Наряду с системой постоянного тока широко применяется перспективная система однофазного переменного тока промышленной частоты (50 Гц) с напряжением в контактной сети 25000 В. Это позволяет, по отношению к системе постоянного напряжения, снизить токи потребляемые электровозами и электропоездами, а следовательно, уменьшить сечение проводов контактной сети и увеличить расстояние между тяговыми подстанциями до 40 – 60 км.
На ЭПС однофазно – переменного тока устройством преобразования электрической энергии являются статические преобразователи, состоящие из понижающих напряжение трансформаторов, полупроводниковых выпрямителей и аппаратуры управления ими.
Основным способом регулирования скорости движения электровозов и моторных вагонов служит изменение напряжения выпрямленного тока, подводимого к ТЭД. Выпрямленное напряжение регулируют путем переключения витков обмоток на стороне высокого или низкого напряжения тягового трансформатора.
Рассмотрим принципиальную схему регулирования на стороне низкого напряжения путем секционирования и переключения секций вторичной обмотки тягового трансформатора.
| Подключая диодный выпрямитель V к соответствующим выводам этой обмотки, изменяют напряжение, подводимое к тяговым двигателям от минимального
|
гателям, от минимального значения до полного при подключении всей вторичной обмотки.
Переход с одной ступени регулирования на другую осуществляется с помощью контакторов 1 – 8 и переходного реактора LП. На первой позиции включены контакторы 1 и 2. При переходе на вторую позицию отключают контактор 1 и включают контактор 3. Затем отключают контактор 2 и включают контактор 4. При этом переход с одной позиции на другую происходит без разрыва тока.
Рассмотрим теперь силовую цепь тягового электропривода с регулированием на стороне высокого напряжения.
| Регулировочная обмотка (РО) высокого напряжения представляет собой автотрансформатор с большим числом выводов, к которым подключают дополнительную несекционированную обмотку высокого напряжения (ВН). Переключая несекционированную обмотку ВН с одного вывода обмотки РО на другой, изменяют напряжение на вторичной обмотке низкого напряжения (НН) трансформатора.
Резистор RШ, постоянно шунтирующий обмотку возбуждения ТЭД, предназначен для снижения пульсаций магнитного потока, которые ухудшают коммутацию и увеличивают магнитные потери.
Пульсации выпрямленного тока частично сглаживает мощный индуктивный реактор Ld, так что выпрямленный ток является не постоянным, а пульсирующим, что снижает к.п.д. ТЭД, рассчитанного на пульсацию тока до 30%.
|
Если вместо неуправляемого диодного выпрямителя V применить управляемый тиристорный выпрямитель VS, то напряжение, подводимое к ТЭД можно плавно регулировать.
| На рисунке показаны синусоидальное изменение напряжения U на вторичной (НН) обмотке трансформатора и выпрямленное напряжение UВ во времени при различных углах отпирания.
|
Если то тиристоры вообще не будут отпираться и выпрямленное напряжение на ТЭД будет равно нулю. С уменьшением угла отпирания начинает увеличиваться выпрямленное среднее за период напряжение UВСР на тяговых двигателях. При тиристоры будут полностью открыты и будут работать как обычные диоды, а выпрямленное напряжение UВи средняя его величина UВСРбудут наибольшими.
Каждому значению среднего напряжения соответствуют скоростные характеристики, имеющие обычный вид и которые могут занимать любое место в системе координат V(I).
2014-02-09
1899
