47. Электрическое торможение: преимущества и недостатки; тормозные характеристики и их ограничения.

С увеличением скорости движения поезда эффективность колодочных тормозов снижается. Однако общая тенденция к увеличению скорости существует и высокоскоростное движение завоевывает себе право на существование. Отсюда и постоянный интерес к применению электродинамического тормоза, суть которого — перевод тяговых электродвигателей локомотива из тягово-моторно го режима в генераторный, что не вызывает технических трудностей в связи с обратимостью электрических машин. Работая в генераторном режиме, электрические машины превращают кинетическую энергию поезда в электрическую, которая в зависимости от ее дальнейшего использования определяет вид торможения - реостатное или рекуперативное. Электродинамическое торможение не исключает применение колодочного тормоза.

Независимо от вида торможения его применение дает экономический эффект за счет экономии тормозных колодок, сокращения износа тормозных приборов, рычажных передач, расхода песка. Все в сумме дает 12 % экономии эксплуатационных расходов. При рекуперативном торможении добавляется экономия за счет возвращенной в сеть электроэнергии.

К системе электрического торможения предъявляется ряд требований: эффективное действие тормоза в заданном диапазоне скоростей, гибкость управления и автоматическое регулирование по заданным характеристикам, минимальное время подготовки к торможению, устойчивость режимов торможения, минимальное услож­нение электрической передачи и высокая надежность.

Наряду с несомненными достоинствами электродинамических тормозов они имеют и существенные недостатки, сдерживающие их применение и в ряде случаев снижающие к ним доверие. Основная принципиальная особенность электродинамического тормоза —торможение одним локомотивом, учитывая, что тормозная сила при том же токе машин больше чем сила тяги (к тормозной силе нужно отнести и механические потери, которые при тяговом режиме вычитались), продольная динамика поезда резко ухудшается и требует от машиниста локомотива большей осторожности при управлении тормозом.Предельные характеристики:

• максимальный ток возбуждения тягового электродвигателя, допустимый по условиям нагревания катушек главных полюсов;

• максимальный тормозной ток, ограничиваемый нагреванием обмотки якоря тягового двигателя и тормозных резисторов;

• максимальное значение реактивной ЭДС в секции обмотки якоря. Этот параметр, являющийся критерием удовлетворительной коммутации, может быть выражен как произведение тока якоря тягового электродвигателя на его частоту вращения;

• максимальная тормозная сила по условиям сцепления колес с рельсами (линия

КН).

1.Передача мощности на тепловозах. Назначение, передачи с постоянным и переменным передаточным отношением, коэффициент кратности изменения пере­даточного отношения.

2.Выбор типа передачи и схемы соединений тяговых электродвигателей.

3.Регулирование тяговых электродвигателей переключением схем их cоединения пример реализации, характеристики.

4.Процессы, происходящие в электрической передаче при движении тепловоза с поездом по перегону; основные требования, предъявляемые к передачам мощно­сти.

5.Построение тяговой характеристики тепловоза.

6.Различные схемы возбуждения тягового генератора на тепловозах (необхо­димость, принципы их работы, характеристики).

7.Разновидности передач мощности тепловозов; устройство, характеристики, область применения.

8.Конструкция и принцип работы тягового генератора постоянного тока.

9.Регулирование дизель-генератора. Саморегулирование. Характеристики со­вместной работы дизель-генератора при саморегулировании.

10.Определение основных расчетных параметров тяговых электрических ма­шин,

11.Конструкция и принцип работы тягового электродвигателя.

12.Регулирование мощности тепловоза 2ТЭ10М; назначение, устройство, принцип работы.

13.Регулирование тягового генератора тепловоза, Цель регулирования, Внешняя характеристика генератора. Коэффициент регулирования.

14.Назначение и устройство возбудителей постоянного тока.

15.Всережимный объединенный регулятор мощности; назначение, разновидности, устройство, принцип работы, характеристики.

16.Схемы возбуждения с возбудителями, имеющими расщепленные полюсы; общая характеристика, разновидности; устройство, принцип работы, характеристи­ки.

17.Назначение и устройство вспомогательных генераторов тепловозов.

18.Электромеханические характеристики при полном и ослабленном полях; ме­тоды их построения.

19.Частичные характеристики тягового генератора. Тепловозная и экономиче­ская характеристика дизель-генератора.

20.Кислотные аккумуляторные батареи: назначение, устройство, принцип рабо­ты, характеристики.

21.Построение внешней характеристики тягового генератора.

22.Регулирование мощности тягового синхронного генератора с помощью управляемого тиристорного выпрямителя и селективного узла,

23.Передачи мощности переменного тока: законы регулировании» принципы построения, устройство, характеристики.

24.Регулирование тяговых электродвигателей: назначение, способы регулирования, электромеханические характеристики при полном и ослабленном поле. Коэффициент ослабления поля.

25.Краткий исторический обзор электрических передач, современное состояние, перспективы развития.

26.Построение разгонных характеристик тепловоза. Выбор точек переключения режимов работы ТЭД.

27Способы реализации ослабления магнитного потока ТЭД,

28.Электрическая передача мощности; разновидности, устройство, размещение на тепловозе.

29Методика расчета зубчатой передачи.

30Регулирование мощности дизель-генераторных установок; назначение, не­обходимость, способы, характеристики. Понятие об экстремальном регулировании.

31.Обоснование основных зависимостей, влияющих на массу и габариты тяговых, электрических машин тепловозов.

32.Конструкция и принцип работы синхронного тягового генератора.

33.Автоматическое регулирование дизель-генератора: общие принципы по­строения САРГ, разновидности.

34.Основные величины, характеризующие энергетическое состояние элементов передачи.

35Устройство возбудителя с продольно-расщепленными полюсами

36Схема возбуждения с магнитным усилителем и селективным узлом; устройство, принцип работы, характеристики,

37.Регулирование мощности трехобмоточного генератора.

38.Назначение и устройство возбудителей переменного тока,

39.Электрические передачи перемен-постоянного тока; устройство, принцип работы, преимущества и недостатки, характеристики.

40.Регулирование мощности тягового генератора с помощью возбудителей, имеющих продольно расщепленные полюсы.

41.Назначение и устройство вспомогательных электрических машин теплово­зов

42.Общие принципы и методика расчета магнитной цепи тягового двигателя

43.Регулирование мощности тягового генератора с помощью магнитного усилителя селективного узла

44.Щелочные аккумуляторные батареи: назначение, устройство, принцип работы, характеристики.

45.Проектирование электрической передачи. Цель, исходные данные. Выбор расчетных силы тяги и скорости тепловоза

46.Общие принципы и методика проектирования электрической передачи мощ­ности.

47.Электрическое торможение: преимущества и недостатки; тормозные характеристики и их ограничения.

48.Определение основных размеров тяговых электрических машин.