- •3. Характеристики и регулирование напряжения тяговых генераторов
- •3.1. Совместная работа дизеля и генератора
- •3.2. Внешняя характеристика тягового генератора и её ограничения
- •3.3. Способ получения заданной внешней характеристики тягового генератора. Возбудители
- •3.3.1. Возбудитель с продольно – расщепленными полюсами
- •3.3.2. Возбудитель с радиальным расщеплением полюсов (тэ3, тэ7 и некоторые зарубежные)
- •Понятие о схемах соединения тяговых электрических машин тепловозов
- •3.4.1. Зависимость вида схемы передачи от мощности тепловоза и характера его работы. Выбор схемы соединения тг с тэд
- •3.4.2. Постоянная схема соединения тэд без ослабления возбуждения
- •3.4.3. Постоянная схема соединения тэд с ослаблением возбуждения
- •3.5. Определение основных параметров электропередачи
- •3.6. Определение режимов максимальной и минимальной нагрузок тягового генератора и тягового электродвигателя
- •3.7. Расчет и построение регулировочных характеристик
- •3.10. Особенности конструкции и расчета тягового генератора постоянного тока (гп–311б)
- •–Необходимая площадь сечения зубцов на один полюс при допустимой индукции в зубцах и максимальном напряжении
- •3.11. Расчет и построение характеристик тг постоянного тока
- •3.12. Выбор параметров обмотки возбуждения тг
- •3.13. Особенности конструкции синхронных генераторов
- •3.14. Схемы соединений сг и ву
- •3.15. Работа сг на 3х фазный выпрямительный мост
- •3.16. Режимы работы сг – ву
- •1 Режим – при угле коммутации 60° эл, когда коммутация начинается в момент равенства .
- •3 Режим – при прерывистом напряжении, когда возможна одновременная коммутация всех 3х фаз. В этом режиме постоянно включены 3 вентиля и добавляется 4й вентиль.
- •3.17. Аварийные режимы тепловозных выпрямителей (ву) и их защита
- •3.18. Расчет выпрямительной установки тепловоза
3.3. Способ получения заданной внешней характеристики тягового генератора. Возбудители
Основное назначение возбудителей в САР – это обеспечение заданной внешней характеристики ТГ .
Поэтому, основной характеристикой возбудителя является зависимость силы тока возбуждения генератора от силы тока якоря генератора.
Исходными данными для расчета являются:
– характеристика холостого хода и нагрузочные характеристикигенератора;
– требуемая внешняя характеристика ТГ .
Последовательность расчета приследующая:
1) В Iом квадранте строят ххх и нагрузочные характеристики ТГ ;
2) Во втором квадранте строят требуемую внешнюю характеристику ТГ;
3) Задаются значениями тока генератора , при которых были построены нагрузочные характеристики, и определяют соответствующие значенияпо внешней характеристике. Затем эти значения сносят на соответствующие нагрузочные характеристики. При этом определяют необходимые значения тока .
4) В IIIем квадранте строят зависимость .
5) Определяют значение э.д.с. возбудителя
, (3.5)
где – сопротивление обмотки возбуждения ТГ;
–сопротивление якоря возбудителя;
–падение напряжения в щеточном контакте В (~2В).
Возбудитель должен обеспечивать длительную работу генератора в любой точке гиперболы. Самый тяжелый режим – режим , т.к. он соответствуетДля этого режима обычно производят расчет и определяют основные размеры В, выбирают обмотки.
Мощность возбудителя 1–2% мощности генератора ():
. (3.6)
По конструктивному исполнению возбудители бывают 2х типов:
– с поперечным и – продольным расщеплением полюсов.
3.3.1. Возбудитель с продольно – расщепленными полюсами
«В» относят к вспомогательным электрическим машинам тепловоза, в частности к машинам – регуляторам.
Вы знаете, что
Приведем схему возбудителя с продольным расщеплением полюсов. У «В» – 4 полюса, каждый из которых по длине разделен на 2 части П1 и П2 латунной проставкой, П1 и П2 создают отдельные и. П1 – ненасыщенный, а П2 – насыщенный; т.к. он имеет магнитный мостик (сужение, которое при увеличении магнитного потока становится сильно насыщенным).
В каждом проводнике обмотки якоря наводится Э.Д.С. от магнитных потоков и. Полное Э.Д.С. возбудителя:
(3.7)
где – коэффициент, зависящий от параметров возбудителя;
- Э.Д.С., создаваемая полюсами П1 и П2.
Рис.3.6. Схема возбудителя с продольным расщеплением полюсов
П1 охватывает только ШВ, следовательно определяется ;
П2 охватывает ШВ и встречная DВ, следовательно определяется.
Представим принципиальную схему включения «В».
Рис. 3.7. Принципиальная схема включения возбудителя с продольным расщеплением полюсов
Через ДВ протекает ток тягового генератора. ШВ имеет двойное питание:
1. Через R1 от ВГ, напряжение которого поддерживается РН постоянным;
2. Через R2 от якоря возбудителя.
Основным является питание от ВГ, следовательно, не зависит от нагрузки, аиндуктируется в якоре вследствие взаимного действия и .
Рис. 3.8. Зависимость
При поток в П2 создается только ШВ. С увеличениемПри некоторомПри дальнейшем увеличении ,изменяет знак (направление), т.е. теперь преобладает дифференциальная обмотка.
Для цепи обмотки ШВ справедливы равенства:
|
(3.8) |
Решив эту систему и исключив получим:
|
(3.9) |
В (3.9) – Первое слагаемое – неизменный ток, зависящий от ; а второе – изменяющийся ток, зависящий от, которое изменяется по закону (рис. 3.8).
Изменяя иможно изменить форму характеристики возбудителя.
При изменении – характеристика поднимается или опускается.
При изменении изменяется крутизна характеристики .
Изменяя иодновременно, можно подбирать характеристику генератора, близкой к гиперболе.