Меню

Электрическое оборудование электровозов постоянного тока кратко

Электрическое оборудование электровозов постоянного тока кратко

Схемы включения тяговых электродвигателей шестиосного элект­ровоза

Рис. 98. Схемы включения тяговых электродвигателей шестиосного элект­ровоза.
а — последовательное; б — последовательно-параллельное; в — параллельное; 1 — пус­ковой резистор; 2 — якорь тягового электродвигагеля; 3 — обмотка возбуждения

Размеры тяговых электродвигателей ограничены шириной желез­нодорожной колеи и диаметром движущих колес по кругу катания DK, который также нельзя значительно увеличивать (у электровозов обычно DK ≤ 1250 мм). Вместе с тем мощности тяговых электродвига­телей непрерывно возрастают, достигая у современных грузовых элект­ровозов 750—800 кВт, а у пассажирских — до 1050 кВт. Поэтому «вписать» такие электродвигатели в ограниченные размеры очень труд­но. Приходится наиболее полно использовать конструкционные мате­риалы и последние достижения техники и технологии (примене­ние изоляции повышенной тепло­стойкости и влагостойкости, высо­кокачественной меди для обмоток и коллекторов, наилучших марок электрографитизированных щеток и т. д.). Даже при самых тяже­лых режимах работы электровоза на коллекторах электродвигате­лей не должно возникать значи­тельного искрения под щетками и тем более кругового огня. Для улучшения коммутации тяговые двигатели выполняют с добавочны­ми полюсами, а у наиболее мощ­ных машин в последнее время пре­дусматривают дополнительно ком­пенсационную обмотку.
Скорость движения электровоза можно регули­ровать изменением напряжения, подаваемого на тяговые двигате­ли, или изменением соотношения тока якоря и тока возбуждения.

Токоприемник П-3 электровозов постоянного тока

Рис. 99. Токоприемник П-3 электровозов постоянного тока:
1,5 — валы; 2 — основание; 3, 6, 8 — пружины; 4 — амортизатор; 7 — полоз; 8 — привод; 10, 11 — рамы; 12 — изолятор

Напряжение регулируют включением последовательно с тяговыми электродвигателями резисторов и переключением са­мих тяговых двигателей в раз­личные группы соединений. В последнее время выполнены ра­боты по применению импуль­сного регулирования напряже­ния. Регулирование напряже­ния с помощью резисторов яв­ляется неэкономичным из-за по­терь электрической энергии в резисторах, а поэтому их вклю­чают обычно лишь кратковре­менно, в период разгона электро­воза на реостатных позициях. При втором способе электродви­гатели включаются последовательно, последовательно-параллельно и параллельно (рис 98). Если напряжение в контактной сети состав­ляет 3000 В, указанные три схемы включений дают на зажимах элек­тродвигателей для шестиосных электровозов соответственно напря­жение 500, 1000 и 1500 В. При импульсном регулировании напря­жения используются управляемые полупроводниковые вентили-ти­ристоры.
Изменение соотношения токов якоря и возбуждения в тяговых электродвигателях достигается путем включения параллельно об­мотке возбуждения главных полюсов шунтирующего сопротивле­ния. Изменяя величину этого сопротивления, можно получить не­сколько ступеней скорости движения электровоза.
Основным аппаратом, с помощью которого машинист управляет электровозом, является контроллер машиниста, установленный в каждой кабине управления. Главная рукоятка контроллера служит для переключения тяговых электродвигателей с одной схемы соедине­ния на другую и изменения величины пусковых сопротивлений. С по­мощью реверсивной рукоятки изменяется направление движения элект­ровоза (ток в обмотках возбуждения тяговых электродвигателей из­меняет направление). Чтобы предотвратить ошибки машиниста при управлении электровозом, рукоятки контроллера механически сбло­кированы между собой.
Контроллер машиниста непосредственно не связан с силовой цепью электровоза. Все переключения в силовой цепи осуществляются при­борами, имеющими электропневматические или электромагнитные при­воды, связанные низковольтными электрическими цепями g контрол­лером. Такая система управления, называемая косвенной, дает воз­можность изолировать все устройства, находящиеся под высоким на­пряжением, и позволяет осуществлять управление с одного поста не­сколькими локомотивами путем параллельного соединения их цепей управления.
На электровозах ЧС200 и ЧС6 управление тяговыми электро­двигателями осуществляется с помощью клавишей.
Включение и выключение вспомогательных машин, получающих ток от контактной сети, производится кнопками, установленными в ка­бине машиниста.
Токоприемник соединяет силовую цепь электровоза с контактным проводом. Наиболее распространенный тип токоприемника представ­лен на рис. 99. В основании 2 укреплены валы 1 и 5 нижних подвижных рам 11, которые шарнирно соединены с верхними подвижными рамами 10, образуя замкнутую рычажно-шарнирную конструкцию. Управле­ние токоприемником электропневматическое. Для подъема его необ­ходимо подать сжатый воздух в цилиндр пневматического привода 9. При этом привод сжимает опускающую пружину 6 и освобождает валы U 5. При выпуске сжатого воздуха из цилиндра пружина 6, преодоле­вая сопротивление пружин 3 и 5, поворачивает вал 1 и опускает токо­приемник. Амортизаторы 4 смягчают удар верхних рам об основание.
Все электровозы имеют по два токоприемника, из них один запас­ной. В некоторых случаях, например при гололеде, электровоз рабо­тает одновременно на двух токоприемниках.
Цепи тяговых двигателей от коротких замыканий и перегрузок за­щищают быстродействующий выключатель, дифференциальные реле и реле перегрузки.
Вспомогательные машины электровоза (мотор-вентиляторы, мотор-компрессоры, мотор-генератор и генератор тока управления) при­водятся в действие электродвигателями постоянного тока, работающими от контактной сети.

