Электровозы переменного тока со статическими преобразователями - Тихменев Б.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Индуктивное сопротивление якоря и добавочных полюсов мало и, как уже отмечалось, недостаточно для сглаживания пульсаций выпрямленного тока. При сглаживании тока до kno = 0,50-ь H- 0,60 в общей неличинеXe индуктивное сопротивление тяговых двигателей в четырехполюсном исполнении составляет около 15%,
а в шестиполюсном 5-=-10%. Соответственно может быть уменьшено индуктивное сопротивление сглаживающего реактора. Следует иметь в виду, что индуктивное сопротивление двигателя возрастает с уменьшением нагрузки.
Рис. 90
Рис. 91
Точнее ,оно может быть определено методом, предложенным А. , Б. Иоффе [6], причем индуктивность обмотки возбуждения не должна приниматься во внимание. Индуктивное сопротивление этой обмотки необходимо знать при выборе изложенным выше методом величины шунтирующего сопротивления.
По конструкции тяговые двигатели выпрямительных электровозов не отличаются от обычных тяговых двигателей постоянного' тока Особенности условий работы оказывают влияние на номинальную мощность в связи с повышенными потерями в меди якоря и дополнительньїхіполюсов. При одинаковых условиях вентиляции длительный ток двигателя уменьшается на 3-=-5%.
Известны предложения по улучшению коммутации двигателей выпрямительных электровозов. Как указывалось выше, ухудшение коммутации вызывается пульсацией тока в якоре при практически постоянном потоке дополнительных полюсов. Для устранения демпфирования потока дополнительных полюсов предлагалось выполнять их сердечники из листовой динамной стали. При 140
этом, однако, не устраняется демпфирование потока массивным остовом. Чтобы вся магнитная цепь дополнительных полюсов замыкалась помимо массивных стальных деталей, предлагалось также введение шихтованных перемычек между дополнительными полюсами и главными (рис. 91).
В выполненных конструкциях двигателей эти меры не применяются, а опыт показывает, что при сглаживании выпрямленного тока до пульсации + 25н-30% в этих мерах нет необходимости, так как слабое искрение под щетками не вызывает кругового огня и не влияет на износ щеток и коллекторов. Характерен, однако, несколько более темный цвет коллектора, обусловленный этим искрением.
По сравнению с двигателями электровозов постоянного тока 3 ООО в двигатели выпрямительных электровозов, имеющие изоляцию относительно корпуса на напряжение 650-1 500 в, отличаются лучшими весовыми показателями. При весе на 1 кет мощности часового режима двигателей 1 500/ 3 000 в около 10 кг двигатели выпрямительных электровозов имеют удельный вес 5,5-6,5 кг/квт, а некоторые образцы, выполненные на изоляционных материалах повышенной теплостойкости, менее 5 кг!кет.
§ 3. СПЕЦИАЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ДЛЯ РАБОТЫ ОТ ПУЛЬСИРУЮЩЕГО
НАПРЯЖЕНИЯ
Вместо применения сглаживающих устройств и дополнительных средств для демпфирования магнитного потока возбуждения возможно сам тяговый двигатель выполнить применительно к условиям работы при пульсирующем напряжении. Если магнитную систему двигателя изготовить полностью из динамной стали и снизить вихревые токи до минимума, то обмотка возбуждения будет иметь большую индуктивность и сможет эффективно сглаживать пульсацию тока, заменяя сглаживающий реактор. Однако в этом случае магнитный поток возбуждения будет пульсировать и двигатель станет работать как машина постоянного тока с наложением явлений, свойственных однофазным коллекторным электродвигателям.
Предположим, что пульсирующее выпрямленное напряжение состоит из постоянной составляющей U0 и гармоники с частотой
4
100 гц, амплитуда которой равна - Um (см. стр. 42), а эффек-
OTC
тивное значение
^ioo = ^-Ue. (177)
Постоянная составляющая в этом случае уравновешивается постоянной составляющей противо-э. д. с. двигателя, наводимой постоянной составляющей магнитного потока Ф" (рис. 92).
Если пренебречь омическим сопротивлением цепи, то
Ue=Cvtpe. (178)
Hl.
Составляющая выпрямленного напряжения
4
"юо = - о- Um cos 2 oit
О TT
вызывает переменную составляющую тока I100, мгновенные значения которой равны
"юо = - v2 boo cos (2Ы - Фюо),
гДе фюо - угол сдвига тока по фазе.
Ток I100 возбуждает переменную составляющую магнитного
йФ
потока, мгновенное значение которого равно ^j- ilw. Этот поток наводит в якоре двигателя противо-э. д. с. вращения
дФ. dl
Cv ~гг l'ioo,
которая находится в фазе с током, а следовательно, может рассматриваться как составляющая активного падения напряжения
dФ .
Cv -JJ- l\oo = Rt 1IOO,
где
dФ
=cvW-
Тогда эффективное значение противо-э. д. с. вращения может быть условно выражено как ReIm-
Кроме того, переменная составляющая магнитного потока в обмотках машины наводит э. д. с. самоиндукции X100 Z100-Таким образом переменная составляющая тока
j L100
'100-
V^Xf00+/?,
т. е. переменный ток в этом случае не является чисто реактивным, как при полном сглаживании потока возбуждения двигателя, а содержит активную составляющую.
Полная активная мощность, подводимая к двигателю, равна
h ні, ^f00 P = Ue Ie + cos <р100,
