Передача постоянного тока. Электрическая передача постоянного тока получила наиболее широкое применение на тепловозах. В качестве примера на рис. 1.8 представлена принципиальная схема электрической передачи тепловоза 2ТЭ10М. Тяговый генератор Г
Рис 1.8. Принципиальная схема электрической передачи постоянного тока: 1-6- тяговые электродвигатели; Г - тяговый генератор; РБІ-РБЗ-реле боксования; ПР - реверсор; OB обмотки возбуждения тяговых двигателей. ОД - обмотки добавочных полюсов; ВШІ, ВШ2 - групповые контакторы ослаблення возбуждения; СИП, СШ2-резисторы; ПІ -116 контакторы поездные; РІП, РП2- реле перехода; РПЗ- реле ограничения максимальной скорости; ß -возбудитель; СИВ - синхронный подвозбуяитель; TP - трансформатор распределительный; ЬТ - блок тахометричеекий; AB - амнлистат; ИД индуктивный датчик; ТИН - трансформатор постоянного напряжения; T1ITI- 77/74 трансформаторы постоянного тока; СУ- узел селективный; CT - трансформатор стабилизирующий; ВВІ, ЄВ2 выпрямители; ОС. ОУ, ОЗ. OP ■ обмогки управления ачплистата; I1BI. ПВ2, IIFS3- выпрямительные блоки уравнительных соединений; БДС - блок сравнения; ОВГ -обмотка возбуждения тягового генератора; HB. РН - обмотка возбудителя независимого возбуждения и размагничивающая. УЙМ - узел выделения максимальноготока (ВЗ--В6)
постоянного тока питает тягоаые электродвигатели 1-6, соединенные параллельно. Генератор Г имеет независимое возбуждение, а электродвигатели -- последовательное. К генератору тяговые электродвигатели подключаются электропневматическими (поездными) контакторами П1 - П6.
Для расширения диапазона использования полной мощности тягового генератора применяются две ступени ослабления возбуждения электродвигателей. Для этого включают резисторы СШ1, СШ2 параллельно обмоткам возбуждения ОВ электродвигателей с помощью групповых контакторов ВШ1, ВШ2. Направление движения тепловоза изменяется реверсором ПР, который изменяет направление тока в обмотках возбуждения ОВ.
Независимая обмотка возбуждения генератора Г получает питание от возбудителя постоянного тока В, имеющего две обмотки возбуждения: независимую НВ и размагничивающую РВ. Обмотка НВ получает питание от амплистата возбуждения АВ (магнитного усилителя с внутренней обратной связью), а обмотка РВ от вспомогательного генератора ВГ. В амплистате происходит суммирование и усиление сигналов задания по частоте враа1.ения вала дизеля и обратной связи по току и напряжению генератора Г. Амплистат имеет четыре обмотки управления: задающую 03, регулировочную ОР, управления ОУ и стабилизирующую ОС.
Комплексное противобоксовочное устройство тепловоза обеспечивает обнаружение боксования и его прекращение с небольшими потерями силы тяги, а также создание динамических жестких характеристик тягового генератора. Система уравнительных соединений двигателей предназначена для улучшения противобоксовочных свойств тепловоза. При жестких динамических характеристиках уравнительные соединения обеспечивают более эффективное восстановление нормального режима работы электродвигателей боксую-щих колесных пар.
Размагничивающая обмотка РВ обеспечивает возбуждение В при повреждении элементов автоматической системы регулирования напряжения генератора Г и размагничивание возбудителя, а следовательно, и ограничение тока генератора при трогании с места. Размагничивание В вызвано тем, что амплистат имеет большой ток холостого хода.
Передача переменно-постоянного тока. Такая электрическая передача применена на тепловозе 2ТЭ116 (рис. 1.9). Переменное напряжение тягового синхронного генератора СГ подается к выпрямительной установке ВУ и после выпрямления подводится к шести тяговым электродвигателям. Двигатели, соединенные параллельно, подключаются к тяговому генератору с помощью электропневматических контакторов Л1 - П6. Генератор СГ также обеспечивает питание переменным током асинхронные электродвигатели вентиляторов охлаждения различного назначения.
Рис. 1.9. Принципиальная схема электрической передачи переменно-постоянного тока
Сила тяги и скорость тепловоза зависят от тока и напряжения тягового генератора. Их соотношения определены внешней характеристикой генератора. Для расширения диапазона скоростей тепловоза, при которых используется полная мощность дизеля, предусмотрены две ступени ослабления возбуждения тяговых электродвигателей: первая ступень 0/71 -60 % и вторая ОП2- 37 %. Ослабление возбуждения осуществляется подключением резисторов CUII - СШ6 параллельно обмоткам возбуждения двигателей с помощью групповых контакторов Bült и BI1I2. Переход на Olli и OIJ2 и обратно происходит автоматически с помощью реле перехода РІП и РП2. Изменение направления движения тепловоза достигается изменением направления тока в обмотках возбуждения тяговых электродвигателей с помощью реверсора ПР.
Обмотка возбуждения тягового синхронного генератора питается от однофазного синхронного возбудителя СВ, через управляемый выпрямитель (усилитель) УВВ. Выходное напряжение УВВ регулируется изменением момента открытия управляемых вентилей (тиристоров), установленных в двух плечах моста
Регулированием тока возбуждения тягового генератора СГ создается требуемая внешняя характеристика (см. рис. 1.3.). Система автоматического регулирования напряжения синхронного тягового генератора СГ построена но принципу замкнутого регулирования напряжения Ur, тока 1, и мощности Р,. Сигналы обратнойсвязи по току и напряжению генератора СГ, получаемые от трансформаторов постоянного тока 7"/777 - ТПТ4 и напряжения ТПН, поступают в узел преобразования и сравнения сигналов, именуемый селективным СУ. В узле СУ по сигналам С/, и 1г формируется сигнал по мощности генератора и каждый из них сравнивается с сигналом задания (уставки).
Полученный сигнал рассогласования через блок управления возбуждением БУВ управляет открытием тиристоров управляемого выпрямителя УВВ, устанавливая ток возбуждения СГ, необходимый для поддержания заданного значения одной из величин 1Г, 11г или Рт. Для получения задания по 1Л, 1г, Р, в узле СУ используют два вида сигналов: по частоте вращения и отклонению мощности дизеля. Первый поступает от тахометрического блока задания БЗВ, а второй - от индуктивного датчика ИД. Система регулирования обеспечивает полное использование свободной мощности дизеля при всех возможных колебаниях.
Для компенсации падения напряжения в цепи обмотки возбуждения СБ при возрастании тока возбуждения СГ применен узел коррекции, состоящий из трансформатора ТК и выпрямительного моста. При повреждении элементов системы автоматического регулирования возбуждения СГ предусмотрен аварийный режим, при котором переключателем шунтируются тиристоры УВВ и он работает как обычный неуправляемый выпрямительный мост; регулирование производится вручную машинистом.
Электрическое оборудование имеет следующие защиты: выпрямительной установки ВУ от токов внешних (в цепи выпрямленного тока) и внутренних (в цепи выпрямительной установки) коротких замыканий, выпрямительной установки и тяговых электродвигателей при выходе из строя электродвигателей вентиляторов, электрооборудования при пробое силовой цепи на корпус, тяговых электродвигателей при боксовании колесных пар и от перегруза при выходе из строя одного из них.
Глава 2
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ
⇐ | Принципы регулирования напряжения тяговых генераторов и управления тяговыми электродвигателями | | Рудая К. И., Логинова Е. Ю. Тепловозы. Электрическое оборудование и схемы. Устройство и ремонт | | Назначение и расположение электрического оборудования на тепловозах | ⇒