Тема 1.4 Регулирование возбуждения тяговых двигателей при пуске

Способы ослабления возбуждения тяговых двигателей. Построение характеристик тяговых двигателей при ослабленном возбуждении.

Литература: [1] с. 133-136.

Методические указания

Процесс пуска электроподвижного состава обычно разделяют на 2 стадии:

1)в течение которой выводится пусковое сопротивление;

2)когда изменяется величина возбуждения ТЭД.

Регулирование скорости за счёт возбуждения ТЭД может осуществляться одним из способов:

1)отключением части витков обмотки последовательного возбуждения.

2)параллельным присоединением к обмотке последовательного возбуждения шунтирующих сопротивлений.

3)комбинацией первых двух способов.

4)регулированием величины тока в обмотке параллельного возбуждения (в тяговых двигателях смешанного возбуждения).

Поскольку величина поля определяется величиной МДС тягового двигателя, степень ослабления поля можно оценить коэффициентом регулирования МДС-возбуждения

(1.3)

где F_оп – МДС возбуждения при ослабленном поле;

F_пп – МДС возбуждения при полном поле.

Коэффициент α < 1обычно оценивается в %.

Отношение МДС равно отношению магнитных потоков на прямолинейной части характеристики намагничивания. В насыщенной части кривой намагничивания, при одном и том же изменении МДС, магнитный поток изменяется меньше, т.е.

(1.4)

Ослабление поля различными способами:

1) Ослабление поля отключением части обмотки возбуждения;

2) Ослабление поля переключением обмотки возбуждения;

3) Ослабление поля шунтированием обмотки возбуждения;

4) Ослабление поля шунтированием обмотки возбуждения и импульсным регулированием.

При первом способе ослабления поля коэффициент регулирования поля равен отношению части витков остающихся при ослабленном поле к полному числу витков обмотки возбуждения. Способ регулирования скорости отключением части обмотки возбуждения применяется обычно при неглубоком ослаблении поля, когда изменение МДС производится одной ступенью. При нескольких тяговых двигателях на подвижном составе использование этого способа позволяет значительно уменьшить колебания силы тяги при переключении ступеней ослабления поля. Этот способ может применяться и при регулировании поля в достаточно большом диапазоне. При числе витков первой секции обмотки возбуждения в два раза больше, чем число витков второй секции ослабление поля происходит тремя ступенями до 33,3 %.

Достоинство способа: получаются более стабильные тяговые характеристики, т.к. на степень ослабления поля практически не оказывает влияние температура обмоток возбуждения.

Недостаток способа: требуются дополнительные выводы обмотки возбуждения, что приводит к некоторому увеличению радиальных размеров, веса и усложнению конструкции тягового двигателя.

При втором способе ослабления поля остаётся неизменным число витков, а ослабление поля достигается изменением тока возбуждения.

При третьем способе ослабления поля можно получить любую величину ослабления поля. Обычно ослабление поля осуществляется ступенчатым изменением сопротивления r_ш.

При помощи дополнительных контакторов можно получить несколько ступеней ослабления поля, кроме этого может использоваться тиристорно-импульсное регулирование возбуждения ТЭД.

Достоинство способа: более простая конструкция ТЭД.

Недостатки способа: 1)кроме контакторов и резисторов требуется дополнительный индуктивный шунт или использование сложной схемы тиристорно-импульсного регулятора возбуждения. 2)на отклонение тяговых характеристик от расчётных оказывают влияние температуры обмоток, сопротивления контактов и проводов силовой цепи, а также допуск на величину сопротивлений шунтирующей цепи.

Для тяговых двигателей смешанного возбуждения, при преобладании магнитодвижущей силы параллельной обмотки, ослабление поля осуществляется путём уменьшения тока введением в её цепь сопротивления. При преобладании МДС последовательной обмотки возбуждения, обмотка параллельного возбуждения часто используется только при реостатном торможении, а последовательная только при тяговом режиме. В этом случае изменение скорости осуществляется шунтированием обмотки последовательного возбуждения, как и при ТЭД с последовательным возбуждением.

Вопросы для самоконтроля:

1 Назовите способы регулирования скорости за счёт возбуждения ТЭД.

2 Поясните схемы ослабления поля.

3 Назовите достоинства и недостатки способов ослабления поля.

4 Назовите величины необходимые для построения нагрузочных характеристик.