Elektrinio lokomotyvo asinchroninis traukos variklis. Užsienio patirtis kuriant eps – asinchroninius traukos variklius. Pagrindiniai variklio techniniai duomenys

21 puslapis iš 21

Veikia m skirtingos salys yra daugiau nei 250 EPS agregatų su asinchroniniais traukos varikliais. Asinchroniniai traukos varikliai naudojami magistraliniuose ir manevriniuose elektriniuose lokomotyvuose, dyzeliniuose lokomotyvuose, elektriniuose traukiniuose, tiek priemiesčiuose, tiek metro.
Žemiau mes apsvarstysime elektrinių lokomotyvų parametrus, kurių efektyvumą jau patvirtino patirtis. Tai visų pirma elektriniai lokomotyvai E-120 ir E-1200, eksploatuojami Vokietijos valstybiniuose geležinkeliuose ir pramoniniame transporte. Taip pat domina elektriniai lokomotyvai EA-3000, eksploatuojami Danijoje, ir E-17 elektriniai lokomotyvai, eksploatuojami Norvegijoje. Požeminių elektrinių traukinių eksploatavimo patirtis sukaupta Vokietijoje ir Suomijoje. Toliau daugiausia apsvarstysime ERS elektrinę įrangą, būdingą asinchroninei traukos pavarai.
Elektrinių lokomotyvų su asinchroniniu traukos varikliu parametrai. Pagrindiniai elektrinių lokomotyvų parametrai apibendrinti lentelėje. 13.4.
Nagrinėjamų elektrinių lokomotyvų konstrukcijos ypatybės:
visi elektriniai lokomotyvai turi individualią ašies pavarą ir traukos variklių rėminę pakabą;
dėl nedidelės elektrinio lokomotyvo masės ašyje ir didelės elektros įrangos masės elektrinio lokomotyvo mechaninė dalis yra itin lengva;
visi elektriniai lokomotyvai (išskyrus elektrinį lokomotyvą E-1200) užtikrina energijos atgavimą, kurio galia apytiksliai lygi elektrinio lokomotyvo traukos galiai;
visi elektriniai lokomotyvai išsiskiria nedideliu trikdymu ryšio linijoms ir signalizacijos įrenginiams;
visi elektriniai lokomotyvai pasižymi geromis traukos savybėmis ir turi gana pažangius įrenginius, leidžiančius palaikyti aukštą sankabos panaudojimo koeficientą visais režimais. Kitaip tariant, šiuose elektriniuose lokomotyvuose asinchroninio traukos variklio anti-box savybės yra visiškai įgyvendintos.
Konverterių ir jų valdymo sistemų kūrėja ir gamintoja yra oro pajėgų kompanija (Šveicarija). Šios įrangos savybės bus aptartos toliau.
Visų išvardintų elektrinių lokomotyvų eksploatavimo patirtis jau sukaupta. Elektriniai lokomotyvai E1-17 pasižymėjo geromis traukos savybėmis dirbdami Arkties sąlygomis sudėtingame kalnuotame profilyje. Tačiau elektros įrenginių patikimumas eksploatacijos pradžioje buvo mažesnis nei komerciškai eksploatuojamų elektrinių lokomotyvų. Patikimumas bėgant metams nuolat gerėjo.
13.4 lentelė

Kad tilptų guminis traukinys, standartinis geležinkelis turi turėti betonines juostas, esančias įprastų bėgių išorėje, ir papildomų vertikalių plieninių bėgių išorėje. Plieniniai kreipiamieji bėgiai veikia kaip teigiami ir neigiami traukos srovės bėgiai.




Transporto priemonės dažniausiai turi gumines padangas, tačiau važiuojant per ekskursiją ir esant nuleistoms padangoms reikalingi geležinkelio ratai. Sistemą brangu įdiegti ir sunku prižiūrėti. Kita traukos forma, naudojama kai kuriuose miesto geležinkeliuose, yra linijinis variklis. Čia parodytas pagrindinis variklis, palyginti su standartiniu varikliu. Ši paprasta diagrama parodo linijinio variklio principą. Kai sukasi armatūra, sukasi ir ratas.


Parametras

Elektriniai lokomotyvai

Gamybos metai

Galia, kW Greitis, km/h:

Linijiniam varikliui dvi dalys yra padalintos į vieną, esančią traukinyje, o kitą - ant bėgių. Elektromagnetinė sąveika tarp srovės stacionarioje dalyje ir srovės judančioje dalyje verčia traukinį traukti išilgai linijos. Tarp šių dviejų dalių yra labai mažas oro tarpas, kaip parodyta šioje nuotraukoje.

