Электровозы переменного тока со статическими преобразователями - Тихменев Б.Н.
Скачать (прямая ссылка):
В принципе для анализа может быть применен изложенный выше метод, основанный на определении углов коммутации и нахождении выпрямленного напряжения и тока, первичного тока и т. д. по зависимостям, которые определяются формами кривых напряжений и токов в цепях. Однако при двух, а тем более нескольких электровозах решение этой задачи становится сложным, так как процесс коммутации тока в выпрямителе каждого отдельного электровоза оказывает влияние на остальные. ¦96
Рис. 62
Поэтому необходимо изыскание хотя бы и приближенного, но простого метода расчета, прежде всего величин падений напряжения в сети.
Для этого целесообразно воспользоваться именно тем обстоятельством, что мощность выпрямленного тока определяется средними значениями напряжения, а не эффективными. Соответственно и падения напряжения в цепи переменного тока, в том числе и индуктивные, при нагрузке выпрямительных электровозов теряют векторную форму и выражаются точнее и проще в виде скалярных величин, подобно падениям напряжения в цепях постоянного тока.
Такая простейшая зависимость имеет место в выражении (62) для случая Xe = то, т. е. полного сглаживания выпрямленного тока. Здесь потеря выпрямленного напряжения, вызываемая индуктивностью X, не зависит от углов начала и окончания коммутации тока и выражается так же, как падение напряжения в активном сопротивлении для цепи постоянного тока, причем
2
эквивалентное сопротивление равно -X. В этом случае при ра-боте электровоза от сети выпрямленное напряжение будет
Ue =Ueo-~ (Xn + Ixct + Xt) Ie, (125)
где XnIe - представляет падение напряжения в трансформаторе подстанции; -Ixcrh - падение напряжения в контактной сети.
Тогда в качестве величины напряжения на вторичных шинах подстанции удобнее рассматривать среднее значение напряжения за полупериод
Uen = Ueo-^XnIe (126)
и в качестве напряжения на токоприемнике электровоза
Uвт - Uen -- ІХст Ie, (127)
7С
или
Ubt = Uec-- (Xn + Ixcr) Ie- (128)
7Г
Такое понимание напряжения иа шинах подстанции и токоприемнике дает наиболее удобную зависимость от нагрузки. Например, зависимость напряжения на вторичных шинах подстанций Uen = f {Iв )> которую можно рассматривать как внешнюю характеристику подстанции, здесь представляется наклонной прямой. Эффективное же значение этого напряжения является функцией
7 Заказ 2234 97
углов коммутации выпрямителя электровоза. Поэтому внешняя характеристика подстанции, выраженная в эффективном напряжении, представляет семейство кривых, зависящих от величины сопротивления сети Іхсті т. е. положения электровоза относительно подстанции [5].
Следует отметить, что эффективное значение напряжения в данном случае имеет смысл только в том отношении, что оно измеряется в реальных условиях обычными измерительными приборами, хотя возможно измерение и средних значений выпрямленного напряжения. Эффективное напряжение на токоприемнике электровоза однозначно не определяет величины выпрямленного напряжения и скорости движения электророза, но определяет режим работы некоторых вспомогательных устройств электровозов, в том числе асинхронных вспомогательных машин.
Однако простейшая линейная зависимость падений напряжения от величины индуктивного сопротивления X и выпрямленного тока Ie имеет место только при бесконечно большой индуктивности Xe в цепи двигателей электровоза, т. е. при полном сглаживании выпрямленного тока. Если Xe имеет конечную величину, то пропорциональность между падением выпрямленного напряжения и выпрямленным током, а также индуктивным сопротивлением цепи нарушается.
Более сложная зависимость падения напряжения от Ie видна
из кривых 7/- = /(7^) (см. рис. 48). Однако если рассматривать ueo у'xl
рабочую область этих кривых при падениях напряжения на
U X
30-35% или у~ = 0,65 -г- 1,0, а также для значений
Ueo А
то приближенно прямолинейная зависимость выпрямленного напряжения оттока может быть принята и в этом случае. Учитывая
расположение семейства кривых ниже прямой ос, для
А
приближенной прямолинейной зависимости следует задать несколько большее значение коэффициента при X. Можно принять функцию
і ^ і 11J-IJ " ' / '
L'eo 1 г
или
Ue = Ueo--XIe, (129)
¦я
которая заменяет семейство кривых в рассматриваемой области с погрешностью не более 5%.
По кривым рис. 48 нельзя судить о характере зависимости индуктивного падения напряжения от величины сопротивления Xy которая в выражении (129) принята прямолинейной.
98
Для проверки приемлемости этого допущения удобно кривые рис. 48 представить в виде семейства кривых = / j j-1 при
u6o \'х'
Xe = const и Ie = const. В этом случае независимая переменная
Y будет изменяться за счет Ix = ^L, т. е. изменение^ = /8 'х X Ix Um л
здесь вызывается изменением индуктивного сопротивления цепи
переменного тока X.
X
Если Xe =- const, то X = -тг-
Xe
X
и
j __ VM _ UM Xe _ Xe
- і, * -. ' " - I Xft ' ' ' .
откуда
X " Xe X X
Ie _ Xe I в
^xe X Ix
(130)
где при Xe = const wle= const отношение -J- величина посто-
