Силовые цепи тяговых двигателей.

3.1. Трогание вагона с места. Маневровая позиция.

Разгон вагона метро осуществляется регулированием напряжения на зажимах тяговых двигателей путем ввода и вывода пусковых сопротивлений и изменения схемы соединения тяговых двигателей. На вагонах используется схема последовательного соединения и схема параллельного соединения тяговых двигателей.

При последовательном соединении сопротивления вводятся в цепь ТД на первой позиции, а при параллельном соединении – на 18 (19) позиции для ограничения величины пускового тока выводятся:

In= Uкр – Епр

Rп + Σrдв.

Е - противоЭДС (генераторное напряжение).

Для дальнейшего разгона и реализации конструктивной скорости применяется ослабление магнитного потока обмоток возбуждения ТД.

На 1-ой маневровой позиции в цепь ТД вводятся 2 группы пуско-тормозных резисторов ПТР и задается 28% ослабление поля. Ток в силовой цепи проходит следующим образом:

- токоприемник, контактная соединительная коробка №1, главный предохранитель, замкнутые контакты главного выключателя, группа контактов БВ1, замкнутые силовые контакты ЛК1, катушка РП 1-3 ТД, рамки диф. реле ДР1 и ДР2 (ток срабатывания 120±10а), замкнутые силовые контакты ЛК3, контакты реверсора, замкнутые в положении «Вперед», обмотка якорей и дополнительных полюсов 1-3 ТД, контакты реверсора замкнутые в положении «Вперед» и далее в 2 цепи:

- 28% тока якоря идет через обмотки возбуждения 1-3 ТД;

- 72% тока якоря – на замкнутые контакты КШ1, катушки индуктивного шунта для 1-3 ТД, секцию сопротивлений ослабления поля Р28-Р29, замкнутые контакты реостатного контроллера РК25. В точке К-З токи суммируются и далее сериесная катушка РУТ, замкнутые контакты ПМЗ переключателя ПМТ, замкнутые контакты РКЗ реостатного контроллера, 1-я группа ПТР без секции Р10-Р11, зашунтированных замкнутыми контактами ПМ7 переключателя ПМТ, вкл. ЛК-2, 2-я группа ПТР без секции Р25-Р24, зашунтированной замкнутыми контактами ПМ6 переключателя ПМТ, замкнутые контакты РК4 реостатного контроллера, ДТЯ, катушка РП для 2-4 ТД, контакты реверсора замкнутые в положении «Вперед», обмотки якоря и дополнительных полюсов 4 ТД, замкнутые контакты реверсора в положении «Вп», рамки ДР-1, ДР-2, замкнутые силовые контакты ЛК4, замкнутые силовые контакты ПМ-1 переключателя ПМТ, сериесная катушка РУТ и далее в 2 цепи от точки К-4:

- 28% тока якоря идет через обмотки возбуждения 2-4 ТД;

- 72 % тока якоря через замкнутые контакты КШ2, катушки индуктивного шунта 2-4 ТД, замкнутые контакты РК26 реостатного контроллера, секция сопротивлений ослабления поля РЗ5-К- 2. В точке К-2 токи суммируются и далее замкнутые контакты ПМ2 переключателя ПМТ, две контактные соединительные коробки КС2, заземляющее устройство ЗУМ и земля.

На первой маневровой позиции в цепь тяговых двигателей введены пусковые сопротивления общей величиной 4,623 Ома (для расчетов 5 Ом). Пусковой ток на этой же позиции равен 150а, следовательно при прохождении тока по силовой цепи падение напряжения составляет 750в, т.к. по формуле:

∆U=J · Rn=150 · 5=750в.

На 4 ТД приходится напряжение, равное разности напряжений контактного рельса и потери напряжения на сопротивлениях Uкр=850 – 750=100в. Следовательно, на один тяговый двигатель на маневровой позиции приходится: 100:4=25в.

На маневровой позиции не допускается длительный режим работы

(более 4-5 мин.)

3.2. Разгон вагона на последовательном соединении тяговых двигателей.

