III. Система управления с секционированием тяговой батареи (усб)

В системе УСБ (рис. 19.10) используется комбинированный метод пуска и регу­лирования скорости движения изменением группировки секций ТБ1, ТБ2 тяговой батареи и тяговых двигателей Ml, М2; ослаблением поля возбуждения и применением элементов реостатной схемы (только для первой пусковой позиции). На позициях 1, 2, 3 питание последовательно соединенных двигателей осуществляется половинным напряжением батареи, что достигается парал­лельным включением секций ТБ1 и ТБ2. На позиции 1 полное поле возбужде­ния и в цепь двигателей включена секция пускового сопротивления, па пози­ции 2 это сопротивление выведено, на позиции 3 поле ослаблено путем парал­лельного включения обмоток возбуждения. На позиции 4 последовательно соединенные двигатели включены на полное напряжение батареи, на позиции 5 ослаблено поле возбуждения, на позиции 6 поле возбуждения полное и двигатели соединены параллельно. На позиции 7 двигатели отсоединены от бата­реи и работают в режиме реостатного торможения по перекрестно-петлевой схеме (см. рис. 19.9, г). В качестве коммутирующих элементов применены силовые полупроводниковые диоды, позволяющие при наименьшем числе силовых контактов обеспечить все необходимые режимы работы.

Рис. 19.10. Упрощенные схемы токопрохождения в цепях двигателей при управлении электровозом с применением секционирования тяговой батареи

IV. Тиристорно-импульсная система управления (тису)

Скорость регулируют за счет плавного изменения среднего напряжения на двигателе, которое зависит от отношения длительности импульса t_и к длитель­ности периода Т (рис. 19.11, а). Машинист управляет тиристорами через специальную систему управления, вырабатывающую импульсы на запуск и отключение тиристоров.

Однотактный тиристорный прерыватель (рис. 19.11, .6) работает следующим образом. При открытом зарядном тиристоре Д2 конденсатор С заряжается через двигатель от источника питания с полярностью, указанной в скобках. По мере заряда конденсатора ток тиристора Д2 спадает до нуля и тиристор закрывается. Включение рабочего тиристора Д1 приводит к подаче напря­жения аккумуляторной батареи к двигателю. В то же время конденсатор С начинает перезаряжаться через открытый тиристор Д1, индуктивность L и диод Д3; при этом полярность напряжения на конденсаторе меняется на обратную. При включении Д2 конденсатор разряжается на тиристор Д1; ток разряда направлен встречно прямому току тиристора и последний закры­вается. Ширина импульса напряжения, поступающего на двигатель, в данной схеме остается примерно постоянной, а среднее значение напряжения изме­няется в зависимости от частоты импульсов запуска тиристора Д1. Ток на­грузки во время паузы поддерживается за счет запасенной двигателем энергии и протекает через диод обратного тока Д4. Пульсация тока, как правило, не превышает 10% от уставки тягового тока (рис. 19.11, в).

Более широкое применение нашли двухтактные схемы ТИСУ, в которых каждый двигатель питается через свой тиристорный преобразователь, что значительно улучшает энергетический режим работы аккумуляторной батареи. При ТИСУ возможны те же режимы торможения, что и при РСУ, но применение тиристорного преобразователя позволяет осуществлять торможение в ре­жиме стабилизации тормозного тока тяговых двигателей. Кроме того, ТИСУ дает возможность комбинировать известные способы торможения, например, электродинамическое с противовключением (рис. 19.11, г). При включенном тиристорном преобразователе ТП осуществляется торможение противовклю­чением; при закрытых же тиристорах происходит электродинамическое тормо­жение и ток двигатель протекает через диод Д и тормозной резистор R. Воз­можно электрическое торможение вплоть до полной остановки электровоза.

Рис. 19.11. Принципиальные схемы тиристорно-импульсного управления элек­тровозом