Регулирование частоты вращения якоря тягового двигателя

U _дв =Е_дв+ I·R; Е_дв=Ф ·n· С_м.

                                    U _дв =Ф · n· С_м+ I·R;             

Из формулы видно, чточастота вращения якоря двигателя зави­сит от подводимого на его зажимы напряжения и от магнитного потока. Так же зависит от внутреннего падения напряжения двигателя, но им пренебрегают, так как оно незначительно, в связи с малым сопротивле­нием двигателя (≈ 0,2 Ом).

При запуске двигателя его ЭДС равна нулю, а потому через  двигатель может пойти большой ток, который вызовет его порчу. Чтобы этого, не случилось, последовательно с двигателемвключают пусковые резисторы, такой величины, чтобы пусковой ток не превышал 1,5 номинальной величины.

 В дальнейшем, когда якорь будет вращаться, будет возникать ЭДС, которая ограничивает ток,  и пуско-тормозные резисторы в этом случае постепенно выводятся. А при достижении номинальной частоты вращения выводятся полностью.

Падение напряжение тягового двигателя при пуске будет равно примерно 45 В.. А когда пуско-тормозные резисторы будут выведены пол­ностью, то падение напряжения на двигателе увеличивается до 750 В, а, следовательно, увеличивается и скорость.

Дальнейшее увеличение частоты вращения якоря двигателя полу­чаем за счет изменения магнитного потока, причем при уменьшении маг­нитного потока частота вращения возрастает. Увеличение частоты вращения якоря двигателя производится следующим образом: при уменьшении тока вобмотке возбуждения уменьшается магнитный поток, а при умень­шении магнитного потока уменьшается противо-ЭДС, наведенная в якоре, а таккак ЭДС двигателя уменьшается, то увеличивается ток, проходя­щий через якорь, а, следовательно, увеличивается вращающий момент дви­гателя. Таким образом, при небольшом уменьшении магнитного потока в обмотке возбуждения, ток в якоре резко возрастает, а, следовательно, будет возрастать и вращающий момент. Этот способ увеличения частоты вращения якоря двигателя достигается путем ослабления поля. На ЭР-2Т имеется 6 ступеней ослабления поля.

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ТОРМОЖЕНИЕ

Согласно принципа работы двигателя и генератора можно установить, что электрическая машина может работать как в качестве гене­ратора, так и в качестве двигателя. Если к электрической машине подвести электроэнергию из сети, то она будет работать как двигатель. Если, наоборот, вращать якорь электрической машины (в данном случае кол.парой), то электрическая машина будетработать как генератор, который стремится затормозить вал первичного двигателя (кол.пары), то есть создает тормозящий момент противоположный вращающему усилиюколесной пары, который зависит от тока, отдаваемого генератором и магнитного потока.

М_тор= I· Ф· C _м

Когда силы движущегося поезда обеспечивают вращение якорей двигателя с такой скоростью, что суммарная ЭДС двигателей становит­ся выше напряжения контактной сети, тогда при данном генераторном режиме получаем рекуперативное торможение с отдачей электрической энергии в контактную сеть.

При электрическом торможении на низких скоростях, когда двигатели по-прежнему работают в генераторном режиме, а эдс не могут создать больше напряжения контактной сети, то приходится отключать эти машины от контактной сети и подключать их на пускотормозные резисторы. При этом, вырабатываемая электрическая энергия бесполез­но расходуется на нагрев пускотормозных резисторов и носит назва­ние реостатного торможения.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

 

Характеристиками тягового двигателя называют графическое изображение силы тяги, скорости и к. П. Д. В зависимости от тока.

Сила тяги F зависит от тока в прямой пропорциональности, то есть, чем больше ток, тем больше сила тяги   

F = I· Ф· C _м

Скорость υ зависит от тока в обратной пропорциональности, то есть, чем выше скорость, тем меньше ток (за счет противо-эдс).

КПД η зависит оттока с учётом потерь в тепловом процессе, то есть у холодного двигателя η возрастает, а у нагрето­го уменьшается.

ПОТЕРИ В ДВИГАТЕЛЕ И ЕГО КПД

Механические - в подшипниках, трение щеток о коллектор, деталей якоря о воздух и прочие.

Электрические - обмотка якоря и обмотки главных полюсов обладают сопротивлением, препятствующим протеканию тока, данные поте­ри вызывают нагрев проводников обмоток якоря и возбуждения.

Магнитные - образование вихревых токов, перемагничивание стали сердечника. При вращении якоря каждая его точка проходит то под северным, то под южным полюсом.

Добавочные - возникают при нагрузке машины в результате появления вихревых токов, они появляются в процессе коммутации.

Соотношение между потребляемой мощностью и отдаваемой – есть КПД. Он всегда меньше единицы.

                                          

 ≈0,90- 0,92

 

Максимальную величину кпд имеет при номинальной мощности. При перегрузке кпд начинает падать.