содержание   ..   150  151  152  153  154  155  156  157  158  159  ..

74. РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ И РАБОТА РЕЛЕ ПЕРЕХОДА ТЕПЛОВОЗА ЧМЭ3

Скорость движения тепловоза зависит от соотношения двух сил — силы тяги локомотива и силы сопротивления движению. Сила тяги тепловоза с электрической передачей прямо пропорциональна вращающему моменту на валах якорей тяговых электродвигателей, значение которого определяют по формуле

М = СмФI,

где См постоянная величина, зависящая от конструктивного исполнения машины; Ф — магнитный поток машины; I — ток нагрузки.

 

В тот момент, когда поездные контакторы включены, а якори тяговых электродвигателей еще не начали вращаться, противо-э.д.с. в якорных обмотках отсутствует, и по цепи протекает наибольший ток. Так как тяговые электродвигатели тепловоза имеют последовательное возбуждение, то весь ток нагрузки проходит и по обмоткам возбуждения, создавая большой вращающий момент, что позволяет получить наибольшую силу тяги при трогании тепловоза с места.

Пока сила тяги превышает силу сопротивления движению, скорость увеличивается. Одновременно увеличивается частота вращения якорей тяговых электродвигателей, т. е. растет противо-э.д.с., наводимая в якорных обмотках двигателей. Это приводит к снижению тока нагрузки, а значит, к уменьшению силы тяги. Поэтому для дальнейшего увеличения скорости необходимо увеличивать напряжение, подводимое к тяговым электродвигателям, т. е. э.д.с. тягового генератора.

Из формулы (1) (см. с. 288) видно, что э.д.с. генератора прямо пропорциональна магнитному потоку генератора и частоте вращения его якоря. Для увеличения э.д.с. тягового генератора машинист переводит главную рукоятку контроллера с 1-й на последующие позиции, повышая тем самым мощность дизель-генераторной установки. При этом, помимо увеличения частоты вращения коленчатого вала дизеля, растет и возбуждение тягового генератора.

На 2-й позиции включается реле РУ4, катушка которого подключена параллельно катушке реле РУ1 (см. рис. 179). На 3-й и 4-й позициях включено реле РУ2, а начиная с 5-й позиции — реле РУЗ. Замыкающие контакты РУ41, РУ23 и РУ32 этих реле поочередно выводят резисторы R8I, R82 и часть резистора R83, включенные в цепь независимого возбуждения
возбудителя (см. рис. 181). Возрастание тока в йезависимой обмотке возбудителя и одновременное увеличе ние частоты вращения его якоря приводят к увеличению напряжения на зажимах возбудителя, что в свою очередь вызывает возрастание тока, протекающего по независимой обмотке возбуждения тягового генератора. Следовательно, э.д.с. и напряжение тягового генератора растут как за счет увеличения частоты вращения якоря, так и за счет большего магнитного потока. Соответственно увеличивается напряжение, подводимое к тяговым электродвигателям. Согласно формуле (4) при этом увеличивается ток в силовой цепи, а значит, и сила тя! и тепловоза становится больше.

При работе на любой позиции контроллера мощность тягового генератора автоматически поддерживается постоянной (см. с. 200). Следовательно, если движение тепловоза осуществляется на какой-то определенной позиции, т. е. без изменения мощности дизель-генераторной установки, то изменение скорости движения проис ходит только в результате изменения силы сопротивления движению. Если вследствие уменьшения этой силы (например, при движении по более легкому профилю пути) скорость возрастает, то ток нагрузки уменьшается, что вызывает автоматическое увеличение напряжения тягового генератора (см. рис. 112, г). Однако из-за магнитного насыщения главных полюсов машины такое увеличение напряжения может происходить только до определенного предела (570 В), после которого уменьшение тока нагрузки не приведет к соответствующему увеличению напряжения. В этом случае дизель будет работать при пониженной мощности, что, разумеется, нежелательно.

Чтобы расширить диапазон скоростей, при которых мощность дизеля, используется полностью, на тепловозе применено двухступенчатое ослабление возбуждения тяговых электродвигателей. Переходы на 1-ю и 2-ю ступени ослабления возбуждения (а так-же обратные переходы) происходят автоматически при помощи реле РП1 и РП2 (рис. 184). Конструктивно оба реле одинаковы. На общем сердечнике 12 установлены три катушки — токовая 10, напряжения 9 и поляризационная 8. Токовая катушка представляет собой виток полосовой меди, прикрепленный двумя болтами к текстолитовой панели 14. Две другие катушки намотаны из изолированного медного провода на общем каркасе и имеют соответственно 16 400 и 1710
витков. Сердечник прикреплен болтом к стальному ярму 13. Между ярмом и токовой катушкой поставлена прокладка 11 из изоляционного картона. Ярмо двумя болтами прикреплено к панели.

Снизу к ярму присоединена четырьмя винтами ограничительная скоба 15, на которую острой кромкой опирается якорь 7. К якорю прикреплена двумя винтами стальная планка 4, на нижнем конце которой укреплен противовес 16. К нему через текстолитовый

кубик 18 прикреплена гетинаксовая планка 19 с подвижными контактами 20, изготовленными в виде болтов с контактными наплавками на годочках. Неподвижные контактные пальцы / RMt.-сте с притирающими пружинами 2 укреплены на текстолитовой ктодечке 3. которая притянута двумя болтами к скобе 15, Через вырез в верчней части скобы проходит латунный регулировочный болт 5, ввернутый в якор;>. В якорь также ввернуты два болта 6, которыми он в отключенном положении упирается в ограничительную скобу. Для отключения реле служит пружина 17, один конец которой закреплен на скобе 15, а другой — на планке 4.

