|
Читайте также: |
4.1. Принцип обратимости машин постоянного тока.
Электрические машины постоянного тока обладают принципом обратимости, который заключается в том, что при определенных внешних условиях машина постоянного тока может работать двигателем или генератором. Для работы машины постоянного тока в режиме двигателя необходимо на обмотку якоря и обмотку возбуждения подключить источник питания. Для работы машины постоянного тока в генераторном режиме необходимы:
остаточный магнетизм - для создания магнитного потока в начале процесса торможения;
источник механической энергии - для вращения якоря двигателя;
замкнутая цепь;
посторонний источник питания для обмоток возбуждения;
вырабатываемая ЭДС должна быть больше падения напряжения на всех сопротивлениях цепи.
Этот принцип обратимости электрических машин постоянного тока используется на вагонах метрополитена, где применяется реостатное торможение и независимое возбуждение обмоток главных полюсов. Источником питания для обмоток возбуждения служат сами двигатели, причем двигатели 1 – 3 в генераторном режиме питают обмотки возбуждения 2 - 4 ТД, а 2 – 4 ТД питают обмотки возбуждения 1 – 3 генераторов по перекрестной схеме, которая обеспечивает стабилизацию тормозного тока по параллельным ветвям.
mV² - формула запаса кинетической энергии.
В силовых цепях вагонов метро используется 3 вида электродинамического торможения:
1. «Т-1» подтормаживание - соответствует положению главной рукоятки
КМ «Т1» применяется в диапозоне скоростей 80-50 км/ч с уставкой тормозного тока 160-180а.
2. «Т-1А» полное служебное электродинамическое торможение в
диапозоне скоростей 80-50 км/ч с установкой тормозного тока 260-280а,
соответствует положению главной рукоятки КМ «Т1А», при груженом
режиме уставка тормозного тока повышается до 340-360а.
При положении «Т1А» главной рукоятки КМ происходит согласование
тиристорного и реостатного торможения и РК переходит с 1 на 2 позицию.
3. «Т-2» автоматическое торможение – соответствует положению главной
рукоятки КМ «Т2». При этом в диапозоне скоростей 80-50 км/ч осуществляется электродинамическое тиристорное торможение с током уставки 260-280а, затем при скорости 50 км/ч отменяется тиристорное торможение, и начинается реостатное торможение под контролем РУТ до скорости 8-10 км/ч, а далее вступает в действие ЭПТ от ВЗ №1 при положении рестатного контроллера на 17-18 поз.
4.2. Работа силовой схемы в положении «Тормоз 1».
После сбора схемы тормозного режима и включении ЛК2, ЛК3, ЛК4 образуется две параллельные ветви тормозных токов соответственно от суммарной ЭДС 1 – 3 и 2 – 4 генераторов. Первоначальное возбуждение генераторов осуществляется за счет остаточного магнетизма главных полюсов, при этом сопротивление внешней цепи выбирается таким, чтобы при прохождении тормозного тока от ЭДС остаточного магнетизма на этих сопротивлениях создавалось бы падение напряжения меньше выработанной ЭДС остаточного магнетизма.
Цепь тормозного тока 1- 3 генераторов:
+ГЗ – Г1 + Г1 – конт. реверсора «Вп» - ЛКЗ – рамки ДР1, ДР2 – РП1 – 3 – ПТ1 – РУТ – а далее в 3 параллельные ветви:
- 90% тока якорей идет на обмотки возбуждения 2-4 генераторов;
- до 10% через замкнутые силовые контакты КСБ2 и шунтирующий резистор (для гашения трансформаторного напряжения);
- через открытый вспомогательный тиристор Т6 и воздушную индуктивность ЛЗ до 1% тока якоря идет на зарядку коммутирующих конденсаторов С27-С28 и далее через перезарядные диоды Д7-Д8 в точку К2, где все токи ссумируются, далее силовые контакты ПТ-4 (ПМТ) и в две цепи:
- дополнительная группа ПТР (Р-42) и группа защитных резисторов Р33;
- ПТ-2, контакты РК-4, полностью введенная 2-я группа ПТР (секции Р17 – Р26), контактор ЛК-2, введенная 1-я группа ПТР (секции Р13 – Р3), РК-3, дополнительное сопротивление в проводах Л8- Л13, контакты ПТ-5, РТ-2, РКТТ, контакты реверсора в положении «ВП»- Г3.
Цепь тормозного тока 2-4 генераторов:
+ Г4, шунт амперметра -Г 2, + Г2, контакты реверсора в положении «ВП», РП 2-4, ДТЯ, а далее в 2-е цепи:
- ПТ-2, дополнительная группа ПТР (Р-42) и группа защитных резисторов
Р-33;
- РК-4, введенная 2-я группа ПТР (секции Р17-Р26), контактор ЛК-2, введенная 1-ая группа ПТР (секции Р13-Р3), дополнительное сопротивление в проводах Л8-Л13, контакты ПТ-5, РТ-2, РКТТ, точку К1, а далее в 3 цепи:
- 90% тока якорей на обмотки возбуждения 1-3 генераторов;
- 8-10% на сопротивления шунтировки;
- до 1% через перезарядные диоды Д1 и Д2 и резисторы на коммутирующие конденсаторы С25 – С26 плюсом снизу воздушная индуктивность Л1, открытый вспомогательный тиристор Т5, далее через КСБ1 в точку КЗ, где все токи ссумируются – далее сериесная катушка РУТ-ПТЗ-ЛК4- рамки ДР1 и ДР2 –контакты реверсора в положении «Вп» - -Г4.