Linijinio variklio efektyvumas yra apie 60% įprasto variklio, tačiau jo pranašumas yra mažiau judančių dalių ir neturi tokio sukibimo tikrumo, kaip įprastas variklis. Iš pradžių daugiau nei prieš šimtą metų sukurtas lifto veikimo išvestinis valdymas, o kelių blokų valdymas tapo labiausiai paplitusia traukinio valdymo forma, šiandien naudojama visame pasaulyje.

maksimalus

vardinė traukos jėga, kN:

startuojant

vardinis

Iš pradžių elektriniai lokomotyvai buvo sukurti taip, kad variklius tiesiogiai valdytų mašinistas. Traukos jėgos grandinės ėjo per didelį valdymo kabinoje įrengtą valdiklį. Vairuotojas pasuko rankenėlę, kad pakeistų grandinės jungiklius, kad padidėtų arba sumažintų galią. Šis susitarimas reiškė, kad vairuotojas turėjo likti arti variklių, kad būtų išvengta ilgų ir sunkių maitinimo kabelių.

Kolektoriaus traukos varikliai

Nors šis susitarimas veikė pakankamai gerai, noras greitai išaugti miesto gatvių geležinkeliai paskatino jį priimti nuotolinio valdymo pultas. Idėja buvo tokia, kad jei variklius būtų galima valdyti nuotoliniu būdu, kiekviename traukinio gale būtų galima sumontuoti mašinisto valdymo įtaisus. Atvykusio traukinio gale nebūtina pridėti lokomotyvo, kad jis galėtų grįžti atgal. Kiekviename traukinio gale buvo įrengta kabina, o mašinistas tiesiog turėjo pakeisti galus, kad pakeistų kryptį.

Kontaktinio tinklo įtampa, kV

Kontaktinio tinklo srovės dažnis, Hz
Rato skersmuo, mm

pavaros santykis

Sukūrus šią idėją, buvo suvokta, kad variklius galima pastatyti bet kurioje traukinio vietoje, taip pat daugybę kitų, reikalingų reikiamam našumui užtikrinti. Dėl šios plėtros traukinyje buvo išsklaidyta daugiau nei mažiau variklių, o ne pastatyti kelis didelius variklius lokomotyve. Taip išsivystė automobilių ir priekabų koncepcija. Priekabos yra tik keleivinės transporto priemonės, tačiau automobiliai yra keleivinės transporto priemonės su varikliais ir susijusia valdymo įranga.

Ašių skaičius

Elektriniai lokomotyvai EA-3000 sėkmingai eksploatuojami Danijoje, o Danijos geležinkeliai nusprendė užsakyti dar vieną šios serijos elektrinių lokomotyvų partiją.
E-120 elektriniai lokomotyvai buvo kruopščiai ištirti eksploatacinėmis sąlygomis, kurios beveik iškart po pastatymo pasirodė tinkamos darbui linijoje ir turi mėnesinius važiavimus, netgi viršijančius serijinių elektrinių lokomotyvų važiavimus. Šiuose elektriniuose lokomotyvuose eksploatacijos pradžioje buvo rasta nepakankamai patikimų komponentų, kurie, tiesa, nėra būdingi naujajai elektrinei traukos pavaros sistemai. Tai transformatoriai, pagalbinės mašinos ir kt. Keitiklio įtaisams tobulinti praktiškai nereikėjo, nes jie buvo gerai išvystyti atliekant traukos elektrinės pavaros stendinius bandymus.
Elektrinio lokomotyvo patikimumo lygis yra toks pat kaip ir geriausių serijinių elektrinių lokomotyvų; yra tendencija toliau gerinti patikimumą. Priežiūros ir remonto kaštai jau gerokai mažesni nei masinės gamybos elektrinių lokomotyvų. Pastebėtas energijos taupymas dėl didelio galios koeficiento ir regeneracinio stabdymo.
Pasitvirtino elektrinio lokomotyvo E-120 privalumai traukos jėgos realizavimo, didelio galios koeficiento, silpno trikdančio poveikio ryšio linijoms ir signalizacijos įrenginiams atžvilgiu. Sukibimo požiūriu keturių ašių E-120 elektrinis lokomotyvas pasirodė lygiavertis šešių ašių serijiniam elektriniam lokomotyvui. Eksperimentais nustatyta, kad pageidautina turėti kiekvieno asinchroninio variklio reguliavimą, siekiant maksimaliai išnaudoti kiekvieno rato sukibimo galimybes, atsižvelgiant į dinaminį apkrovų perskirstymą ant ratų. Tačiau visiškai įmanoma tiekti asinchroninius traukos variklius iš įprastų padangų, kaip tai daroma elektriniame lokomotyve E-1200.

