- •Транспортная энергетика
- •Электрический подвижной состав. Классификация эпс и предназначение.
- •Силы сопротивления движению поезда. Основное сопротивление движению подвижного состава.
- •2. Основное сопротивление
- •3. Факторы определяющие основное сопротивление
- •3. Расчет основного удельного сопротивления движению поезда.
- •5. Образование силы тяги электровоза. Вращающий момент и сила тяги колесной пары. Реализация силы тяги.
- •13. Расчет ступеней пускового реостата для одной группировки тяговых двигателей.
- •14. Ослабление поля тяговых двигателей. Выключение части витков обмотки возбуждения. Шунтирование обмотки возбуждения активным сопротивлением.
- •16. Тяговые и токовые характеристики эпс.
- •17. Электрическое торможение. Реостатное торможение (постоянный ток). Реостатное торможение эпс однофазно-постоянного тока.
- •10.1. Реостатное торможение (постоянный ток).
- •10.2. Реостатное торможение эпс однофазно-постоянного тока.
- •18. Характеристики и свойства рекуперативного торможения эпс постоянного тока. Основные схемы рекуперации.
- •19. Особенности системы рекуперативного торможения эпс однофазно- постоянного тока.
- •20. Энергетические затраты на движение поезда и расчет электроэнергии, потребляемой электровозом.
5. Образование силы тяги электровоза. Вращающий момент и сила тяги колесной пары. Реализация силы тяги.
Различают три основных режима движения поезда: тяга, выбег и торможение. В режиме тяги (контроллер включен) на поезд действуют сила тяги локомотива и силы сопротивления движению при выбеге (контроллер выключен), поезд движется по инерции в режиме торможения, на поезд действует как сила торможения, так и силы сопротивления движению. Сила инерции проявляет себя во всех случаях изменения режима движения поезда. Если сила тяги больше сил сопротивления, то ее избыток идет на преодоление инерции поезда, скорость движения которого возрастает до тех пор, пока силу тяги не уравновесят силы сопротивления движению. В дальнейшем поезд движется с одной и той же скоростью, называемой установившейся. Когда силы сопротивления движению поезда превышают силу тяги, поезд движете; с замедлением. В этом случае, а также при торможении инерция поезда препятствует снижению скорости.
Умело регулируя силы тяги и торможения, учитывая инерцию поезда и сопротивление его движению, машинист добивается плавности разгона поезда, ведения его строго по расписанию и обеспечивает остановку в требуемом месте.
Образование силы тяги электровоза
Вращающий момент тягового электродвигателя электровоза через зубчатую передачу передается на колесную пару; этот момент Мк (рис. 1) в соответствии с правилами механики можно представить в виде пары сил F и F1 с плечом действия Rк (здесь Rк — радиус колеса).
Итак, Mк = FRк а F=F1=Mк/Rк.
Колесная пара давит на рельсы с определенной силой, поэтому между колесом и рельсом возникает сцепление, препятствующее проскальзыванию колес. Если сцепление достаточно, то в точке касания колеса и рельса возникает сила, равная по значению силе, но противоположно направленная. Эта сила и является той внешней силой, без которой невозможно движение; ее называют касательной силой тяги на ободе колеса.
Силой тяги на ободе колеса называют внешнюю силу, приложенную к движущему колесу локомотива в наравлении его движения и вызывающую перемещение локомотива и состава.
Эта сила прямо пропорциональна вращающему моменту тягового двигателя, передаточному отношению зубчатой передачи и обратно пропорциональна радиусу колеса.
При достаточном сцеплении колеса с рельсом силы уравновешиваются и движение колесной пары происходит под действием оставшейся неуравновешенной силы, приложенной к оси колесной пары и буксе.
