Электровозы. Устройство и ремонт электровозов.

Электровозы

Электровозы и их устройство

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:

Пуск в ход тяговых двигателей


    Если к зажимам неподвижного тягового двигателя приложить напряжение U (в), то при сопротивлении обмоток якоря и полюсов г. (ом) в цепи установится ток
    Сопротивление обмоток якоря и полюсов тяговых двигателей электровозов составляет доли ома. Так, сопротивление последовательно включённых обмоток якоря главных и дополнительных полюсов тягового двигателя типа ДПЭ-400 составляет около 0,2 ом. Если соединить шесть тяговых двигателей типа ДПЭ-400 последовательно и включить их в сеть с напряжением 3 000 в, то в обмотках неподвижных двигателей установится ток
    При таком токе вращающий момент двигателя будет очень велик и может вызвать повреждение частей самого двигателя и зубчатой передачи. Кроме того, обмотки двигателя при таком токе быстро нагреются и сгорят.
    Для ограничения величины тока при пуске в цепь двигателей вводится дополнительное омическое сопротивление, которое значительно увеличивает сопротивление цепи. Если величина дополнительного сопротивления(реостатов) R, то величина пускового тока будет
    Если этой силы тяги недостаточно для трогания электровоза с составом» то можно уменьшить величину R замыканием накоротко отдельных секций реостатов. Так, при R= 19,5 ом пусковой ток будет 140 а, а сила тяги 9 000 кг, при R — 15,0 ом ток будет 185 а и сила тяги 12 600 кг и т. д.
    Как только электровоз сдвинется с места, т. е. якоря двигателей начнут вращаться, в проводниках последних появится э. д. с, которая направлена против подводимого к двигателям напряжения. Величина противо-э. д. с, как это известно из теории работы электрических машин, увеличивается с возрастанием скорости вращения.
    Если обозначить величину суммарной э. д. с. последовательно включённых двигателей через Е, то величина тока вращающегося двигателя может быть выражена, как
    Из этой формулы следует, что при неизменном сопротивлении реостатов Д и постоянном.напряжении контактной сети U с увеличением противо-э. д. с. Е, т. е. с увеличением скорости движения, величина тока / падает. При уменьшении величины тока уменьшается и сила тяги.
    Чтобы сохранить постоянную величину силы тяги при пуске (разгоне) электровоза, необходимо поддерживать постоянной величину тока. Для этого следует постепенно уменьшать величину сопротивления R. Осуществить плавное "уменьшение величины сопротивления практически сложно. Поэтому уменьшение сопротивлений производится замыканием накоротко частей реостатов (секций) и их переключением, что приводит к ступенчатому колебанию пускового тока, а следовательно, и величины тягового усилия при разгоне. Чтобы уменьшить величину колебания тока при пуске, обычно предусматривают достаточно большое количество ступеней сопротивлений.
    На фиг. 232 приведена пусковая диаграмма электровоза серии ВЛ22М с рекуперативным торможением. Кривые представляют собой скоростные характеристики электровоза для всех реостатных (1-й — 15-й, 17-й—26-й и 28-й — 35-й) и безреостатных (16-й, 27-й и 36-й) позиций контроллера.
    На пусковой диаграмме в виде примера показано изменение величины тока при разгоне электровоза с минимальным значением пускового тока 320 а на двигатель, т. е. когда машинист производит переключение контроллера на следующую позицию после уменьшения тока при разгоне на заданной позиции до 320 а. Для достижения такого пускового тока машинист должен довести главную рукоятку контроллера до 7-й позиции. Если электровоз при этом ещё будет неподвижен, то ток достигнет 340 а. После трогания электровоза величина тока будет уменьшаться. Когда ток уменьшится до 320 а, машинист выводит из цепи тяговых двигателей ещё одну ступень сопротивлений и ток увеличивается до 365 а. Затем по мере увеличения скорости на 8-й позиции контроллера ток уменьшится до 320 а, тогда снова производится выключение секции сопротивления и ток возрастает до 365 а. Этот процесс продолжается до выхода на кривую 16, представляющую собой рабочую характеристику электровоза, при которой двигатели соединены последовательно, а пусковые реостаты полностью выведены из цепи, т. е. R = 0. Дальнейший разгон электровоза осуществляется выведением сопротивлений на последовательно-параллельном И параллельном соединениях двигателей до выхода на кривую 36.
    Увеличение скорости движения по любой характеристике возможно в том случае, если сопротивление движению поезда меньше усилия тяги, которое развивает электровоз.
    Чтобы поднять величину тяги при пуске, машинист должен переходить с одной позиции контроллера на другую при больших значениях тока; наоборот, для того чтобы уменьшить пусковую силу тяги, например при разгоне одиночного электровоза, переход с одной позиции на другую следует производить при меньших токах.
    Как видно из пусковой диаграммы (см. фиг. 232), толчки тока при переходе с одной позиции на другую, т. е. с одной скоростной характеристики на лежащую выше, тем больше, чем больше расстояние между характеристиками и чем положе они расположены.
    Применение во время пуска электровоза переключения тяговых двигателей даёт значительную экономию электрической энергии.
    Так, если во время пуска электровоза три цепи двигателей сразу соединены параллельно и пусковой ток каждого двигателя равен 300 а, то общий ток в процессе всего пуска будет 300 • 3 = 900 а, а мощность, потребляемая из сети: 900 • 3 000 = 2 700 000 вт, или 2 700 кет.
    Мощность тяговых двигателей во время пуска растёт^ почти прямо пропорционально времени и может быть изображена прямой ОА (фиг. 266). При этом полезная работа за время пуска электровоза выразится площадью треугольника ОАБ или величиной