4.3. Режимы тиристорно-импульсного торможения.
РЕЖИМ 1. Полное поле.
Соответствует открытому положению вспомогательных тиристоров Т5, Т6. Главные тиристоры закрыты, а коммутирующие конденсаторы С25, С26 и С27, С28 заряжаются плюсом снизу. При этом по обмоткам главных полюсов протекает 90% тока якоря. Этот режим применяется для самовозбуждения генераторов.
РЕЖИМ 11. Ослабленное поле.
Когда по датчику тока якоря ДТЯ величина генераторного тока достигает 160-180а блок управления тиристорными ключами БУ13 выдает команду на работу формирователей импульсов ФИ главных тиристоров Т1, Т2, Т3, Т4 и прекращает работу формирователей импульсов для вспомогательных тиристоров Т5, Т6. Когда ФИ вспомогательных тиристоров прекратят работу – главные тиристоры откроются и зададут 48% ослабления магнитного потока на главных полюсах генераторов. Через открывшиеся главные тиристоры Т1, Т2, Т3, Т4, воздушные индуктивности Л2, Л4 и разрядные диоды Д3, Д9 разряжаются коммутирующие конденсаторы. Разрядом этих коммутирующих конденсаторов закрываются вспомогательные тиристоры Т5, Т6. Одновременно коммутирующие конденсаторы заряжаются плюсом сверху, готовя эл. энергию для закрытия главных тиристоров.
РЕЖИМ Ш. Полное поле.
Когда в результате ослабления магнитного потока главных полюсов генераторов тормозной ток по величине становится менеее тока уставки блок управления БУ13 прекращает работу ФИ главных тиристоров, включая в работу ФИ вспомогательных тиристоров. Через открывшиеся вспомогательные тиристоры, воздушные индуктивности Л3, Л1, ограничивающие резисторы и перезарядные диоды Д1, Д2, Д7, Д8 и шунтирующие главные полюса резисторы происходит разряд конденсаторов, закрывающих главные тиристоры. Генераторы переходят на полное поле, а коммутирующие конденсаторы заряжаются плюсом снизу, готовя эл. энергию на закрытие вспомогательных тиристоров. В режиме ослабленного поля (режим 11) генераторы находятся постоянно при высоких скоростях.
Режим полного поля (режим Ш) на этих скоростях по длительности очень мал и не оказывает существенного влияния на суммарный магнитный поток главных полюсов генераторов. Однако, по мере снижения скорости и в связи с необходимостью поддержания постоянной величины тормозного тока постепенно увеличивается длительность режима Ш. При скорости 50-55 км/час главные тиристоры остаются закрытыми практически постоянно.
4.4. Коммутационные процессы в тиристорном ключе.
РЕЖИМ П. Исходное положение – Генераторы на полном поле, коммутирующие конденсаторы заряжаются плюсом снизу.
При достижении величины тормозного тока 160-180а (Т1), 240-260а (Т1А) от ДТЯ поступает сигнал в узел уставок блока БУ13 о том, что тормозной ток в силовой цепи вырос до величины тока уставки. БУ13, получив этот сигнал, выдает команду на работу ФИ главных тиристоров и отменяет работу ФИ вспомогательных тиристоров. Открываются главные тиристоры и задается 48% ослабления поля:
- 48% тока идет через главные полюса генераторов;
- до 10% через шунтирующий резистор;
- до 42% через открывшиеся главные тиристоры.
Через открывшиеся главные тиристоры и разрядные диоды Д3, Д9
происходит разряд коммутирующих конденсаторов по следующим цепям:
для С25, С26: 1. +С26 (снизу) – открытый Т2, разрядный диод Д3,
воздушная индуктивность Л2, минус С26.
2. +С25 (снизу) – открытый Т1, Д3, Л2, минус С25.
Разрядом коммутирующих конденсаторов закрывается вспомогательный тиристор Т5.
Для С27, С28: 1. +С27 (снизу) – Л4, Д9, Т4, -С27 (разряд конденсаторов).
2. +С28 (снизу) - Л4, Д9, Т3, -С28.
Разрядом конденсаторов закрывается вспомогательный тиристор Т6.
Коммутирующие конденсаторы С27, С28 заряжаются через открытые главные тиристоры Т3, Т4 плюсом сверху. Одновременно от Т3, Т4 через перезарядные резисторы, диод Д12, резистор Л45-Л43 и параллельно Л40-Л43 через делитель напряжения Л40-Л42 и резистор Л42-Л28 и диод Д5 плюсом сверху заряжаются С25, С26 (т.к. в точке К4 потенциал выше, чем в точке К1 (падение напряжения на ПТР).