Уменьшение диаметра колеса при обычном опорно-осевом подвешивании двигателя невозможно, поскольку недопустимо изменить габариты тягового двигателя по высоте, что привело бы к понижению его мощности; увеличение передаточного числа может происходить за счет увеличения или радиуса большого зубчатого колеса (рис. 2), или радиуса малого зубчатого колеса (шестерни). Однако к настоящему времени эти возможности практически исчерпаны: большое зубчатое колесо грузовых электровозов, имея число зубьев 88, нижней частью (с учетом кожуха передачи) выходит за габарит подвижного состава по отношению к деталям автоматизированных сортировочных горок станций, а радиус шестерни не может быть снижен по условиям ее прочности.
6. Коэффициенты сцепления колесной пары и локомотива. Особенности сцепления в режиме торможения.
1.6. Коэффициент сцепления.
Качение колеса по рельсу без проскальзывания происходит за счет силы сцепления Вс , действующей со стороны рельса на колесо в точке их контакта.
Вс = q * φк ( 1.3 )
где:
q - осевая нагрузка;
φк - коэффициент сцепления между колесом и рельсом.
Сцепление колес с рельсами представляет сложный процесс, при котором происходит преодоление механического зацепления микронеровностей поверхностей колеса и рельса и их молекулярного притяжения.
Коэффициент сцепления зависит в основном от осевой нагрузки. состояния поверхностей колеса и рельса, скорости движения, площади контакта, типа тягового привода и может изменяться в широких пределах (0.04 - 0.30). Наиболее неблагоприятное сцепление имеет место при моросящем дожде, образовании на рельсах инея или при загрязнении рельсов перевозимыми нефтепродуктами, смазкой, торфяной пылью. Простым и эффективным способом повышения коэффициента сцепления является подача песка под колесные пары.
Коэффициент сцепления колес с рельсами определяет, какая часть нормальной силы, приложенной между этими телами, может быть реализована в виде касательного усилия, создающего тяговый или тормозной момент. При этом нужно различать реализуемый (достижимый в процессе эксплуатации подвижного состава) и потенциальный (максимальный, предельный) для данных условий движения коэффициент сцепления.
Согласно молекулярно-механической теории трения этот параметр уменьшается с ростом нагрузки на колесную пару и скорости движения, что подтверждается многочисленными экспериментальными данными. Кроме указанных, на коэффициент сцепления влияет множество дополнительных факторов, таких, как тип подвижного состава, верхнее строение пути, продольное и поперечное проскальзывания (особенно в кривых участках пути), погодные условия, наличие загрязнителей на колесах и рельсах, тип тормозных колодок и многое другое, иногда трудно поддающееся анализу (в частности, реализация тягового или тормозного момента).
При расчетах тормозных систем подвижного состава используют рекомендуемые для условий эксплуатации коэффициенты сцепления, приводимые в табличном (Расчетные коэффициенты сцепления, рекомендуемые для проектирования тормозного оборудования) или графоаналитическом виде. Необходимо отметить, что приведенные значения не являются максимальными, так как они рассчитаны с определенным запасом (иногда существенным), снижающим вероятность возникновения юза колесных пар. Так, предельный коэффициент сцепления на сухих чистых рельсах при торможении находится в диапазоне 0,15-0,20, а применяемый для расчетов составляет в среднем 0,1- 0,12
Имеется еще один расчетно-графический способ определения коэффициента сцепления колес с рельсами [4]
Как было отмечено выше, сцепление имеет сложную физическую природу контактного молекулярно-механического взаимодействия колес с рельсами. Более того, локомотив представляет собой сложную динамическую нелинейную колебательную систему, подверженную возмущающим воздействиям случайного характера, что затрудняет численное определение сил, обусловливающих сцепление.
Качество сцепления ведущего колеса с рельсом оценивается величиной коэффициента сцепления, который представляет собой отношение максимально возможной в данных условиях величины суммарной силы тяги FK макс на ободе колес (одной колесной пары или локомотива в целом), развиваемой без боксования, к вертикальной нагрузке на колеса, то есть, например, ψ = Fκ макс/ (2П) — для одной ведущей оси (колесной пары) или ψ = FK макс /P — применительно к локомотиву в целом. Определенные таким образом значения коэффициента сцепления ψ называют физическим коэффициентом сцепления, реализованным в конкретных (частных) условиях.
