10.2. Тормозные характеристики рекуперативного тормоза

Схема рекуперативного торможения, например, для одной группы тяговых двигателей шестиосного электровоза (см. рис.3.1 и рис.7.1) показана на рис.10.3.

Электрические схемы для восьмиосного и двенадцатиосного электровозов строятся на основе рис.10.Г с учетом зон регулирования (см. задание).

Рис.10.3. Вариант принципиальной схемы рекуперативного торможения для группы из трех двигателей

В цепь якоря каждого двигателя включается балластный резистор , который необходим для повышения электрической устойчивости рекуперативного тормоза.

Работа схемы для четырёхзонного регулирования скорости рассмотрена в /6/.

Обмотки возбуждения включаются по схеме, аналогичной рис.3.4 в зависимости от числа осей и колесной формулы (см. задание и табл.3.1).

Зависимость скорости от тока в якоре двигателя, работающего в генераторном режиме, определяется из выражения:

км/ч, (10.11)

где - напряжение инвертора (см. рис.7.4), В; - ток якоря, А; , , - см. табл.2.1; Ом - величина балластного сопротивления (принято, как на ВЛ80Р);

- см.(4.5); - количество параллельно включенных якорей двигателей (см. рис.10.3).

Тормозное усилив, развиваемое электровозом, с допущениями можно выразить как

кН, (10.12)

где m - количество тяговых двигателей на электровозе (см. задание);

- ток якоря в режиме рекуперации, А; - удельная ЭДС для определенного тока возбуждения (см. рис.2.1), В/км/ч; - см.(2.2); -см.(2.1).

При расчете тормозных характеристик задаются каким-либо током возбуждения , для которого по рис.2.1 находим . Считая эти величины постоянными, задаются рядом токов якоря , для которых из выражений (10.11) и (10.12) определяют скорость V и тормозное усилие В. При этом в формулу 10.11 подставляют из рис.7.4.

Затем задаются другим значением и, как указано выше, рассчитывают

новый ряд значений V и B и т.д.

Для сокращения объема расчетных операций в проекте предлагается произвести расчет тормозных характеристик для граничных условий в заданных зонах регулирования (см. задание). При этом удобно расчетные значения характеристик представить в виде табл.10.4.

Граничные условия по напряжению инвертора определены в 7.2.

К ним добавляется ограничение по коммутации (10.3), в соответствии с

которым строка 2 табл.10.4 определяет минимальный ток возбуждения как

(см. табл.2.2).

В строку 3 табл.10.4 заносятся значения из рис.2.1, соответствующие . По данным табл.10.4 строятся тормозные характеристики, вид которых показан на рис.10.4.

Таблица 10.4

Расчетные данные тормозных характеристик в режиме рекуперации

Ток якоря , А		0,4	0,8	1,2	1,6
Ток возбуждения , А
, В/км/ч
Зона 1	, В
	V, км/ч
Зона 2	, В
	V, км/ч
Зона 3	, В
	V, км/ч
Зона 4	, В
	V, км/ч
Тормозное усилие В, кН

Ограничение по максимальной скорости соответствует . Ограничение по сцеплению колеса с рельсом рассчитывается из выражения:

кН, (10.13)

где - коэффициент сцепления, в режиме рекуперативного торможения;

П - нагрузка на ось (см. задание) кН;

m - количество тяговых двигателей на электровозе (см. задание).

Для рекуперативного торможения:

, (10.14)

где - см.(9.2).

Результаты расчетов удобно свести в табл.10.5.

Таблица 10.5

Расчетные данные ограничения рекуперативного тормоза по сцеплению

V, км/ч	0	5	10	20	40	80	120
, кН

Ограничения по максимальной скорости и сцеплению колеса с рельсом наносят на рис.10.4.

Рис.10.4. Тормозные характеристики рекуперативного тормоза