Режим ослабленого збудження тягових двигунів

Режим ослабленого збудження тягових двигунів. індуктивні шунти

У розділі 3 було сказано про спосіб регулювання частоти обертання тягових двигунів при незмінному підводиться напрузі зміною магнітного потоку збудження тягових двигунів.

У двигунах з послідовним збудженням, у яких струм якоря проходить і по обмотці збудження, можна тільки зменшувати магнітний потік, що прийнято називати ослабленням збудження * двигунів. В цьому випадку при тій же частоті обертання збільшується струм якоря, а отже, і потужність, споживана з контактної мережі. Ослаблення збудження здійснюють двома способами: відключенням частини витків обмотки збудження (рис. 40, а) і включенням паралельно їй регульованого резистора (рис. 40, б) **.

* (До введення в дію ГОСТ 19350-74 "Електрообладнання електричного рухомого складу. Терміни та визначення" вживали термін "ослаблення поля".)

** (Термін "ослаблення збудження (поля)" не відображає істоти процесу. При відключенні частини витків або шунтуванні обмотки збудження струм в якорі двигуна зросте, інакше порушиться рівність (1) (див. С. 32), так як частота обертання n буде рости повільно через велику інерції поїзда. Ток збільшиться до такого значення, при якому магнітний потік Ф стане рівним майже колишнього значення внаслідок малості r. Тому фактично здійснюється не ослаблення збудження, а збільшення струму якоря.)

Мал. 40. Схеми, що пояснюють способи ослаблення магнітного потоку полюсів

Перший спосіб з огляду на те, що ускладнюється конструкція тягових двигунів, не знайшов застосування на електровозах. Для здійснення його необхідно вивести додаткові дроти від обмотки збудження і обов'язково відключити від неї вимикати витки, а не замкнути їх накоротко. Якщо цього не зробити, в замкнутих гілках при зміні струму буде наводитися е. д. з. перешкоджає змінам основного струму збудження. Тому включаючи контактор 2, відключають контактор 1.

В тягових двигунах електровозів застосовують включення резистора паралельно обмотці збудження. При цьому порівняно просто отримати кілька ступенів ослабленого збудження, змінюючи опір шунтуючого резистора, для чого його розбивають на декілька секцій. Включення і вимикання секцій таких резисторів, як і пускових, здійснюють за допомогою індивідуальних контакторів. При включенні контактора 1 (див. Рис. 40, б) паралельно обмотці збудження в ланцюг вводиться повністю весь резистор. Замкнув контактор 2, а потім при необхідності контактор 3, ступенями зменшують опір резистора.

На вітчизняних електровозах застосовують від двох до чотирьох ступенів ослабленого збудження. Ослаблення збудження машиніст може використовувати при послідовному, послідовно-паралельному і паралельному з'єднаннях двигунів. Таким чином, якщо застосовується чотири ступені ослаблення збудження, то електровоз має 15 ходових позицій.

Для кожної ходової позиції будується своя тягова характеристика. На рис. 41 показані як приклад тягові характеристики електровоза ВЛ10, відповідні 15 економічною швидкостям при напрузі в контактній мережі 3000 В.

Мал. 41. Тягові характеристики електровоза ВЛ10

Розвиваються сили тяги електровоза для з'єднань С і СП обмежуються зчепленням коліс з рейками, для з'єднань П - струмом (600 А), при якому порушується нормальна комутація двигунів. Проектуючи і виготовляючи локомотив, обумовлюють так звану конструкційну швидкість, яку може розвинути електровоз без загрози порушення його нормальної роботи. Для електровоза ВЛ10 конструкційна швидкість встановлена ​​100 км / ч. Тому на тягових характеристиках електровоза нанесено обмеження по швидкості 100 км / год при з'єднанні П.

Щоб забезпечити заданий розподіл струму між обмотками збудження і резисторами, застосовують індуктивні шунти, що володіють відповідним індуктивним опором, порівнянним з індуктивним опором обмотки збудження.