Работа цепей управления ослаблением возбуждения ТЭД при увеличении скорости движения

2. Ослабление возбуждения тяговых электродвигателей. По мере разгона и увеличения скорости тепловоза ток нагрузки уменьшается, а напряжение уве­личивается по гиперболической части внешней характеристики генератора так, что поддерживается постоянной мощность дизеля. При определенной ско­рости наступает ограничение по напряжению. Дальнейшее увеличение скорости вызывает уменьшение тока при почти постоянном напряжении и приводит_к резкому уменьшению мощности генератора. Регулятор дизеля уменьшает подачу_топ лива мощность дизеля будет недоиспользоваться, и дальнейшего возрастания_ скорости не будет или будет очень незначительным.

Для возврата дизель-генератора в зону полной нагрузки и возможности расширения диапазона скоростей применяется регулирование тяговых электро­двигателей путем изменения их магнитного потока возбуждения (ослабления возбуждения).

Магнитный поток прямо пропорционален намагничивающей силе: Ф = = (г_в, W_B), т. е. току, проходящему по обмотке, и количеству витков в ней. Поэтому если параллельно обмотке возбуждения подключить резистор с опре­деленным сопротивлением (зашунтировать), то через нее будет протекать толь­ко часть тока якоря и магнитный поток уменьшится.

Как известно, ток в цепи вращающегося якоря электродвигателя с последо­вательным возбуждением зависит от разности приложенного напряжения и противоэлектродвижущей силы (противо- э.д.с). В свою очередь противо э.д.с. прямо пропорциональна частоте вращения якоря и маг­нитному потоку возбуждения: Е_п = СФп.

Так как скорость локомотива мгновенно измениться не может, то противо- э.д.с. в данном случае уменьшится прямо пропорционально уменьшению маг­нитного потока возбуждения. Поэтому напряжение генератора в первый момент после подключения резисторов будет значительно превосходить противо- э. д. с. тяговых электродвигателей, а ток в них и вращающий момент будут возрастать.

Система автоматического регулирования, поддерживающая мощность гене­ратора постоянной, компенсирует возрастание тока, уменьшая напряжение. При уменьшении разности между напряжением генератора и противо- э.д.с. электродвигателей до определенной величины возрастание тока прекратится.

Сопротивление шунтирующего резистора рассчитывается так, что новому ре­жиму будут соответствовать точки в нижней гиперболической части внешней характеристики генератора. Следовательно, сразу же после перехода на ослаб­ленное возбуждение неизменному режиму движения и скорости тепловоза со­ответствует новый тяговый режим генератора и электродвигателей. Это позво­ляет вновь использовать гиперболическую часть внешней характеристики ге­нератора при увеличении скорости.

Переход на-ослабленное возбуждение и обратно должен происходить не­посредственно перед началом ограничения мощности на внешней характерис­тике генератора, чтобы было соблюдено условие постоянства мощности до и после перехода. В противном случае будут наблюдаться рывок тепловоза и нежелательные переходные процессы в электрической цепи генератор—элект­родвигатель. Это может привести к повреждению электрических машин и ап­паратов.

На тепловозе используется автоматическое двухступенчатое ослабление возбуждения тяговых электродвигателей с помощью реле перехода РП1 и РП2 (см. рис. 155) типа РД-3010. Они управляют контакторами ВШ1 и ВШ2, вклю­чающими резисторы шунтировки СШ1 — СШ6 I и II ступеней ослабления воз­буждения.

Катушки напряжения реле включены через регулировочные резисторы СРПН1 и СРПН2 на напряжение тягового генератора («плюс» — провод 508, «минус» — провод 499). Таким образом, ток в катушках напряжения реле про­порционален напряжению генератора и может быть отрегулирован этими резис­торами. Токовые катушки подключены через резистор СРПТ параллельно участку силовой цепи тягового генератора (502, 499). Ток в них пропорциона­лен току тягового генератора и вместе с возвратной пружиной удерживает якорь реле в отключенном состоянии.

При увеличении скорости тепловоза и уменьшении тока генератора удер­живающее усилие якоря токовой катушки уменьшается. Одновременно увели­чение напряжения усиливает действие тока катушек напряжения, что и вызы­вает срабатывание реле. Это происходит в определенных точках тяговой харак­теристики (перед началом ее ограничения) и при определенных скоростях теп­ловоза, приблизительно равных для первой ступени 39—44 км/ч, для второй ступени — от 55 до 65 км/ч.

После включения РП1 его замыкающий контакт (157, 264) подает питание на электропневматический вентиль группового контактора ослабления воз­буждения ВШ1. Контактор главными контактами подключает параллельно об­моткам возбуждения тяговых электродвигателей резисторы ослабления воз­буждения (шунтировки) СШ1—СШ6, при этом по обмоткам возбуждения пой­дет 57—63 % общего тока цепи.

Вспомогательный контакт ВШ1 (518, 519) вводит в цепь катушки напряже­ния дополнительный резистор, подготавливая ее к заданному режиму отключе­ния. Замыкающий контакт ВШ 1 (501, 509) подготавливает цепь питания ка­тушки реле РП2, что гарантирует необходимую последовательность включения реле.

Включение второй ступени ослабления возбуждения от реле РП2 и подклю­чение параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей резис­торов CU11- — СШ6 второй ступени происходит аналогично. Ток, проходящий по обмоткам возбуждения, составляет 35—39 % общего тока цепи.

Уменьшение скорости движения тепловоза вызывает увеличение тока тя­гового генератора и снижение его напряжения, что приводит к отключению реле перехода РП2 (переход на первую ступень ослабления возбуждения). При дальнейшем уменьшении скорости отключается реле РП1 (переход на полное возбуждение).

Тумблер «Управление переходом» в цепи питания катушек групповых кон­такторов ВШ1 и ВШ2 служит аварийным отключателем в случае появления не­исправности в цепях управления ослаблением возбуждения. Для уменьшения подгара контактов контакторов ВШ1 и ВШ2 при переходных процессах в цепи тяговых электродвигателей вследствие срабатывания защиты в цепи реле РУ2 или резкого перевода контроллера с 15-й на нулевую позицию в схеме предус­мотрено отключение контакторов KB и ВВ после отключения контакторов ВШ1 и ВШ2.

В случае залипания вспомогательных контактов ВШ1, ВШ2 (1067, 1068) для разрыва цепи питания КВ и ВВ введены контакты тумблера УТ (1058, 1055).

Дата добавления: 2014-11-29