Принцип саморегулирования двигателей постоянного тока

Допустим, поезд следует по ровной площадке с постоянной скоростью, на одной и той-же позиции: U = const и при этом Мвр = Мс.

Если поезд пошел на подъем, то при этом Мс увеличится и станет больше Мвр, соответственно частота вращения ТЭД (n) уменьшится, а также уменьшится и ЭДС (Е). Ток якоря Iя и Мвр увеличиваются. Мвр будет увеличиваться до тех пор, пока не сравняется с моментом сопротивления (Мс) и далее поезд пойдет на подъем с постойной, но уже меньшей скоростью.

Если поезд пойдет на спуск, то Мс уменьшится и станет меньше Мвр, тогда n и Е увеличатся, а

Iя и Мвр уменьшаются до тех пор, пока Мвр = Мс и далее поезд пойдет на спуск с постойной, но уже большей скоростью.

Выравнивание Мвр и Мс – называется саморегулированием.

Способы пуска двигателей в ход

1. Прямой. Когда к двигателю прикладывается напряжение Uн в момент пуска равное номинальному. Так как в момент пуска Е = 0, а сопротивление обмотки якоря очень мало, то при подаче Uн тяговый двигатель будет потреблять огромный ток, в десятки раз превышающий номинальное значения тока Iн. Поэтому, прямой пуск ТЭД на локомотивах не применяется.

2. Реостатный. Применяется на локомотивах постоянного тока. В момент пуска все двигатели соединяются последовательно, и последовательно с ними соединяется реостат. По мере разгона ток в двигателях уменьшается, поэтому для поддержания среднего значения тока реостат по секционно выводят (выключают). Как только реостат будет полностью выведен, для дальнейшего разгона двигатели соединяют последовательно - параллельно и снова выводят реостат.

Достоинства:

• Не дорогая пускорегулирующая аппаратура.

• Простая схема исполнения.

Недостатки:

• Способ не экономичный, требует больших потерь энергии в пусковых сопротивлениях.

• Малое число ходовых позиций.

3. Трансформаторный. Применяется на электроподвижном составе переменного тока. Питание ТЭД осуществляется от силового трансформатора, вторичная обмотка которого составлена из нескольких секций. В момент пуска напряжение на ТЭД подается от одной секции и далее, по мере разгона поезда, число секций будет увеличиваться – увеличивая напряжение на ТЭД.

Достоинства:

• Способ экономичен и теоретически все позиции могут быть ходовыми.

Недостатки:

• Способ дорогостоящий – из-за использования силового трансформатора.

4. Комбинированный. Применяется на не модернизированных локомотивах переменного тока. В момент пуска в цепь ТЭД дополнительно включается пусковое сопротивление, которое ограничивает пусковой ток.

5. Тиристорный. Возможна плавная регулировка напряжения, соответственно исключены броски тока. Поезд будет более плавно разгонятся и будет более экономичен. Применяется на современных локомотивах. Напряжение, подаваемое на ТЭД, плавно регулируется за счет изменения времени отпирания тиристоров – импульсное регулирование.