7.5. Сигнализация о пониженном напряжении на тяговых электродвигателях

Сигнализация выполнена при помощи реле пониженного напряжения Рн9. При выборе позиций главной рукоятки контроллера машиниста, по мере уменьшения величины сопротивления пускового резистора, напряжение на тяговых электродвигателях возрастает, и, как только его величина станет равной 2700 В, реле включается, его контакты в проводах Э801-Э815 замыкаются, и сигнальная лампа “РН” загорается. При снижении напряжения до величины 1900 В реле выключается, контакты размыкаются, лампа “РН” погасает, сигнализируя о снижении напряжения на тяговых электродвигателях.

Примечание:

• обычно сигнальная лампа “РН” загорается на 6-8 реостатной позиции главной рукоятки контроллера машиниста. Если же она загорается с первой позиции, то это является признаком обрыва силовой цепи тяговых электродвигателей.

8. Общие сведения о рекуперативном торможении

8.1. Принцип рекуперативного торможения, условия его обеспеЧивающие, простейшая схема рекуперативного торможения с противовозбуждением генератора преобразователя

Принцип действия рекуперативного торможения основан на принципе обратимости электрических машин, согласно которому любая электрическая машина может работать генератором и электродвигателем, т.е. переходить из генераторного режима в двигательный и наоборот.

В тяговом режиме тяговый электродвигатель подключен к контактной сети, потребляет из нее электроэнергию и преобразовывает ее в механическую энергию. По его обмоткам протекает ток в направлении, указанном на рисунке 8.1(а). Ток обмотки якоря создает магнитный поток который, взаимодействуя с магнитным полем главных полюсов, создает электромагнитные силы F, направление которых определяется “правилом левой руки“. На проводник обмотки якоря, расположенный под северным полюсом, действует сила F1, а под южным полюсом - F2. Эта пара сил создает электромагнитный вращающий момент Мвр., вращающий якорь против часовой стрелке с частотой n.

При переходе из тягового режима в режим “выбега“, тяговый электродвигатель линейными контакторами отключается от контактной сети. Прохождение тока по его обмоткам прекращается, и электромагнитные силы исчезают. Однако якорь, под действием накопленной кинетической энергии поезда, которая при движении по спуску еще и возрастает, вращается в прежнем направлении с частотой n (рис. 8.1, б).

Для перевода тягового электродвигателя в генераторный режим собирается схема рекуперативного торможения. Обмотки главных полюсов отключаются от обмотки якоря и подключаются к независимому источнику питания, которым является генератор АМ-Г преобразователя, а обмотка якоря – к контактной сети (рис. 8.1, в). Проводники обмотки якоря вращаются в магнитном поле главных полюсов, и в них индуцируется э.д.с.

При уменьшении величины сопротивления резистора r_р в цепи генератора АМ-Г увеличивается его э.д.с. и величина тока, протекающего по обмоткам главных полюсов тягового электродвигателя, и его э.д.с.

При ее величине большей, чем величина напряжения контактной сети, от плюсового якорного зажима в контактную сеть начнет протекать ток, совпадающий по направлению с э.д.с. Это свидетельствует о том, что тяговый электродвигатель перешел в генераторный режим, и ток является генераторным током или током рекуперации I_р. Направление тока в обмотке якоря по сравнению с тяговым режимом, изменилось на противоположное, что привело к изменению направления электромагнитных сил F, действующих на проводники обмотки якоря, и электромагнитного момента, созданного этими силами. Он направлен по часовой стрелки, т.е. против частоты вращения якоря, и поэтому является тормозным моментом Мт. Чем больше величина тока рекуперации, тем больше этот момент (Мт= См*Iр*Ф), тем меньше частота вращения якоря и колесной пары.

Для обеспечения рекуперативного торможения должны быть выполнены следующие условия:

• так как тяговый электродвигатель последовательного возбуждения не может быть переведен в режим рекуперативного торможения, его необходимо перевести на независимое возбуждение. Для этого обмотки возбуждения всех тяговых электродвигателей подключаются к генератору преобразователя;

• направление тока в обмотках возбуждения тяговых электродвигателей должно оставаться прежним;

• суммарная э.д.с. всех тяговых электродвигателей должна быть больше напряжения в контактной сети;

• электровоз должен работать в замкнутом контуре, т.е. между контактной сетью и рельсовой цепью должен быть включен потребитель: тяговая подстанция, принимающая электроэнергию, или электровоз, работающий в режиме тяги.