Перегруппировка тяговых двигателей

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Февраля 2013 в 14:38, реферат

Краткое описание

Переключение тяговых двигателей с одного соединения на другое называют переходом. Наиболее просто переход можно осуществить следующим образом: отключить тяговые двигатели от контактной сети , произвести необходимые переключения (перегруппировку двигателей) и снова подключить их к контактной сети. Сила тяги сначала снизится до нуля, а затем при включении тяговых двигателей по новой схеме возникнет ее бросок. Поэтому такой переход на магистральных электровозах не применяют.

Вложенные файлы: 1 файл

электротяга.doc

— 55.00 Кб (Скачать файл)

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

 

по дисциплине:

«Электротяга»

на тему:

 

«Перегруппировка  тяговых двигателей».

 

 

 

 

 

 

 

                    Выполнил студент

 

                                                                          Принял: доцент

                                                                                                       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чтобы увеличить скорость движения, нужно повысить напряжение, подводимое к двигателю. Это достигается перегруппировкой тяговых двигателей в силовой цепи электровоза.

Переключая двигатели  с одного соединения на другое, можно  получить на каждом из них три значения при выведенном реостате:

 

Напряжение, В, при соединении:                                          Электровоз

                                                                                          шестиосный         восьмиосный

                                      

  • Последовательном(С)                                                    500                        375
  • Последовательно- параллельном(СП)                         1000                      750
  • Параллельном (П)                                                          1500                      1500

 

Буквы в скобках- это  условные обозначения соединения  двигателей. В период эксплуатации первых электровозов вместо термина «последовательное соединение» использовали «сериесное», отсюда буквы «С» в обозначениях. Строго говоря, высшее (по напряжению) соединение двигателя не является чисто параллельным, так как в каждую ветвь включено последовательно два двигателя.

Переключение тяговых  двигателей с одного соединения на другое называют переходом. Наиболее просто переход можно осуществить следующим  образом: отключить тяговые двигатели  от  контактной сети , произвести необходимые  переключения (перегруппировку двигателей) и снова подключить их к контактной сети. Сила тяги сначала снизится до нуля, а затем при включении тяговых двигателей по новой схеме возникнет ее бросок. Поэтому такой переход на магистральных электровозах не применяют.

Переходы с одного соединения тяговых двигателей на другое осуществляют: а) коротким замыканием части двигателей, б) параллельным подключением к переключаемым двигателям резисторов по схеме моста, в) с помощью вентильного перехода. При всех перечисленных способах перегруппировки тяговых двигателей теряется часть силы тяги, но в разной степени.

В процессе перехода коротким замыканием в обмотках якоря двигателей продолжает индуцироваться ЭДС вследствие остаточного магнетизма, и двигатели  кратковременно работают в генераторном режиме, создавая тормозной момент. На современных восьмиосных электровозах переход с последовательного на последовательно-параллельное соединение осуществляют замыканием части двигателей секциями пускового реостата, благодаря чему снижается генераторный ток (тормозной момент).   На электровозах ВЛ-11 в цепь отключенных двигателей вместо резисторов включены полупроводниковые диоды-приборы с односторонней электрической проводимостью. Это обеспечивает размыкание цепи для генераторного тока.

Операции перехода осуществляют с помощью аппаратов, называемых групповыми переключателями, которые называют еще групповыми контакторами, или кулачковыми переключателями. В них имеется один общий привод для нескольких контакторов. Собирают групповые переключатели из поставленных в ряд контакторных элементов. Контакторные элементы такого типа называют механическими, или кулачковыми, так как включение или отключение осуществляется механическим воздействием кулачкового вала переключателя.

 

В отличие от индивидуальных групповые контакторы используют в цепях, где необходимо производить цикл переключений в определенной последовательности, в том числе и для переключения двигателей  с одного соединения на другое.