Kai kurie traukinio traukiniai, kaip šie traukiniai tapo žinomi, buvo aprūpinti valdymo kabeliais, vadinamais bėgių linijomis, kurie jungė vairuotojo valdiklius su kiekvienos transporto priemonės variklio valdikliais ir maitinimo jungikliais. Maitinimo jungiklių atidarymas ir uždarymas buvo pasiektas elektra valdomomis magnetinėmis relėmis pagal iš pradžių liftams sukurtus principus. Nors idėja buvo įdiegta keleiviniuose traukiniuose, ji buvo pritaikyta ir lokomotyvuose ir greitai tapo standartiniu valdymo metodu.

Ryžiai. 13.9. Elektrinio lokomotyvo srovės ir įtampos kreivės naudojant keturių kvadrantų lygintuvą



Ryžiai. 13.10. Elektrinio lokomotyvo H-120 galios koeficiento priklausomybė nuo apkrovos
Elektrinio lokomotyvo srovė (13.9 pav.) yra beveik sinusinė ir fazėje sutampa su įtampa U3. Galios koeficiento priklausomybė nuo apkrovos pateikta pav. 13.10. Ant pav. 13.11 yra asinchroninių traukos variklių fazės įtampos ir srovės oscilogramos, kai keitiklio PWM išjungtas.
Ilgiausia eksploatavimo patirtis sukaupta su E-1200 elektriniais lokomotyvais. Tai keturių ašių, dviejų sistemų elektriniai lokomotyvai (kintamoji srovė, kurio dažnis 50 Hz ir 162/3 Hz), pagal užsakymą manevruojami ir eksportuojami su didelėmis traukos jėgos vertėmis. Sunkiomis darbo sąlygomis Rūro baseine jie rado didelių pranašumų prieš lygintuvus elektrinius lokomotyvus su pulsuojančios srovės varikliais (elektrovežiais EA-1000).
Pagrindiniai nagrinėjamų dviejų tipų elektrinių lokomotyvų eksploatavimo rezultatai pateikti lentelėje. 13.5. Abu lokomotyvai veikė vienodomis sąlygomis.
Iš lentelės. 13.5 darytina išvada, kad elektrinis lokomotyvas E-1200, palyginti su elektriniu lokomotyvu EA-1000, turi didesnį transportavimo pajėgumą, mažesnius eksploatavimo ir remonto kaštus. Pažymėtina, kad elektrinis lokomotyvas su iš esmės Naujas dizainas elektros pavaros, pažeidimų skaičius sumažėjo perpus. Svarbus rodiklis yra tris kartus sumažėjęs smėlio suvartojimas naudojant padidintas traukos jėgas.
Austrijoje sėkmingai eksploatuojama elektrinių lokomotyvų partija, panaši į elektrinius lokomotyvus E-1200.
Konverterių įrengimas. Bandomuoju užsakymu buvo išbandytos visos pagrindinės keitiklių parinktys, kurios yra įvesties keitiklio derinys valdomo lygintuvo arba perjungimo reguliatoriusįtampa esant kintamajai ir nuolatinei srovei kontaktiniame tinkle, o išėjimo dažnio keitiklis įtampos arba srovės keitiklio pavidalu.
13.5 lentelė

Relė iš tikrųjų yra nuotoliniu būdu valdomas jungiklis. 6 paveiksle maitinimo grandinėje yra jungiklis, kuris atsidaro ir užsidaro, kai veikia relė. Relė įjungiama magnetine šerdimi, kuri įsijungia, kai valdymo jungiklis uždaromas. Kai šerdis suaktyvinama, ji pakelia ir uždaro kontaktų porą antroje grandinėje – dažniausiai maitinimo grandinėje. Relei reikalinga srovė dažniausiai yra daug mažesnė nei maitinimo grandinei, todėl ją gali užtikrinti baterija.




