Электровозы. Устройство и ремонт электровозов.

Электровозы. Устройство и ремонт электровозов. » ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ » Вентильные выпрямители

Электровозы

по выполняемой службе электровозы разделяются на грузовые, пассажирские, маневровые, а также шахтные и специальные промышленного назначения. Наш проект - справочник по общему устройству, эксплуатации и ремонту электровозов.

Разделы справочника:

Важно:
Бригада электровоза состоит из машиниста и его помощника. Согласно Правилам технической эксплуатации (§ 250) электровозная бригада может быть прикреплена к двум односерийным электровозам, работающим по системе многих единиц, т. е. постоянно сцепленным между собой, соединённым междуэлектровозными соединениями, тормозными и питательными магистралями и управляемым из одной кабины. При этом работу двух электровозов можно рассматривать как работу одного локомотива, имеющего мощность, в два раза большую, чем мощность каждого отдельного электровоза. Машинисты электровозов назначаются из помощников машинистов, имеющих право управления электровозом.....
прочитать полностью

Аккумуляторная батарея служит источником энергии для питания цепи низкого напряжения электровоза при неработающем генераторе тока управления. Во время подготовки электровоза к работе, а также при повреждении генератора тока управления в пути аккумуляторная батарея питает электроэнергией катушки различных аппаратов, осветительные и сигнальные лампы. После включения генератора тока управления питание низковольтных цепей электровоза производится от генератора, который одновременно заряжает аккумуляторную батарею.
прочитать полностью

Партнеры:

Свежие материалы:

Полезное:

Вентильные выпрямители

Для преобразования переменного тока в постоянный применяются вентильные выпрямители, представляющие собой агрегат из трансформатора и электрических вентилей, или, как их обычно называют, вентилей. Вентили обладают свойством пропускать электрический ток только в одном направлении — от анода к катоду^ и не пропускать его во встречном направлении.
На фиг. 496 показана одна из схем включения двух вентилей, через которые от трансформатора однофазного тока производится питание электроэнергией двигателя постоянного тока. В моменты, когда на вторичной обмотке трансформатора возникает напряжение, которое может вызвать ток от точки а к точке х, фактически ток возникает только в цепи: полуобмотка трансформатора о—х,
вентиль , обмотки возбуждения и якоря двигателя, средняя точка 0 вторичной обмотки трансформатора. В моменты, когда на вторичной обмотке трансформатора возникает напряжение, которое может вызвать ток от точки х к точке а, фактически ток возникает только в цепи:
полуобмотка трансформатора о—а, вентиль 2, обмотки возбуждения и якоря двигателя, средняя точка 0 вторичной обмотки трансформатора. В результате в цепи двигателя возникаетпульсирующий ток, как это изображено на нижнем графике фиг. 497. Для того чтобы уменьшить величину пульсации выпрямленного тока, в цепь двигателя включают катушку (реактор), имеющую большую самоиндукцию. Тогда характер тока двигателя будет иметь вид, изображённый на нижнем графике фиг. 497 пунктиром.
По конструкции вентили разделяются на твёрдые (полупроводниковые) и электровакуумные. К группе электровакуумных вентилей относятся газоразрядные (ионные) вентили, имеющие жидкий катод из ртути. Эти вентили в свою очередь разделяются на ртутные выпрямители, экситроны и игнитроны. На электровозах серии НО применяются игнитроны.
Игнитрон (фиг. 498) состоит из баллона 1, в нижней части которого в металлическом катодном стакане 2 находится ртуть 3. В верхней части баллона помещён анод 4, изготовленный из графита, в ртуть опущен конец поджигателя 5, выполненного обычно из карборунда или карбида бора. От катода (стакана с ртутью), анода и поджигателя сделаны изолированные один от другого выводы. Из баллона / выкачивается почти весь воздух, а остаток его создаёт давление порядка тысячных долей миллиметра ртутного столба. Поэтому пространство баллона заполняется ртутными парами, образующимися вследствие испарения жидкой ртути катода. Давление ртутных паров колеблется от нескольких тысячных до нескольких миллиметров ртутного столба.
Для охлаждения игнитрона его корпус омывается водой, воздухом или водой и воздухом. На электровозах установл ены игнитроны с водяным охлаждением.
Электрический ток проходит через игнитрон только тогда, когда на поверхности ртути имеется катодное пятно — нагретая до 200° ртуть, излучающая электроны, и когда приложенное к аноду и катоду напряжение достаточно для возникновения дуги, причём анод в это время "должен иметь положительную полярность (+), а катод — отрицательную (—).
Для создания катодного пятна через поджигатель 5 (см. фиг. 498) перед началом проводящей части полупериода пропускается импульс тока (кратковременный ток), в результате чего возникает около поджигателя небольшая
электрическая дуга и с образующегося катодного пятна начинают вылетать электроны. При достаточном напряжении между анодом 4 и катодом 3 эти электроны достигают анода и загорается основная дуга, пропускающая ток от анода к катоду. Так как напряжение с поджигателя быстро снимается, то как только напряжение между анодом и катодом падает до величины, которая не может поддержать дугу, игнитрон потухает. Далее при следующей положительной полуволне процесс повторяется.
В момент прохождения тока от анода к катоду в игнитроне электроны двигаются от катода к аноду, как это изображено на фиг. 498. Навстречу им более медленно двигаются положительно заряженные частицы ртутного газа (пара), т. е. молекулы с недостающими электронами. Эти частицы называются положительными ионами. Положительные ионы, бомбардируя поверхность ртути, поддерживают высокую температуру пятна и, следовательно, дальнейшее испускание электронов.
На фиг. 499 показан разрез вентиля типа ИВС-200/5, установленного на электровозах серии НО. Вентиль состоит из запаянного металлического баллона — цилиндра /, крышки 2 и дна 3, в котором помещены графитовый анод 4, сетки 5 и 6, фильтр 7, подхватывающий анод 8, два поджигателя 9 и налита ртуть 10. Анод 4 изолирован от корпуса вентиля изолятором И, выполненным из стекла специального сплава. Сетки 5 и б служат для управления игнитроном. При подаче отрицательного потенциала на сетку вентиль запирается и независимо от наличия дуги между поджигателем и катодом (ртутью 10) дуга между анодом 4 и катодом не возникает. Если же в момент, когда надо зажечь дугу, сменить отрицательный запирающий потенциал на сетках на положительный (открыть анод), то электроны смогут достигнуть анода и возникнет главная дуга. При наличии двух сеток на нижнюю сетку иногда подаётся больший по абсолютной величине отрицательный потенциал, что позволяет использовать эту сетку для повышения надёжности запирания вентиля при больших токах (токах короткого замыкания и обратных зажиганиях).
