Электровозы переменного тока со статическими преобразователями - Тихменев Б.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Полупроводниковые выпрямители могут быть использсвань во всех схемах бе? сеточного регулирования вместо ртутных вентилей. E этом случае будет достигнуто уменьшение ¦">габаритных размеров выпрямительных устройств и значительное упрощение системы охлаждения выпрямителей в связи с более высокими рабочими температурами полупроводниковых ьыпрями-^елей новых типое
Под полупроЕодниковых выпрямителях отпадут трудности в осуществлении мостовых схем выпрямления. Можьо устранить переходные реактооы в схемах ступенчатого регулирования и осу-щестглять переходы переключением вентилей, как это покчзано на рис. 220 Преимущество такой сх<мы, кроме отсутствия переходных реакторов, состоит в том, что прН регулировании коэффициент мощности электровоза не снижается токами намагни"ива-ния реакторов. Хотя число ступеней в этом случае сокращается и для осуществления заданного числа ступеней требуется большее количество выводов трансформатора, но этот недостаток может быт ь устранен применением известных схем с выравнивающими или вольтодобавочннми трансформаторами
^w^vvyv'vy4
Рис/. 220
261.
Необходимо также отметить, что при относительно высоком выпрямленном напряжении электровозов новые полупроводниковые выпрямители (германиевые, кремневые) будут состоять, так же как и известные в настоящее время типы полупроводниковых выпрямителей, например, селеновых, из ряда последовательных элементов. В связи с этим для полупроводниковых выпрямителей отпадают некоторые ограничения, которые приходится учитывать при применении ртутных вентилей. Так, например, при переходе к мостовой схеме выпрямления для сохранения к. п. д. выпрямителя не требуется удвоения выпрямленного напряжения по сравнению со схемой с нулевым выводом, так как число элементов в схеме и потери в них остаются неизменными.
N0 ступени
/ 2J 4 367 "в
1 г 3 4 5 6 7 1 і г 2 3 3 ч Ч 5 5 Б S 7 2йІҐв її Vp tfajg
Рис. 221
По этим же соображениям полупроводниковые выпрямители не ограничивают выбор более низкого выпрямленного напряжения, так как с понижением напряжения можно соответственно уменьшить число последовательных элементов в группе, заменяющей один вентиль, и потери в выпрямителе не возрастут.
В связи с этими особенностями возможно применение схемы рис. 221, предложенной проф. Розенфельдом В. Е. и Чеботаревым Е. В., в которой выпрямительное устройство состоит из последовательной цепи ряда выпрямителей, выполненных по мостовой схеме и питаемых от отдельных секций трансформатора. Первая ступень напряжения получается включением контактора 1. При этом включается выпрямительная секция / и к тягсвым двигателям подводится напряжение AVe. Далее замыкается контактор 262
vw-511
2 и параллельно секции / присоединяется выпрямительная секция //, напряжение которой равно AUt, т. е. напряжение на двигателях повышается до AUe. На следующей ступени секции Il Vl I включаются последовательно и выпрямленное напряжение возрастает до 3/2 AUe. Благодаря вентилю V введение в цепь секции I происходит без разрыва цепи.
Полупроводниковые выпрямители большой мощности в настоящее время неуправляемы. Поэтому при замене ртутных вентилей полупроводниковыми невозможно осуществление рекуперативного торможения. Однако введение этого вида торможения на электровозах имеет большое значение, тем более, что характеристики рекуперативного торможения электровозов переменного тока значительно совершеннее, чем электровозов постоянного тока. Первые имеют непрерывное поле ступеней скорости в режиме рекуперации, позволяющее легко осуществлять регулирование скорости в широких пределах и доводить режим рекуперации при служебном торможении, когда не требуются большие замедления, почти до полной остановки поезда.
Поэтому отказ от рекуперативного торможения на магистральных электровозах ради преимуществ полупроводниковых выпрямителей может оказаться не всегда желательным. Однако возможность регулирования угла зажигания и осуществления инверторного режима сохраняется, если полупроводниковыми выпрямителями заменить только часть ртутных вентилей. Например, в мостовой схеме по рис. 2 два вентиля могут быть неуправляемыми.
§ 2. ЭЛЕКТРОВОЗЫ С БЕСКОЛ ЛЕКТОРИЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ
Кроме электровозов выпрямительного типа, в которых статические преобразователи используются как выпрямители переменного тока для питания тяговых двигателей постоянного тока, в принципе осуществимы системы электровозов со статическими преобразователями и бесколлекторными тяговыми электродвигателями.
Статическими преобразователями можно преобразовывать однофазный ток в трехфазный регулируемой частоты. Однако изучение подобных систем показывает, что они чрезмерно сложны. Удовлетворительное решение получается только при двойном преобразовании - однофазного тока в постоянный с последующим преобразованием постоянного тока в трехфазный. Оборудование, необходимое для двойного преобразования, получается чрезвычайно сложным, а коэффициент полезного действия неудовлетворительным.
263.
^"VVr
W
AAAWyWvW\
Збкотка /ю.тюра
