Электровозы переменного тока со статическими преобразователями - Тихменев Б.Н.
Скачать (прямая ссылка):
наводимои в витке якоря
2 pwe v
136.
Учитывая выражение (169), получим
1 гшгвт г __ 1 KIUKBT " ,
>пя- Q лсв'пя,
' 2 pwe Tlu +гвт " 2 pwe кш+квт
откуда следует, что трансформаторная э. д. с. тем меньше, чем меньше Tiu и Гвт-
Для двигателя ДПЭ-400 при отсутствии шунта и без учета влияния вихревых токов трансформаторная э. д. с. согласно (171)
18,2 61,5 .
е'= WeT = 4,16
где Ixe при пульсации ? 30% и токе часового режима 290 а равен
, 0,3-290
Ixn=-7=- = 61,5 а.
V2
Таким образом, трансформаторная э, д. с. превосходит допустимую величину.
Если же учесть влияние вихревых токов, то при Kbt = 0,32 Ixe =0,32-61,5= 19,7 а
и
et= 1,33 е.
Такая величина et все же может оказывать неблагоприятное влияние на коммутацию двигателя. Шунтирование обмотки возбуждения десятикратным сопротивлением тш = 0,85 OM (Кщ - = 0,047) резко уменьшает трансформаторную э. д. с. Подставив в (172)
кш Квт 0,047 • 0,32
кш+Kbt 0,047+0,32
= 0,041,
получим et = 0,17 е.
На рис. 87 приведена кривая изменения е{ = ї(кш) для двигателя ДПЭ-400 при постоянном значении Квт = 0,32.
Потери на вихревые токи для двигателя, работающего без шунтировки обмотки возбуждения,
P BT = Гвт--Іпл, (!73)
Квт+ 1
а при шунтировании
(174>
Следовательно, отношение потерь
2
JBT KU
г ВТ {квт+ 1)(к2ш+Квт)
(175) 137
На рис. 88 приведены зависимости от коэффициента шун-
Г RT
ВТ
тирования кш при нескольких постоянных значениях квт¦ Из этих кривых видно, как резко влияет шунтирование на потери
от вихревых токов. При Ktu = = 0,05, что соответствует шунтированию двигателя ДПЭ-400 десятикратным сопротивлением, потери на вихревые токи составляют всего около 2- 3% от потерь, которые были бы при нешун-тированной обмотке возбуждения.
С точки зрения величины е( и потерь от вихревых токов можно было бы принять большую величину шунтирующего сопротивления. Так, для двигателя ДПЭ-400 при кш =
в,
/
/
п J і I ? п T п\
Рис. 87
с,г GJ
Рис. 88
личиваются потери в шунтирующем сопротивлении P1 вызываются как постоянной составляющей тока, равной
квт
= 0,1 э. д. с. е,ж0,3 в, а потери составляют около 10%. Как видно из кривой рис. 89, на которой по формуле (173) построена зависимость от квт потерь на вихревые токи для двигателя ДПЭ-400 при не-шунтированной обмотке возбуждения, мощность потерь Pbt ~ 20 кет при кВт = 0,32. Следовательно, при увеличении кш с 0,05 до 0,1 потери увеличиваются с 0,4-^0,6 кет, до 2,0 кет, что не так существенно, так как эти потери выделяются в остове машины и не могут серьезно повлиять Offtut на нагрев ее обмоток.
Однако необходимо иметь в виду, что одновременно уве-Эти потери Г ов
гое jt ru
L
так и переменной составляющей
PtU= г,
138.
(176)
На рис. 90 для двигателя ДПЭ-400 приведены кривые изменения потерь в шунте от постоянной составляющей тока Ptu и от переменной составляющей Рш, из которых видно, что последние резко возрастают с увеличением кш до 0,2. Соответственно возрастают и суммарные потери Pta.
Из выражения (173) и кривых рис. 88 следует, что с уменьшением квт, т. е. с уменьшением сопротивления цепи вихревых токов, потери, вызываемые последними, уменьшаются. Это обстоятельство может быть использовано, и вместо внешнего шунта может быть искусственно уменьшено сопротивление цепи вихревых токов постановкой на главные полюсы короткозамкнутых медных колец. В этом случае переменная составляющая выпрямленного тока не ответвляется от обмотки возбуждения, но ее намагничивающая сила компенсируется током, индуктируемым в короткозамкну-том кольце.
При этом способе не ослабляется возбуждение двигателя, что, однако, не является существенным преимуществом, так как необходимая н. с. возбуждения может быть достигнута соответствующим увеличением числа витков обмотки. Потери же в двигателе при этом способе возрастают по сравнению с шунтированием внешним сопротивлением, так как через обмотку протекает ток с полной пульсацией и, кроме того, имеются потери в короткозамкнутом кольце. Недостатком является значительное обмоточное пространство, которое занимает кольцо. При пульсации ±30% эффективное значение переменной составляющей 1пя як 0,2 Ie . Следовательно, при одинаковой плотности тока в обмотке и кольце сечение меди последнего будет составлять 20% сечения меди катушки главного полюса двигателя.
Некоторым преимуществом этого способа являются меньшие общие потери в двигателе и шунтирующем сопротивлении, что, однако, едва ли может компенсировать его недостатки.
В обоих случаях - шунтировании обмотки возбуждения и применении короткозамкнутых колец - демпфируется магнитный поток возбуждения и индуктивное сопротивление системы возбуждения двигателя сводится к минимуму. Поэтому в сглаживании пуль-
139.
сации тока участвуют только обмотки ,дополнительных полюсов и якоря, индуктивное сопротивление которых суммируется с индуктивным сопротивлением сглаживающего реактора.