6 pav. Relių schemų pora, rodanti, kad atidarius valdymo jungiklį, relė išjungiama, o maitinimo grandinės kontaktai yra atidaryti. Jei valdymo jungiklis uždarytas, kaip parodyta dešinėje diagramoje, relė įsijungia ir jos magnetas pradeda kilti, kad uždarytų maitinimo grandinės kontaktus.


Indeksas

Elektriniai lokomotyvai

Eismo apimtis, mln.t km

Santykinės veiklos sąnaudos

Santykinės priežiūros ir remonto išlaidos

Kai naudojamas paprastas keltuvas, veikiantis tarp dviejų lygių, kiekvienoje vietoje galima naudoti relę, kad įjungtų keltuvo variklį ir judėtų keltuvas aukštyn arba žemyn. Traukinyje valdymo jungiklis gali būti bet kurioje traukinio vietoje, kad įjungtų reles, kurios valdo variklių galią. Tie patys principai gali būti naudojami, pavyzdžiui, įgyvendinant bet kurį kitą jungiklį. apšvietimui ar šildymui. Tai saugus ir paprastas būdas siųsti komandas keliems traukinio padaliniams ir yra pagrindas, kuriuo buvo grindžiamas kelių blokų valdymas.

Laikas, skirtas periodiniam remontui (kartą per 3 mėnesius), dienos

Žalojimų skaičius 1 elektriniam lokomotyvui per mėnesį

Tokios pat galios traukos variklio masė, t

Santykinis trinties koeficiento padidėjimas esant greičiui, km/h:
0-10

Šiuolaikiniuose riedmenyse relės daugeliu atvejų pakeičiamos elektroniniais valdikliais, kurie pagreitina darbą, pašalina reikalingus mechaninius judesius ir leidžia miniatiūrizuoti valdymo sistemas. Kaip matėme iš aukščiau pateikto aprašymo, į relę turi būti tiekiama srovė visą laiką, kurį reikia uždaryti. Vengti nuolatinė srovė, tarkime, apšvietimo valdymo relė, naudojamas kitokio tipo nuotolinio valdymo jungiklis.

Kontaktorius tikrai yra užrakinta relė. Jis taip pat gali būti vadinamas „momentiniu jungikliu“. Tam reikia, kad būtų įjungta srovė, kad „sukimo momentas“ veiktų. Kad kontaktai liktų uždaryti praradus valdymo srovę, maitinimo grandinės kontaktai laikomi mechaniniu fiksatoriumi. Kai reikia atidaryti maitinimo grandinę, fiksatorius atleidžiamas ir kontaktai atsidaro.

Smėlio sąnaudos, kg / mln. t km

Karinių oro pajėgų sukurta keitiklio grandinė (13.12 pav.) naudojama elektriniuose lokomotyvuose E-120, EA-3000 ir E1-17. Šiame keitiklyje įvesties lygintuvas kartu su filtru Lf - Sf stabilizuoja išėjimo įtampą. Sinusinė srovė, sunaudota iš tinklo, dėl impulso pločio moduliacijos, išėjime paverčiama srove, kurios komponentas yra pastovus, o srovės komponentas – sinusinės formos, iki dvigubo dažnio; paskutinio komponento nepraleidžia filtras, sureguliuotas dvigubai didesniu dažniu, palyginti su maitinimo įtampos dažniu.
VVS keitikliui būdingas bendro tiristorių skaičiaus padidėjimas dėl perjungiamųjų tiristorių, kurių instaliuota galia yra lygi pagrindinių tiristorių sumontuotajai galiai dėl daugkartinio srovės perjungimo jo keitimo laikotarpiu. Dėl šios priežasties keitiklio nuostoliai pastebimai padidėja. Konverterio lygintuvo sekciją sudaro tiristoriai VS1 - VS4 ir diodai VD1 - VD4. Lygintuvo perjungimo blokas susideda iš perjungimo tiristorių, perjungimo droselių LK ir perjungimo kondensatorių Sk.
Inverterio perjungimo grandinėse yra perjungimo kondensatoriai Sk ir perjungimo droseliai Lk.
Kaip keitiklis buvo naudojamas įtampos keitiklis, kuriame, be dažnio reguliavimo, galima reguliuoti įtampą pagreičio metu įvedant PWM. Įtampos impulsų pločio moduliavimą užtikrina perjungimo mazgas kiekvienai fazei, pavyzdžiui, fazei A. Naudojant greitaeigius tiristorius, galima kelis kartus per pusę periodo perjungti įtampos poliškumą vienu metu pulso trukmės reguliavimas. Tai pasiekiama pakaitomis praleidžiant srovę per perjungimo tiristorius ir atitinkamai užrakinant pagrindinius tiristorius.
Inverterio įėjimo tarpinėje jungtyje yra filtras Lφ - Sf, skirtas dvigubam maitinimo dažniui kintamoji įtampa, ir filtrų kondensatoriai Plg.
Induktoriai Lc naudojami siekiant sumažinti srovės aukštesniųjų harmonikų amplitudes traukinio greitėjimo metu. Pagreičio pabaigoje droseliai trumpai sujungiami kontaktorių K1 - K3 kontaktais.
Išeinant į Nominali įtampaĮtampos impulsų moduliavimas sustoja, o fazinės įtampos ir srovės bangos formos tampa normalios įtampos keitikliui (žr. 13.11 pav.).
Vakarų Vokietijos įmonė AEG, kurdama elektrinio lokomotyvo keitiklį, pasirinko kitokią koncepciją, kurios schema parodyta fig. 13.13 val., a. Čia atliekamas įtampos amplitudės reguliavimas lygintuvo grandyje ir dažnio reguliavimas srovės keitiklyje, kuriam nereikia perjungti tiristorių, o tai labai supaprastina keitiklį. Pagrindiniai tiristoriai gali būti lėto veikimo. Nereikia filtro kondensatoriaus.




