Силовая электрическая цепь электровоза постоянного тока
Силовая электрическая цепь любого вида электроподвижного состава (ЭПС) состоит из ТЭД и устройств, необходимых для управления их работой.
Можно сказать, что в ней реализуются физические принципы управления ЭПС, а тем самым и управления движением поезда.
Цель управления движением поезда состоит в реализации желаемой скорости его движения.
Конечный результат управления можно определить на основании решения уравнения движения поезда (1.4), вытекающего из решения 2-го закона Ньютона:
FК – W = M · .
На данном шаге рассматриваются способы, которыми можно изменить ток якоря и, следовательно, тяговое усилие, которое является одной из составляющих, входящих в это уравнение.
Преобразуя выражение (1.6) получим:
. (2.1)
Это выражение и лежит в основе теории управления электровозом, так как связывает ток якоря, а, следовательно, и тяговое усилие (1.2) со скоростью движения поезда.
В схеме осуществляется ступенчатое регулирование сопротивления реостата и переключение двигателей с последовательного на последовательно-параллельное соединение, которое принято называть параллельным.
В схеме предусмотрены две ступени регулирования возбуждения ТЭД посредством шунтирования обмоток главных полюсов (возбуждения).
Расчет сопротивления секций реостата и шунтирующих резисторов
Предварительно полное сопротивление реостата рассчитать из условия трогания при токе силовой цепи
IТР = IН ,
где IН - номинальный ток ТЭД, рассчитанный по (1.7).
Сопротивление секций реостата принимается равным, Ом:
,
где rд = 0,07÷0,1 Ом - суммарное сопротивление обмоток ТЭД
Сопротивление каждой секции пускового реостата в отдельности принимается равным, Ом:
Rтр = 3000/551 – 4 * 0,1 = 5,5;
Rа = 0,18 · RТР ; Rб = 0,17 · RТР ; Rв = 0,15 · RТР .
Ra = 0,18 * 5,5 = 0,99; Rб = 0,17 * 5,5 = 0,93;
Rв = 0,15 * 5,5 = 0,82.
Необходимо помнить, что сумма сопротивлений всех секций пускового реостата должна быть рана RТР . Сопротивления шунтирующих резисторов RШ2 и RШ1 + RШ2 рассчитываются исходя из условия (2.3).
Величины коэффициентов ослабления возбуждения принять равными:
β1 = 0,62; β2 = 0,40.
Из анализа схемы (рис.2.2) видно, что при включении контакторов Ш1 и Ш2 вводятся в цепь сопротивления шунтирующие обмотки возбуждения RШ1 + RШ2, и достигается первая ступень ослабления возбуждения β1.
При дополнительном включении контакторов Ш3 и Ш4 сопротивление RШ1 шунтируется, и в цепи возбуждения остается только резистор RШ2, дающий вторую ступень ослабления возбуждения β2.
Преобразуя выражение (2.3) для определения RШ , получим:
;
,
где rв = 0,3 · rд - сопротивление обмотки возбуждения ТЭД, Ом.
Необходимо помнить, что rв умножается на 2 потому, что шунтируются сразу обмотки возбуждения двух ТЭД (см. рис. 2.2). Рассчитав RШ2 и RШ1 + RШ2 , можно определить и RШ1 .
Таблица замыкания контакторов
Таблица 2.1
Таблица замыкания контакторов
Позиция | Контакторы | Регулируемые параметры | |||||||||||||||||
ЛК | М | П1 | П2 | Ш1 | Ш2 | Ш3 | Ш4 | ![]() | Ri , Ом | β | |||||||||
+ | + | - | - | - | - | - | - | - | - | + | + | - | - | - | - | 5,16 | 1,0 | ||
+ | + | - | - | + | - | - | - | - | - | + | + | - | - | - | - | 4,23 | 1,0 | ||
+ | + | - | - | + | + | - | - | - | - | + | + | - | - | - | - | 3,30 | 1,0 | ||
+ | + | - | - | + | + | + | - | - | - | + | + | - | - | - | - | 2,42 | 1,0 | ||
+ | + | - | - | + | + | + | + | - | - | + | + | - | - | - | - | 1,54 | 1,0 | ||
+ | + | - | - | + | + | + | + | + | - | + | + | - | - | - | - | 0,77 | 1,0 | ||
+ | + | - | - | + | + | + | + | + | + | + | + | - | - | - | - | 0,00 | 1,0 | ||
+ | - | + | + | - | - | - | - | + | + | - | - | - | - | - | - | 1 500 | 2,58 | 1,0 | |
+ | - | + | + | + | + | - | - | + | + | - | - | - | - | - | - | 1 500 | 1,65 | 1,0 | |
+ | - | + | + | + | + | + | + | + | + | - | - | - | - | - | - | 1 500 | 0,77 | 1,0 | |
+ | - | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | - | - | - | - | 1 500 | 0,00 | 1,0 | |
+ | - | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | - | - | 1 500 | 0,03 | 0,62 | |
+ | - | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | + | 1 500 | 0,01 | 0,4 |
СЕМЕЙСТВО СКОРОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОВОЗА