Советские тепловозы - Шишкин К.А.
Скачать (прямая ссылка):
В схеме применено также ослабление возбуждения двигателей посредством шунтирования обмоток. При замыкании контакторов UIl и Ш2 параллельно цепи из трех последовательно соединенных обмоток возбуждения каждой группы присоединяется сопротивление CUI. Ток, протекающий через якорные обмотки, разветвляется, вследствие чего ток возбуждения становится меньше тока якоря.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ТЕПЛОВОЗОВ ТЭ1 И ТЭ5
165
Таблица замыканий
Режим КГ С сш № Ш1 Ш2 PR
Иослебдоательное соединение • • •
Переходное положение 1 • • • •
2 • • •
3 • • •
• •
5 • • •
Нослейооательно - параллельное соединение • • • •
Переходное положение 6 • • * • •
Ослабление возбуждения • • • • • • •
Фиг. 130. Упрощенная принципиальная схема главных цепей тепловоза ТЭ1.
Ослабление возбуждения (его часто называют «ослаблением поля», имея в виду магнитное поле двигателя) применяется в тепловозе ТЭ1 только при последовательно-параллельном соединении двигателей.
Коэфициент ослабления поля а определяется отношением тока возбуждения 1в двигателя к току якоря Id и зависит от соотношения сопротивлений шунтирующего сопротивления Rm и сопротивления трех обмоток двигателя. Так как последнее изменяется при изменении температуры обмоток, несколько изменяется а. В среднем а = —-=0,35.
Назначение остальных элементов схемы будет пояснено в дальнейшем.
Автоматическое управление тепловозом ТЭ1 выполняет две основные задачи: 1) регулирование возбуждения генератора в зависимости от изменения тока, потребляемого тяговыми двигателями, и 2) последовательно-параллельное переключение тяговых двигателей и ослабление их возбуждения в зависимости от режима генератора. При неавтоматическом управлении обе операции производятся лишь путем перемещения машинистом рукояток управления.
Для этой цели должно быть увеличено число рукояток управления, либо число положений этих рукояток.
Автоматическое управление имеет следующие преимущества перед неавтоматическим:
1) упрощается управление тепловозом,
2) уменьшается опасность аварий вследствие ошибок машиниста, 3) повышается использование мощности дизеля и тем самым — средняя скорость движения поезда, 4) повышается надежность работы оборудования.
АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ГЕНЕРАТОРА
Главной целью автоматического регулирования генератора является использование полной мощности дизеля при различных величинах тока нагрузки генератора, меняющегося при изменении условий движения поезда.
Мощность генератора равняется
P1 = U-I-w-*--где U ¦
0,736Ti1(N6-NeM) кет, (1)
напряжение на клеммах генератора в в;
I — ток нагрузки генератора в а; і\г — к. п. д. генератора; Ne — эффективная мощность дизеля в л. е.; Мем— мощность вспомогательных механизмов в л. с. Если пренебречь относительно малыми изменениями Nвм и -г\г при изменении режима
166
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ТЕПЛОВОЗОВ СЕРИИ ТЭ1 И ТЭ5
работы генератора, то для сохранения постоянной мощности дизеля нужно так регулировать возбуждение генератора, чтобы
Рг = и.1.\0~ = const,
(2)
т. е. чтобы напряжение генератора изменялось обратно пропорционально току нагрузки.
Следовательно, внешняя характеристика генератора, т. е. зависимость напряжения на
клеммах от тока нагрузки, должна иметь форму гиперболы (фиг. 131), характеризуемой равенством
U-*^-. (3)
Для получения по-I добной внешней ха-
0 ' рактеристики генера-
Фиг. 131. Желательная ха- тора в тепловозе ТЭ1 рактеристика генератора. применен специальный возбудитель с расщепленными полюсами. Принцип устройства возбудителя показан на фиг. 132.
Возбудитель представляет собой четырех-полюсный генератор постоянного тока. Ka-
П2
I
Т" HB
1"' t- Г-йВ
Г -
S=L
Фиг. 132. Схема устройства возбудителя с расщепленными полюсами (продольный разрез).
ждый из полюсов разделен в направлении оси на две части: полюс Hl и полюс П2. На сердечник полюса П2 насажена диференциальная обмотка возбуждения ДВ. Вторая обмотка независимого возбуждения HB установлена так, что охватывает оба полюса.
Полюс Hl имеет нормальное магнитное насыщение. Полюс П2 сделан сильно насыщенным благодаря вырезам в сердечнике полюса. Магнитный поток полюса П1 определяется числом ампервитков обмотки HB. Магнитный поток полюса П2 зависит от алгебраической суммы ампервитков обмоток HB и ДВ. Обмотка ДВ включается последовательно с якорем тягового генератора так, что ее ампер-
витки действуют противоположно ампер-виткам обмотки HB. Результирующие ампер-витки, определяющие магнитный поток полюса П2, равны
AW2 = AWh — AW0.
(4)
Когда ампер-витки обмотки ДВ меньше ампер-витков обмотки HB, магнитный поток полюса П2 имеет такое же направление относительно якоря, как и поток полюса П1. Когда ампер-витки обмотки ДВ становятся больше ампер-витков обмотки HB, направление магнитного потока полюса П2 изменяется на обратное.
При вращении якоря возбудителя в каждом проводнике обмотки якоря создается э. д. с, определяемая алгебраической суммой магнитных потоков обоих полюсов. Следовательно, результирующая э. д. с. на щетках возбудителя может быть представлена равенством:
