8.3 Рекуперативное торможение
Если при торможении тяговые электродвигатели переводятся в генераторный режим и вырабатываемая электрическая энергия отдается в контактную сеть для полезного использования другими потребителями, то такое торможение называется рекуперативным. Такими потребителями электрической энергии являются другие поезда, следующие в тяговом режиме. Избыточная же энергия рекуперации при электрической тяге на постоянном токе воспринимается тяговыми подстанциями, на которых с помощью статических управляемых преобразователей (инверторов) она преобразуется в электрическую энергию переменного тока и передается в питающую систему внешнего электроснабжения.
При применении рекуперативного торможения снижается расход электрической энергии на тягу поездов. По данным МПС, на электрических железных дорогах нашей страны ежегодно отдается в контактную сеть более 1,5 млрд. кВтּч электрической энергии, что составляет свыше 3% от потребляемой электрической энергии. Кроме того, при рекуперативном и реостатном торможении уменьшается износ тормозных колодок и бандажей колесных пар, однако увеличивается износ рельсов.
Рекуперативное торможение как на электровозах постоянного, так и переменного тока может осуществляться только при независимом возбуждении тяговых электрических машин (рисунок 8.3). Для рассматриваемых схем токи якоря и возбуждения имеют самостоятельные, независимые контуры, а регулирование тормозной силы производится за счет изменения тока возбуждения. Для питания обмоток возбуждения используются специально установленные источники электрической энергии: возбудители – на электровозах постоянного тока, выпрямительные установки возбуждения (ВУВ) – на электровозах переменного тока.
Рисунок 8.3– Схемы включения тяговых электродвигателей при рекуперативном торможении
Напряжение на зажимах тяговой машины в режиме рекуперации
(8.16)
а так как
то
(8.17)
Тогда скорость при рекуперативном торможении, км/ч,
(8.18)
Соответственно тормозная сила тягового электродвигателя на ободе колеса
(8.19)
а при наличии nд тяговых электродвигателей, Н,
(8.20)
На электровозах постоянного тока на каждом соединении тяговых электродвигателей (С, СП и П) предусматривается несколько тормозных характеристик.
При электрической тяге на переменном токе для осуществления рекуперативного торможения тяговые электродвигатели электровоза также переводятся в генераторный режим, а вырабатываемая ими электрическая энергия постоянного тока преобразуется в электрическую энергию переменного тока инвертором электровоза и передается в контактную сеть (полупроводниковый управляемый преобразователь электровоза в режиме тяги работает как выпрямитель, в режиме рекуперативного торможения – как инвертор).
Тормозные характеристики некоторых электровозов постоянного и переменного тока в режиме рекуперации приведены в [1, 2].
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.