Тяговые выпрямительные установки

Тяговые выпрямительные установки широко применяются в электрических передачах локомотивов переменно-постоянного и переменного тока.

Однофазный четырехплечий мостовой выпрямитель является двухтактным выпрямителем. Это означает, что одному периоду изменения входного переменного напряжения соответствует два такта выходного выпрямленного напряжения (см. рис 8.1. а). Качество выпрямления напряжения оценивается коэффициентом пульсации, который определяется соотношением амплитуды переменной составляющей и среднего значения выпрямленного напряжения. Для однофазного мостового выпрямителя коэффициент пульсации равен k_q = 0,66. Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения применяют специальные сглаживающие фильтры. Так, на электровозах переменного тока для этих целей используют индуктивные шунты и сглаживающие реакторы.

Трехфазный шестиплечий мостовой выпрямитель является шеститактным выпрямителем. В этом случае одному периоду изменения напряжения одной фазы соответствует шесть тактов выпрямленного напряжения (рис. 6.1. б). Качество выпрямления напряжения при такой схеме существенно выше, коэффициент пульсации равен k_q = 0,057.

В электрических передачах тепловозов переменно-постоянного и переменного тока тяговые выпрямительные установки состоят из двух трехфазных шестиплечих выпрямительных мостов, соединенных параллельно (см. рис. 8.2.). Статорные обмотки тягового синхронного генератора соединены в две звезды, сдвинутые друг относительно друга на 30⁰эл. Каждая звезда подключена к своему трехфазному шестиплечему выпрямительному мосту. Сдвиг звезд тягового синхронного генератора на 30⁰эл. приводит к еще большему уменьшению амплитуды пульсаций выпрямленного напряжения. Схема получается 12-тактной, качество выпрямления напряжения становится еще выше. Это полностью устраняет необходимость применения сглаживающих фильтров. Коэффициент пульсации при такой схеме равен k_q = 0,03.

В одном плече трехфазного выпрямительного моста диоды соединены в параллельные ветви. Каждая параллельная ветвь содержит несколько последовательно включенных диодов. Трехфазные мосты выпрямительных установок современных тепловозов могут содержать только шесть мощных диодов – по одному диоду в плече, а тяговая выпрямительная установка в этом случае состоит всего из 12 диодов.