7 pav. Diagrama, rodanti, kaip kontaktorius valdomas dviem ritėmis, kurių kiekviena turi savo valdymo jungiklį. Kontaktoriai plačiai naudojami traukiniuose ir tai yra geras pavyzdys mums parodyti, kaip praktiškai veikia kelių blokų valdymas.




8 pav. Ši diagrama iliustruoja kelių vienetų valdymo principą 3 vagonų traukinio atžvilgiu. Tai paprastas pavyzdys, parodantis, kaip kiekvieno automobilio žibintai įjungiami ir išjungiami naudojant šviesos kontaktorių. Kontaktorius užsidaro, kai įjungiama jo „įmontuota“ ritė, arba atsidaro su „išjungimo“ rite, kad jį atrakintų, kai reikia išjungti šviesas.



Ryžiai. 13.11. Fazių įtampų ir srovių bangos forma be keitiklio impulsų pločio moduliavimo
Ryžiai. 13.12. Elektrinio lokomotyvo E-120 keitiklio maitinimo grandinių schema

Tačiau perjungimo kondensatorių talpa turi būti didelė, nes perjungimo grandinė apima traukos variklio apvijų induktyvumą. Tiristoriams tobulėjant, srovės keitikliai praranda savo pirminius privalumus.



Ryžiai. 13.13. Asinchroninių traukos variklių su nuolatinės srovės grandine (a) ir be nuolatinės srovės jungties (b) keitiklių grandinės:
K1 - stabdžių jungiklio kontaktorius; Cf - filtro kondensatorius; L - filtro reaktorius; Lc - išlyginimo reaktorius; VDI - stabdymo diodas; VD2 - atvirkštinis diodas; VSI - pagrindinis tiristorius; p2 - stabdymo tiristorius; P - stabdymo rezistorius; p2 - stabdymo rezistoriai variklio grandinėje
Kai ERS maitinamas iš nuolatinės srovės tinklo, Siemens (Vokietija) sukūrė keitiklį, parodytą fig. 13.13 val., gim. Jame yra srovės keitiklis ir įvesties impulsų pertraukiklis, užtikrinantis sklandų nuolatinės srovės įtampos reguliavimą. Traukos režimu kontaktai K1 - KZ yra uždaryti. Tiristorių smulkintuvas su pagrindiniu tiristoriumi VS1, kurio įėjime įvedama maždaug pastovaus lygio pastovi įtampa, pastarąjį paverčia kintamąja pastovia įtampa. Ši įtampa per tarpinės nuolatinės srovės grandies išlyginimo reaktorių Lc tiekiama į keitiklį (tiristorius 4 - 6 ir diodai VD3 - VD8), kuriame nuolatinė srovė paverčiama trifaze stačiakampių impulsų, paslinktų 120 laipsnių. ° kiekvienai fazei. Inverteris reguliuoja išėjimo srovės dažnį. Paleidimo metu, esant žemam variklio maitinimo dažniui, moduliuojama impulsinė srovė, dėl ko statoriaus fazinė srovė įgauna trapecijos formą.