Ввиду сказанного выше можно понять, что величина физического коэффициента сцепления в конкретных условиях — величина случайная, зависящая от многих факторов. Поэтому существует понятие расчетного коэффициента сцепления ψκ, величина которого определяется на основе результатов многочисленных опытов в условиях реальной эксплуатации. Эти результаты обобщаются в виде эмпирических зависимостей (формул), которые могут в дальнейшем использоваться для тяговых расчетов.
7. Профиль пути. Спрямление элементов профиля.
Пример решения задачи на спрямление
8. Расчет массы состава грузового поезда. Понятия о расчетном подъеме, расчетной скорости, расчетной силе тяги.
Сила тяги локомотива — сила, реализуемая локомотивом и служащая для передвижения поезда.
Различают две силы тяги локомотива — касательную и на сцепном устройстве (автосцепка или винтовая упряжь). Касательная сила тяги образуется в месте контакта движущих колёс и рельсов, а сумма всех этих сил есть касательная сила тяги локомотива[1]. Сила тяги на сцепке меньше касательной, так как в этом случае учитывается и сопротивление движению от самого локомотива как повозки.
Сила тяги играет важную роль в тяговых расчётах, так как во многом определяет максимально допустимый вес поезда. Наибольшая её величина требуется при трогании поезда с места, ускорения, а также при следовании по подъёму.
Ограничения по максимальной силе тяги определяются рядом специальных практических испытаний, реже — расчётами. На их основании для каждой серии локомотивов устанавливается расчётная сила тяги.
Расчетный подъем - это наиболее трудный для движения в заданном направлении элемент профиля пути, на котором достигается расчётная скорость, соответствующая расчётной силе тяги локомотива.
РАСЧЕТНАЯ СКОРОСТЬ- путь, проходимый полновесным поездом на расчетном подъеме в определенную единицу времени (обычно в 1 час) при полном использовании мощности локомотива;
9. Уравнение движения поезда. Коэффициент инерции вращающихся частей. Диаграмма удельных ускоряющих и замедляющих сил.
Коэффициент инерции является очень важным показателем, имеет определенный физический смысл и показывает какая часть силы действует на поезд не передается на его поступательное движение, а бесполезно затрачивается на раскручивание вращающихся частей. Таким образом, чем выше коэффициент инерции тем худшими динамическими показателями обладает транспортное средство
Диаграмма удельных сил
10. Механическое торможение. Реализация тормозной силы поезда.
Искусственно создаваемые силы, приложенные к поезду и направленные против его движения, называются тормозными. Они управляются машинистом локомотива.
На Российских железных дорогах существует два основных способа торможения подвижного состава. Первый из них — это фрикционное автоматическое торможение с использованием силы трения, возникающей при воздействии тормозных колодок на поверхности катания колес или на тормозные диски. При втором способе применяется электрическое торможение (реостатное или рекуперативное).
Трогание с места и разгон поезда до заданной скорости машинист осуществляет, используя тяговый режим работы локомотива. Динамика движения поезда по перегону, в основном, определяется планом и профилем пути, т.е. действием неуправляемых сил основного и дополнительных сопротивлений движению. В случаях необходимости остановки поезда на перегоне вне графика движения или поддержания допустимой скорости движения на спусках машинист должен иметь в своем распоряжении искусственно создаваемые силы, направленные против движения.
Характер изменения зависимости Вт =f( V) и величина тормозной силы Вт в первую очередь зависят от применяемой на подвижном составе системы торможения.
Из всех систем торможения наиболее надежным и эффективным для железнодорожного транспорта является механическое торможение, которое позволяет использовать для создания тормозной силы все без исключения единицы подвижного состава. Электрические и гидродинамические системы торможения применимы лишь на локомотивах. Величина тормозной силы в этих системах ограничена мощностью силовой установки локомотива, и такие тормоза используют при движении как вспомогательные.
Тормозной называют внешнюю силу, создаваемую тормозными средствами поезда во взаимодействии с рельсовым путем, регулируемую машинистом и направленную против движения. Тормозная сила имеет большое значение для обеспечения нормального и безопасного движения поездов, во всяком случае не меньшее, чем сила тяги. Поскольку при торможении необходимо на небольшом расстоянии погасить кинетическую энергию движущегося поезда, тормозная сила по величине значительно превосходит силу тяги.
Определение тормозной силы поезда. Тормозная сила поезда В определяется числом тормозных осей и нажатиями колодок. Она равна произведению суммы нажатий всех тормозных колодок поезда £ К на коэффициент трения <рк. При расчетах тормозную силу, как и другие силы, действующие на поезд, принято относить к 1 т массы поезда. Тогда удельная тормозная сила Ьк равна произведению коэффициента трения на тормозной коэффициент состава д.
Отсюда ясно, как важно правильно установить тормозной коэффициент состава: он является не отвлеченной теоретической величиной, а важнейшим эксплуатационным показателем. Умножив его на 100, получим нажатие тормозных колодок в тонна-силах, приходящееся на каждые 100 т массы поезда, т. е. характеристику обеспеченности поезда тормозами.
Отметим, однако, что расчет тормозной силы становится крайне затруднительным при наличии в составе вагонов с различным нажатием на тормозную колодку. В таком случае необходимо определять число колодок или групп колодок с одинаковым нажатием, умножать на него соответствующее значение нажатия и полученные произведения складывать.
Для того чтобы исключить такой сложный способ подсчета, вводят расчетный коэффициент трения фкр и расчетную силу нажатия на колодку /Ср. В Правилах тяговых расчетов приведены формулы для определения коэффициента трения чугунных и композиционных колодок в зависимости от скорости движения, полученные исходя из средних значений действительных сил нажатия на колодку четырехосного вагона. Эти силы составляют соответственно 2,7 тс для чугунных колодок и 1,6 тс для композиционных. Переход от действительной силы нажатия к расчетной производят по формулам, приведенным там же.Тормоза грузовых вагонов при чугунных колодках включают на порожний режим при полезной нагрузке на одну ось до 3 тс, на средний при нагрузке до 6 тс и на груженый режим, если нагрузка превышает 6 тс.
В обоих случаях тормозная сила реализуется вследствие сцепления колеса и рельса. Как и сила тяги, она приложена в точке касания колеса и рельса, но направлена в сторону противоположную движению. Чтобы не допустить юза (заклинивания колес), который приводит к интенсивному износу колес и рельсов, при торможении необходимо обеспечить достаточно высокий коэффициент сцепления колеса с рельсом. Это требует, как уже отмечалось, чистой поверхности рельсов, отсутствия на них следов смазки, грязи.
При механическом торможении тормозная сила поезда 5Т, Н, определяется в зависимости от общей силы нажатия тормозных колодок на оси поезда
11. Расчет пути и времени при неустановившемся движении поезда. Кривые движения поезда.
12. Пуск и регулирование скорости ЭПС постоянного тока. Процесс пуска поезда.
Переключение (перегруппировка) тяговых двигателей с последовательного на последовательно-параллельное и параллельное соединения позволяет ступенями менять приложенное к ним напряжение. Благодаря этому при напряжении на токоприемнике 3000 В у шестиосных электровозов BJ122M, BЛ23, ЧС2 и др. тяговые двигатели при последовательном их соединении находятся под напряжением 500 В, последовательно-параллельном - 750 В и параллельном - 1500 В. У восьмиосных электровозов ВЛ8, BJI10, BJI11 тяговые двигатели при последовательном соединении находятся под напряжением 375 В, при последовательно-параллельном - 750 В и параллельном -1500 В. Четырехосные электровозы ЧСЗ и моторные вагоны электропоездов имеют только два соединения тяговых двигателей: при последовательном соединении тяговых двигателей они находятся под напряжением 750 В, при параллельном - 1500 В. Таким образом, переключая тяговые двигатели с одного соединения на другое, можно ступенями изменять приложенное к ним напряжение и регулировать скорость.