Фильтр 7 состоит из ряда концентрических колец (цилиндров)различной высоты. Фильтр даёт возможность уменьшить величину отрицательного потенциала на сетках, необходимого для запирания вентиля. Подхватывающий (вспомогательный) анод 8 служит для продления горения вспомогательной дуги до зажигания главной дуги.
Вводы 12 к сеткам расположены на крышке 2, вводы к поджигателям 9 (рабочему и запасному) и подхватывающему аноду 8 укреплены на фланце, прикреплённом к катодному дну 3. Концы выводов закреплены на клеммовой панели 13. Для отвода тока от катода к дну 3 укреплена шина 14.
Катодное дно и корпус вентиля имеют водяные рубашки, через которые прогоняется охлаждающая вода или незамерзающая жидкость.
Для предотвращения конденсации ртути на анодном вводе имеется специальный нагреватель из пи-хромовой спирали, через которую перед включением вентилей пропускается переменный ток (нагреватели анодных изоляторов четырёх вентилей включены последовательно и питаются от трансформатора током напряжения 380 в—90 в на элемент).
Игнитрон типа ИВС-200/5 позволяет работать с длительным током 165 а и часовым током 200 а; выпрямленное напряжение равно 1 500—1 650 в; максимальное обратное напряжение 5 200 в; ток поджигателя 8—12 а; средний ток подхватывающего анода 1,5—2 а, температура охлаждающей воды 25—45°, перепад температуры воды 5—7°, расход воды 8—10 л в минуту; вес вентиля 40 кг. Сопротивление между поджигателем и катодом до начала работы вентиля 150—300 ом.
Четыре вентиля (фиг. 500) вместе с аппаратурой зажигания, возбуждения и сеточных цепей и системой трубопроводов для подачи и отвода охлаждающей жидкости смонтированы в одном агрегате.
Вентили крепятся, на отдельной стойке, которая связана с основной рамой посредством амортизирующего устройства, состоящего из резиновых шайб и пружин. Крепление вентилей к стойке выполнено с помощью стяжных полухомутов и четырёх болтов. От стойки вентили изолированы гетинаксовыми плитами.
В верхней части рамы имеется четыре опорных изолятора для крепления шин 2, к которым присоединяется анодный кабель и анодный гибкий проводник вентиля.
В нижней части рамы закреплена катодная шина 3 выпрямителя. К ней гибкими медными проводами присоединены катоды вентилей.
Панели с аппаратурой собственных нужд укреплены на обратной стороне агрегата. Каждый агрегат имеет самостоятельную систему охлаждения (фиг. 501).
Вода или антифриз подаётся вертикальным центробежным насосом / из нижнего бака 2 через струйное реле 3, в рубашки охлаждения катодов 4 и далее в рубашки корпусов 5 игнитронов. Из игнитронов вода поступает в верхний бак 6, откуда при открытом клапане 7 сливается по вертикальной трубе в нижний бак. По этому пути вода циркулирует, пока её температура не достигнет 35°, после чего термореле 9 прерывает цепь катушки электромагнита 8, удерживающего клапан 7 в открытом положении, и клапан закрывается. Уровень в верхнем баке повышается и вода начинает переливаться через перегородку 10, поступая в нижний бак по трубкам радиатора . Последний, как и масляный радиатор, охлаждается воздухом, засасываемым вентилятором тяговых двигателей.
Циркуляция воды через радиаторы продолжается, пока температура её не понизится до 30°С. При этой температуре термореле вновь включает электромагнит 8, клапан 7 открывается и охлаждение воды в радиаторах прекращается.
Так как включение выпрямителей под нагрузку допускается при температуре их корпуса около 20—25°, то для первоначального подогрева жидкости в нижнем баке имеются трубчатые электронагреватели, которыми жидкость подогревается до необходимой температуры.
После остановки центробежного насоса вода из верхнего бака через игнитроны в обратном направлении стекает в нижний бак. Чтобы замедлить сте-кание жидкости и постепенно охладить игнитроны, в струйном реле сделано небольшое калиброванное отверстие.
Чтобы избежать образования мешков в системе охлаждения выпрямителя при сливе жидкости из системы, подвод жидкости к вентилям осуществлён при помощи двух труб — основной и промежуточной, расположенной несколько выше основной и соединённой с основной трубой узкой трубкой
труб в сторону стока при длительной остановке насоса обеспечивает стекание всей жидкости.
На фиг. Е02 показана принципиальная схема включения четырёх вентилей одного агрегата к трансформатору и группе тяговых двигателей.
Выпрямление однофазного тока осуществляется по схеме с нулевым выводом, подразделяющим вторичную обмотку на две полуобмотки (фазы) игнитроны 23, 24, тяговые электродвигатели 1, 2 я 3, обмотку сглаживающего реактора 41 к средней точке О вторичной обмотки трансформатора и через фазу О—а%, игнитроны 25,26 и далее так же через тяговые двигатели, обмотку сглаживающего реактора к точке О. Для равномерного распределения нагрузки между параллельно включёнными игнитронами между их анодами и обмоткой трансформатора включены анодные делители 35 и 36.

Оглавление Дальше: Силовая схема Вверх: ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