Осуществляется постановкой главной рукоятки контроллера машиниста в положение «Ход 2». При этом в цепи управления создается цепь питания СДРК, якорь которого начинает вращаться, вращая кулачковый вал. В определенной последовательности замыкаются и размыкаются силовые контакторные элементы РК и из цепи тяговых двигателей ступенями выводятся пусковые сопротивления и часть напряжения, которое до этого терялось на сопротивлениях, отдается на тяговые двигатели, тем самым увеличивается скорость вращения якорей тяговых двигателей.

На 2-ой позиции, согласно таблицы замыкания силовых контактов РК, изменений нет, но на этой позиции размыканием блокировочного контакта РК1 в проводах 1А-1В снимается питание с катушек КШ1 и КШ2, они отключаются и тяговые двигатели переходят на полное поле, повышая тяговое усилие на автосцепке с 700 кг на 3000 кг.

На 3-ей позиции замыкается силовой контакт РК17, шунтируя секцию Р11-Р12, и размыкается РК25, РК26, не влияющие на силовую цепь, т.к. КШ1 и КШ2 отключены.

На 4-ой позиции замыкается РК18, шунтирующий секцию Р26-Р25 второй группы ПТР и отключаются РК23, РК24.

На 5-й позиции замыкается РК19, шунтируя секцию Р12-Р13 первой группы ПТР, и отключаются РК21, РК22.

На 6-й позиции замыкается РК5, шунтируя секцию Р3-Р4 первой группы.

На 7-й позиции замыкается РК6, шунтирующий Р17-Р18 второй группы ПТР, а РК17 размыкается в обесточенном состоянии, т.к. РК19 и ПМ7 замкнуты и так далее до 17 позиции из цепи тяговых двигателей выводятся пусковые сопротивления.

17-я позиция – безреостатная позиция сериесного (последовательного) соединения тяговых двигателей. Тяговый ток на этой позиции проходит следующим образом:

ТР-КС1-ГП-БВ1-ЛК1-РП1-3-ДР1 ДР2-ЛК3 – контакты реверсора «Вп»-ОЯ и ДП 1-3 тд-контакты реверсора «Вп» - ОВ 1-3 тд-РУТ-ПМ3-ПМ5-РК15-РК19-ЛК-2-РК18-РК16ПМ4-РП2-4-конт.реверсора «Вп» - ОЯ и ДП 2 тд-

шунт амперметра-ОЯ и ДП 4 тд-контакты реверсора «Вп»-ДР1-ДР2-ЛК4-

ПМ1-РУТ-ОВ 4-2 тд-ПМ2-КС2-ЗУМ-Земля.

На 17 позиции напряжение на тяговых двигателях равно напряжению контактной сети, пропорционально поделенному на 4 тд, следовательно, на 1 тд приходится: Uкр=850:4=212,5 в.

18-я позиция реостатного контроллера является безреостатной позицией сериесного соединения, переходной позицией, обеспечивающей переключение схемы с «С» на «П» соединение, и после переключения ПСП на «П» соединение становится 19-й позицией – первой позицией «П» соединения. При выходе РК на 18-ю позицию в цепи управления замыкается блокировочный контакт РК18 в проводах 1А-3Б, в результате создается цепь питания на катушку электромагнитного вентиля ПП переключателя ПСП и переключатель устанавливается в положение «П» соединения.

3.3. Переход с сериесного (последовательного) соединения

на параллельное соединение

Осуществляется за две нефиксированные переходные позиции. В соответствии с разверткой кулачковых шайб переключателя на 1-ом нефиксированном переходе замыкаются силовые элементы ПП2 и ПП3, которые собирают схему «П» соединения соответственно для 1-3 и 2-4 тд.

После замыкания ПП2 и ПП3 на втором нефиксированном переходе размыкаются силовые контакты ЛК-2, разрывая последовательное соединение тяговых двигателей.