Этот способ регулирования напряжения на тяговых двигателях применялся ранее на тепловозах некоторых серий.
Включение резисторов в цепь тяговых двигателей позволяет осуществить более плавное регулирование напряжения, чем перегруппировка тяговых двигателей. Однако недостатки, связанные с потерями электрической энергии, нагревом резисторов и снижением КПД, приводят к тому, что резисторы используют лишь для пуска двигателей и разгона поезда. Кроме того, локомотивная бригада должна следить за тем, чтобы не произошло недопустимого нагрева пусковых резисторов.
Изменение магнитного потока, создаваемого главными полюсами тягового двигателя, также используют для регулирования частоты вращения якоря, а следовательно, и скорости движения. Этот способ регулирования не связан со значительными потерями энергии и поэтому широко применяется на ЭПС не только постоянного, но и переменного тока, а также на тепловозах. Магнитный поток можно регулировать, изменяя ток в обмотке возбуждения;либо число витков обмотки, участвующих в создании магнитного потока. Последнее приводит к усложнению конструкции тягового двигателя, так как необходимо иметь дополнительные отводы обмотки возбуждения, особенно при использовании нескольких ступеней ослабления возбуждения.
Поэтому большее распространение получил способ регулирования магнитного потока путем подключения параллельно обмотке возбуждения тягового двигателя резистора, т.е. путем шунтирования обмотки возбуждения.
Импульсное регулирование напряжения, подводимого к тяговым двигателям, является одним из способов регулирования скорости. Для этой цели используют тиристорные установки, преобразующие постоянное напряжение в импульсное прерывистое. Изменяя соотношение между временем подачи и снятия напряжения, регулируют среднее значение приложенного к тяговым двигателям напряжения, а следовательно, скорость движения электроподвижного состава.
В момент трогания поезда с места, когда его скорость равна нулю (V=0), э.д.с. вращения двигателя также равна нулю (E=0). Если в этом случае двигатель электровоза (например ВЛ11М) включить на номинальное напряжение U=1500 В, то сила тока, при сопротивлении обмоток двигателя R ≈ 0.13 Ом, будет равна 11540Aчто недопустимо для электродвигателя и тяговой передачи.
Даже при последовательном соединении нескольких тяговых электродвигателей (ТЭД) силу тока при пуске необходимо уменьшать.
Для разгона ТЭД с неизменным пусковым током крайне важно изменять сопротивление пускового реостата R в линейной зависимости от скорости.
Рассмотрим случай непрерывного плавного уменьшения сопротивления R, обеспечивающего постоянство пускового тока (см. рисунок).
На рисунке в квадранте II прямая «ав» представляет собой зависимость скорости движения ЭПС от суммарного сопротивления (r+R), при IП =const.
В квадранте I лежит характеристика V(I) ТЭД при полностью выведенном пусковом резисторе (R = 0). Прямая «ав» построена по двум точкам: точка «а» соответствует моменту трогания, в которой V = 0, а r+R = U/ IП; точка «в» соответствует моменту окончания пуска, когда R = 0, а V = VПпри токе IПна характеристике двигателя.
Рассмотрим диаграмму распределения напряжений при пуске двух тяговых двигателей, когда они включены сначала последовательно, а затем параллельно.
Н
а
рисунке прямая (1) изображает э.д.с. (E =
CФV) ТЭД, пропорциональную скорости
движения поезда.
Прямая (2) соответствует подведенному к ТЭД напряжению U и проходит выше прямой (1) на постоянную величину rIП. При последовательном соединении ТЭД на отрезке «ab» (интервал времени tП1) осуществляется вывод пусковых резисторов. В момент времени соответствующий точке «b» напряжение на зажимах ТЭД становится равным половине напряжения U, и они работают при выведенных пусковых резисторах.
Для того, чтобы сохранить неизменным пусковой ток для дальнейшего разгона поезда, в данный момент крайне важно перейти на параллельное соединение ТЭД и снова ввести часть пусковых реостатов точка «с», потеря напряжения на которых в момент перехода равна U/2.
Затем сопротивление пусковых резисторов снова уменьшают (интервал времени tП2) и в момен, когда они полностью выведены, напряжение на зажимах ТЭД становится равным подведенному напряжению U (точка d).
Реостатный пуск тяговых двигателей. На электропоездах ЭР2 предусмотрен реостатный пуск с переключением тяговых двигателей с последовательного на последовательно-параллельное соединение. Пусковые резисторы включаются в цепь тяговых двигателей как в первом, так и во втором случае. На электропоездах ЭР2Р пуск осуществляется при постоянном последовательном соединении тяговых двигателей.
Пуск электропоезда стараются сделать плавным. Для этого используют включенные последовательно с двигателями пусковые резисторы г1 (рис. 154). Они уменьшают приложенное к двигателю напряжение, а следовательно, и пусковой ток. По мере увеличения скорости поезда пусковые резисторы постепенно выводят, т. е. уменьшают их сопротивление.
На электропоездах уменьшение сопротивления пусковых резисторов производят ступенчато. Для этого пусковые резисторы разбивают на несколько секций (г1 —г4), которые постепенно замыкают накоротко посредством контакторов 1—4.
Задаваясь рядом произвольных значений тока обмотки якоря при данном сопротивлении резистора, можно получить необходимое число точек для построения реостатной характеристики как при последовательном, так и при последовательно-параллельном соединении тяговых двигателей.
- В процессе пуска происходят некоторые колебания тока, но при достаточно большом числе ступеней эти колебания не оказывают на тяговые двигатели вредного влияния. Для пуска моторных вагонов электропоезда ЭР2 предусмотрено восемь реостатных ступеней при последовательном соединении двигателей и четыре ступени при последовательно-параллельном соединении. Сопротивление пусковых резисторов подбирают из условия, чтобы пусковой ток не превышал допустимого для тягового двигателя значения и чтобы двигатель при этом создавал требуемый вращающий момент. Число ступеней сопротивления определяется допустимыми колебаниями пускового тока.
Зависимость скорости поезда от тока двигателя при полностью выведенных пусковых резисторах называют скоростной естественной характеристикой. Она показывает, что при малых токах скорость поезда резко возрастает и снижается при увеличении тока (кривая 9 на рис. 155). Эту естественную характеристику двигателя иначе называют автоматической, так как при работе по ней двигатель автоматически изменяет развиваемый им вращающий момент и частоту вращения в зависимости от тока обмотки якоря. При включении последовательно с двигателем пусковых резисторов получают ряд так называемых реостатных характеристик, которые располагаются ниже естественной (безреостатной) характеристики. Каждой ступени пускового сопротивления соответствует своя кривая, причем чем больше сопротивление, тем ниже эта кривая располагается. Для любого произвольного значения тока /, по приведенным характеристикам можно определить скорость поезда на каждой ступени реостатного пуска.
Рассмотрим диаграмму изменения тока тягового двигателя при пуске. Напряжение на двигателе во время пуска увеличивается ступенями (из-за вывода пусковых резисторов), вследствие чего пусковой ток колеблется около некоторого среднего значения, определяющего интенсивность пуска. Наибольший пусковой ток тяговых двигателей обычно ограничивается коэффициентом сцепления (во избежание боксования).
П
уск
начинается по реостатной характеристике
1, затем по мере увеличения скорости ток
двигателя постепенно уменьшается, и
при достижении им некоторого нижнего
предела выводят (закорачивают) первую
секцию пускового резистора. При этом
ток резко возрастает, так как происходит
переход на реостатную характеристику
2. Затем, как и в первом случае, по мере
увеличения скорости ток будет спадать
до некоторого значения, при котором
произойдет закорачивание второй секции
пускового резистора, т. е. переход на
реостатную характеристику 3. Этот процесс
будет повторяться до тех пор (см. кривые
4— 8), пока тяговые двигатели не начнут
работать на своей естественной
безреостатной характеристике 9.
