5.3. Реостатное торможение.

Для сбора схемы реостатного торможения тяговые электродвигатели отключаются от контактной сети и подключаются к тормозным резисторам (рис.52). В качестве таких резисторов используются пусковые резисторы. Реостатное торможение осуществляется только на параллельном соединении тяговых электродвигателей, так как на последовательно-параллельном и последовательном соединениях суммарная э.д.с. тяговых двигателей достигает величины опасной для электрооборудования электровоза.

Различают две системы реостатного торможения. Первая – с последовательным самовозбуждением, вторая – с независимым регулируемым самовозбуждением.

При переходе на реостатное торможение первоначальное появление генераторного тока в цепи двигателей вызывается э.д.с., возникающей из-за небольшого остаточного магнетизма главных полюсов тяговых электродвигателей. Для того, чтобы генераторный ток т не уничтожал остаточный магнетизм, его направление должно совпадать с направлением тока д, предшествующего тягового режима( рис.42,а). Это достигается переключением обмоток тяговых электродвигателей контактами реверсора (см. рис.52,б). Для регулирования величины тока т а, следовательно, и тормозной силы тяговых электродвигателей ступенями изменяется величина сопротивления резистора Rт с помощью контакторов 1-4.

При параллельном включении тяговых электродвигателей каждая из групп включается на отдельный резистор, а при включении на общий резистор – применяется перекрестная схема включения обмоток возбуждения электродвигателей (рис.52,в). Если по какой-то причине возрастает э.д.с. и ток в обмотках якорей одной пары двигателей, то соответственно увеличивается ток возбуждения другой пары, а значит – э.д.с. и ток в их обоих обмотках якорей.

Рис.52. Схемы электрических цепей тяговых электродвигателей: в тяговом режиме (а); при последовательном возбуждении двух двигателей (б); при перекрестном включении обмоток четырех тяговых двигателей (в).

Таким образом, перекрестная схема включения обмоток возбуждения обеспечивает устойчивую работу тяговых электродвигателей в генераторном режиме на общий тормозной резистор и способствует уменьшению юза колесных пар.

При системе реостатного торможения с независимым возбуждением тяговых электродвигателей тяговые двигатели отключаются от обмоток якорей и подключаются к специальному источнику тока. При таком возбуждении ток и тормозная сила регулируется изменением величины тока в обмотках возбуждения, подключенных к этому регулируемому источнику тока. Такая схема реостатного торможения применяется на электровозах ЧС2т.

6. Пуск электровоза и регулирование скорости движения.

Если подключить 8 тяговых электродвигателей к контактной сети, то величина тока протекающего по его обмоткам будет равна: Uкс: (8 х Rтэд) = 3000В : (8 х 0,09 ом)  4166 А. Для ограничения этого тока в цепь тяговых электродвигателей вводят пусковой резистор величиной сопротивления 14,28 Ом (на электровоза ВЛ11 с № 490). Этот резистор ограничивает величину пускового тока до величины 200 А. При такой величине сопротивления пускового резистора:

 падение напряжения на пусковом резисторе: 200А х 14, 28 Ом = 2856 В.

 падение напряжения на 8 тяговых двигателей: 3000В – 2856В = 144 В.

 напряжение на одном двигателе: 144 В : 8 = 18 В

Для того, чтобы разогнать электровоз до требуемой скорости, необходимо увеличить напряжение на тяговых двигателях или применить какие-то другие способы регулирования скорости. Эти способы вытекают из следующей формулы:

U_к  -  х (R_n +R_д.)

V = --------------------------------

С х Ф

где U_к – напряжение на коллекторах электродвигателей; С – постоянный коэфицент э.д.с.;

R_п – величина сопротивления пускового резистора; Ф – магнитный поток электродвигателей;

R_д– величина сопротивления обмоток тягового электродвигателя.

1 способ: при пуске электровоза постепенным уменьшением величины сопротивления пускового резистора, вводимого в цепь тяговых электродвигателей для ограничения их пускового тока.

Уменьшение величины сопротивления пускового резистора осуществляется перемещением главной рукоятки контроллера машиниста с первой позиции, по реостатным позициям, до ходовой позиции. На каждой из реостатных позиций величина сопротивления резистора уменьшается путем закорачивания секций пускового резистора или соединением их в параллельные ветви реостатными контакторами. Уменьшение сопротивления пускового резистора сопровождается одновременно плавным увеличением напряжения на тяговых электродвигателях до напряжения ходовых позиций, выбранных для пуска (С или СП соединение тяговых двигателей на электровозе ВЛ11), на которых пусковой резистор полностью выведен (его сопротивлению равно нулю).

2 способ: увеличением напряжения на коллекторах тяговых электродвигателей.

Повышение напряжения на тяговых электродвигателях выполняется путем изменения соединения тяговых электродвигателей: С, СП или П соединение. При изменении соединения, во избежание броска тока, в цепь тяговых двигателей вновь вводиться пусковой резистор. Величина сопротивления резистора вновь постепенно уменьшается на реостатных позициях и резистор полностью выводится на ходовых позициях этих соединений. Напряжение на тяговых электродвигателях для электровоза 2ВЛ11 на С соединении равно 3000 В : 8 = 350 В, на СП соединении – 3000В : 4 = 750 В и на П соединении – 3000В : 2 = 1500 В.

3 способ: ослабление возбуждения тяговых электродвигателей.

Ослабление возбуждения тяговых электродвигателей выполняется путем перевода тормозной рукоятки контроллера машиниста на позиции ОП1, ОП2,ОП3 или ОП4.

При этом параллельно двум обмоткам возбуждения спаренных тяговых двигателей подключается резистор ослабления возбуждения, имеющий четыре секции. Ток, пройдя по их обмоткам якорей, протекает по обмоткам возбуждения и параллельно через соответствующую секцию резистора. Степень ослабления возбуждения на позиции ОП1 =75%, на ОП2 = 55%, на ОП3 = 43% и на ОП4 = 36%, т.е. на каждой из позиций ОП по обмоткам возбуждения протекает ток, равный части тока якоря в процентном отношении указанном выше. Остальная же часть тока якоря протекает по резистору ослабления возбуждения.

41