Антиплагиат_Ткаченко_полный (1230912), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Изменение тока возбуждения навысоких скоростях движения электровоза осуществляется с помощьюуправляемой вентильной установки возбуждения [1]. 5Другим видом торможения на электроподвижном составе являетсяреостатное торможение. Отличие рекуперативного торможения от реостатногозаключается в том, что при реостатном торможении электроэнергия,вырабатываемая тяговыми электродвигателями работающими в генераторномрежиме поглощается на самом подвижном составе в тормозных резисторах.
4Реостатное торможение на электровозах переменного тока может быть 510осуществлено по тем же схемам, что и на электровозах постоянного тока. 5Обмотки якорей всех тяговых двигателей отключают от обмоток возбуждения ивключают на отдельные тормозные резисторы R. Обмотки возбуждения всехтяговых двигателей электровоза соединяют последовательно и подключают квыпрямительной установке, состоящей из двух блоков ВУВ1 и ВУВ 2.Последовательное соединение восьми обмоток возбуждения обеспечиваетравенство потоков возбуждения всех тяговых двигателей, что способствуетравномерному распределению нагрузок между двигателями при торможении.Выпрямленное напряжение плавно регулируется, что обеспечиваетсяизменением момента открытия тиристоров 5 выпрямительной установки спомощью системы автоматики, позволяющей регулировать ток возбуждениятяговых двигателей, работающих в генераторном режиме [1].
5На рисунке 1.2 представлена схема силовой цепи в 5 режиме реостатноготорможения 5Рисунок 1.2 – Схема силовой цепи в 5 режиме реостатного торможения [1] 5Схема выпрямления выпрямительной установки — двухполупериодная снулевым выводом. Такая структура выпрямителя выбрана по следующимпричинам. Напряжение питания обмоток возбуждения существенно ниженапряжения, необходимого для питания тяговых двигателей, и неполноеиспользование части вторичной обмотки трансформатора мало увеличиваетобщий расход меди на электровозе. В связи с небольшим напряжением каждое 411плечо 4 выпрямительной установки содержит только два последовательносоединенных тиристора: к расчетному числу 5 прибавляют еще один вентиль дляповышения надежности.
Следовательно, при мостовой схеме потребовалось быв 2 раза больше полупроводниковых приборов и вспомогательногооборудования, обеспечивающего равномерную нагрузку параллельных ветвейкаждого плеча. Блок 5 выпрямительной установки представляет собой одноплечо, имеющее шесть параллельных ветвей, в каждую из которых входят двапоследовательно соединенных тиристора ТЛ-200. Выпрямительная установкавозбуждения получает питание от вторичной обмотки трансформатора сноминальным напряжением 175 В, выпрямленный ток длительного режимасоставляет 850 А [1]. 5Преимущества реостатного торможения перед торможением колодками:меньший износ колодок и меньший риск их перегрева; начавшийся юзпроисходит куда более щадящим образом: колесная пара продолжает вращаться,хотя и медленнее, чем требовалось бы для 33 безъюзового движения, в то времякак при торможении колодками возможна и полная остановка пар; процесслинейный, зависимость тормозного момента от положения органа управлениялинейная, что крайне упрощает создание автоматики торможения и сниженияскорости [1].
4Также на электровозах применяется рекуперативно-реостатное торможение.Представляет собой разновидность торможения, когда скорости сменяются илинакладываются одно на другое рекуперативное и реостатное торможения. Дляповышения плавности тормозного процесса, в местах перехода тормозныехарактеристики перекрываются. 48 Преимущество данного вида торможениязаключается в том, что в этом случае расширяется область скоростейприменения электрического торможения и его эффективность. 48 Рекуперативнореостатное торможение 4 широкое распространение среди пригородныхэлектропоездов [1].122 СУЩЕСТВУЮЩИЕ РЕШЕНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМЫНАКОПЛЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИЦелью дипломного проекта является разработка системы рекуперативноготорможения для тепловоза.
Создание тепловоза, который будет использоватьрекуперативное торможение является перспективным решением, учитываянакопившиеся проблемы на сегодняшний день. Низкий коэффициент полезногодействия не дает использовать тепловозы на не электрофицированых путях сзатяжными подъёмами. Большое количество энергии тратится на потери.Энергия из химического состояния должна преобразоваться в механическую,механическая в свою очередь должна преобразоваться в электрическую,последняя преобразовывается снова в механическую.
И с каждымпреобразованием существуют потери. На рисунке 2.1 приведена схемаполучения энергии используя дизельный двигатель.Рисунок 2.1 – Получение энергии используя дизельный двигательЕсли предположить, что возможно использовать рекуперативное торможениедля тепловоза, то энергия, возвращаемая в тепловоз, может быть затрачена надругие потребности.
