содержание   ..  10  11  12  13  14  15  ..

2.5

Вспомогательное электрооборудование электроподвижного состава

Назначение. При протекании электрического тока по обмоткам электродвигателей и трансформаторов, а также через резисторы и полупроводниковые приборы в них выделяется тепло, которое может привести к нагреву соответствующего оборудования выше допустимой температуры. Поэтому тяговые двигатели, пусковые и тормозные резисторы, трансформаторы, полупроводниковые преобразователи э.п.с. имеют принудительное воздушное охлаждение. Кроме того, для циркуляции масла в баке главного трансформатора на э.п.с. переменного тока предусмотрен масляный насос.

Электродвигатели для привода вентиляторов и насосов, а также компрессоров тормозной системы поезда относятся к вспомогательному электрооборудованию. Сюда же относят устройства для преобразования напряжения контактной сети в постоянное стабилизированное напряжение 50 или 110 В для питания цепей управления э.п.с., а также в трехфазное переменное напряжение 380 или 220 В для работы вспомогательных электродвигателей. К вспомогательному электрооборудованию относятся также цепи отопления и освещения служебных помещений, пассажирских салонов и вагонов пассажирского поезда.

На всех типах э.п.с. постоянного тока цепи отопления питаются непосредственно от контактной сети. На пассажирских электровозах переменного тока (ЧС4, ЧС8) предусмотрена отдельная вторичная обмотка главного трансформатора напряжением 3 кВ для электрического отопления вагонов. Отопление пассажирских салонов электропоездов переменного тока ЭР9 осуществляется от отдельной обмотки главного трансформатора напряжением 600 В.

Электродвигатели вспомогательных машин. На электровозах постоянного тока для привода вспомогательных машин применяют электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения, питаемые непосредственно от контактной сети напряжением 3 кВ. Такая система имеет простейшую электрическую схему, но электродвигатели постоянного тока мощностью до 50 кВт при таком напряжении очень тяжелы и громоздки. Для упрощения системы вспомогательных машин на электропоездах постоянного тока новых типов ЭР2Р, ЭР2Т, ЭД2Т, ЭД4, ЭД4М и ЭР30 используют мотор-генератор, содержащий один электродвигатель постоянного тока 3 кВ и генератор трехфазного переменного тока напряжением 380 В и частотой 50 Гц. От этого генератора получают питание асинхронные трехфазные электродвигатели всех вспомогательных устройств.

Трехфазные асинхронные машины для привода вспомогательных нагрузок применяют также на электровозах и электропоездах переменного тока. Здесь имеется преобразователь однофазного переменного напряжения в трехфазное, называемый фазорасщепителем. На пассажирских электровозах переменного тока ЧС4 и ЧС8 в качестве вспомогательных машин используют электродвигатели постоянного тока, питаемые через выпрямители.

Принцип действия трехфазного асинхронного электродвигателя.

Рис. 2.23. Схема, поясняющая принцип действия асинхронного электродвигателя переменного тока (а) и диаграмма трехфазного напряжения (б)



Таким образом, неподвижные обмотки статора создают вращающееся магнитное поле. Например, рассматриваемая система обмоток создает вращающееся поле, которое совершает один оборот за 0,02 с, т. е. круговая частота его вращения равна 50 об/с, или 3000 об/мин. Вращающееся магнитное поле, создаваемое обмотками статора, проходит через стальной сердечник ротора Р, пересекает замкнутую накоротко обмотку ротора ОР и наводит в ней ток. При взаимодействии магнитного поля статора и тока обмотки ротора создается вращающий момент, под действием которого Р начинает вращаться вокруг оси О в ту же сторону, что и магнитное поле статора. Частота вращения ротора асинхронного двигателя всегда несколько меньше частоты вращения магнитного поля статора, так как только в этом случае в обмотке ротора индуцируется ток. Отсюда возникло название двигателя «асинхронный» (от греческого «асинхронос», т. е. не совпадающий по времени). Разность частот вращения магнитного поля статора и ротора называется скольжением, которое выражают в долях от частоты вращения магнитного поля статора. Обычно скольжение составляет 3-6%.

Преимущества асинхронных двигателей по сравнению с коллекторными электродвигателями постоянного тока состоят в следующем: простота конструкции, отсутствие коллектора и щеток, значительно меньшая стоимость, более высокая надежность. Недостатки

асинхронных двигателей связаны со сложностью регулирования частоты вращения и необходимостью преобразования на э.п.с. питающего напряжения в трехфазное. Эти недостатки создают определенные трудности в применении асинхронных двигателей в качестве тяговых, но не препятствуют их использованию в системах, привода вспомогательных машин.

В схеме электрической цепи вспомогательных машин электровозов переменного тока (рис. 2.24) обмотка трансформатора питает однофазным переменным током фазорасщепитель ФР, который по принципу действия аналогичен асинхронному электродвигателю. При вращении его ротора в обмотке третьей фазы индуцируется ЭДС, которая вместе с напряжением обмотки трансформатора образует трехфазную систему напряжений. От этой системы напряжения питаются трехфазные асинхронные мотор-вентиляторы МВ1-МВЗ, мотор-компрессор МК, и мотор-насос МН трансформатора. Конденсаторы С в этой системе служат для улучшения симметрии фаз трехфазного напряжения на электродвигателях вспомогательных машин.

Рис. 2.24. Электрическая схема вспомогательных машин э.п.с. переменного тока

содержание   ..  10  11  12  13  14  15  ..