Регулирование скоростей движения на эпс постоянного тока

При реостатном пуске все двигатели включаются последовательно и последовательно с ними включается реостат. , где n – количество тяговых двигателей на ЭПС. По мере разгона частота вращения двигателей увеличивается, противо э.д.с. E = C_E x φ x n  возрастает, и ток понижается, вызывая понижение силы тяги Fк. При дальнейшем разгоне для поддержания величины пускового тока, а значит силы тяги по мере роста противо э.д.с. сопротивление реостата уменьшают переключением контактов группового переключателя с электропневматическим приводом. После полного вывода реостата будет первая ходовая позиция и напряжение на каждом двигателе , где n – количество последовательно соединенных двигателей.

Для дальнейшего разгона тяговые двигатели переключают в две параллельные ветви. Последовательно с ними вновь вводится реостат, сопротивление которого уменьшают по мере разгона. И после полного вывода реостата будет вторая ходовая позиция. Напряжение на каждом двигателе будет в 2 раза больше напряжений первой ходовой позиции.

Для дальнейшего увеличения скорости движения тяговые двигатели переключают в параллельные ветви по два последовательно соединенных двигателя в каждой параллельной ветви. Вновь вводится реостат. А после полного его вывода будет третья ходовая позиция и напряжение на каждом двигателе .

На ЭПС постоянного тока всего три ходовых позиции, на которых допускается длительная езда. На позициях, когда включен реостат, не допускается длительная езда из-за исключения перегрева реостата. Подобные позиции называются реостатными.

Недостатками регулирования скорости на ЭПС постоянного тока являются:

- малое число ходовых позиций;

- потери электроэнергии на реостатах, которая выделяется в виде тепла.

23. Расчет ступеней пускового реостата. Пусковая диаграмма.

Выполняется графическим способом. Рассмотрим для одного двигателя. Скорость . При одно и том же U при большем R_п скорость V будет ниже. Таким образом, скоростная характеристика при большем R_п располагается ниже. . Величина R_п должна быть такой, чтобы обеспечить в первый момент небольшой I_пуск, небольшую F_к для плавного натяжения автосцепных устройств. Затем нужно уменьшить R_п, чтобы увеличить I_дв пуск и F_к для превышения сил сопротивления. С увеличением скорости V ток уменьшается. Для сохранения ускорения необходимо уменьшить R_п.

 (это из первой формулы). При неизменных U,

I_{дв пуск}, φ зависимость R_п от V иметь прямую линию. При V = 0   . Это будет первая точка зависимости R_п(V), а вторую точку этой прямой зависимости определяем по скоростной ходовой характеристике (R_п = 0).

Н о плавно изменить величину R_п при мощных двигателях невозможно, поэтому используют ступенчатое изменение R_п.

Задаются I_{дв max} при пуске, учитывается коэффициент неравномерности пускового тока:

Коэффициент К_н для электровозов принимается 0,04÷0,08, для электропоездов до 0,15 при ускорении 0,4÷0,5 м/с² и до 0 при ускорении 0,6÷0,7 м/с².

С учетом запаса по коммутации принимается I_{дв пуск} = 1,3÷1,5 I_{дв час} и соответственно, I_{дв max} = 1,5÷1,7 I_{дв час}.

Из за ограничения по сцеплению определяют среднее значение силы тяги: F_{к сц пуск} = 1000 m_л x g x ψ_n, где m_л – масса локомотива, g – ускорение свободного падения, ψ_n - коэффициент сцепления.

Затем по электротяговой характеристике по F_{к сп пуск} определяют I _{вд пуск}, а по заданному К_н→I_{дв max} и I_{дв min}.

Затем изображается скоростная характеристика V(I_дв), справа от нее указываются две прямые R_п(V) при I_{дв max} и I_{дв min}, рассчитанные по способу указанному выше.

I _{дв max}  получаем при R_п1, если бы R_п изменялось по наклонной прямой при увеличении скорости, то это бы происходило при неизменном I_{дв max}. Но R_п не меняется, поэтому при увеличении V увеличивается Е, значит уменьшается I_дв, и V изменяется по кривой. При уменьшении тока до I_{дв min} машинист выключает секцию реостата (или выключается с помощью реле ускорения). Уменьшение R_п происходит практически при неизменной скорости до R_п2, величина которого должна быть такой, чтобы не превысить I_{дв max}. Увеличился I_дв, Увеличивается F_{к дв} и увеличивается V, и т.д. Выход на ходовую скоростную характеристику может произойти при I_дв между I_{дв max} и I_{дв min} (как в данном случае). Чтобы этого не получилось, построение начинать сверху и получим R_п1 несколько большим и I_{дв пуск} несколько меньшим I_{дв max}. Таким образом, построили пусковую диаграмму .

Чтобы построить реостатные характеристики, необходимо брать большее количество значений тока при данном R_п. Предусматриваются и другие значения R_п для получения меньших значений пускового тока для маневровых позиций, а также для переходных позиций при переход с «С» на «СП», на «П». На электровозах предусматривают 4÷8 маневровых позиций, на электропоездах – одну. R_п для электровоза = n x R_{n дв} / а, n – количество последовательно соединенных двигателей, а – число параллельных ветвей.

Например на ВЛ10 – 37 позиций, ходовые 16,27,37; с 1 по 8 маневровых; 17,18,19 и 28,29,30 – переходные. На переходных позициях происходит уменьшение тока, а значит и силы и тяги, и чтобы это на сказалось на разгоне поезда, машинист на задерживается на этих позициях.