Работа схемы циклической стабилизации токов рекуперации.

При работе электровоза в тормозном режиме на параллельном соединении между двумя параллельными цепями генерирующих тяговых двигателей каждой секции может возникнуть разность токов рекуперации по величине. Возникновение разности токов рекуперации может происходить из-за разности электромеханических характеристик тяговых двигателей, разности диаметров бандажей колесных пар, разности условий сцепления колеса с рельсом и других причин.

Допустим, по каким-то причинам от третьего - четвертого генерирующих тяговых двигателей начинает протекать ток рекуперации больший, чем ток рекуперации первого - второго генерирующих тяговых двигателей, вследствие чего падение напряжения на стабилизирующем резисторе Р43 - Р44 оказывается большим, чем падение напряжения на стабилизирующем резисторе Р46 - Р47, вследствие чего потенциал на силовых контактах БК 302-1 оказывается выше, чем на силовых контактах БК 303-1, согласно законам электрического тока, от точки с большим потенциалом в точку с меньшим потенциалом протечет уравнительный ток по цепям:

БК302-1, контакторные элементы Т28-1 и Т29-1 тормозного переключателя, обмотка возбуждения четвертого тягового двигателя (встречно), силовые контакты контактора 19-1, силовые контакты контактора 18-1, обмотка возбуждения второго тягового двигателя (согласовано), контакторные элементы Т8-1 и Т9-1, силовые контакты БК302-1;

БК302-1, контакторные элементы Т22-1 и Т23-1 тормозного переключателя, обмотка возбуждения первого тягового двигателя (согласовано), Т17-1 и Т18-1 тормозного переключателя, контакторные элементы Т19-1 и Т20-1 тормозного переключателя, обмотка возбуждения третьего тягового двигателя (встречно), шунт амперметра 68-1, контакторные элементы Т12-1 и Т11-1, силовые контакты БКЗОЗ-1. Анализируя выше описанные цепи, делаем вывод: за счет протекания уравнительных токов магнитные системы третьего и четвертого генерирующих тяговых двигателей частично размагничиваются, а магнитные системы первого и второго генерирующих тяговых двигателей подмагничиваются, в результате чего происходит выравнивание величин ЭДС и токов рекуперации по параллельным цепям генерирующих тяговых двигателей. Аналогично действие и во втором кузове.

Работа схемы в тормозном режиме по стабилизации токов рекуперации при изменении напряжения в контактной сети.

Электровоз, работающий в тормозном режиме, передает выработанную электрическую энергию в контактную сеть, первым потребителем этой энергии является электровоз, идущий в режиме тяги. Т.к. режим ведения поезда не постоянен, т.е. переход на высшее соединение тяговых двигателей, переход на низшее соединение, переход в режим выбега, т.е. вследствие вышесказанного напряжение контактной сети, передаваемое в нее от подстанции может изменяться в большую или меньшую сторону, поэтому на электровозе, идущем в тормозном режиме при определенном положении тормозной рукоятки контроллера, в зависимости от изменения напряжения в контактной сети должна изменяться величина тока рекуперации, т.е. величина тормозного усилия. Для сохранения постоянной величины тока рекуперации на заданном уровне при любом изменении напряжения контактной сети используют на электровозе BЛ10 генераторы преобразователей со «встречным» возбуждением типа НБ436-В.

При данной схеме на сердечниках главных полюсов монтируют по две катушки: на шести сердечниках главных полюсов монтируются последовательно соединенные низковольтные катушки независимого возбуждения (многовитковые, низковольтные), и на данных сердечниках монтируются высоковольтные катушки, которые исполняются одним витком шинной меди в две цепи по три в каждой, данные катушки обтекаются током рекуперации. Магнитный поток, созданный катушками противовозбуждения, направлен навстречу магнитному потоку, созданному независимыми (низковольтными, многовитковыми) обмотками возбуждения, вследствие чего напряжение на зажимах генераторов преобразователей зависит от Фрез=Фн.о.в. -Фо.в.в. где:

Фрез - результирующий магнитный поток магнитной системы генератора преобразователя,

Фн.о.в. - магнитный поток независимой обмотки возбуждения генератора преобразователя,

Фо.в.в. - магнитный поток обмотки встречного возбуждения (противокомпаундная, обтекаемая током рекуперации).

Величина тока рекуперации определяется выражением

где:

- напряжение, выработанное генерирующими тяговыми двигателями;

- напряжение в контактной сети;

Rэл.ц. - сопротивление электрической цепи тока рекуперации.

Допустим, по каким-то причинам напряжение в контактной сети повысилось, следовательно, должен уменьшиться ток рекуперации, протекающий по обмоткам встречного возбуждения (противокомпаундной) - уменьшает магнитный поток (Ф_овв.), следовательно, увеличивается результирующий магнитный поток генератора преобразователя, что вызывает увеличение напряжения на зажимах генераторов преобразователей, увеличивается ток возбуждения генерирующих тяговых двигателей, что вызывает в свою очередь повышение напряжения на зажимах генерирующих двигателей, ток рекуперации возрастает до начального значения, т.е. если увеличится напряжение в контактной сети, за счет генератора преобразователя со встречным возбуждением автоматически увеличивается напряжение на зажимах генерирующих тяговых двигателей. Данный процесс можно отсмотреть с помошью логической схемы с условными символами. Допустим

до начального.

Схема показывает: увеличение напряжения в контактной сети автоматически влечет за собой увеличение напряжения на зажимах генерирующих тяговых двигателей, поэтому изменения величины тока рекуперации не происходит. Согласно вышеуказанной логической схемы можно решить и обратную задачу, т.е. если напряжение в контактной сети по каким либо причинам снизится.