    Таким образом, энергия, потерянная в реостатах, изображённая площадью треугольника ОАВ (фиг. 233, /), будет равна также 45 квт-ч. Следовательно, при чисто реостатном пуске 50% электрической энергии теряется бесполезно.
    Если в процессе пуска электровоза с шестью тяговыми двигателями производится также переключение двигателей, то первые 40 сек. пуска будут осуществлены на последовательном соединении двигателей, вторые 40 сек.— на последовательно-параллельном соединении и последние 40 сек. — на параллельном.
    При разгоне электровоза с восемью тяговыми двигателями процент потерь энергии в пусковых сопротивлениях несколько выше по сравнению с электровозом, имеющим шесть двигателей. Так, при разгоне электровоза с восемью двигателями в течение 120 сек. и пусковом токе 300 а на двигатель потери в реостатах составят 22,5 квт-ч, что в 2,67 раза меньше, чем при чисто реостатном пуске (фиг. 233, III).
    3. Переключение двигателей с одного соединения на другое
    Наиболее простым способом перехода с одного соединен ия двигателей на другое был бы разрыв силовой цепи и новое её замыкание при изменённой комбинации включения двигателей. Существенным недостатком такого способа является прекращение тока на время перехода с одного соединения на другое, а следовательно, и уменьшение тягового усилия до нуля.
    Переход с одного соединения двигателей на другое на электровозах осуществляется методами короткого замыкания или шунтировки, которые являются более совершенными, так как позволяют во время перехода сохранить тяговое усилие части двигателей.
    У электровозов с шестью тяговыми двигателями при переходе с последовательного соединения двигателей на последовательно-параллельное (фиг. 234, А—Г) двигатели 1,2 и 3 остаются включёнными в течение всего времени перехода и развивают тяговое усилие. Двигатели же 5, б и 4 шунтируются сопротивлением Р (фиг. 234, Б) или замыкаются накоротко, как это сделано на электровозах серии ВЛ19 и серии ВЛ22М без электрического торможения.
    При шунтировке ток, пройдя обмотки якорей двигателей 1,2 м 3, разветвляется; часть его проходит через двигатели 5, 6 и 4, а большая часть — через сопротивление Р. Ток, идущий через двигатели 5, 6 и 4, незначителен и определяется величиной падения напряжения в сопротивлении Р. В следующий момент происходит отключение двигателей 5, 6 а 4 (фиг. 234, В).
    Для устранения этого нежелательного явления перед моментом шунтировки в цепь всех шести двигателей вводится часть пусковых сопротивлений (фиг. 234,Л), вследствие чего последующее шунтирование двигателей не вызывает уже чрезмерного увеличения тока.
    После отключения трёх двигателей — 5,6 и 4 — они включаются
    параллельно работающим двигателям 1,2 а 3 через пусковые сопротивления (фиг. 234,Г).
    Чтобы в обеих цепях двигателей ток имел одну и ту же величину,при дальнейшем пуске следовало бы выводить одновременно из каждой цепи одинаковое сопротивление. Однако это сильно усложнило бы схему соединения пусковых сопротивлений. Поэтому отдельные ветви сопротивлений соединяются уравнительным проводником (фиг. 234, Г), которым выравниваются напряжения на зажимах обеих цепей двигателей при разных сопротивлениях ветвей. При этом достаточно вывести какую-либо секцию сопротивлений из любой ветви,чтобы увеличить ток на одну и ту же величину в обеих цепях двигателей.
    Все соображения, положенные в основу метода перехода с последовательного на последовательно-параллельное соединение двигателей, действительны и для перехода с последовательно-параллельного на параллельное соединение.
    Порядок перехода на параллельное соединение следующий. В цепь шести двигателей (две цепи по три двигателя, последовательно соединённых в цепи) вводятся две ветви сопротивлений (фиг. 235, А).
    Часть сопротивлений подготовляется (один конец подключён к высокому напряжению, другой конец пока остаётся свободным) для присоединения к отключённым во время перехода двигателям.
    Далее в каждой цепи двигателей шунтируется сопротивлением Р по одному двигателю 3 и 4 (фиг. 235, Б). Затем эти двигатели отключаются (фиг. 235, В), после чего они подключаются к подготовленному сопротивлению, а ветви сопротивлений соединяются между собой уравнительным проводником (фиг. 235, Г). Благодаря наличию уравнительных соединений при пуске на параллельном соединении достаточно в какой-либо из трёх ветвей вывести часть сопротивлений, чтобы на одну и ту же величину возросло напряжение, приложенное к каждой цепи двигателей. Таким образом, при разгоне электровоза двигатели будут находиться в одинаковых условиях.,
    У электровозов с восемью тяговыми двигателями при переходе с последовательного соединения на последовательно-параллельное (фиг. 236, А—Г) первоначально включаются в цепь двигателей ветви пусковых сопротивлений (фиг. 236, А), затем последовательно включённые двигатели 1, 2,3 и 4 вместе с ветвью пусковых сопротивлений замыкаются накоротко (фиг. 236, Б), разрывается цепь между якорем двигателя 4 и второй ветвью сопротивлений (фиг. 236, В), якорь двигателя 4 соединяется с землёй, т. е. группа последовательно включённых двигателей 1, 2, 3 и 4 оказывается параллельно включённой с группой последовательно включённых двигателей 5, 6, 7 и 8 (фиг. 236, Г) и, наконец, ветви пусковых сопротивлений соединяются уравнительным проводником (фиг. 230. Б). Переход с последовательно-параллельного на параллельное соединение двигателей при восьми двигателях показан на фиг. 237,


    Оглавление   Дальше: Электрическое торможение    Вверх: Тяговые двигатели