На восьмиосных электровозах для перехода с последовательного соединения  на последовательно-параллельное, осуществляемого замыканием четырех тяговых двигателей на секции пускового реостата, применены групповые переключатели, имеющие четыре контакторных элемента, вал с четырьмя кулачками (по числу контакторных элементов), пневматический привод и блокировочное устройство. Кулачки (рис 1) имеют выступы и впадины. Выступы кулачков при повороте вала набегают на ролики подвижных контактов, что приводит к замыканию контактов контакторных элементов; впадины позволяют контактам размыкаться. 

 

 

 

 

 

 

 

Последовательность замыкания  и размыкания контактов группового переключателя определяется очертанием кулачков  и взаимным расположением  их на валу. Пневматический привод (рис 2.) включает в себя цилиндр, два поршня, соединенных зубчатой рейкой, два электромагнитных вентиля В1, В2 и воздухопроводы, подводящие к приводу сжатый воздух. Чтобы управлять подачей сжатого воздуха, используют электропневматические вентили. Вентиль В1 включающего типа, вентиль В2-выключающего. Выключающий вентиль отличается от включающего только расположением клапанов. При обесточенной катушке  выключающий вентиль открывает доступ сжатому воздуху в полость цилиндра. Если же возбудить катушку, то полость цилиндра через вентиль сообщится с атмосферой.

 

 

 

 

 

Привод группового переключателя имеет два фиксированных положения. Одно из них он занимает, когда катушки вентилей обесточены. Тогда сжатый воздух поступает в левую полость цилиндра и поршни перемещаются в крайнее правое положение. В другом положении привод находится, когда катушки возбуждены. В этом положении левая полость цилиндра сообщается с атмосферой, а правая –с источником сжатого воздуха. Поршни перемещаются влево, вместе с поршнями перемещается зубчатая рейка, вращающая зубчатое колесо и кулачковый вал. Контакторные элементы, контакты которых включены в силовую цепь, производят соответствующее переключения, необходимые для перехода с последовательного на последовательно-параллельное соединение тяговых двигателей.

Перед тем, как начать перегруппировку  двигателей, включают в их цепь секции R1 и R2 пускового реостата, разомкнув контакты индивидуальных контакторов 1 и 2 (рис3а).

 

 

Это необходимо в связи  с тем, что после отключения четырех  двигателей из восьми, включенных последовательно, сопротивление обмоток двигателей и сумма ЭДС в обмотках якорей уменьшается в два раза, что вызовет резкий бросок тока и срабатывание защиты. Кроме того, необходимо подготовить включение резистора R2 для уменьшения тока, генерируемого двигателями V-VIII после замыкания контакторного элемента 4. Поэтому резистор R2 включен между тяговыми двигателями IV и V.

Затем включаются катушки  вентилей В1 и В2 группового переключателя (рис 2). Поршень, перемещаясь справа налево, поворачивает вместе с зубчатым колесом кулачковый вал привода по часовой стрелке. Выступы и впадины кулачков расположены так, что сначала включаются контакты контакторного элемента 4 (рис 3б). Вследствие  этого двигатели V-VIII замыкаются на резистор R2.

 

 

 

 

При дальнейшем повороте кулачкового вала выключается контакторный элемент 3, в результате чего остаются подключенными к контактной сети тяговые двигатели I-IV вместе с резистором R1, а двигатели V-VIII отключаются от нее (рис 3в).

 

 

 

Затем включается контакторный элемент 5 группового переключателя ПкГ, тяговые двигатели V-VIII с резистором R2 подключается параллельно двигателям I-IV и к контактной сети (рис 3г).

 

 

 

Переход завершается  включением индивидуального контактора 6, соединяющего параллельно резисторы R1 и R2 (рис 3д). Это позволяет ввести общий реостат R1 и R2 в две параллельные цепи тяговых двигателей. Затем, осуществляя различные соединения секций реостата с помощью индивидуальных контакторов, постепенно уменьшают его сопротивление до нуля.