Мотор-комп­рессор электровозов ВЛ8 и ВЛ10

Другие новости по теме:

« Апрель 2021 »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30

» Ударно-тяговые устройства
Они служат для сцепления вагонов и локомотивов, удерживания их на определенном расстоянии друг от друга, смягчения и передачи от одного вагона другому растягиваю­щих и сжимающих усилий, возникающих при перемещении подвиж­ного состава. В качестве объединенного ударно-тягового устройства на подвиж­ном составе железных дорог СССР принята автоматическая сцепка типа СА-3. Сцепление вагонов между со .

» Ремонт локомотивов
Для поддержания локомотивов в исправном состоянии на дорогах России установлена система технического обслуживания и ремонтов, производимых после выполнения установленных норм пробега или определенного времени их работы. За последние годы в локомотив­ном хозяйстве осуществлены крупные мероприятия, обеспечивающие повышение качества, ускорение и удешевление ремонта локомотивов. Сюда относятся концент .

» Инструкция по сигнализации на желез­ных дорогах
Инструкция по сигнализации на желез­ных дорогах устанавливает систему ви­димых и звуковых сигналов для передачи приказов и указаний, от­носящихся к движению поездов и маневровой работе, а также типы сигнальных приборов, с помощью которых эти сигналы подаются.

» Организация строительных работ и краткие сведения об их механизации
Строительство железной дороги включает комплекс различных по на­значению, но взаимосвязанных строительных и монтажных работ, в результате которых создаются железнодорожные пути и сооруже­ния, необходимые для обеспечения перевозочного процесса. В основе организации железнодорожного строительства лежат общие для строи­тельной индустрии России принципы: плановость, индустриальность, комплексная механ .

» Локомотивное хозяйство
Локомотивное хозяйство обеспечивает перевозочную работу желез­ных дорог тяговыми средствами и содержание этих средств в соответ­ствии с техническими требованиями. К сооружениям и устройствам этого хозяйства относятся основные локомотивные депо, специализи­рованные мастерские по ремонту отдельных узлов локомотивов, пунк­ты технического обслуживания, экипировки локомотивов и смены бригад, базы запас .

» План и профиль станционных путей
Участок железнодорожной линии, выделенный для устройства и раз­вития раздельного пункта, называется станционной площадкой. Для улучшения видимости сигналов и условий выполнения маневров на станциях, а также уменьшения сопротивления движению при трогании поездов с места станционные пути на раздельных пунктах долж­ны располагаться в плане на прямых участках. В трудных условиях допускается размещение .

» От всего педагогического коллектива.
19 июня опытнейший и уважаемый преподаватель Нижегородского железнодорожного техникума Зинаида Ивановна Мухлынина празднует свой юбилей.

» Общие сведения о переносных, ручных, маневровых, поездных и звуковых сигналах
К переносным сигналам относятся щиты прямоугольной формы, окра­шенные с обеих сторон в красный цвет или с одной стороны в красный, а с другой — в белый цвет; щиты квадратной формы, окращенные с одной стороны в желтый, а с другой — в зеленый цвет; фонари на шестах с красным, желтым или зеленым огнем; красные или желтые флаги на шестах. Применяются также переносные сигнальные знаки «Нача .

