Тема 5.3 Вспомогательные и специальные машины переменного тока
Расщепитель фаз. Асинхронный двигатель привода компрессора. Тахогенераторы. Синхронный генератор управления.
Литература: [2] с.36-41
Методические рекомендации
Вспомогательные электрические машины предназначены для обслуживания собственных нужд подвижного состава: получения сжатого воздуха; освещения и питания цепей управления; вентиляции оборудования и получения электроэнергии для независимого возбуждения тяговых электродвигателей в режиме электрического торможения.
Машины постоянного тока применяют в качестве электродвигателей и генераторов. Электродвигатели постоянного тока имеют хорошие регулировочные свойства, значительную перегрузочную способность и позволяют получать как жесткие, так и мягкие механические характеристики. Поэтому их широко используют для привода различных механизмов на транспорте. Двигатели небольшой мощности применяют во многих системах автоматики.
Конструкция двигателей постоянного тока сложнее и их стоимость выше, чем асинхронных двигателей. Однако в связи с широким применением автоматизированного электропривода и тиристорных преобразователей, позволяющих питать электродвигатели постоянного тока регулируемым напряжением от сети переменного тока, эти электродвигатели широко используют в различных отраслях.
Недостатком машин постоянного тока является наличие щеточно-коллекторного аппарата, который требует тщательного ухода в эксплуатации и снижает надежность работы машины. Поэтому в последнее время генераторы постоянного тока на транспорте вытесняются синхронными генераторами, работающими совместно с полупроводниковыми выпрямителями.
На подвижных составах переменного тока применяют коллекторные электродвигатели, питающиеся от вспомогательной обмотки тягового трансформатора через выпрямитель. Пуск их осуществляется также контакторами при включенных балластных резисторах.
На подвижном составе применяют следующие вспомогательные машины:
- мотор-компрессоры для питания сжатым воздухом тормозной системы ПС и электропиевматической аппаратуры;
- мотор-веитиляторы для принудительной вентиляции оборудования с целью получения большой мощности ПС при минимальной его массе. На ПС мотор-вентиляторы подают воздух в пассажирские помещения, причем зимой этот воздух предварительно нагревается калориферами отопления;
- генераторы управления для питания цепей управления и освещения и зарядки аккумуляторной батареи;
- мотор-генераторы (возбудители), устанавливаемые на электровозах постоянного тока с рекуперативным торможением для питания обмоток возбуждения тяговых двигателей в режиме рекуперации;
- масляные и водяные насосы, которые обеспечивают циркуляцию жидкости в системе охлаждения тяговых трансформаторов, сглаживающих реакторов;
- делители напряжения для питания электродвигателей вспомогательных машин, рассчитанных на напряжение 1500 В, и вращения генераторов управления.
Вспомогательные машины работают с примерно постоянной частотой вращения и вращающим моментом, за исключением мотор-компрессоров, момент вращения которых зависит от давления воздуха в пневматической сети. Электродвигатели, применяемые в качестве привода этих машин, имеют высокие технико-экономические показатели, обладают достаточной надежностью, просты в обслуживании. Надежность электродвигателей определяется, прежде всего, достаточным запасом по пусковому моменту, перегрузочной способностью, простотой схемы включения, надежностью коммутационной и защитной аппаратуры.
Вопросы для самоконтроля:
1 Расскажите о назначении вспомогательных электрических машин на подвижном составе.
2 Назовите вспомогательные машины, которые применяются на подвижном составе ГЭТ.
Задание для домашней контрольной работы
Заданием для домашней контрольной работы являются теоретические вопросы по учебной дисциплине «Электромеханические преобразователи и аппараты в городском электрическом транспорте». Вопросы для каждого варианта контрольной работы подобраны из основных разделов дисциплины и меняются в произвольном порядке.