В результате переключения ПСП с «С» на «П» соединение образовывается 19 позиция схемы параллельного соединения и две параллельные цепи тяговых двигателей:

1-я цепь– ТР-КС1-ГП-ГВ-БВ1-ЛК1-РП1-3-ДР1,ДР2-ЛК3,-«Вп»-ОЯ и ДП61-3т

«Вп»-ОВ 1 и 3 тд-РУТ-ПМ3-РК13-Р10-Р3-ПП2-КС2-ЗУМ-Земля.

2-я цепь- ТР-КС1-ГП-ГВ-БВ2-ЛК5-ПП3-Р17-Р23-РК14-РП 2-4-«Вп»-ОЯ и Д и ДП 2 тд-шунт амперметра-ОЯ и ДП 4 тд- «Вп»-ДР2,ДР1-ЛК4-ПМ1-РУТ-ОВ 4 тд-ОВ 2 тд-ПМ2-КС2-ЗУМ-Земля.

Разгон вагона на параллельном соединении осуществляется при положении главной рукоятки КМ «Ход 2». После установки переключателя ПСП в положение «П» изменяется цепь питания ОВ СДРК и его якорь вращается в обратную сторону, вращая кулачковый вал. В соответствии с разверткой кулачковых шайб происходит размыкание и замыкание контакторных элементов РК, которые ступенями выводят из цепей ТД пусковые сопротивления, повышая напряжение на тяговых двигателях.

На 19, 20 позициях величина сопротивлений в цепи тяговых двигателей не меняется. На 21 позиции размыкается РК15, разрывающий эл.цепь в обесточенном состоянии.

На 22 позиции замыкается РК12, шунтирующий секцию Р22-Р23 ПТР в цепи 2-4 тд.

На 23 позиции замыкается РК11, шунтируя секцию ПТР Р10-Р9 в цепи 1-3 тд и т.д.

На 31 (6) позиции замыкается РК3, и из обеих групп ПТР полностью выводятся сопротивления. 31 (6) позиция – безреостатная позиция параллельного соединения.

Реостатный контроллер продолжает вращение и выходит на 32 (5) фиксированную позицию, где в результате электродинамического торможения якорь СДРК останавливается.

В процессе разгона вагона напряжение на тяговых двигателях возрастает с 25в на маневровой позиции до 212,5в на 17 позиции сериесного соединения. После переключения ПСП и образования двух параллельных ветвей напряжение на тяговых двигателях увеличивается до 425в на 32 позиции.

Для дальнейшего разгона вагона используется метод регулирования скорости вращения якоря ТД изменением магнитного потока главных полюсов. Известно, что частота вращения якоря ТД равна:

n = Uтд – Е пр эдс

С · Ф где,

n - частота вращения

C - постояная машины

U - напряжение на коллекторе

Ф – магнитный поток главных полюсов

При ослаблении магнитного потока главных полюсов уменьшается противоЭДС (электрическое сопротивление двигателя), в результате чего резко возрастает ток якоря по формуле:

I = U- E

R - Rя

А так как, сила тягового двигателя пропорциональна величине тока, то с возрастанием тока якоря возрастает и сила тяги.

Разгон вагона способом ослабления магнитного потока ТД осуществляется постановкой главной рукоятки КМ в положение «Ход 3», при котором замыкается КЭ главного вала КМ в проводе 3 и на 32 (5) позиции включаются контакторы шунтировки КШ1 и КШ2, подключающие параллельно обмоткам главных полюсов катушки индуктивных шунтов и полностью введенные сопротивления ослабления поля соответственно для:

1 – 3 тд - Р28-КЗ, 2 – 4 тд - РЗ7-К2.

После включения КШ1 и КШ2 создается цепь питания СР1 и РВ1, начинает

вращаться якорь СДРК, выводя вал РК на 36 (1) позицию.

На 32 (5) позиции с включением КШ задается 70% ослабления поля,

На 33 (4) позиции – 50% ослабления поля,

На 34 (3) позиции – 37% ослабления поля,

На 35 (2) позиции – 28% ослабления поля.

Якорь СДРК продолжает вращение и останавливается на 36 позиции –

параллельное соединение ТД с 28% ослаблением магнитного потока главных полюсов.

Дата добавления: 2015-07-10