Вопрос 17
При механическом торможении происходит неодновременное включение тормозов вагонов в действие по длине состава, т.е. тормозная волна сравнительно медленно(со скоростью около
280 м/с) распространяется вдоль поезда. Из-за этого затягивается торможение поезда. Чтобы тормоза всех вагонов приходили в действие одновременно, применяют систему электропневматического торможения, которая обеспечивает одновременное возбуждение вентилей воздухораспределителей всех вагонов, на которые подается напряжение от крана маши-ниста по специальным проводам, проложенным вдоль состава.
Для торможения широко применяют чугунные колодки, которые, однако, быстро изнашиваются. Их приходится часто заменять, что вызывает
увеличение эксплуатационных расходов.
Ведутся работы по применению для тормозных колодок новых износостойких композиционных материалов, у которых коэффициент трения
мало зависит от скорости. Замена чугунных колодок композиционными,
износостойкость которых значительно выше, позволяет получить значительную ежегодную экономию чугуна при соответствующем сокращении
эксплуатационных расходов.
Коэффициент трения чугунных колодок о бандаж снижается с ростом
скорости более резко, чем коэффициент сцепления колес с рельсом. Поэтому в зоне малых скоростей движения(рис. 1.13) может произойти заклинивание колеса − юз, при котором происходит поступательное движение колеса по рельсу без вращения, из-за чего приходится ограничивать силу нажатия колодки на бандаж и применять противоюзные устройства.
Следует также учитывать, что резкое нарастание тормозной силы, как и ее резкое прекращение, вызывает большие продольные силы в поезде. Они могут привести к выдавливанию вагонов из состава, повреждению крепления грузов и другим нарушениям безопасности движения.
В процессе торможения из-за снижения коэффициента трения тормозная сила уменьшается с ростом скорости движения быстрее, чем растет сопротивление движению поезда. Это является также недостатком тормозов, особенно при чугунных колодках, так как при движении на спусках обусловливает механическую неустойчивость процесса торможения. Однако эта неустойчивость не является принципиальным препятствием для применения механического торможения на подвижном составе, так как благодаря большой инерции поезда механические неустановившиеся процессы протекают медленно и машинист может повысить тормозную силу при возрастании скорости движения поезда, увеличив нажатие колодок на бандаж, и уменьшить ее при снижении скорости.
Вопрос 18
19. Способы регулирования напряжения на электроподвижном составе переменного тока
Наиболее полное использование максимальной силы тяги электровоза по сцеплению обеспечивается при введении плавного регулирования напряжения на тяговых двигателях.
Для плавного регулирования напряжения тяговых двигателей на электроподвижном составе применяются различные способы преобразования постоянного тока одного напряжения в постоянный ток другого напряжения.
Наиболее перспективным является плавное регулирование напряжения с помощью тиристоров. Например, плавное регулирования напряжения выпрямителя можно осуществить, регулируя фазу отпирания тиристорных плеч 1-го и 2-го моста в пределах периода переменного напряжения вторичной обмотки трансформатора, питающей выпрямитель (рис. 1.)
Рис.1 Плавное регулирование напряжения на тяговом двигателе: а – силовая схема
На современном электроподвижном составе (электровозы ВЛ80р, 65, 85, ЭП1 и т. д) в схемах с плавным регулированием напряжения предусматривается секционирование вторичной обмотки трансформатора. При этом напряжение ранее отрегулированных секций подводится к цепи тягового двигателя, суммируясь с напряжением регулируемой секции обмотки трансформатора. Такое регулирование называют зонным фазовым .
Импульсное управление тяговыми двигателями осуществляется преобразованием непрерывного входного сигнала в дискретный, при этом чередование импульсов и пауз происходит с закономерностью, определяемой системой управления. Существуют три основные разновидности системы импульсного управления: амплитудно-импульсная, широтно-импульсная и частотно-импульсная. На ЭПС применяются две последние.
В
широтно-импульсной системе
управления формирование среднего
напряжения 
осуществляется путем изменения ширины импульса 
при
одинаковом периоде регулирования Т;
при этом увеличение ширины импульса
от
до 
соответствует
увеличению выходного напряжения
от 
до 
(рис.
3.1). В частотно-импульсной системе
управления такой же результат получается
при уменьшении периода регулирования
от 
до 
и,
следовательно, при повышении частоты
с сохранением одинаковой ширины
импульса
.
Рис.2
20) Электрическое торможение электроподвижного состава
Электрическое торможение (динамическое торможение, динамический тормоз) — вид торможения, при котором тормозной эффект достигается за счёт преобразования кинетической и потенциальной энергии транспортного средства (поезд, троллейбус и т. д.) в электрическую. Данный вид торможения основан на таком свойстве тяговых электродвигателей, как «обратимость», то есть возможность их работы в качестве генераторов.
Различают два вида электрического торможения. 1) Реостатное 2) Рекуперативное .
Реостатное торможение (реостатный тормоз) — вид электрического торможения, при котором электроэнергия, вырабатываемая тяговыми электродвигателями, работающими в генераторном режиме, поглощается на самом подвижном составе в тормозных резисторах.
В режиме реостатного торможения тяговые электродвигатели, как правило, отключаются от контактной сети, а их обмотки возбуждения реверсируются (Изменение направления движения) и подключаются к независимому источнику. Обмотки якорей в свою очередь замыкаются на тормозные резисторы. Основное преимущество данного вида торможения перед рекуперативным, заключается в его независимости от напряжения контактной сети, так как потребитель электрической энергии размещён на самом подвижном составе. Благодаря этому реостатное торможение можно применять не только на электровозах и электропоездах, но и на любом другом подвижном составе с тяговыми электродвигателями, например на тепловозах.