Управление тяговыми электродвигателями

Управление тяговыми электродвигателями

Выше рассматривались системы объединенного регулирования мощности, в которых регуляторы управляют также ступенчатым ослаблением поля тяговых электродвигателей. Более часто управление ослаблением поля и переключением группировок тяговых двигателей осуществляется независимо от объединенного регулирования: в зависимости от напряжения и тока генератора либо от скорости движения.

В качестве примера рассмотрим схему управления по режиму генератора. На тепловозах ТЭ3, ТЭ10, ТЭП60 и других для двухступенчатого ослабления поля двигателей используются двухкатушечные реле ослабления поля РП1 и РП2 (рис. 10.6), которые управляют индивидуальными или групповыми контакторами. Реле РП1 и РП2 одинаковы. Реле имеет катушку напряжения Н, которая последовательно с добавочными сопротивлениями включена на напряжение тягового генератора G, и токовую катушку Т, присоединенную вместе с добавочными сопротивлениями параллельно обмотке дополнительных полюсов

ДП генератора.

 Катушки размещены на сердечниках СН и СТ, (рис. 10.7), расположенных по обе стороны опоры поворотного якоря Я. Силы пружины и катушки Т под током действуют в направлении размыкания контактов, сила притяжения, создаваемая катушкой Н, в направлении замыкания их. Срабатывание реле происходит, когда момент силы катушки Н при наличии воздушного зазора оказывается больше, чем сумма моментов. сил пружины и катушки т. е. при увеличении тока в катушке Т для срабатывания реле требуется больший ток в катушке Н. По опытным данным ток срабатывания приблизительно равен

,

где R_Нср – эквивалентное сопротивление цепи катушки Н; i_Нср – ток срабатывания при отсутствии тока в катушке Т; к_Т – коэффициент, зависящий от сопротивлений обмотки ДП и катушки Т и от количества витков последней.

Рекомендуемые материалы

Характеристика срабатывания реле в координатах напряжения U_{г ср} и тока I_{г ср} генератора может быть выражена равенством (рис. 10.8)

Если Вам понравилась эта лекция, то понравится и эта - 4 Операции на наружных половых органах.

U_{г ср=} R_Нср i_Н0+ к_Т R_Нср I_{г ср}.

Так как после срабатывания реле воздушный зазор между якорем и сердечником СН уменьшается, сила катушки Н возрастает, а сила катушки Т вследствие увеличения зазора между ее сердечником и якорем уменьшается. Для отпадания реле необходимо снижение тока в катушке Н. Так как токовая катушка стремится притянуть якорь, то при увеличении тока в ней отпадание совершается при большом токе в катушке Н, т. е. при более высоком напряжении. Следовательно, характеристика отпадания реле может быть представлена равенством

U_{г от=} R_Нот i′_Н0+ к_Т R_Нот I_{г от}.

Характеристики срабатывания А₁В₁ и отпадания С₁D₁ реле РП1 настраиваются с помощью добавочных сопротивлений в цепи катушек Н на более низкое напряжение, чем характеристики А₂В₂ и С₂D₂ реле РП2. Поэтому при увеличении скорости движения поезда, когда напряжение генератора достигает значений, соответствующих линии контакты реле РП1 замыкают цепь катушки группового (или индивидуальных) контактора Ш1. Обмотки двигателей (на рис. 10.7 для простоты показана цепь только одного двигателя) шунтируются сопротивлениями. Ток в цепи якорей увеличивается, а в обмотках возбуждения уменьшается. Вследствие увеличения тока генератора система регулирования мощности уменьшает его напряжение. Так как постоянная времени возбуждения много больше постоянной времени силовой цепи, начальный ток после шунтирования обмоток возрастает до величины больше тока установившегося режима и снижается до него по мере падения напряжения. При дальнейшем увеличении скорости движения напряжение вновь возрастает и на линии А₂В₂ (см. рис. 10.8) совершается аналогичный переход на вторую ступень ослабления поля.

Если скорость поезда снижается (например, при движении по подъему), ток генератора увеличивается. На линии С₂D₂ отпадает реле РП2 и переводит двигатели со второй ступени ослабления на первую. При этом ток цепи якоря снижается, а напряжение генератора увеличивается, но опять с отставанием по времени от тока.

Разница между минимальным и установившимся током здесь относительно больше, чем при ослаблении поля, так как постоянная времени возбуждения генератора при высоком напряжении, меньше вследствие насыщения его магнитной цепи. Поэтому смягчающее влияние изменения напряжения сказывается при переходе на ослабленное поле сильнее, чем при обратном переходе. При дальнейшем снижении скорости и увеличении тока до С₂D₂ (см. рис. 10.8) таким же образом отпадает реле РП2.