Рис. 184.

Рис. 85. Цепи литания катушек контакторов ослабления возбуждения

Токовые катушки обоих реле включены в силовую цепь последовательное. обмотками третьего и четвертого тяговых электродвигателей, поэтому магнитный поток этих катушек пропорционален току нагрузки. Катушки напряжения вместе с добавочным резистором R7 подключены к ’’плюсу" и "минусу" тягового генератора (см. ряс. 182), т. е. их магнитный поток пропорционален напряжению генератора. Поляризационные катушки вместе с добавочными резисторами RI8 и R19 подключены к проводу 202 (см, рис. 100). т. е. они возбуждаются с момента включения контактора КУ. Так как эти катушки питаются от вспомогательного генератора, то их магнитный поток практически постоянен. Катушки напряжения и поляризационная образуют так называемую комбинированную систему, т. е. создаваемые ими магнитные потоки действуют согласованно и направлены встречно магнитному потоку токовой катушки.

При трогании тепловоза с места оба реле выключены. Хотя в этот момент магнитный поток токовой катушки большой, включения реле не происходит, так как сила притяжения якоря к сердечнику зависит от результирующего магнитного потока трех катушек. С увеличением скорости движения тепловоза ток нагрузки уменьшается, а напряжение тягового генератора растет. Соответственно усиливается магнитный поток катушки напряжения и ослабевает магнитный поток токовой катушки. Когда скорость движения достигает 18 км/ч, усилие, создаваемое результирующим магнитным потоком катушек напряжения и поляризационной становится больше суммарного усилия магнитного потока токовой катушки и пружины

17, что приводит к включению реле. От провода 202 ток через замыкающие контакты РПП и РП12 (рис. 185) поступает в катушки контакторов ослабления возбуждения КШ], КШЗ и КШ5, от которых по проводу 121 уходит на ’’минус”. После включения контакторов параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей подключаются шунтирующие резисторы RШ1, ЯШЗ и R1115. По обмоткам возбуждения начинает протекать только 35 % тока нагрузки. Ослабление возбуждения приводит к снижению противо-э.д.с. в якорных обмотках тяговых электродвигателей, т. е. к увеличению тока тягового генератора.

При возрастании тока нагрузки

напряжение тягового генератора автоматически снижается. Следовательно, включение шунтирующих резисторов позволяет перевести тяговый генератор на работу из области ограничения напряжения (отрезок 3-4 на рис. ! 12, <?) в область, где мощность дизеля используется полностью (гиперболическая часть внешней характеристики — кривая 2 3).

При правильно настроенной внешней характеристике сила тяги после перехода на ослабленное возбуждение сохраняется такой же, какой она была до него (так как с увеличением тока нагрузки уменьшается магнитный поток тяговых двигателей). Последующее увеличение скорости движения тепловоза сопровождается снижением тока нагрузки и автоматическим возрастанием напряжения тягового генератора, т. е. тепловоз продолжает работать с полным использованием мощности дизель-генераторной установки.

Переход на ослабленное возбуждение приводит к кратковременному увеличению тока в токовой катушке и уменьшению тока в катушке напряжения реле перехода. Однако выключения реле не происходит, так как магнитный ноток поляризационной катушки при переходе не меняется. Следовательно, результирующий магнитный поток комбинированной системы снижается, но остается достаточным для удержания реле перехода во включенном положении.

Если движение на 1-й ступени ослабления возбуждения сопровождает ся уменьшением силы сопротивления движению, то скорость возрастает. Повторное уменьшение тока нагрузки и увеличение напряжения генератора приводят к тому, что увеличивающийся результирующий магнитный поток катушек реле РГТ2 становится достаточным для включения последнего. Реле РП2 включается при достижении скорости 32 км/ч. Замыкание контактов РП21 и РП22 (см. рис. 185) обеспечивает питание катушек контакторов КШ2, КШ4 и КШ6. Параллельно обмоткам возбуждения тяговых элект-
родвигателей дополнительно подключаются резисторы RUJ2. RUN и RHI6. вследствие чего но обмоткам возбуждения начинает протекать только 20 % тока нагрузки. В результате второго перехода тяговый генератор в третий раз получает возможность работать на гиперболическом участке внешнем характеристики, чго позволяет расширить диапазон скоростей(примерно до 60 км/ч), в котором полностью используется мощность дизель-генераторной установки.

Если при следовании тепловоза сопротивление движению начнет возрастать, то, естественно, скорость движения будет падать, и нрм понижении ее до 28 км/ч выключится реле 1412 — произойдет обратный перезол со 2-й ступени ослабленного возбу ждения на 1-ю. При дальнейшем снижении скорости до 16 км/ч выключится реле РП1, т. е. тяговые электродвигатели перейдут на работу с полным возбуждением.

При реостатных испытаниях тепловоза реле PH I должно включаться при напряжении тягового iоператора (525+20) В и токе нагрузки 550 А, а отключаться соответственно при напряжении (335-+■ 20) В и токе 850 А. Реле РП2 должно включаться при напряжении (560+20) В и токе 510 А, а выключаться при напряжении (350 + 20) В и токе 810 А.
 

содержание   ..   150  151  152  153  154  155  156  157  158  159  ..