Перечень вопросов к домашней контрольной работе
1. Перечислите требования, предъявляемые к электрооборудованию на ГЭТ
2. Опишите устройство контактной сети троллейбусов, приведите рисунки
3. Опишите устройство контактной сети трамваев, приведите рисунки
4. Расскажите о секционировании контактной сети
5. Опишите конструкцию токоприемников троллейбусов, расскажите об их назначении
6. Опишите конструкцию токоприемников трамваев, расскажите об их назначении
7. Опишите конструкцию штангоуловителей, расскажите об их назначении
8. Расскажите о видах подвесок: простой поперечной, простой подвеске на цепной гибкой поперечине, полигонной подвеске
9. Расскажите о видах подвесок: маятниковой подвеске, цепной подвеске
10. Перечислите требования, предъявляемые к токоприёмникам трамваев и троллейбусов
11. Перечислите требования, предъявляемые к штангоуловителям
12. Дайте определение контактной сети. Перечислите требования, предъявляемые к контактной сети трамваев и троллейбусов
13. Расскажите об индивидуальных контакторах, приведите рисунки
14. Расскажите о групповых контакторах, приведите рисунки
15. Расскажите о контактных проводах
16. Дайте определение диодам, их назначение и применение на ГЭТ. Приведите рисунки
17. Дайте определение тиристорам, их назначение и применение на ГЭТ. Приведите рисунки
18. Дайте определение транзисторам, их назначение и применение на ГЭТ. Приведите рисунки
19. Дайте определение инверторам, их назначение и применение на ГЭТ
20. Дайте определение выпрямителям, их назначение и применение на ГЭТ
21. Расскажите об управляемых и неуправляемых стрелках троллейбусов
22. Расскажите о следующих видах реле: реле автоматического пуска и торможения, реле управления, реле минимального тока
23. Расскажите о следующих видах реле: реле баланса, реле времени, реле выбега
24. Расскажите о контроллерах управления, приведите рисунки
25. Опишите выбор аппаратов защиты
26. Расскажите об аппаратах токовой защиты
27. Расскажите об аппаратах защиты по напряжению
28. Расскажите о коммутационных аппаратах. Назовите их виды
29. Сравните автоматические выключатели и плавки предохранители. Преимущества и недостатки. Сделайте вывод
30. Расскажите о плавких предохранителях, перечислите их виды
31. Расскажите об автоматических выключателях, перечислите их виды
32. Приведите рисунок и опишите конструкцию тяговых двигателей постоянного тока
33. Расскажите о тяговых генераторах постоянного тока
34. Расскажите о тяговых двигателях постоянного тока
35. Объясните назначение вспомогательных и специальных машин постоянного тока
36. Расскажите о тяговых двигателях переменного тока
37. Объясните назначение вспомогательных и специальных машин переменного тока
38. Расскажите о вентильных тяговых двигателях
39. Расскажите об асинхронных тяговых двигателях
40. Расскажите о синхронных тяговых агрегатах
41. Перечислите условия работы электрических аппаратов подвижного состава
42. Расскажите о контактной сети метрополитена
43. Перечислите требования, предъявляемые к электрооборудованию на ГЭТ
44. Опишите устройство контактной сети троллейбусов, приведите рисунки
45. Опишите устройство контактной сети трамваев, приведите рисунки
46. Расскажите о секционировании контактной сети
47. Опишите конструкцию токоприемников троллейбусов, расскажите об их назначении
48. Опишите конструкцию токоприемников трамваев, расскажите об их назначении
49. Опишите конструкцию штангоуловителей, расскажите об их назначении
50. Расскажите о видах подвесок: простой поперечной, простой подвеске на цепной гибкой поперечине, полигонной подвеске.
4 Методические рекомендации к выполнению домашней контрольной работы
Каждый учащийся выполняет вариант контрольной работы в зависимости от последних двух цифр присвоенного ему шифра в соответствии с таблицей 2.
Таблица 2 - Варианты заданий для домашней контрольной работы
| Вариант | Вопрос 1 | Вопрос 2 | Вопрос 3 | Вариант | Вопрос 1 | Вопрос 2 | Вопрос 3 | Вариант | Вопрос 1 | Вопрос 2 | Вопрос 3 | Вариант | Вопрос 1 | Вопрос 2 | Вопрос 3 |
Объем рукописного текста контрольной работы должен быть не более 7-12 листов ученической тетради. При выполнении контрольной работы следует пользоваться рекомендуемой литературой, ссылки на которую приведены в разделе 2 данных методических указаний. Дословное переписывание текста книг, сборников справочников и другой литературы не допускается.
Тетрадь с выполненной в ней контрольной работой должна иметь пронумерованные страницы, выписанные вопросы задания и ответы на них, необходимые рисунки, таблицы, чертежи, схемы, список литературы, а в конце работы - подпись и дату.
Литература
1 Корягина Е.К. Электрооборудование трамваев и троллейбусов / Е.К. Корягина, О.А. Коськин. - М.: Транспорт, 1995.
2 Рабинович А.А. Тяговые электродвигатели / А.А. Рабинович. - М.: Стройиздат, 2006.
3 Добровольская Э.М. Электропоезда метрополитена / Э.М. Добровольская. - М.: Академия, 2003.
4 Ефремов И.С. Теория и расчет троллейбусов. Электрооборудование / И.С. Ефремов, Г.В. Косарев. - М.: Высшая школа, 2004.
5 Пролыгин А.П. Электрооборудование подвижного состава городского электрического транспорта / А.П. Пролыгин, А.А. Рабинович. - М.: Энергия, 2005.
6 Семченков С.С. Трамвай от А до Я. АКСМ-601.02 / С.С. Семченков.- Мн.: Зималетто, 2012.
7 Алиев И.И. Справочник по электротехнике и оборудованию / И.И. Алиев. - М.: Форум-Инфа, 2004.
8 Елкин В.Д. Электрические аппараты: справочник / В.Д. Елкин, Т.В. Елкина. - Мн.: Дизайн ПРО, 2003.