 

 

 

 

Переход на параллельное соединение двигателей в принципе не отличается от перехода на последовательно-параллельное, только теперь к двум парам тяговых  двигателей подключаются раздельно и параллельно секции пускового реостата. Переход осуществляется на восьмиосных электровозах двумя групповыми переключателями. Устройство и действие их такие же, как и у описанного выше. Разница заключается лишь в том, что вместо четырех каждый из них имеет по шесть контакторных элементов.

 На отечественных шестиосных электровозах используют один групповой переключатель (вместо трех у восьмиосных), осуществляющий в заданной последовательности переключение двигателей с одного соединения на другое. Конструкция таких переключателей более сложная, так как у них уже не один, а два цилиндра с поршнями соединены зубчатой рейкой или двумя рейками,  которые зубчатым колесом поворачивают кулачковый вал. Вал фиксируется в трех положениях в соответствии с тремя соединениями двигателей.

При переходе по схеме  моста, применяемом на пассажирских электровозах ЧС1 и ЧС3, электровозе двойного питания ВЛ82м, нужно иметь два реостата с равными сопротивлениями (рис 4). Если  их выводы включит накрест к точкам а и б (участок а-б называют мостом), ток не пойдет через контактор К и его можно отключить, не разрывая цепи.

 

 

 

 

После отключения контактора двигатели будут соединены параллельно, но ток, проходящий по их обмоткам, останется прежним, так как в цепь каждого двигателя включена секция резисторов. Следовательно, сила тяги электровоза при этом не изменится.  Выводя постепенно секции резисторов R, переходят на ходовую безреостатную характеристику параллельного соединения. Ток в параллельно включенных резисторах и двигателях могут быть равны только при строго определенных скоростях и напряжениях в контактной сети. В других случаях ток в мосте а-б не будет равен нулю.

 Электровоз ВЛ11 может работать  в составе трех и четырех секций; на нем предусмотрено три соединения двигателей: последовательное, последовательно-параллельное и параллельное. При последовательном соединении в трехсекционном варианте тяговые двигатели всех секций соединены последовательно (на каждый двигатель приходится 250 В). Если электровоз состоит из четырех секций, включается последовательно тяговые двигатели двух секций. На последовательно-параллельном соединении четыре тяговых двигателя каждой секции соединены последовательно, на параллельном соединении - параллельно, по два двигателя в каждом плече.

Предусмотрена возможность  работы одной секции. В этом случае с последовательного соединения четырех двигателей на параллельное (по два в каждом плече) двигатели переключают, применяя вентильный переход. При этом упрощаются операция перегруппировки тяговых двигателей, а время переключения уменьшается. Принцип вентильного перехода для двух группировок двигателей пояснен на рис.5.

 

 

 

 

 

Сначала при выведенных пусковых реостатах R1 и R2 (замкнуты контакторы 1.2.3.4.5.6) и последовательном соединении двигателей (контакторы 7 и 8 разомкнуты) выключается контактор 8 и в цепь вводится диод VD. Затем после отключения контакторов 3,4,5 в цепь двигателя вводятся параллельно включенные реостаты R1 и R2. чтобы соединить двигатели параллельно, включают контакторы 7 и 9. Диод VD  при этом обеспечивает разделение параллельных цепей двигателей. Контакторы 4,7,8 и 9 выполняют групповыми. При одновременном замыкании контакторов 7и 9 снижение тока и силы тяги в процессе перегруппировки связано только с предварительным введением реостатов. В продолжительном режиме тяги на последовательном соединении двигателей диод VD шунтирован контактором 8.

Для обратного перехода с параллельного соединения на последовательно-параллельное и наконец, на последовательное, что  необходимо в случае уменьшения скорости поезда, прекращают в определенной последовательности питание катушек  группового переключателя. Кулачковые валы под воздействием перемещающихся поршней поворачиваются в противоположном  направлении,  производя соответствующие переключения.

Таким образом, используя  различные группировки  двигателей, можно получить сразу несколько  ходовых характеристик.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы:

1. Сидорова  Н.Н. «Электровозы».  М.

 

 

 

 

 

 

 

 


Информация о работе Перегруппировка тяговых двигателей