6.4 Переключение групп двигателей с последовательного соединения на параллельное
Наиболее простым способом перехода групп двигателей с последовательного соединения на параллельное является переход по схеме моста. Как видно из схемы (рис.120.а), четыре тяговых двигателя включены последовательно. Применяется два соединения двигателей: последовательное всех четырех и параллельное- две ветви по два двигателя в каждой. Пусковые цепи состоят из двух групп резисторов Р3-Р13 и Р23-Р17, контакторов РК, переключающих секции резисторов, линейных контакторов ЛК1-ЛК5, переходных контакторов ПП2, ПП3.
Пуск и разгон поезда производится автоматически выведением контакторами РК секций пусковых резисторов под контролем реле ускорения и торможения (РУТ), силовые катушки которого включены в силовую цепь двигателей.
На схеме рис.122 показана цепь тока на первой позиции РК, все двигатели соединены последовательно с полностью введенными пусковыми резисторами. На последующих реостатных позициях поочередным включениям контакторов РК, закорачиваются секции пусковых резисторов. Цепь тока в случае полностью выведенных реостатов показана на рис.120,а.
При дальнейшей работе схемы происходит переход двигателей по схеме «моста». Начинает работать переключатель положений ППС, который переключит группы двигателей с последовательного (ПС) соединения на параллельное (ПП). В момент перехода из ПС в ПП сначала одновременно замыкаются контакторы ПП2, ПП3.
Включением контакторов ПП2 и ПП3 параллельно группам двигателей подключаются резисторы Р17-Р23 и Р9-Р3, благодаря чему образуется «мост», два плеча которого составляют две группы двигателей, а два других плеча образуют последовательно соединенные между собой две группы пусковых резисторов. Группы двигателей с резисторами Р17-Р23 и Р9-Р3 составляют параллельную ветвь, средние точки этих резисторов соединены контактором ЛК2. По этой цепи протекает ток, определяемый как ток перехода.
При повороте вала переключателя положений до позиции ПП контактор ЛК2 должен размыкаться, одновременно отключая ток (Iпер-Iсер). Образуются две параллельные группы двигателей с введенными пусковыми резисторами. (рис.120 в)
При последующем наборе позиций контакторами РК производится закорачивание секций пусковых резисторов в обеих группах двигателей до выхода на автоматическую характеристику двигателей.
Рис.120 Упрощенная схема перехода групп двигателей с последовательного на параллельное соединение.
6.5 Изменение направления вращения двигателей
Чтобы изменить направление движения вагона, необходимо изменить направление тока в обмотках главных полюсов или в обмотках якорей тяговых двигателей. При этом изменится взаимодействие между током, протекающим по проводникам обмотки якоря и магнитным потоком главных полюсов, в результате якорь двигателя будет вращаться в другую сторону, т.е. изменится направление движения вагона. На вагонах 81-717.5М, 81-714.5М изменяется направление тока в обмотках возбуждения тяговых двигателей. Изменение направления вращения якоря двигателя называется реверсированием.
Необходимо отметить, что реверсирование обмотки возбуждения является более предпочтительным, так как создает предельный режим для контакторов КЭ-47 реверсора и на вагонах типов А, Б, Г, Д всегда использовалось реверсирование обмотки возбуждения. На вагонах типа Е, Еж, где была смонтирована подмагничивающая обмотка, которая всегда должна действовать с основной обмоткой, ввели реверсирование обмотки якоря. На последующих вагонах Еж3, Ем508Т, 81-717(714) подмагничивающей обмотки в двигателях не стало, но реверсирование обмотки якоря осталось. В результате временами стали появляться негативные стороны реверсирования обмотки якоря. При торможении вагонов моделей Еж3, Ем508Т, 81-717(714) для работы с устройствами АРС в условиях установленных длин рельсовых цепей, тормозную мощность двигателей стали форсировать путем увеличения напряжения на одном двигателе до 500-600В на вагонах Еж3 и Ем508Т, и 500-750В на вагонах 81-717(714).
При последовательном соединении двух двигателей, в каждой цепи тормозного контура, напряжение между контактами реверсора может достигать 1200В на вагонах Еж3 и Ем508Т, и 1500В на вагонах 81-717(714). Так как раствор контактов контактора КЭ-47, устанавливаемого в реверсоре, был выбран исходя из расчетного напряжения 750В, в ряде случаев между контактами может происходить перекрытие дуги, а, следовательно, и ударное воздействие, которое приводит к разным последствиям, включая изгиб кронштейнов подвески редуктора.
На вагонах метро 81-717.5М, 81-714.5М вновь восстановили традиционную систему реверсирования обмотки возбуждения.