2.Регулирование скорости вращения якорей тяговых двигателей.
Скорость вращения якоря тягового двигателя электрической машины постоянного тока пропорциональна подведенному к двигателю напряжению и обратно пропорциональна его магнитному потоку. Поэтому регулирование скорости вращения якоря двигателя, а следовательно и скорости движения вагона осуществляется двумя способами:
-изменением величины напряжения на зажимах двигателя;
-изменением величины магнитного потока главных полюсов.
Регулирование скорости вращения якорей двигателей изменением величины напряжения происходит в результате выведения из цепи двигателей КЭ РК секций пусковых реостатов, уменьшая величину их сопротивления до нуля и переключения групп двигателей с последовательного соединения на параллельное.
Обычно тяговые двигатели выполняются не на полное напряжение контактной сети, а рассчитываются на работу при последовательном соединении двух двигателей. Поэтому, при последовательном соединении четырех двигателей величина напряжения на зажимах каждого двигателя будет равна:
При параллельном соединении двух групп двигателей каждая группа подключается к контактной сети и напряжение на зажимах каждого двигателя составит:
Регулирование скорости изменением величины магнитного потока двигателя. Изменение (ослабление) величины магнитного потока главных полюсов тягового двигателя осуществляется подключением параллельно этим обмоткам индуктивного шунта и реостата ослабления поля. Ток от якоря тягового двигателя распределяется на два параллельных потока. Часть тока идет по обмоткам возбуждения, а часть тока по шунтирующей цепочке. Тем самым уменьшается величина магнитного потока главных полюсов.
При вращении РК его кулачковыми элементами шунтируются секции реостата ослабления поля, в результате уменьшается сопротивление шунтирующей цепочки, по ней проходит большая часть тока по обмоткам возбуждения меньшая и магнитное поле двигателей ослабляется более глубоко.
Процесс изменения величины тока в обмотках возбуждения изображен на рис.19
Рис.19Изменение тока в обмотках возбуждения
На вагонах метрополитена двигатели имеют четыре ступени ослабления поля: 70%, 50%, 37% и 28%. Это означает, что если взять за 100% ток, проходящий по обмотке якоря, то 70%, 50%, 37% и 28% этого тока будут проходить по обмоткам возбуждения, а остальная часть тока по шунтирующей цепочке. (Направление тока в режиме ослабления поля указано на рис.19 стрелками).
При переходе с полного поля на ослабленное уменьшается величина магнитного потока главных полюсов, а следовательно и противо-ЭДС, наводимая в обмотках якоря. Это ведет к увеличению тока, т.е. мощности, развиваемой тяговым двигателем. Ток возрастает до тех пор, пока магнитный поток не достигнет прежней величины, т.е. не наступит равновесие между противо-ЭДС якоря и приложенным к нему напряжением. Поэтому ослабление поля сопровождается увеличением тока якоря при сохранении величины магнитного потока и, следовательно, увеличением вращающего момента якоря двигателя. В результате скорость движения увеличивается, а величина тока и магнитного потока несколько уменьшается.