Примером служит реализация силы тяги за счетаккумуляторных батарей. Далее следует рассмотреть существующие решенияприменения рекуперативного торможения на транспорте.2.1 Электроподвижной составПри работе электровоза в режиме рекуперации, электрическая энергия,возвращаемая в контактную сеть рекуперирующим электровозом, потребляетсяэлектровозами, находящимися с ним на одном участке и работающими втяговом режиме. Если таких электровозов нет или необходимая им энергия 1913меньше рекуперируемой, то так называемая избыточная энергия рекуперациичерез устанавливаемые на тяговой подстанции специальные устройства —инверторы, преобразующие постоянный ток в переменный трехфазный,направляется в энергосистему.
На электрифицированных участках с оченьинтенсивным движением, где, как правило, почти вся рекуперируемая энергияпотребляется электровозами или электропоездами, работающими в режиметяги, иногда вместо инверторов на подстанциях устанавливают поглощающиерезисторы. Они автоматически включаются при наличии избыточной энергиирекуперации. 19На отдельных участках с крутыми спусками может быть сэкономлено до 20% электрической энергии, затрачиваемой на тягу поездов. 11 Когда поезд следуетпо крутому спуску, для того чтобы его скорость не превысила допустимую,обычно локомотив и состав периодически подтормаживают пневматическимитормозами [2].В результате скорость движения поезда уменьшается, а затем вновьвозрастает, 11 то есть средняя скорость его на спуске ниже допустимой.
11 Все времяпритормаживать поезд нельзя, так как истощается пневматическая тормознаясистема, снижается коэффициент трения колодок вследствие их нагревания.При рекуперативном торможении можно обеспечить на спуске постояннуюскорость, близкую к допустимой, зависящей от состояния пути, конструкцииэлектровозов, вагонов, контактной сети.Кроме того, к контактной сети при рекуперации подключаетсядополнительный источник энергии, напряжение в ней повышается, и другиеэлектровозы на этом участке, следующие по подъему или площадке, могутразвивать более высокую скорость. Благодаря электрическому торможениютакже значительно уменьшается износ тормозных колодок и колес подвижногосостава, в результате чего намного снижаются расход металла и затраты наремонт колесных пар [2]. 11142.2 11 Гибридные автомобилиПринцип работы аккумуляторных батарей, независимо от 52 применения в нихтехнологии довольно схож.
При зарядке электрическая энергия превращается вхимическую, а во время разрядки наоборот. Энергетическая плотностьаккумулятора зависит от материала электродов и находящегося между нимиэлектролита. 52 Аккумуляторные батареи уже нашли свое применение вавтомобилестроении. Широким примером служат гибридные автомобиликомпании Honda и Toyota. Емкость АКБ данных автомобилей составляетпорядка 1,3-4,4 кВт ч, что обеспечивает значительную экономию топлива,бесшумную и плавную работу.
Принцип работы гибридной системы наавтомобиле представлен на рисунке 2.2Рисунок 2.2 – Схема работы гибридного автомобиля [3]При начале движения и на малых скоростях задействованы толькоаккумуляторная батарея и электродвигатели. Энергия, запасенная в батарее,поступает в модуль управления, который направляет ее к электромоторам,15способствующему плавному и тихому движению автомобиля. Схема работыавтомобиля при начале движения представлена на рисунке 2.3.Рисунок 2.3 – Схема получения энергии при начале движенияПосле набора скорости к работе подключается двигатель внутреннегосгорания, и момент на ведущие колеса поступает одновременно отэлектродвигателей и ДВС. При этом часть энергии ДВС поступает к генератору,и теперь уже он питает электродвигатели, а излишки своей энергии отдаетаккумуляторной батарее, утратившей часть запаса энергии в начале движения.При движении в нормальном режиме автоматически используется толькопередний привод, во всех остальных — полный.
В режиме разгона момент наколеса поступает в основном от бензинового двигателя, а электромоторы принеобходимости увеличения динамики дополняют ДВС. При торможениикомпьютер автомобиля сам решает, когда нужно задействовать гидравлическуютормозную систему, а когда рекуперативное торможение, отдавая предпочтениепоследнему.
То есть в момент нажатия педали тормоза компьютер переводитэлектродвигатели в “генераторный” режим работы, они в свою очередь создаюттормозной момент на колесах, вырабатывая электроэнергию и подпитывая черезэнергетический центр аккумуляторную батарею [3].Схема работы гибридной установки изображена на рисунке 2.4:16Рисунок 2.4 – Получение энергии используя гибридную установку Toyota2.3 Электрические автомобилиНе так давно, в 2015 году на Женевской автомобильной выставке компанияnano Flowcell презентовала автомобиль, работающий на аккумуляторныхбатареях новой технологии – «потоковые батареи».
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
