Принцип действия простейшей схемы рекуперативного

ТОРМОЖЕНИЯ С ПРОТИВОВОЗБУЖДЕНИЕМ ГЕНЕРАТОРА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ.

Одним из условий рекуперативного торможения, как указывалось выше, является стабилизация величины тока рекуперации при колебаниях напряжения в контактной сети. Это условие наиболее просто достигается в схеме рекуперативного торможения с противовозбуждением генератора преобразователя (рис. 51).

Рис.51. Простейшая схема рекуперативного торможения с противовозбуждением

генератора преобразователя.

Генератор такого преобразователя имеет на сердечниках главных полюсов катушки двух обмоток. Одна из них является катушкой обмотки независимого возбуждения (нов), другая – катушкой обмотки противовозбуждения (пов), Первая обмотка создает магнитный поток главных полюсов, вторая – стабилизирует величину тока рекуперации при колебаниях напряжения в контактной сети.

Перед сбором схемы рекуперативного торможения включается кнопка Возбудители. При её включении включается контактор КЗ и подключает обмотку независимого возбуждения (нов) двигателя АМ-Д преобразователя под напряжение цепей управления. После его включения включается К53, подключающий к контактной сети его обмотку якоря вместе с последовательной обмоткой возбуждения (пов). Двигатель начинает работать и вращать якорь генератора АМ-Г преобразователя.

При сборе схемы рекуперативного торможения силовыми контактами кулачковых элементов тормозного переключателя (на схеме не изображены) обмотка возбуждения ОВ тягового электродвигателя ТЭД отключается от обмотки якоря и подключается к зажимам якоря генератора АМ-Г преобразователя.

Затем, после включения контактора К62, к цепям управления через резистор R31 переменной величины подключается обмотка НОВ генератора АМ-Г преобразователя. Появляется магнитный поток главных полюсов генератора и э.д.с. на зажимах его якоря. Поскольку к ним подключена обмотка ОВ тягового двигателя ТЭД, то по ней от плюсового зажима генератора начинает протекать ток возбуждения Iв. Появляется магнитный поток главных полюсов двигателя и э.д.с. на его зажимах.

Подключение тягового электродвигателя к контактной сети и установление необходимой величины тока рекуперации.

Подключение тягового электродвигателя к контактной сети должно произойти тогда, когда величина его э.д.с. превысит напряжение контактной сети на 80-100 вольт. Для этого увеличивается э.д.с. генератора АМ-Г путём уменьшения величины сопротивления резистора R31 при перемещении тормозной рукоятки контроллера машиниста. При уменьшении его изменяются следующие электрические и электромагнитные величины:R31¯, Iнов­, Фнов­, Ег­, Iв.тэд ­, Фтэд ­, Етэд­ и когда Етэд превысит величину Uкс на 80-100 вольт при помощи линейного контактора (на рис.51 не изображён) произойдёт подключение двигателя к контактной сети. После чего образуется цепь тока рекуперации: плюсовой зажим якоря ТЭД, работающего в режиме генератора, силовые контакты БВ, токоприёмник, контактная сеть, схема тяговой подстанции или электровоза, работающего в режиме тяги, рельсовая цепь, обмотка ОПВ АМ-Г, минусовой зажим якоря ТЭД. После протекания тока по обмотке ОПВ магнитный поток главных полюсов генератора АМ-Г будет равен: Фг =Фнов-Фопв.

Поскольку величина э.д.с. тягового электродвигателя больше напряжения контактной сети, величина тока рекуперации выражается формулой:

Етэд –Uкс

Iр= ------------------

Rтэд

Для получения необходимых величин тока рекуперации и тормозного момента, который выражается формулой Мт =См Iр ф, вновь уменьшается величина сопротивления резистора R31. Все вышеуказанные электромагнитные электрические величины вновь увеличиваются, увеличивается ток рекуперации и тормозной момент тягового электродвигателя.

Стабилизация величины тока рекуперации при колебаниях напряжения в контактной сети.

При изменении величины напряжения в контактной сети стабилизация величины тока рекуперации происходит следующим образом. Допустим, что Uкс­, Iр¯ , Фпов¯ , Фг­.( Фг =Фнов-Фопв.), Ег ­, Iв тэд­ ,

Ф тэд­, Е тэд ­, Iр ­, т.е. за счет действия обмотки ОПВ генератора АМ-Г ток рекуперации сохранил свою прежнюю величину.

РЕОСТАТНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ.

Для сбора схемы реостатного торможения тяговые электродвигатели отключаются от контактной сети и подключаются к тормозным резисторам (рис.52). В качестве таких резисторов используются пусковые резисторы. Реостатное торможение осуществляется только на параллельном соединении тяговых электродвигателей, так как на последовательно-параллельном и последовательном соединениях суммарная э.д.с. тяговых двигателей достигает величины опасной для электрооборудования электровоза.

Различают две системы реостатного торможения. Первая – с последовательным самовозбуждением, вторая – с независимым регулируемым самовозбуждением.

При переходе на реостатное торможение первоначальное появление генераторного тока в цепи двигателей вызывается э.д.с., возникающей из-за небольшого остаточного магнетизма главных полюсов тяговых электродвигателей. Для того, чтобы генераторный ток Iт не уничтожал остаточный магнетизм, его направление должно совпадать с направлением тока Iд, предшествующего тягового режима( рис.42,а). Это достигается переключением обмоток тяговых электродвигателей контактами реверсора (см. рис.52,б). Для регулирования величины тока Iт а, следовательно, и тормозной силы тяговых электродвигателей ступенями изменяется величина сопротивления резистора Rт с помощью контакторов 1-4.

При параллельном включении тяговых электродвигателей каждая из групп включается на отдельный резистор, а при включении на общий резистор – применяется перекрестная схема включения обмоток возбуждения электродвигателей (рис.52,в). Если по какой-то причине возрастает э.д.с. и ток в обмотках якорей одной пары двигателей, то соответственно увеличивается ток возбуждения другой пары, а значит – э.д.с. и ток в их обоих обмотках якорей.

Рис.52. Схемы электрических цепей тяговых электродвигателей: в тяговом режиме (а); при последовательном возбуждении двух двигателей (б); при перекрестном включении обмоток четырех тяговых двигателей (в).

Таким образом, перекрестная схема включения обмоток возбуждения обеспечивает устойчивую работу тяговых электродвигателей в генераторном режиме на общий тормозной резистор и способствует уменьшению юза колесных пар.

При системе реостатного торможения с независимым возбуждением тяговых электродвигателей тяговые двигатели отключаются от обмоток якорей и подключаются к специальному источнику тока. При таком возбуждении ток и тормозная сила регулируется изменением величины тока в обмотках возбуждения, подключенных к этому регулируемому источнику тока. Такая схема реостатного торможения применяется на электровозах ЧС2т.