Kelių vienetų sistemoje įrangos rinkiniai traukinyje valdomi iš vienos vietos. 8 paveiksle visi traukinio apšvietimo kontaktoriai yra prijungti prie laidų laidų, šiuo atveju vienas skirtas „įjungti“, kitas – „išjungti“. Kad būtų išvengta neteisėto valdymo mygtukų naudojimo, dauguma svarbiausių grandinių kabinoje yra izoliuotos „valdymo jungikliu“ arba „kabinos jungikliu“. Tai yra raktas ir raktai išduodami tik kvalifikuotiems vairuotojams arba palydai. Tas pats principas, kaip naudojami kontaktoriai ar relės, galioja visoms kitoms traukinių valdymo sistemoms – eismo valdymo, stabdžių valdymo, šildytuvų, durų, oro kondicionavimo, viešųjų pranešimų ir kt.

Parametras

Traukos variklių tipai

galia, kWt

Akimirka, κΗ μ

Maksimalus sukimosi greitis,

Žinoma, kiekvienos įrangos srovė transporto priemonė, kaip ir šiuo atveju, kai apšviečiama, gaunama iš atskiro šaltinio - akumuliatoriaus, generatoriaus pavidalu kintamoji srovė, inverterio arba elektrinio traukinio linija. Kaip neleisti vienam lokomotyvui pakilti ne ta kryptimi? Na, jis yra įmontuotas į laidus ir yra paprastas, kaip parodyta paveikslėlyje.

Asinchroninė traukos elektrinė pavara metro vagonuose. Pamoka




9 paveikslas. Diagrama, kurioje parodyta sujungimo schema, reikalinga tam, kad tame pačiame traukinyje esantys lokomotyvai arba kelių riedmenų vienetai galėtų važiuoti pirmyn ir atgal, nepaisant važiavimo krypties. Kiekvienas maitinimo blokas turi priekinį ir grįžtamąjį laidą, prijungtą prie tam tikro tipo priekinio ir atbulinio jungiklio kabinoje. Atsižvelgiant į 1 bloką, jei mašinistas pasirenka „Pirmyn“, įjungiama priekinė laidų sistema ir įjungiama „tiesioginė relė“, kuri priverčia lokomotyvą judėti pirmyn.

Svoris, kg

Stulpų skaičius

Fazės įtampa, V

Statoriaus srovės dažnis, Hz

Rotoriaus srovės dažnis, Hz

Siekiant užtikrinti teisingą kryptį, antrasis lokomotyvas, kuris yra prijungtas prie pirmojo, jungia laidus pirmyn ir atgal trumpiklyje. Jei antrasis lokomotyvas nukreiptas priešinga kryptimi nei pirmasis, jo grįžtamasis laidas bus įjungtas taip, kad lokomotyvas važiuotų ta pačia kryptimi kaip ir jo partneris. Siekiant užtikrinti, kad taip nutiktų visada, visų kelių dėžučių trumpikliai turi sukryžiuoti priekinius ir atbulinius laidus.

Bet jūs galite paklausti, o jei lokomotyvai atsukti ta pačia kryptimi? Jums nereikia sukryžiuotų laidų trumpiklyje. Sukryžiuoti laidai trumpiklyje padarys antrąjį loką priešais. Dabar, nesvarbu, kuris kelias aplink lokomotyvus yra sujungtas vienas su kitu ir kokia tvarka į priekį, komanda visada varys visus įrenginius ta pačia kryptimi, o atvirkštinė komanda privers visus įrenginius judėti priešinga kryptimi.

pavaros santykis

Išorinis skersmuo, m

Oro tarpas, mm

Elektriniu stabdymo režimu atsidaro stabdžių jungikliai K1 ir K2 ir, naudojant tiristorių VS3, galima prijungti stabdymo rezistorių. Stabdant asinchroninė mašina veikia generatoriaus režimu, o keitiklis veikia kaip valdomas lygintuvas. Tai pakeičia poliškumą nuolatinė įtampa Ud, bet dabartinė kryptis Id išlieka ta pati.



