Тема 4.2. Рекуперативное торможение.

Общие сведения; торможение при двигателях последовательного возбуждения; торможение при двигателях смешанного возбуждения; торможение при двигателях независимого возбуждения; расчёт рекуперативных характеристик.

Литература .

Методические указания

При рекуперативном торможении тяговые двигатели работают в генераторном режиме, при этом вырабатываемая ими энергия отдается обратно в тяговую сеть. Эта энергия может быть использована поездами, находящимися на линии, или возвращена в первичную сеть. Рекуперативное торможение применяется как для торможения на спусках, так и для остановки подвижного состава, хотя последнее связано с определенными техническими трудностями.

Для осуществления рекуперативного торможения необходимо, чтобы сумма ЭДС тяговых двигателей в генераторном режиме при последовательном их соединение была выше напряжения контактной сети, т.е.

СФ_r = U_кс+I_рr

Ток и скорость подвижного состава при рекуперации соответственно

I_р = (CФ_r - U_кс)/r

 = (U_кс+I_рr)/CФ_r

где I_р - ток рекуперации,

 - скорость подвижного состава,

U_кс - напряжение контактной сети,

CФ_r - магнитный поток.

Характеристики рекуперативного торможения могут быть построены, если известна зависимость магнитного потока от тока рекуперации. Указанная зависимость для каждой системы возбуждения двигателей постоянного тока имеет свой характер.

При изучении данной темы учащиеся должны знать различия торможения при двигателях последовательного, независимого и смешанного возбуждения.

Вопросы для самоконтроля

1. В чем основная причина невозможности применения двигателя с последовательной системой возбуждения для рекуперативного торможения?

2. К чему приводит жесткость характеристик двигателя независимого возбуждения?

3. Что необходимо, чтобы система была электрически устойчивой?

Тема 4.3. Реостатное торможение.

Торможение при двигателях последовательного возбуждения; электрическая устойчивость; зависимость процесса самовозбуждения от сопротивления тормозного реостата; зависимость процесса самовозбуждения от скорости; ограничение тормозных характеристик; выбор наибольшего сопротивления тормозного реостата; торможение при двигателях смешанного возбуждения.

Литература .

Методические указания

При реостатном торможении тяговые двигатели отключаются от контактной сети и замыкаются на тормозные реостаты. При этом механическая энергия движущегося подвижного состава сначала превращается в электрическую, а затем выделяется в виде тепла в тормозных реостатах.

Учащиеся должны ознакомиться с ограничениями скоростных характеристик реостатного торможения для различных ступеней тормозного реостата:

1. по наибольшему тормозному току,

2. по наибольшей скорости,

3. по наибольшему допустимому напряжению на коллекторе тягового двигателя.

Достоинства тормозной характеристики двигателя встречно-смешанного возбуждения:

• при торможении в широком диапазоне скоростей тормозное усилие практически постоянно, поэтому не требуется большое число ступеней реостата, а следовательно, и аппаратов управления,

• обеспечивается устойчивость параллельной работы нескольких двигателей при равномерном распределении нагрузок между ними.

На рис.1.19 представлено графическое решение уравнения электрического равновесия ЭДС для различных значений сопротивлений R_т1, R_т2 тормозного реостата, причем R_т2R_т1.

На рис.1.20 представлено графическое решение уравнения электрического равновесия при различных скоростях v₁, v₂ и т.д. и одном и том же значении сопротивления r_т тормозного реостата, причем v₁v₂.

Вопросы для самоконтроля

1. Сформулируйте основные условия при применение двигателей последовательного возбуждения, чтобы возникло реостатное торможение.

2. Является ли реостатное торможение генератора последовательного возбуждения электрически устойчивым?

3. Что такое критическое сопротивление и критическая скорость?

4. Какие ограничения имеют скоростные характеристики реостатного торможения для различных ступеней тормозного реостата?

5. Достоинства тормозной характеристики двигателя смешанного возбуждения?