6.2 Призначення і вибір параметрів індуктивного шунта

При шунтуванні обмоток послідовного збудження ТЕД тільки активним опором з'являються небажані перехідні процеси при різких коливаннях напруги в контактній мережі. Особливо небезпечні перехідні процеси виникають при короткочасних відривах струмоприймачів або помилковому проїзді під струмом ізоляційних вставок контактної мережі. При цьому відбувається втрата живлення з наступним відновленням напруги. У цьому разі в перший момент після відновлення напруги велика частина струму якоря проходить по шунтуючому опорі, тому що обмотка збудження має значний індуктивний опір. При цьому величина магнітного потоку незначна і відбувається різке збільшення струму якоря. Слід відзначити, що при перехідному процесі коефіцієнт ослаблення поля значно менше, ніж у стаціонарному режимі.

Різке збільшення струму якоря в порівнянні зі струмом в обмотці збудження головних і додаткових полюсів приводить до погіршення умов комутації, що може викликати спалах під щітками й утворенні колового вогню.

Для усунення цих явищ у ланцюгу шунтуючого опору вводиться індуктивність у вигляді котушки зі сталевим осердям. При цьому, для того, щоб струм при перехідному режимі рівномірно розподілявся між індуктивним шунтом і обмоткою збудження ТЕД, необхідно, щоб постійна часу цих ланцюгів була однаковою, тобто

. (6.18)

При перехідних процесах зміна магнітного потоку залежить від дії вихрових струмів, що виникають в осердях головних і додаткових полюсів. Тому індуктивність шунта рекомендується вибирати з практичного співвідношення . Для двигунів із глибоким ослабленням поля рекомендується верхня межа.

Індуктивність обмотки збудження тягового електродвигуна визначається як

, (6.19)

де - число пар полюсів ТЕД;

- коефіцієнт магнітного розсіювання;

- число витків обмотки збудження;

- похідна, пропорційна тангенсу кута нахилу дотичної в точці,

проведеної до кривої намагнічування при тривалому струмі.

Власний активний опір індуктивного шунта повинен бути ( - опір ланцюга індуктивного шунта ходової позиції при максимальному ослабленні поля).

У міру ослаблення поля намагнічувальна сила індуктивного шунта зростає, а намагнічувальна сила тягового електродвигуна зменшується (відбувається зниження насичення двигуна). Тому, щоб при перевантаженні не відбувалося значне зниження постійної часу індуктивного шунта, доцільно його виконувати з великим повітряним зазором.

Індуктивний шунт являє собою одну чи кілька котушок, розміщених на сталевому осерді. Якщо індуктивний шунт виконують для декількох груп двигунів, то котушки включають таким чином, щоб їхні намагнічувальні сили складалися. За рахунок цього індуктивність шунта зростає. Для рухомого складу міського електричного транспорту індуктивні шунти виконують зі стержневим осердям, набраним з розшарованої електротехнічної сталі.