Ryžiai. 13.14. Elektrinio lokomotyvo E-120 traukos pavara

Norint įgyvendinti reikiamą stabdymo momentą esant bet kokiam traukos variklio rotoriaus greičiui, būtina reguliuoti stabdymo galią keičiant nuolatinės srovės įtampą ir srovę. Šias funkcijas atlieka nuolatinės srovės pertraukiklis, kuris, atidarius stabdžių jungiklio kontaktus, nepraleidžia energijos srauto iš kontaktinio tinklo. Laikrodžio režimu smulkintuvas periodiškai veikia trumpieji jungimai grandinės per stabdžių diodą VD1. Tuo pačiu metu pertraukiklio laidžios būsenos metu srovė tarpinės jungties reaktoriuje Lc didėja, o nelaidžios būsenos metu mažėjanti nuolatinė srovė arba siunčiama į kontaktinį tinklą. , užsidarantis per diodus VD1 ir VD2 (regeneracinis stabdymas), arba, kai nėra regeneruotos energijos imtuvų, suveikiant stabdymo tiristorių (reostatinis stabdymas) srovė patenka į stabdymo rezistorių. Stabilizuoti rekuperacijos režimą stabdant su dideliu greičiu naudojami ribojantys rezistoriai 2, kurie kitais darbo režimais yra šuntuojami trumpojo jungimo kontaktoriumi. Tarp keitiklio ir variklio sumontuoti rezistoriai, kad keitiklis nepatektų į viršįtampią.
Elektrinių lokomotyvų E-120 ir E-1200 traukos variklių konstrukcijos buvo išbandytos ilgai eksploatuojant. Šių mašinų parametrai pateikti lentelėje. 13.6.
Visi oro pajėgų naudojami asinchroniniai traukos varikliai turi keturių polių konstrukciją, todėl keitiklio jungtyje reikia taikyti įtampos impulsų moduliavimą, nes tai sumažina veikimo dažnį iki maksimalaus. fazinė įtampa variklis ir galima sumažinti moduliacijos laikrodžio dažnį, o tai sumažina perjungimo nuostolius.
Traukos variklių projektinis greitis yra didelis, nes nėra jokių apribojimų srovės surinkimui ir rotoriaus stiprumui. Tai leido sumažinti apskaičiuotą sukimo momentą esant didelėms traukos jėgoms ant rato ratlankio dėl didelio perdavimo skaičiaus.
Reikėtų pažymėti, kad traukos asinchroniniuose varikliuose naudojami labai pažangūs variklio inkaro guoliai, kurie reikšmingais momentais leidžia pasiekti maksimalų greitį iki 3600 aps./min. Vienas iš dizaino elementai yra polimero separatoriaus naudojimas. Ačiū aukštas dažnis rotaciniai traukos varikliai turi palyginti mažą masę naudojant įprastą oro aušinimo būdą.
Ryžiai. 13.14 paaiškinama traukos pavaros konstrukcija. Visų pirma atkreipiamas dėmesys į silkės krumpliaračius, kurie leidžia perduoti dideles jėgas esant minimaliam pavaros pločiui. Jėgos perdavimas iš tuščiavidurio veleno į ratą vykdomas lankstinėmis elastinėmis movomis, panašiomis į Alstom tipo transmisiją.
Apskritai, trauka asinchroniniai varikliai o transmisijos yra gana tobulos, o tai aiškiai parodo didelį potencialą tobulinti traukos pavaros konstrukciją.

Asinchroninis varikliai su voverės narveliais labai paprastas dizainas; Jie pasižymi dideliu veikimo patikimumu, mažomis gamybos ir remonto sąnaudomis bendri matmenys ir svorio, palyginti su nuolatinės srovės varikliais, nereikalauja ypatingos priežiūros, išskyrus guolių, izoliacijos, kontaktinių jungčių stebėjimą ir turi patenkinamas traukos savybes. Padidėjus rotoriaus greičiui virš sinchroninio (greičio magnetinis laukas) automatiškai persijungia į generatoriaus režimą be jokio perjungimo, o tai supaprastina elektros schema naudojant elektrinį stabdymą.

Be privalumų, asinchroniniai elektros varikliai turi nemažai trūkumų, dėl kurių sunku juos naudoti riedmenyse. Variklio paleidimo charakteristika su voverės narvelio rotorius esant pastoviam srovės dažniui, jis nesuteikia didelių pagreičių, nes paleidimo momentas yra palyginti mažas ir didėja iki didžiausios vertės didėjant greičiui. Variklio greičio reguliavimas yra sudėtingas. Oro tarpas tarp statoriaus ir rotoriaus yra labai mažas. Padidinus tarpą, didėja masė ir variklio dydis. Elektros variklio užvedimas su voverės narvelio rotoriumi yra susijęs su dideliais galios nuostoliais ir apvijų šildymu.

