Основы устройства и принцип работы электровоза постоянного тока

Основы устройства и принцип работы тепловоза с гидропередачей.

Гидравлическая передача (гидропередача) состоит из гидротрансформаторов, гидромуфт, коробки скоростей, реверсивного механизма, осевых редукторов и карданного привода к ним. Силовыми элементами гидравлических передач являются гидротрансформаторы и гидромуфты. Оба эти агрегата представляют собой сочетание центробежного насоса, соединенного с валом двигателя и гидравлической турбины, работающей за счет энергии струи жидкости, нагнетаемой насосом. Принцип работы гидравлической передачи основан на использовании кинетической энергии жидкости, т.е. передача энергии осуществляется за счет динамического напора рабочей жидкости.

Гидротрансформатор осуществляет преобразование вращающего момента, т.е. может изменять вращающий момент ведущего вала по отношению к моменту ведомого. Изменяя момент, он изменяет и силу тяги тепловоза в зависимости от скорости его движения.

В некоторых гидропередачах нашли применение комплексные гидротрансформаторы, у которых направляющие аппараты укреплены с помощью муфт свободного хода (автологи). При таком креплении гидротрансформатор при определенных моментах может работать как гидромуфта.

Гидромуфтами называют устройства, передающие энергию от ведущего вала к ведомому через жидкость, заключенную в замкнутом объеме, без изменения вращающего момента. Принцип действия гидромуфты заключается в следующем. Рабочая жидкость (масло), поступившая от насосного колеса, действует на лопатки турбинного колеса и приводит его и ведомый вал во вращение, причем значение вращающего момента не изменяется.

Гидромуфты, следовательно, используют в гидропередачах только для соединения ведущего и ведомого валов. На современных тепловозах при- меняются гидравлические передачи различных типов, рассчитанные на передачу как малых, так и больших мощностей. Однако широкого при- менения в тепловозостроении гидропередача пока еще не нашла.

Но­минальное напряжение в контактной се­ти магистральных железных дорог, элек­трифицированных на постоянном токе, обычно составляет 3000 В, на промыш­ленном транспорте — 1500 В, метрополи­тена — 825 В. Электродвигатели, приводящие электровоз в движение, называют тяговыми электродвигателями (ТЭД). Тяговые двигатели могут работать также и в режиме генератора. Это свойство используется для электрического торможения. Если электроэнергия, вырабатываемая при вращении ТЭД, гасится на тормозных реостатах, то это называется реостатным торможением; если электроэнергия возвращается в контактную сеть, то такое торможение называется рекуперативным.

Колёсные пары приводятся во вращение тяговыми двигателями через тяговую передачу. В её состав входят одна или две шестерни, напрессованные на вал тягового двигателя, одно или два зубчатых колеса, напрессованных на колёсную пару (на ось или же на специальный прилив в подступичной части колёсного центра), на некоторых сериях электровозов (например, ЧС2, ЧС4, ЭП1) в тяговую передачу также входит карданный привод.

Регулирование мощности и скорости электровоза производится путём изменения напряжения на якоре и коэффициента возбуждения коллекторного ТЭД или изменением частоты и напряжения питающего тока при асинхронных ТЭД. Регулирование напряжения выполняется несколькими способами. На электровозах постоянного тока — путём переключения групп тяговых двигателей с последовательного соединения (все ТЭД электровоза соединяются последовательно, напряжение на один ТЭД восьмиосного электровоза — 375 В при напряжении в контактной сети 3 кВ) на последовательно-параллельное (2 группы по 4 ТЭД, соединённых последовательно, напряжение на один ТЭД — 750 В), на параллельное (4 группы по 2 ТЭД, соединённых последовательно, напряжение на один ТЭД — 1500 В), при этом для получения промежуточных значений напряжения на ТЭД в цепь включаются группы реостатов, что позволяет получить ступени регулирования в 40—60 В.

Дата добавления: 2015-04-24