Читайте также:  Система электропитания постоянного тока с напряжением 24

» Текущее содержание вагонов
Основным условием обеспечения исправного состояния вагонного парка в эксплуатации является высококачественное выполнение пе­риодического (ежегодного) ремонта вагонов в депо. Однако все воз­растающая интенсивность эксплуатации вагонов требует усиления контроля за техническим состоянием и качеством ремонта вагонов в пунктах технического обслуживания и пунктах подготовки их к пере­возкам. При этом до .

» Восстановительные и пожарные поезда
На ряде станций находятся в постоянной готовности разнообразные восстановительные средства, используемые для ликвидации послед­ствий крушений и аварий на участках и размещаемые в большинстве случаев на территории локомотивного хозяйства. К этим средствам относятся восстановительные поезда, автодрезины и автомашины для восстановления пути, контактной сети, линий связи, обслуживае­мые аварийно-полев .

» Расписание электрички Князь Владимир (Белгород — Харьков)
Расписание электрички по маршруту Белгород — Харьков-Пасс.(кроме понедельника) Станция Время Белгород 08:06 Харьков 09:25

» Доставка грузов
Доставка грузов материально-технического снабжения относится к хозяйственным перевозкам, связанным с обеспечением эксплуатацион­ных и строительных нужд железной дороги. Органы материально-технического снабжения отгрузку материалов от поставщиков организуют по возможности так, чтобы они посту­пали получателям, минуя промежуточные склады. Такая доставка называется транзитной. Значительная часть прод .

» Проект железной дороги
Проект железной дороги является комплексным документом, состоящим из экономической и технической частей. В экономической части определяются размеры и характер ожи­даемых перевозок на расчетные годы эксплуатации (обычно 2, 5 и 10-й), масса поездов, коэффициенты неравномерности движения. Эти данные необходимы для обоснования экономической эффектив­ности и целесообразности постройки линии.

» Конечные соединения. Сплетение и совмещение путей
При проектировании путевого развития приходится встречаться с так называемыми конечными одиночными соеди­нениями путей. Схема такого соединения дана на рис. 79. Рис. 79. Конечное соединение путей

» Поможет поточная линия
В локомотивном депо Сольвычегодск введена в строй поточная линия ремонта цилиндровых комплектов для локомотивов, оборудованных дизелями Д-49.Необходимость в увеличении объема ремонта возникла вследствие расширения приписного парка локомотивов, оборудованных дизелями Д-49. С этой целью, по словам замначальника депо по ремонту Андрея Волостного, в дизель-агрегатном цехе на площади около 400 кв. метр .

» Линии СЦБ и связи
Существует два вида проводных линий СЦБ и связи — воздушные и кабельные. Проводные воздушные линии связи включают в себя телефон­ные и телеграфные провода, а на участках, не оборудованных авто­блокировкой, — и провода СЦБ. На участках с автоблокировкой проводные линии СЦБ устраивают отдельно от линий связи. На опорах линий СЦБ подвешивают провода цепей переменного тока напряжением 6 ил .

» Основы планирования и организации пассажирских перевозок
Основная задача планирования и организации пассажирских перевозок состоит в удовлетворении потребностей населения в передвижении при высокой культуре их обслуживания на вокзалах и в поездах. Планы пассажирских перевозок разрабатывают на перспективу и на год с разбивкой по кварталам. В перспективных планах устанавливают объем перевозок в пасса-, жиро-километрах на основе анализа отчетности о выполн .

» Ходовые части вагона
Это колесные пары, буксы с подшипниками и рес­сорное подвешивание. У четырехосных и многоосных вагонов все эти части объединены в тележки. Колесная пара, состоящая из оси и двух наглухо укрепленных на ней колес, воспринимает все нагрузки, передающиеся от вагона на рельсы. Колесные пары (рис. 140) формируются из цельнокатаных сталь­ных колес, обладающих высокой эксплуатационной надежностью, с диаме .

» Балластный слой
Основным назначением балластного слоя является обеспечение устой­чивости шпал под воздействием вертикальных и горизонтальных сил, равномерное распределение нагрузки, воспринимаемой от шпал, на основную площадку земляного полотна, обеспечение упругости подрельсового основания и возможности выправки рельсо-шпальной ре­шетки в плане и профиле, отвод от нее поверхностных вод.