РЕЖИМ Ш. В результате ослабления поля тормозной ток в силовой цепи начинает уменьшаться и как только его величина станет менее уставки от ДТЯ в БУ13 поступит сигнал об уменьшении тока уставки. БУ13 выдаст команду для работы ФИ вспомогательных тиристоров и отменит работу ФИ главных тиристоров.
Вспомогательные тиристоры Т5, Т6, получив импульс, открываются, образуют разрядные цепи для коммутирующих конденсаторов С25, С26:
1. для С26: +С26, Л1, Т5, шунтирующий резистор, перезарядный диод
Д2, перезарядный резистор, -С26 снизу.
2. для С25: +С25 (сверху), Л1, Т5, шунтирующий резистор, Д1, резистор,
-С25.
Обратным напряжением разряда С25, С26 закрываются главные тиристоры
Т1, Т2.
3. для С27: +С27 сверху, перезарядный резистор и диод Д8, шунтирующий
резистор, Т6, Л3, -С27.
4. для С28: +С28 сверху, перезарядный резистор и диод Д7, шунтирующий
резистор, Т6, Л3, -С28.
Разрядным напряжением конденсаторов закрываются главные тиристоры
Т3, Т4.
Заряд конденсаторов осуществляется плюсом снизу для С27, С28 через открытый тиристор Т6;
Для С25, С26 – через открытый Т6, диод Д11, резистор Л44-Л43, параллельно Л40-Л43, параллельно Л40-Л43 делитель напряжения Л43-Л42, резистор Л42-Л25, перезарядный диод Д6, перезарядные резисторы, +С25, С26 снизу.
Генераторы переходят на полное поле, вновь повышается тормозной ток, тиристорный ключ работает в режимах П и Ш.
4.5. Работа силовой схемы в положении «Т1А»
(соответствует ПСТ, эффективность торможения до 55 км/час)
В положении «Т1А» главной рукоятки КМ включением РУ увеличивается тормозной ток от каждой пары генераторов до 260-280а в порожнем режиме, а при полной загрузке вагона тормозной ток увеличивается до 340-360а. Уставка тормозного тока изменяется в сторону увеличения блоком управления БУ13. Режимы работы тиристорных ключей аналогичны положению главной рукоятки КМ «Т1», но с автоматическим отключением тиристорно-импульсного торможения при скорости 55-65 км/час и с выходом РК на 2-ю позицию. Эти переключения в электрических цепях осуществляются также блоком управления тиристорами с помощью узла согласования.
Узел согласования постоянно контролирует работу главных тиристоров на режиме ослабленного поля, и когда генераторы начинают длительно работать на полном поле, т.е. главные тиристоры практически не открываются, в узле согласования открывается тиристор Т17, через который включается РСУ, и своей блокировкой отключает питание с катушек КСБ, которые отключаются, и своими силовыми контактами отключают от обмоток возбуждения тиристорные ключи. Отключение КСБ осуществляется через 0,7 сек после выхода генераторов на полное поле.
4.6. Работа силовой схемы в положении «Т2» главной рукоятки КМ
(соответствует ПСТ до полной остановки )
В положении «Т2» главной рукоятки КМ силовые электрические цепи отрабатывают тормозной режим тиристорно-импульсным регулированием до скорости 50-55 км/час, затем под контролем РУТ и уменьшенной уставкой тормозного тока на 30-40а за счет регулировочной катушки РУТ осуществляется реостатное торможение до выхода РК на 17 позицию при скорости 8-12 км/час, после чего вступает в действие ЭПТ от ВЗ №1 до полной остановки.
4.7. Работа тиристорной защиты
В процессе тиристорно-импульсного регулирования предусматривается тиристорная защита тиристорами Т7, Т8. Если нарушен процесс тиристорного регулирования и в силовых цепях тормозные токи суммарно достигают величины 900-920а срабатывает тиристорная защита.
При прохождении тока такой величины по силовым цепям на резисторе защитных цепей Р33 создается падение напряжения до 27в, которое затем подводится на ФИ для защитных тиристоров и ФИ открывают защитные тиристоры.
При открытии защитного тиристора Т8 при прохождении по РЗ-3 тока 40-60а оно срабатывает, притянутым якорем выбивает реле «возвр. РП», которое выключает ЛК, тем самым разбирая схему тормозного режима и единовременно понижая уставку.
Если главная рукоятка КМ находилась в Т2, то на вагоне, где сработала тиристорная защита, будет включаться в работу ВЗ №2 (РТ-2).
В случае переброса дуги на корпус ТД сработает реле РЗ-1, катушка, которого включается в цепь между точкой соединения обмоток якорей 2 и 4 ТД и корпусом вагона, а также при повреждении изоляции в любой точке тормозного контура силовой цепи.
Дата добавления: 2015-07-10; просмотров: 158 | Нарушение авторских прав