Электровозы переменного тока со статическими преобразователями - Тихменев Б.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Для этого случая выпрямленное напряжение равно
"> If Л"
cos ? -f cos a
TT
ил
cos fi -f- cos a
U"
(1І)
30
а угол сдвига основной гармоники тока
а -?
t = P-
2
Коэффициент мощности
^jcosp+ cos.)
н Vr-I- <"-?)]
или _
2/2 Le
V-tn-(cc-?)] ' (13)
В общем виде
U's =S Um, (14)
для двухвентильной схемы
а = ? є = - cosp, (15)
а для трехвентильной или мостовой схемы при^егулировании с буферным контуром
Р==0 а= 1+C0SK (16)
и для двойного регулирования
P^0 ?=COS? + C°Sa. (17)
TT
Выражение (11) для постоянной составляющей выпрямленного напряжения справедливо во всех рассмотренных случаях сеточного регулирования.
Также общими являются выражения для коэффициента мощности (12) и (13).
Сеточное регулирование еще не нашло широкого применения на электровозах. Внедрению препятствуют некоторые недостатки: повышенная пульсация выпрямленного тока, понижение коэффициента мощности, дополнительное искажение первичного тока, вызывающее повышенное влияние контактной сети на линии связи. Последнее является основной причиной отказа от использования сеточного регулирования.
Однако, как отмечалось выше, в настоящее время установлено, что независимо от системы электровоза при электрификации железных дорог на переменном токе промышленной частоты необходимо каблирование линий связи, а при кабельных линиях не исключена возможность некоторого повышения уровня высших гармоник тока за счет сеточного регулирования.
31
Едва ли целесообразно применение чисто сеточного управления, при котором уровень высших гармоник будет чрезмерно высок. Возможно осуществление комбинированного регулирования ступенями трансформатора и сеточного, обеспечивающего плавное изменение напряжения между относительно грубыми ступенями трансформатора. Глубокого регулирования напряжения сетками
при этом не требуется.
Выше указывалось, что существенное влияние на процессы в схеме электровоза оказывают пульсация 1 выпрямленного тока и явление перекрытия, котррые определяются величинами индуктивных сопротивлений цепей переменного и выпрямленного тока. Некоторое влияние оказывают также активные сопротивления цепей. Ниже рассматривается влияние этих факторов на характеристики электровоза и условия работы его оборудования.
Как правило, все процессы рассматриваются применительно к эквивалентной схеме по рис. 11, в которой выпрямление осуществляется мостовой схемой, питаемой синусоидальным напряжением Um Sin tot, в цепи переменного тока имеется индуктивное сопротивление X и активное R, а в цепи выпрямленного тика, т. е. цепи тяговых двигателей, работающих при постоянном напряжении на зажимах Ud, индуктивное сопротивление Xe и активное Re. Здесь Xu R представляют суммы сопротивлений, приведенных ко вторичной обмотке трансформатора с учетом коэффициента трансформации, a Xe и Re-суммарные сопротивления цепи выпрямленного тока, включая тяговые двигатели.
Можно также считать, что рис. Il представляет эквивалентную схему, параметры элементов которой приведены к первичной •обмотке трансформатора электровоза, что удобнее при рассмотрении процессов в системе энергоснабжения. Тот или иной способ приведения не имеет значения для последующего изложения, поскольку все зависимости даются в относительных величинах.
Все соотношения и зависимости в равной мере будут справедливы и для схемы выпрямления с нулевым выводом. Особенности этой схемы должны учитываться только при определении величин эквивалентных сопротивлений, а также нагрузок фазовых обмоток трансформатора.
В связи со сложностью явлений сначала рассматривается раз-( дельное влияние сопротивлений X и Xe как главных факторов, определяющих характеристики системы, далее рассматривается их совместное влияние и в заключение-влияние активных сопротив-г лений.
Рис. Il
32
§ 2. СГЛАЖИВАНИЕ ПУЛЬСАЦИИ ВЫПРЯМЛЕННОГО ТОКА И ВЛИЯНИЕ ПУЛЬСАЦИЙ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОВОЗА
ж
Рассмотрим условия сглаживания пульсаций выпрямленного тока и влияние пульсаций на характеристики электровоза при конечном значении индуктивности в цепи тяговых двигателей Le . По-прежнему полагаем, что индуктивность трансформатора равна нулю, и явление перекрытия отсутствует.
Мгновенное значение пульсирующего напряжения выпрямителя ив уравновешивается противо-э. Д. с. вращения якорей тяговых электродвигателей ев , которая в общем случае может также пульсировать, падением напряжения в активном сопротивлении цепи ie Re и э. д. с.
di Рис. Ila
самоиндукции Le
dt
вызы-
ваемой пульсацией выпрямленного тока, ие = ее + Re ie + Le^j/.
at
где R6 и Le - общее активное сопротивление и общая индуктивность сглаживающих реакторов и тяговых двигателей. Если пренебречь малой величиной Re <", то
- і г die
ue - ^e le j, ,
или dt
. die_ _
Le - Єин - Ue Єл,
т. е. э. д. с. самоиндукции равна разности мгновенных значений напряжения выпрямителя и противо-э. д. с. двигателей.
Графически э. д. с. самоиндукции изображается отрезками ординат, выделенными на рис. Ila штриховкой. В интервале