» Планирование и организация перевозок и коммерческой работы
Перевозочный процесс включает в себя операции по перевозке и обслуживанию пассажиров, погрузке, выгрузке грузов и подаче для этого вагонов, уборке их и включению в поезд, продвижению по участку и др. В основу организации перевозочного процесса и движения поездов на железных дорогах положены следующие важнейшие принципы: безусловное обеспечение безопасности движения; внедрение прогрес­сивной технол .

» Станционные пути и их назначение
Железнодорожные пути на раздельных пунктах (рис. 183) подраз­деляются на станционные и специального назначения. Рис. 183. Схема раздельного пункта. Пути- 1 — главный; 2, 3 — приемо-отправочные; 4 — улавливающий тупик; 5, 6 — предохра­нительные тупики; 7 — подъездной путь

» Понятие о механической и гидравлической передачах
Механическая передача подобна автомобильной: она со­стоит из шестеренчатой коробки скоростей, реверсивного устройства и муфты сцепления. Эта передача проста по устройству и имеет высокий к. п. д. Однако при переключении скоростей возникает резкое паде­ние и последующее возрастание силы тяги, что вызывает сильные рывки в составе. Поэтому механическая передача применяется лишь в мотовозах, автомотри .

» Паровозы — принцип работы
Паровоз приводится в движение паровой машиной, преобразующей тепловую энергию пара в механическую работу. Для приготовления пара, обладающего необходимым давлением и температурой, служит пароэой котел, в топке кото­рого сжигается твердое или жидкое топливо. Запас воды, топлива и смазки хранится в специальной повозке, сцеплен­ной с паровозом и называемой тендером.

» Корпоративная пенсия – обеспеченная старость
Северный филиал НПФ «БЛАГОСОСТОЯНИЕ» провел семинар-совещание с кадровыми работниками структурных подразделений Ярославского и Вологодского отделений, дирекций и ДЗО по актуальным вопросам негосударственного пенсионного обеспечения. Привлечение работников Северной к участию в негосударственном пенсионном обеспечении по-прежнему является актуальным направлением работы кадровиков, отметила Наталья Ж .

» Путевые машины
Для ремонта пути применяют высокопроизводительные путевые машины, обеспечивающие комплексную механизацию путевых работ. Для перевозки и механизированной разгрузки балласта с одновремен­ной дозировкой и разравниванием его используют специальные ваго­ны — хопперы-дозаторы ЦНИИ-ДВЗ. Щебеночный балласт без сня­тия путевой решетки очищают самоходными щебнеочистительными ма­шинами ЩОМ-Зу, ЩОМ-4, .

» Понятие о пропускной способности железных дорог
Пропускной способностью железнодорожной линии называется наи­большее число поездов или пар поездов установленной массы, ко­торое может быть пропущено в единицу времени (сутки, час) в зависимости от имеющихся постоянных технических средств, типа и мощности подвижного состава и принятых методов организации движения поездов (типа графика). Различают пропускную способ­ность наличную, т. е. ту, которой .

» Грузовые станции
Грузовыми называются станции, выполняющие массовую погрузку и выгрузку. Эти станции устраивают в крупных промышленных и на­селенных пунктах. В зависимости от назначения и характера выпол­няемой работы грузовые станции подразделяют на неспециали­зированные, служащие для погрузки и выгрузки всех видов грузов, и специализированные — для отдельных видов грузов. Последние сооружают в районах добы .

» Подготовка и сдача железной дороги в эксплуатацию
Подготовка железной дороги к сдаче в эксплуатацию ведется в тече­ние всего периода строительства. В подготовке можно выделить три Етапа: открытие рабочего движения поездов, временная эксплуатация отдельных участков или всей дороги и сдача дороги в эксплуатацию. Рабочее движение открывается сразу же после уклад­ки путевой решетки для перевозки материалов и конструкций верх­него строения пути, мосто .

» Габариты подвижного состава 1-Т и Т
ГОСТом установлены габариты подвижного состава 1-Т и Т — для железных дорог СССР и габариты 0-Т, 01-Т, 02-Т и 03-Т — для подвижного состава, допускаемого к обращению как по железным дорогам СССР колеи 1520 (1524 мм), так и по железным дорогам зару­бежных стран колеи 1435 мм. Подвижной состав габарита 1-Т до­пускается к обращению по всем путям общей сети железных дорог СССР, подъ­езд .

Читайте также:  Трансформатор тока для светодиода

» Система управления движением поездов
Выполнение плана перевозок пассажиров и грузов требует четкой организации управления движением поездов и необходимого взаимо­действия работников службы движения и других служб. Система управления движением поездов включает техническое и оперативное планирование эксплуатационной работы, регулирование перевозок и перевозочных средств, оперативное руководство движе­нием поездов и анализ выполненной р .

Источник

Электрическое оборудование электровоза. Общее устройство

Оборудование э.п.с. по назначению и принципам действия делится на электрическое, пневматическое и механическое.

Электрическое оборудование — это токоприемники, статические и вращающиеся преобразователи энергии (в том числе и тяговые двигатели), высоковольтная и низковольтная коммутационная (переключающая) аппаратура, а также измерительные и осветительные приборы. Все эти устройства имеют специальное тяговое исполнение, определяемое условиями их работы и размещением на э. п. с.: они должны выдерживать определенные механические воздействия, не нагреваться сверх допускаемой температуры, не терять изоляционных свойств при неблагоприятных режимах работы, сохранять работоспособность в течение установленного времени. При работе э. п. с. токоприемники непрерывно соединяют его электрические цепи с контактной сетью. Токоприемник имеет полозы, закрепленные на подвижном устройстве — каретке, упруго прикрепленной к его раме. Рама токоприемника жестко крепится на изоляторах, расположенных на крыше э. п. с.

Преобразователями энергии являются тяговые двигатели. На э. п. с. переменного тока установлены тяговые трансформаторы, понижающие напряжение контактной сети до значения, допустимого по условиям работы тяговых двигателей, и статические преобразователи переменного тока в постоянный (пульсирующий). На э. п. с. постоянного тока нет таких трансформаторов: регулирование напряжения на тяговых двигателях осуществляется с помощью резисторов. Э. п. с. выпуска последних лет оборудован специальными (импульсными) системами преобразования энергии и управления режимами тяги и электрического торможения.

Аппаратами защиты электрооборудования от коротких замыканий, перегрузок и перенапряжений служат быстродействующие автоматические выключатели, быстродействующие контакторы, разрядники, предохранители, защитные конденсаторы и фильтры.

Коммутационными аппаратами в силовых цепях являются индивидуальные и групповые контакторы, переключающие эти цепи под нагрузкой и потому снабженные специальными камерами для гашения дуги, образующейся при разрыве цепи. Такие коммутационные аппараты, как реверсоры, служащие для изменения направления движения э. п. с. путем переключения обмоток возбуждения тяговых двигателей, а также тормозные переключатели, отключатели и разъединители тяговых двигателей не имеют дугогасительных камер, так как выполняют переключения только в обесточенных цепях.

По условиям безопасности обслуживающего персонала силовая коммутационная аппаратура имеет косвенный дистанционный привод, т. е. замыканием и размыканием ее контактов, включенных в высоковольтную цепь, управляет машинист из кабины с пульта управления, подавая низкое напряжение на катушку привода.

К вспомогательным цепям принято относить, помимо цепейуправления, освещения и сигнализации, цепь управления так называемыми вспомогательными машинами. Это агрегаты, состоящие из вспомогательных механизмов — вентилятора, компрессора, насоса и их приводных двигателей.

Мотор — вентиляторы обеспечивают принудительное охлаждение тяговых двигателей, пускотормозных резисторов, статических преобразователей, вентиляцию пассажирских помещений и кабин машинистов.

Мотор -компрессоры обеспечивают э. п. с. сжатым воздухом, необходимым для действия пневматических тормозов э. п. с. и состава, а также для пневматического привода высоковольтных коммутационных аппаратов.

Мотор-насосы используют на э. п. с. переменного тока для . принудительной циркуляции охлаждающего масла в трансформа- торах.

Чтобы привести в действие эти агрегаты, на э. п. с. постоянного тока применяют двигатели постоянного тока высокого напряжения. На моторных вагонах электропоездов постоянного тока для питания этих двигателей устанавливают делители напряжения — двухколлекторные машины постоянного тока, снижающие напряжение контактной сети с 3000 до 1500 В. На э. п. с: переменного тока с этой целью используют короткозамкнутые трехфазные асинхронные двигатели, к которым подводится напряжение 380 В от специального агрегата — так называемого расщепителя фаз. Расщепитель фаз представляет собой однофазный короткозамкнутый асинхронный двигатель, имеющий специальные обмотки, которые создают вращающееся поле и, следовательно, вырабатывают трехфазный ток.

