Электрическое торможение электровоза

Эффективным средством снижения скорости движения поезда является электрическое торможение. Оно обладает механической устойчивостью, - это означает что тормозная сила автоматически возрастает с ростом скорости. Электрическое торможение позволяет значительно повысить безопасность движения поездов, т.к. при нем пневматические тормоза сохраняются в резерве. Регулирование тормозной силы осуществляется достаточно легко и плавно, что позволяет вести поезд по спуску со скоростью близкой к максимально допустимой, без перепадов, свойственных пневматическим тормозам.

Преимуществом электрического торможения является значительно меньшая склонность колес к заклиниванию (юзу) при больших значениях тормозной силы, чем при механическом торможении, и способность к самозащите колес от юза. В этом случае юз, как правило, проявляется в форме частичного проскальзывания колес по рельсу без резкой потери сцепления, как это имеет место при механическом торможении.

При создании электровозов с электрическим торможением используется свойство обратимости электрических машин. Если якорь двигателя вращается в поле остаточного магнетизма сердечников полюсов, наводимая в проводниках обмотки якоря э.д.с. создает разность потенциалов между плюсовыми и минусовыми щеткодержателями. Однако ток по обмоткам не идет, т.к. при указанных условиях внешняя цепь двигателей разомкнута.

Для получения необходимого тормозного эффекта следует отключить все ТД от сети, произвести ряд переключений в электрических цепях и затем подключить двигатели к потребителю электроэнергии. По способу применения этих потребителей различают рекуперативное и реостатное торможение.

Рекуперативное торможение Его обычно используют с целью поддержания равномерной скорости движения по спускам. Решение о переходе на режим рекуперативного торможения машинист принимает с учетом уровня напряжения контактной сети и расположения электровоза по отношению к тяговым подстанциям. Схема соединения якорей тяговых двигателей выбирается в зависимости от скорости движения поезда. При малой скорости (15-30 км/ч) применяется последовательное соединение якорей ТД. В диапазоне скоростей 25-60 км/ч используется последовательно-параллельное соединение, при скорости 50-55 км/ч и выше – параллельное.

В режим рекуперативного торможения можно перевести только электродвигатели с независимым, параллельным и смешанным возбуждением. При изменении направления нагрузочного момента (при переходе электровоза на спуск) часто вращения якоря становится больше n0 э.д.с. – больше напряжения сети, ток и вращающий момент изменяют свое направление и машина переходит из двигательного режима в генераторный. При этом электромагнитный момент направлен против вращения якоря, а выработанная генератором электрическая энергия отдается в сеть.

Двигатель с последовательным возбуждением не может быть переведен в режим рекуперативного торможения, т.к. при уменьшение внешней нагрузки, т.е. вращающего момента двигателя, частота вращения возрастает и он идет вразнос. Следовательно, не представляется возможным изменить направление вращающего момента двигателя и перейти через промежуточный режим холостого хода, что необходимо для перевода его с двигательного в генераторный режим. Поэтому для осуществления рекуперативного торможения обмотку возбуждения такого ТД необходимо переключить на независимое питание от специального электромашинного или полупроводникового возбудителя. При таком переключении ТД начинает работать как генератор с независимым возбуждением.

Реостатное торможение. При реостатном торможении ТД работают как генераторы и включаются на тормозные резисторы, в которых электрическая энергия, выработанная генератором во время торможения поезда, превращается в тепловую. Реостатное торможение может применяться как при высоких, так и при низких частотах вращения, т.к. напряжение генератора в этом случае не связано с напряжением сети и может быть установлено таким, какое необходимо для получения требуемой тормозной силы.

При уменьшении частоты вращения ТД в процессе реостатного торможения будет уменьшаться создаваемое им напряжение, а следовательно, ток якоря и развиваемый им тормозной момент (тормозная сила). Чтобы поддержать тормозную силу на определенном уровне по мере уменьшения частоты вращения, необходимо уменьшать сопротивление тормозного резистора. С этой цель на электровозе ЧС8 применяется вторая ступень реостатного тормоза при которой шунтируется часть тормозных резисторов.

Дата добавления: 2014-11-16