Электрооборудование трамваев и троллейбусов (Е.Е. Корягина) - часть 7

ГЛАВА IX ИМПУЛЬСНОЕ УПРАВЛЕНИЕ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОДВИЖНОМ СОСТАВЕ

40. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Под импульсными системами управления тяговым приводом понимают такие системы управления, в которых используется один или несколько импульсных регуляторов, осуществляющих регулирование того или иного параметра (тока, напряжения, скорости и т. п.) посредством дискретного (прерывистого) изменения другого параметра.

Появление импульсных систем управления на городском электрическом транспорте явилось следствием развития силовой полупроводниковой техники.

Появились мощные кремниевые диоды и тиристоры, способные пропускать токи в несколько сотен ампер и выдерживать напряжения свыше тысячи вольт. Тиристоры и диоды, обладая малой массой и размерами, высоким коэффициентом полезного действия (малыми потерями энергии), большим быстродействием, обеспечили перспективу применения их на подвижном составе городского электрического транспорта, в частности, для управления тяговыми электродвигателями. Характерная нелинейность вольт-амперных характеристик управляемых и неуправляемых диодов (рис. 90) обусловила появление большого класса бесконтактных схем различного рода статических преобразователей, в том числе преобразователей постоянного тока.

41. ИМПУЛЬСНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ НА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЯХ ПРИ ПУСКЕ

Импульсный способ регулирования напряжения на приводных электрических машинах известен сравнительно давно, однако только с появлением силовых полупроводниковых приборов, в первую очередь тиристоров и диодов, он начал применяться на городском электрическом транспорте.

Благодаря высокому быстродействию (малым временам включения) тиристорные регуляторы способны подводить напряжение к тяговым двигателям очень короткими импульсами. При этом среднее напряжение на двигателе определяется параметрами этих импульсов — формой, длительностью и частотой их следования.

Рассмотрим принципиальную схему включения тиристорного регулятора напряжения на тяговом двигателе при пуске (рис. 91, а). Здесь нагрузка, состоящая из двигателя с обмоткой последовательного возбуждения ОВ, питается от контактной сети постоянного тока Uкс через тиристорно импульсный регулятор напряжения (ТИР), условно изображенный в виде тиристора в прямоугольнике. Работу такого тиристорного регулятора будем представлять

42. ИМПУЛЬСНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ НА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЯХ ПРИ ТОРМОЖЕНИИ

Электрическое торможение. В тиристорно-импульсных системах управления регулирование напряжения на тяговых двигателях (генераторах) в режиме электрического торможения осуществляется периодическим изменением цепи нагрузки с помощью тиристорного регулятора. В зависимости от характера нагрузки различают рекуперативное или реостатное торможение.

При рекуперативном торможении нагрузкой является контактная сеть с потребителями электроэнергии в виде других единиц подвижного состава, работающих в режиме тяги.

Нагрузкой при реостатном торможении является тормозной реостат, устанавливаемый на подвижном составе.

Нетрудно видеть, что надежность реостатного торможения существенно выше, чем рекуперативного, поскольку реостатный тормоз не зависит от условий токосъема, наличия потребителей в контактной сети, соотношения суммарной мощности рекуперирующего и потребляющего подвижного состава на данном участке питающей сети и т. д. С другой стороны, при реостатном торможении вся энергия движущейся транспортной единицы переходит в тепловую энергию тормозных реостатов, в то время как при рекуперативном

43. ТИРИСТОРНО-ИМПУЛЬСНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

При управлении тяговыми двигателями на подвижном составе возникает необходимость регулировать возбуждение тягового двигателя, как правило, в трех случаях:

в начальной стадии пуска для получения более плавного нарастания силы тяги. Для этого в момент подключения двигателей к источнику питания осуществляют максимальное или частичное ослабление возбуждения с последующим его усилением до полного возбуждения;

44. СГЛАЖИВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА В СИСТЕМАХ С ТИРИСТОРНО-ИМПУЛЬСНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Характерной особенностью тиристорно-импульсных систем является периодическое скачкообразное изменение тех или иных параметров схемы или ее структуры. Это приводит к появлению периодических переменных составляющих тока и напряжения на различных участках электрических цепей. Эти переменные составляющие тока и напряжения являются нежелательными и даже опасными с точки зрения сохранности электрооборудования. Поэтому для их сглаживания, т. е. уменьшения амплитуды переменной составляющей, применяют сглаживающие устройства. Наиболее экономичными являются реактивные сглаживающие устройства, так как потери электроэнергии в них невелики.

На подвижном составе городского электрического транспорта различают входные и выходные сглаживающие устройства. Входные сглаживающие устройства предназначены для ограничения пульсаций тока и напряжения в контактной сети, а также напряжений на тиристорном прерывателе. Выходные сглаживающие устройства предназначены для снижения пульсаций тока и напряжения в нагрузке, т. е. в тяговых двигателях.

Входные сглаживающие устройства. При тиристорно-импульсном управлении двигателей на входе системы регулирования устанавливают Г-образный входной фильтр, состоящий из катушки индуктивности Lф, включаемой последовательно, и конденсатора Сф, подключаемого параллельно системе регулирования.

Нагрузка первой фазы зашунтирована своим нулевым диодом Д1. В этот период времени ток в нагрузке первой фазы нарастает. После выключения ТИР1 ток нагрузки первой фазы спадает, замыкаясь через диод Д1. Аналогично после включения ТИР2 нарастает ток нагрузки второй фазы. Нагрузкой второй фазы являются катушка индуктивности L2 и двигатель. После выключения ТИР2 ток нагрузки второй фазы уменьшается. Далее процессы повторяются.

содержание .. 5 6 7 8 ..