На валу расщепителя фаз размещен генератор управления постоянного тока низкого напряжения для питания цепей управления, освещения и сигнализации. На э. п, с. переменного тока последних лет выпуска генератор управления заменен статическим преобразователем. На моторных вагонах электропоездов генераторы управления имеют отдельные двигатели, питающиеся от делителя напряжения.

Электрические цепи э. п. с. делят на силовые — это цепи тяговых двигателей, цепи вспомогательных машин и отопительных устройств, цепи управления и сигнализации. Графическое изображение электрической цепи называют электрической схемой. На такой схеме каждый аппарат или устройство обозначают стандартным условным изображением, отображающим принцип его работы.

Источник

Электрическое оборудование электровозов

Электрическое оборудование контактного электровоза включает в себя тяговые электродвигатели, электродвигатели компрессора и вентилятора, электромагниты пневмоклапанов, аппаратуру управления электродвигателями (пусковые реостаты и контроллер или устройство комплектное тиристорное), токоприемники, фары и сигнальные фонари, выключатель блокировки сиденья машиниста и др.

При реостатной схеме управления пуск электровоза, регулирование скорости его движения и тормозного усилия при динамическом торможении производится контроллером путем изменения сопротивления на различных позициях пускового реостата, включенного в цепь тяговых двигателей. Пусковые сопротивления состоят из отдельных элементов с большим удельным сопротивлением, выполненных, например, из фехраля.

Устаревшая реостатная схема управления тяговыми электродвигателями наиболее простая, но имеет такие существенные недостатки, как большие (до 20—30 %) потери энергии в сопротивлениях ввиду необходимости работы с пониженными скоростями на реостатных характеристиках, резкое изменение тока и силы тяги при переходе с одной пусковой позиции на другую, вследствие чего недоиспользуется сила сцепления колес электровоза с рельсами в период пуска. Неэкономичность реостатной схемы управления особенно ощутима в аккумуляторных электровозах ввиду ограниченной энергоемкости аккумуляторных батарей.

Электрическая схема электровоза обеспечивает управление тяговым электроприводом, вспомогательным электрооборудованием и выполняет следующие функции: плавный разгон и изменение скорости электровоза и ее стабилизации в пределах от минимальной до допустимой; реверсирование тяговых двигателей и электродинамическое торможение; автоматическое ограничение тока тяговых двигателей при их пуске, регулировании скорости; управление двигателем компрессора в функции давления воздуха в пневмосистеме; контроль температуры тяговых двигателей; защита электрооборудования от токов короткого замыкания; питание стабилизированным напряжением 24 В вспомогательного электрооборудования от аккумуляторной батареи при кратковременном отключении токоприемника от троллейного провода; управление токоприемником, песочницами, автосцепками и стрелочными переводами из кабины машиниста; блокировка рабочего места машиниста с отключением тяговых двигателей и др.

На электровозах применяют тяговые двигатели постоянного тока последовательного возбуждения, которые по сравнению с двигателями параллельного возбуждения обладают рядом преимуществ: большие перегрузочная способность и пусковой момент, меньшая чувствительность к колебаниям напряжения и др.

Основные параметры тягового двигателя можно определить по его электромеханической характеристике (рис. 10.7), представляющей собой зависимость силы тяги F на ободе ведущих колес (взамен вращающего момента на валу двигателя), скорости движения электровоза v (взамен частоты вращения вала двигателя) и КПД η от тока двигателя 1.

Рис. 10.7. Электромеханическая характеристика тягового двигателя электровоза К14М

За номинальный режим работы тяговых двигателей принимают часовой режим, при котором допустимая температура нагрева обмоток двигателя достигается через 1 ч его работы. В характеристике двигателя указывают часовую силу тяги Fчас, часовую скорость νчас и часовой ток Iчас Длительному режиму соответствует такой ток Iдл, при котором допустимая температура обмоток двигателя достигается за неограниченно длительное время. Отношение Iдл/Iчас = 0,4÷0,45 называется коэффициентом вентиляции.

Применяются три системы управления тяговыми двигателями электровоза — реостатная, безреостатная и тиристорно-импульсная.

