4.4. Выпрямительно-стабилизирующие устройства цепей управления
Эти устройства на электровозах переменного тока обеспечивают получение стабилизированного напряжения постоянного тока, которым питаются цепи управления. Основными узлами их являются: трансформатор, регулируемый подмагничиванием сердечников магнитных шунтов, блок управления и дроссели.
Магнитопровод трансформатора (рис. 4.6) состоит из трех частей: основного сердечника 6 и двух крайних (магнитных шунтов) 5 и 7, отделенных один от другого изолирующими прокладками. Первичная обмотка 1 имеет две катушки, соединенные последовательно. Каждая из них охватывает три стержня сердечников 5, 6 и 7. Вторичная обмотка 2 содержит две параллельно включенные катушки, каждая из которых размещена на стержнях основного сердечника 6. На каждом стержне сердечников 5 и 7 находится катушка обмотки управления. Все катушки обмотки управления соединены последовательно так, чтобы магнитные потоки, создаваемые каждой парой катушек одного магнитного шунта, складывались, а ЭДС индуктируемые в них переменным магнитным потоком первичной обмотки, взаимно компенсировались.
Обмотка управления (подмагничивания) питается постоянным током от блока управления. Если постоянного тока подмагничивания нет, то магнитный поток создается в обмотке которая получает питание от обмотки собственных нужд тягового трансформатора. При этом магнитный поток распределяется по магнитопроводу между основным сердечником и магнитными шунтами пропорционально площади их поперечных сечений. Во вторичной обмотке 2 индуктируется минимальная ЭДС. Если от блока управления поступил сигнал на обмотку подмагничивания, то сердечники магнитных шунтов насыщаются и их магнитное сопротивление возрастает. Следовательно, созданный обмоткой 1 магнитный поток из сердечников 5 и 7 будет вытесняться в основной; сердечник 6. Суммарный магнитный поток в сердечнике 6 увеличивается, что вызывает возрастание ЭДС, индуктированной во вторичной обмотке. Когда сердечники 5 и 7 будут полностью насыщены, магнитный поток в основном сердечнике 6 станет максимальным и с ТРПШ будет сниматься максимальное вторичное напряжение.
Рис. 4.6. Магнитная система с обмотками ТРПШ.
При повышении напряжения контактной сети и, следовательно, напряжения первичной обмотки ТРПШ сила тока подмагничивания уменьшается блоком управления. Это приводит к снижению магнитного потока в стержнях сердечников 5 и 7, создаваемого обмоткой управления. Внутрь их сильнее проникает переменный магнитный поток, который в стержнях сердечника 6 уменьшается, что приводит к снижению напряжения вторичной обмотки. Изменяя ток управления, можно плавно регулировать вторичное напряжение ТРПШ.
Блок управления, предназначенный для питания обмотки подмагничивания ТРПШ, представляет собой замкнутую систему автоматического регулирования. Входным сигналом для него является выходное напряжение силового выпрямительного моста, подключенного ко вторичной обмотке ТРПШ. Питание блока управления осуществляется от отдельного маломощного трансформатора.