Galios puslaidininkių technologijų pažanga ir automatikos įrankiai leidžia sukurti patikimus ir ekonomiškus statinius dažnio keitiklius, kurių matmenys ir svoris priimtini dyzeliniams lokomotyvams. Dėl to praktinis naudojimas dyzelinių lokomotyvų kintamosios srovės pavarų dėžėje su asinchroniniais voverės narveliais elektros varikliais, ypač todėl, kad dyzeliniams lokomotyvams su

Ryžiai. 3.23. Traukos asinchroninis elektros variklis ED-900 (išilginiai ir skersiniai pjūviai):

1 - velenas; 2- poveržlė; 3- ritininiai guoliai; 4 - guolių skydai; 5- įvorė; 6 - rotoriaus šerdis; 7-statoriaus apvija; Aš esu statoriaus šerdis; 9-kūnas (skeletas); 10 apsauginis korpusas; vienas/- trumpojo jungimo apvija rotorius; 12-- rotoriaus šerdies griovelis; 13- statoriaus šerdies griovelis; 14 - potvynis; 15 vėdinimo kanalas; 16- spaustukų dėžutė; 17 - ventiliacijos angos rotoriaus šerdyje su dyzeliniais varikliais, kurių galia didesnė nei 2940 kW, naudojant nuolatinės srovės traukos variklius, reikės žymiai apsunkinti jų konstrukciją (naudoti surenkamus arba suvirintus rėmus, kompensacines apvijas ir kt. arba padidinti ašių skaičių). Charkovo gamykla "Electrotyazmash" juos. Leninas, Vorošilovgrado dyzelinių lokomotyvų gamykla, pavadinta V.I. Spalio revoliucija ir Talino elektromechaninė gamykla. Kalininas sukūrė 2940 kW galios dyzelinį lokomotyvą TE120 su kintamosios srovės transmisija, kuriame naudojami asinchroniniai voveraičių traukos varikliai ED-900 (3.2.3 pav.) su atramine-rėmo pakaba (žr. 3.4 lentelę).

Kintamosios srovės traukos mašinose magnetinė grandinė, pagaminta iš elektrotechninio plieno lakštų, negali vienu metu tarnauti kaip mašinos rėmas (nepakankamas jos formos stabilumas), todėl ji tvirtinama statoriaus korpuse. Korpuso sienelių (skeleto) storis nustatomas pagal stiprumo sąlygas ir sąsają su kitomis mašinos dalimis: guolių skydais, ortakių dalimis ir kt.

Pagrindinės variklio dalys: statorius, rotorius ir galiniai skydai su guoliais. Statoriuje yra korpusas 9, šerdis 8, apvija 7 ir slėgio poveržlės. Lietas apvalus korpusas turi vidines ašines standinimo briaunas, kurios sudaro statoriaus aušinimo oro kanalus. Rėmas turi du liukus oro įleidimui ir išleidimui. Išėjimo liukas yra su apsauginiu korpusu, kuris neleidžia vandeniui patekti į variklio vidų (plaunant vežimėlius).

Statoriaus paketas surenkamas iš elektrotechninio plieno lakštų ant specialių prizmių ir tvirtinamas slėginėmis poveržlėmis. Statoriaus apvija (dviejų sluoksnių kilpos apvija) dedama į statoriaus šerdies griovelius ir tvirtinama juose izoliaciniais pleištais. Statoriaus apvijos ritės priekinės dalys yra pritvirtintos kūginiais žiedais. Suvyniotas statorius pasukamas išilgai prizmių ir įspaudžiamas į korpusą. Izoliacija nuo statoriaus apvijos korpuso pagaminta iš poliamido plėvelės. Rotorius susideda iš veleno 1, įvorės (šerdies) 5, šerdies 6" ir apvijos 1/.

Ant veleno prispaudžiama vamzdžio formos įvorė, o ant jos prispaudžiama iš elektrotechninio plieno lakštų surinkta rotoriaus šerdis. Trumpojo jungimo apvija pagaminta „voverės narvelio“ pavidalu, užpildant šerdies griovelius ir galus aliuminio lydiniu. Oro tarpas tarp statoriaus ir rotorius I, G> mm Guolių mazgų konstrukcija panaši į nuolatinės srovės traukos variklių guolių mazgus.

SUŽADĖJIMAI, PAGALBINIAI GENERATORIAI IR ELEKTROS VARIKLIAI