Читайте также:  Направление индукции магнитного поля созданного внутри контура током протекающим по проводнику

В аккумуляторных электровозах используется безреостатная схема управления, основанная на принципе параллельного или последовательного включения равного числа элементов аккумуляторной батареи. Соответствующей комбинацией включения секций аккумуляторной батареи и тяговых электродвигателей обеспечивают напряжение на электродвигателях, составляющее 25, 50 или 100% от номинального. Например, при использовании аккумуляторной батареи из двух секций можно получить 5 безреостатных позиций (при реостатной системе — 2). При безреостатной системе управления (по сравнению с реостатной) снижаются потери энергии, однако сила сцепления колес электровоза с рельсами в период пуска реализуется неполностью.

В контактных электровозах КТ14 и КТ28 применена тиристорная система управления тяговыми двигателями, основанная на широтно-импульсной модуляции подводимого к электродвигателям напряжения. Эта система управления обладает рядом преимуществ: плавный пуск и регулирование скорости без потерь; повышение пускового тягового усилия, которое ограничивается только предельным значением коэффициента сцепления колес электровоза с рельсами; повышение надежности электрооборудования за счет устранения контактной коммутационной и пускорегулирующей аппаратуры. Разгон, замедление и стабилизация скорости движения электровоза осуществляются автоматически.

В контактных электровозах КТ14 и КТ28 тяговые двигатели имеют повышенную длительную мощность и принудительную вентиляцию. Для этих электровозов разработана аппаратура автоматического управления с тиристорным регулятором, обеспечивающая: бесступенчатое задание скорости электровоза и ее стабилизацию в пределах от минимальной (0,6 м/с) до допустимой по технической характеристике (8 м/с); автоматическое ограничение тока тяговых двигателей при их пуске, регулировании скорости, перегрузках и торможении; блокировку движения электровоза при одновременном управлении из двух кабин; выдачу сигналов на управление электромагнитными рельсовыми тормозами и стрелочными переводами.

Система управления двумя спаренными электровозами (КТ28) на базе тиристорных преобразователей обеспечивает: управление электровозом одним машинистом из кабины ведущего электровоза; независимую работу двигателей в двигательном и тормозном режимах; независимое регулирование двигателей для перераспределения тяговых усилий с целью предотвращения буксования и улучшения тяговых и тормозных характеристик.

Съем тока с контактного провода осуществляется дуговыми токоприемниками (реже — штанговыми) с алюминиевыми контактными вставками, позволяющими уменьшить износ контактного провода. При наличии на электровозе одного токоприемника возникает искрение вследствие отрыва пути от провода при ударах на стыках рельсов. На современных конструкциях контактных электровозов устанавливают два токоприемника, независимо поджимаемые к проводу пружинами и позволяющие уменьшить искрообразование, так как в случае нарушения взаимодействия одной из дуг с контактным проводом ток поступает по другой дуге, что исключает полный разрыв электрической цепи.

Источниками энергии для аккумуляторных электровозов являются тяговые щелочные никель-железные (ТНЖ и ТНЖШ) и никель-кадмиевые (ТНК) шахтные аккумуляторные батареи. Щелочные аккумуляторы по сравнению с кислотными свинцовыми аккумуляторами имеют больший срок службы, большие механическую прочность и выносливость в работе, просты в обслуживании и способны находиться длительное время в разряженном состоянии. Изготавливают батареи различной емкости типа 66ТНЖШ-350-У5, 112ТНЖШ-500-У5 и т. д. Условное обозначение аккумуляторной батареи расшифровывается следующим образом: цифры перед буквами — число последовательно соединенных элементов в батарее, после букв — номинальная емкость в ампер-часах; ТНЖШ — тип батареи (тяговая никель-железная шахтная); У — климатическое исполнение (для работы при температуре окружающей среды от —20 до +45 °С); 5 — категория климатического исполнения. Стандартные емкости аккумуляторных батарей — 300, 350, 500 и 550 А·ч.

Аккумуляторы монтируют в батарейных ящиках и соединяют между собой последовательно. Батарейный ящик сверху закрывают плотной крышкой, имеющей блокировку, которая позволяет открывать крышку только при снятой с электровоза батареи.

В батарейных ящиках во взрывобезопасном исполнении (РВ) для окисления выделяющегося из аккумуляторов водорода устанавливают катализаторы, состоящие из набора палладиевых элементов, а также щелевые пакеты, предназначенные для разгрузки ящика от внутреннего давления в случае возникновения взрыва внутри ящика и обеспечения вентиляции надэлементного пространства батареи. Изменение концентрации водорода регистрируется автоматическим газоанализатором в диапазоне от 0 до 6% и фиксируется на световом табло в кабине машиниста.

