Раздел 3. Пуск и регулирование скорости подвижного состава.

Тема 3.1. Способы пуска подвижного состава.

Условия пуска; плавный реостатный пуск; ступенчатый реостатный пуск; выбор пускового тока; диаграмма ступенчатого пуска; энергетика пуска.

Литература 

Методические указания

Учитывая, что для электрического городского подвижного состава характерны частые остановки с последующими пусками, параметры пускового периода необходимо выбирать так, чтобы обеспечивались наиболее экономичные и безопасные условия его работы.

При изучении данной темы учащиеся должны знать (и уметь обосновать целесообразность применения той или иной) системы пуска:

• плавный реостатный пуск, при котором в течение всего времени пуска поддерживается неизменный пусковой ток;

• ступенчатый реостатный пуск;

• безреостатный пуск, который осуществляется с помощью импульсных преобразователей.

При плавном реостатном пуске последовательно с двигателем включается пусковой реостат. Для поддержания неизменным пускового тока необходимо плавно выводить пусковой реостат по мере увеличения скорости.

Плавным регулированием сопротивления пускового реостата обладают системы пуска с многокулачковыми или коллекторными контроллерами, с угольными реостатами. Т.к. плавное регулирование пускового реостата связано с усложнением системы управления, то на электроподвижном составе применяется ступенчатое выведение пускового реостата.

При ступенчатом реостатном способе пуска уже невозможно поддерживать постоянным пусковой ток I_п, а, следовательно, пусковое ускорение а_п и пусковую силу тяги F_п. Они будут изменяться в некоторых пределах от максимума до минимума. Во время разгона ПС на какой-либо ступени реостата с неизменным сопротивлением ток начнет уменьшаться, т.к. будет возрастать ЭДС по характеристике, соответствующей данной ступени реостата. В момент выключения ступени реостата происходит переход с одной скоростной характеристики на другую, которая соответствует меньшему значению сопротивления пускового реостата. В результате этого резко возрастает ток двигателя.

При изучении данной темы учащиеся должны рассмотреть процесс пуска для одного двигателя при постоянном пусковом токе и следующих допущениях:

• магнитные и механические потери в двигателе малы и ими можно пренебречь,

• сопротивление движению при пуске постоянно.

Вопросы для самоконтроля

1. Почему необходимо включать пусковой реостат?

2. Какие системы пуска вы знаете?

3. Как выбрать значение расчетного пускового тока?

4. Какие способы уменьшения потерь в пусковых реостатах вы знаете?

Тема 3.2. Регулирование скорости.

Общие сведения; способы регулирования: изменения напряжения на зажимах двигателя, включения последовательно с двигателями регулируемого резистора сопротивлением; изменение магнитного потока СФ.

Литература 

Методические указания

Скорость двигателя можно регулировать тремя способами:

1. Изменением напряжения на зажимах двигателя;

2. Включением последовательно с двигателями регулируемого резистора сопротивлением;

3. Изменением магнитного потока.

Изменение напряжения на зажимах тягового двигателя при заданном напряжении контактной сети можно осуществить различными путями. На ГЭТ нашли применение переключения тяговых двигателей с последовательного на параллельное соединение; использование импульсного регулирования.

Последовательно-параллельное переключение тяговых двигателей – достаточно экономичный способ и не требует сложного дополнительного оборудования. Однако он обладает следующими недостатками:

• отсутствие плавного регулирования скорости,

• наличие значительного числа коммутационной аппаратуры,

• при последовательном соединение двигателей – мягкие тяговые характеристики, что способствует боксованию.

В настоящее время применяются способы регулирования напряжения с помощью статических полупроводниковых преобразователей на ПС. Наиболее целесообразным является использование тиристорных импульсных регуляторов. В этом случае напряжение контактной сети прикладывается к импульсному регулятору, на выходе которого получается регулируемое в широких пределах напряжение, которое подводится к тяговым двигателям.

При изучении темы необходимо научиться рассчитывать характеристики двигателей при изменении сопротивления реостата.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие переключения тяговых двигателей нашли применение на городском электрическом транспорте?

2. Во сколько увеличивается напряжение, приложенное к двигателю, при последовательно-параллельном соединение двигателей?