Электровозы переменного тока со статическими преобразователями - Тихменев Б.Н.
Скачать (прямая ссылка):
ідр = у Ie ± /2 /"a cos о>t.
146.
Эффективное значение этого тока hp эф = j/^^Y Ів)
+ Ilb
(186)
По нагреванию дроссель должен длительно выдерживать нагрузку, соответствующую длительному режиму тяговых двигателей 1вдл. Если принять Ia4 = 1,2 Ieдл, ТО, учитывая соотношение (185), получим
1ер9ф= |/ (у ^e дл^ + (0,61вдл)2 = 0,78/вйл
вместо Idp эф = 0,5/в дл при отсутствии намагничивающего тока.
Следовательно, в схеме рис. 93 обмотка дросселя и контакторы должны быть рассчитаны с учетом намагничивающего тока, что вызовет увеличение габаритных размеров и веса этих аппаратов. Кроме того, намагничивающий ток дросселя вызывает дополнительную реактивную
OJ Ul
Q
'нв
Mil
Рис. 94
Рис. 95
составляющую тока в первичной обмотке трансформатора, ухудшая коэффициент мощности электровоза.
Более совершенной является схема рис. 96, в которой к каждому выводу трансформатора присоединены два контактора. Здесь ступени регулирования получаются присоединением переходного дросселя к двум смежным выводам (рис. 97, а), как и в предыдущей схеме, а также при двустороннем включении дросселя на один общий ,вывод (рис. 97, б). В первом случае дроссель работает как делитель напряжения секции трансформатора, а во втором - как делитель тока, и его полуобмотки нагружаются током, равным 0,5 Ie . При-
10Д 147
рост напряжения между ступенями в этой схеме равен lIsLUlT. е. в два раза меньше, чем в предыдущей.
В качестве ходовых ступеней, на которых допускается длительное движение электровоза, целесообразно использовать только ступени с включением дросселя на один общий вывод, используя как пусковые ступени с включением дросселя на два вывода. Такой порядок использования ступеней позволяет рассчитывать обмотку дросселя и контакторы по нагреванию на меньший ток нагрузки, поскольку на ходовых позициях намагничивающий ток дросселя отсутствует. Одновременно устраняется ухудшение коэффициента мощности электровоза намагничивающим током дросселя на ходовых ступенях.
ЛЛЛЛ41'
ЛЛ/yWWyWWWVWj
" ё ? ? ^0 ? ?
vyv
H сти- pent Контакторы
t г J ч S S 7 в
1 I 2
2 2 J
3 J If
" <t 5
5 5 6
В В 7
7 7 8
Рис. 96
Меньший прирост напряжения между ступенями (1I^LU вместо LU) может быть использован или для повышения плавности пуска электровоза при одинаковом количестве выводов трансформатора, но удвоенном количестве контакторов, или для сокращения числа выводов трансформатора при Одинаковом числе ступеней и контакторов.
Некоторым недостатком схемы являются провалы выпрямленного напряжения при переходах со ступеней включения по рис. 97,6 на ступени по рис. 97, а. В этом случае на переходном положении напряжение не повышается, а в цепь вводится индуктивное сопротивление дросселя, вызывающее падение выпрямленного напряжения. Однако при достаточно большом числе ступеней регулирования и малом LU, а также быстрых переходах со ступени на ступень эти небольшие и кратковременные провалы напряжения, не оказывают заметного влияния на пусковые свойства электровоза.
При мостовой схеме выпрямления могут применяться и другие способы регулирования на вторичной обмотке трансформатора, нашедшие применение на электровозах переменного тока с колдек-148
С
?vwwwww\
-aU-
VWW
l/-J\
торными тяговыми двигателями, в том числе схемы с несколькими переходными дросселями, обеспечивающие распределение нагрузки на несколько контакторов, схемы с дополнительным регулированием посредством вольтодобавочных трансформаторов и плавного регулирования с коллекторным регулятором [7]. Однако эти схемы не нашли применения на электровозах со статическими преобразователями.
В схеме выпрямления с нулевым выводом переключение ступеней должно производиться в каждой фазе. Схема такого вида приведена на рис. 98. По сравнению с мостовой схемой при данном числе ступеней регулирования число контакторов, дросселей и секций трансформатора в этом случае удваивается, тогда как расчетный ток уменьшается только в ]/2. Следовательно, схема вызывает значительное усложнение и утяжеление аппаратов регулирования. Однако при большом числе ступеней, которое необходимо для электровозов, может быть допущено неравенство напряжений фаз-несимметрия, что позволяет удвоить число ступеней или соответственно сократить число контакторов путем поочередного переключения в фазах, как это показано в таблице II рис. 98.
В этом случае напряжения фаз поочередно возрастают на
AU и на четных ступенях они не равны. Кривая выпрямленного напряжения на этих ступенях состоит из полупериодов с разными амплитудами Y2 Ui и Y2 U2 (рис. 99), и среднее выпрямленное напряжение равно.
Рис. 97
^u1 + -'-Vlu1
\V2
) TT
(U1 +U2).
Если U2 = U1+ LAU, ТО
я 4 ти
AU,
т. е. прирост выпрямленного напряжения составляет
21/2
AU,
тогда как при одновременном переключении в обеих фазах при-
1 21/2 рост равен - • -
-AU.
149
Неравенство полупериодов в кривой выпрямленного напряжения вызывает повышенную пульсацию выпрямленного тока. Если вторичная обмотка трансформатора разделена на п секций, т. е.