Источник



Электрическое оборудование электровозов постоянного тока кратко

Электрическое оборудование электровозов

К электрическому оборудованию электровозов постоянного тока относятся токоприемники (рис. 10.3), тяговые электродвигатели, вспомогательные машины, аппараты управления, предназначенные для пуска тяговых двигателей, изменения скорости и направления движения электровоза, электрического торможения, защиты оборудования от перегрузок, перенапряжений и токов короткого замыкания.

Все аппараты силовых цепей электровоза, как и тяговые двигатели, находятся под высоким напряжением. В связи с этим для управления ими используется система дистанционного или косвенного управления через цепи низкого напряжения. В качестве источника тока низкого напряжения (50В) используются генераторы тока управления или полупроводниковые преобразователи, питающие цепи управления, наружного и внутреннего освещения и аккумуляторную батарею при зарядке, являющуюся источником резервного питания низковольтных цепей.

Рис. 10.3. Общий вид токоприемника восьмиосного электровоза постоянного тока: 1 — полозы; 2 — пневматический цилиндр; 3 — изолятор; 4 — основание; 5 — поднимающаяся пружина; 6 — опускающая пружина

Мотор-вентиляторы служат для воздушного охлаждения пусковых резисторов и тяговых электродвигателей. Мотор-компрессоры обеспечивают сжатым воздухом систему автоматических и пневматических устройств электровоза. Мотор-генератор применяют на тепловозах с рекуперативным торможением для питания обмоток возбуждения тяговых двигателей при работе их в рекуперативном режиме.

В кабине машиниста (рис. 10.4, 10.5) на пульте расположены аппараты управления. Основным аппаратом в цепи управления является контроллер машиниста, предназначенный для дистанционного пуска и управления работой тяговых двигателей. Главная рукоятка контроллера служит для переключения тяговых электродвигателей с одной схемы соединения на другую. С помощью реверсивной рукоятки изменяется направление движения электропоезда (ток в обмотках возбуждения тяговых электродвигателей изменяет направление).

Скорость движения электровоза зависит от схемы соединения тяговых двигателей. При последовательном соединении двигателей шестиосного электровоза (рис. 10.6) напряжение контактной сети 3000 В будет поровну разделено между всеми двигателями и составит 500 В. При последовательно-параллельном соединении двигатели соединяются в две параллельные цепи по три двигателя в каждой. В этом случае к каждому двигателю будет подводиться напряжение 1000 В. При параллельном соединении в трех параллельных цепях включено по два двигателя, и, следовательно, каждый двигатель будет иметь напряжение 1500 В.

Поскольку частота вращения тягового двигателя зависит от напряжения, то наименьшая скорость электровоза будет при последовательном, а наибольшая — при параллельном соединении двигателей.

На электровозах переменного тока электрическое оборудование отличается от электровозов постоянного тока. На них установлены тяговые трансформаторы, которые понижают напряжение до номинального. Затем ток преобразуется в постоянный в кремниевых выпрямителях и поступает на тяговые двигатели постоянного тока.

Характерной особенностью электровозов переменного тока является то, что их тяговые двигатели работают на постоянном токе и имеют постоянное параллельное соединение. Это значительно повышает коэффициент сцепления электровоза.

Рис. 10.4. Кабина машиниста электровоза постоянного тока: 1 — сиденье помощника машиниста; 2— штурвал ручного тормоза; 3— скоростемер; 4— кран машиниста; 5 — панель измерительных приборов; 6—панель включения сигналов и песочницы; 7— панель помощника машиниста; 8— контроллер машиниста; 9— электрические печи

Рис. 10.5. Кабина машиниста электровоза переменного тока: 1 — ручной тормоз; 2 — электрические печи; 3-— кнопочный выключатель; 4— панель с приборами; 5 — электрическая плитка; 6 — скоростемер; 7 — панель с приборами и сигнальными лампами; 8 — кран вспомогательного тормоза; 9 — кран машиниста; 10 — кнопочные выключатели; 11 — контроллер машиниста; 12 — сиденье машиниста

Рис. 10.6. Схемы последовательного (а), последовательно-параллельного (б) и параллельного (в) соединения тяговых двигателей; 1—6— электродвигатели; 1″—6″ — обмотки возбуждения; R — резисторы

Источник