Переключение ступеней пусковых резисторов осуществляется автоматически с помощью реле ускорения, контролирующего спадание тока. Реле ускорения срабатывает, когда пусковой ток уменьшается до тока уставки реле (для электропоезда ЭР2 он равен 175 А).Реле ускорения воздействует на реостатный контроллер, который, приходя в действие, обеспечивает срабатывание контактов, закорачивающих секции пусковых резисторов.
Регулирование скорости движения и тяговые характеристики электроподвижного состава постоянного тока
Как известно, тяговые электродвигатели электровозов и электропоездов постоянного тока получают питание от контактной сети постоянного тока, в которой поддерживается номинальное напряжение Uкс = 3000 В.
Основные серии эксплуатируемых электровозов постоянного тока: восьмиосные — ВЛ8, ВЛ10, ВЛ10У, ВЛ11, ВЛ11м, ВЛ15,ЧС7, ЧС200; шестиосные — ВЛ23, ВЛ22М, ЧС2Т, ЧС2. Тяговые электродвигатели электровозов постоянного тока изготавливают на рабочее напряжение UR = 1500 В, поэтому их соединяют в последовательные цепи с числом не менее двух. Четырехосные электропоезда ЭД4, ЭД4М, ЭД2Т, ЭР2Р, ЭР22 имеют ТЭД постоянного тока с максимальным напряжением Uд = 750 В. Для работы от контактной сети ТЭД электропоездов могут иметь только последовательное соединение.
Анализ
формулы (2.34) позволяет сделать вывод,
что регулировать скорость движения
электроподвижного состава постоянного
тока можно, изменяя три параметра:
суммарное сопротивление в цепи якоря
тяговых электродвигателей Σrя, напряжение
Uд, подводимое к двигателям от контактной
сети, и магнитный поток Ф тяговых
электродвигателей, например, шунтируя
обмотку возбуждения группой резисторов.
Рассмотрим более подробно эти способы регулирования работы электроподвижного состава постоянного тока.
Включение в цепь якоря тяговых электродвигателей дополнительных пусковых резисторов.
Данный способ регулирования скорости получил распространение на электровозах постоянного тока с контакторно-реостатным управлением. Пусковые резисторы применяют при трогании с места и разгоне электровоза с поездом до расчетной скорости движения.
В момент трогания с места электровоза постоянного тока (при V=0) электродвижущая сила (э.д.с.) тяговых электродвигателей равна нулю, т.е. Е=сеnд Ф = 0. Если в этот момент двигатель электровоза, например, ТЛ-2К (применяют на электровозах ВЛ10, ВЛ10У, ВЛ11 и др.) включить на номинальное напряжение UД= 1500 В при сопротивлении обмоток якоря ∑rя = 0,1295 Ом, то сила тока двигателя ТЛ-2К по закону Ома будет равна Iд = UД/∑rя =11580А. Предельное (по условиям нагревания двигателя) значение тока для двигателя ТЛ-2К составляет Iд тах = 800 А. Для обеспечения надежной работы силового оборудования э.п.с. постоянного тока при трогании с места сила тока должна быть значительно уменьшена. Это возможно двумя способами: уменьшить напряжение Uд или увеличить величину Σrя.
Для уменьшения величины Uд процессы трогания и разгона э.п.с. постоянного тока производят при последовательном соединении тяговых электродвигателей.
Для обеспечения заданного ресурса работы двигателей при трогании с места э.п.с. постоянного тока этого оказывается недостаточным, поэтому в цепь якоря каждого тягового двигателя включают группу пусковых резисторов с суммарным сопротивлением Rn (рис. 39).
Сила тока одного тягового электродвигателя при трогании с места и разгоне э.п.с. постоянного тока, А:
