Электрическая передача тепловоза
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА ТЕПЛОВОЗА — предназначена для передачи мощности от дизеля к движущим осям тепловоза. Э. п. т. обеспечивает плавное изменение силы тяги локомотива и скорости движения при разных режимах работы дизеля. Различают Э. п. т. пост, тока, в к-рой используются тяговый генератор и тяговые электродвигатели (ТЭД) пост, тока; переменно-пост. тока, содержащую тяговый синхронный генератор, выпрямитель и ТЭД пост, тока; перем. тока, в к-рой применён асинхронный ТЭД и инвертор. Передача пост, тока, применяемая на тепловозах небольшой мощности (до 2 тыс. кВт), проще других, однако из-за больших размеров генератора пост. тока не может быть использована на тепловозах большой мощности. Э. п. т. перем.-пост, тока широко применяется на зарубежных и отечеств, тепловозах (2ТЭ116, ТЭП70, 2ТЭ121 и др.). Валы тяговых синхронных генераторов СГ получают вращение от вала дизеля Д. Генераторы имеют мощн. 2200 кВт и более, как правило, выполняются с двумя статорными обмотками. Каждая обмотка присоединяется к выпрямит, установке ВУ через отд. мосты, включаемые последовательно или параллельно, как показано на схеме. Каждое из шести плеч ВУ в зависимости от силы тока и напряжения состоит из одного или неск. диодов. Для защиты диодов от пробоя применяются плавкие предохранители. Выпрямленное напряжение через контакты КЙ, К2 подаётся на зажимы тяговых двигателей Ml, M2. Число ТЭД равно числу ведущих осей тепловоза (4, 6, 8). Обычно применяются двигатели последовательного, реже (напр., на тепловозах ЧМЭ5) независимого возбуждения. ТЭД обычно соединены параллельно, однако на тепловозах прежних выпусков, а также на маневровых применяется последовательно-параллельные соединения ТЭД. Для расширения диапазона скоростей движения, в к-ром полностью используется мощность дизеля, без увеличения макс, напряжения генератора применяется ступенчатое или плавное ослабление возбуждения ТЭД. Для этого обмотки возбуждения ОВ шунтируются резисторами R1II1, RIII2 с помощью переключателей ВШ1, ВШ2. Изменение направления движения тепловоза осуществляется контактами реверсора, как правило, общего для всех ТЭД.при переключении к-рого изменяется направление тока в обмотках возбуждения ОВ.
При установке на тепловозах реостатного тормоза к якорным обмоткам ТЭД контактами тормозного переключателя ТП присоединяются тормозные резисторы Rl, R2. Обмотки возбуждения ТЭД переключателем отключаются от якорной цепи, соединяются в последоват. цепь и питаются выпрямл. током от генератора СГ. При торможении ТЭД работают как генераторы независимого возбуждения и энергия движения поглощается в тормозных резисторах.
Изменение режима движения поезда осуществляется машинистом с помощью органов управления и системой автоматич. регулирования (САР), назначением к-рой является использование полной мощности дизеля при заданной частоте вращения его вала и разл. условиях движения, обеспечение работы дизеля в наиболее экономичных режимах при частичных нагрузках, ограничение силы тока и напряжения тяговых электрич. машин, а также создание режимов работы передачи, благоприятствующих использованию сцепного веса тепловоза при тяге и элект-рич. торможении. Регулирование выполняется гл. обр. путём изменения силы тока в обмотке возбуждения ротора СГ, питаемой через управляемый выпрямитель возбуждения УВВ от синхронного возбудителя СВ или синхронного вспомо-гат. генератора. Блок управления возбуждением БУВ выпрямителя изменяет длительность включения тиристоров в за-висимости от сигнала блока автоматики БА, в к-ром формируются сигналы задания мощности по частоте вращения вала дизеля, ограничения силы тока и напряжения. Эти сигналы сравниваются с сигналами обратных связей, в качестве к-рых используются сигналы датчиков силы тока ДТ1, ДТ2 и напряжения ДН. Датчики силы тока могут включаться в цепь каждого или пары ТЭД, а из их сигналов в блоке автоматики выделяется сигнал макс, силы тока. Обратная связь по мощности формируется по сигналам тока и напряжения. В блоке автоматики сравниваются сигналы задания с сигналами обратных связей, и результирующий сигнал поступает в блок БУВ. Для согласования мощностей дизеля и генератора при изменениях нагрузки используется сигнал от индуктивного датчика ИД объединённого регулятора частоты вращения вала и мощности дизеля.
Блоки автоматики выполняются с использованием электронных элементов. Для регулирования, контроля и диагностирования оборудования тепловоза применяются микропроцессорные системы. В Э. п. т. предусмотрены также устр-ва для защиты оборудования в аварийных режимах, а также для обнаружения и прекращения боксования (в режиме тяги) и юза (при электрич. торможении).
В Э. п. т. перем. тока используются короткозамкнутые асинхронные тяговые двигатели Ml и М2 с индивидуальными или групповыми инверторами И. Инвентор содержит тиристорный мост, устр-во для выключения тиристоров, мост обратных диодов, фильтр из конденсаторов и реактора для сглаживания пульсаций напряжений и систему управления, к-рая по сигналам от САР частоты переключает тиристоры в положение, соответствующее преобразованию пост, напряжения, подаваемого выпрямителем ВУ, в перем. напряжение заданной частоты. В нек-рых конструкциях Э. п. т. выполняются с непосредств. преобразователем частоты без промежуточного звена пост. тока ВУ. Преимуществами Э. п. т. перем. тока являются простота и надёжность ТЭД, меньшая на 20—30% его масса по сравнению с ТЭД пост, тока при равной мощности, возможность повышения использования сцепноговеса вследствие высокой жёсткости х-ки ТЭД.
Рекомендуем почитать