Электровозы переменного тока со статическими преобразователями - Тихменев Б.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Таблица I
Jp Cmy- ноитакгпояы
г JU 5 6 7 8 IO Il 12
і
г 3
J 5 6 7 8
k 7 Я 9 Ю
ь 9 W // 12
Таблица П
ступени контактны
і г 3 и 5 6 7 8 9 IO Il !?
I і р ,7 і
г ? ¦ S
л J ч ч
і ¦ S б 7
5 5 6 7 в
6 е 7 H
7 7 Я 9 10
H ft Я № il
9 9 ю И /г
Рис. 98
каждая фаза на п секций, то на предпоследней ступени
(рис. 100)
U1 = Ur-- и U2 = Ut-
Величина несимметрии при .этом может быть задана отно-OJt ,шением
Рис. 99
Ch =
UT-U1 I
UT
п
Среднее выпрямленное напряжение на рассматриваемой ступени равно
V 2,
V2
2-
l)vr.
Ue=^iU1-VU2) =
1С 1С
а большая по величине пульсация тока, в полупериод U2 = Ut, равна (см. стр. 34)
л
IT
Д= ~ \ [V2UtSin0,/-0(2 - 1) UrJdco*;
о ><,
150.
или
2-І cos (ліі 4--UiZ1
(187)
Ae Ae
В таблице 2 приведены коэффициенты Ck и /ск для нескольких значений п. Предельное значение п = оо соответствует симметричному включению. В последнем столбце дано отношение пульсаций тока при несимметричном и симметричном включе-Ai"
НИИ -T-T= . Шео
Таблица 2
п <н "н Ma Aj во
2X2 0,25 0,896 1,36
2x4 0,125 0,771 1,17
2x6 0,083 0,738 1,12
2X8 0,062 0,716 1,085
со 0 0,660 1,00
Из таблицы следует, что пульсация тока значительно возрастает только при большой несимметрии, которая получается при малом числе секций трансформатора и ступеней регулирования. Для числа
АЛАДАЛЛ ЛДЛЛ/WN
Ur-Ur-Рис. 100
VW
Рис. 101
секции в каждой фазе 6 и более увеличение пульсации уже незначительно и не может оказывать существенного влияния, особенно если несимметричные ступени используются только в качестве пусковых.
Более сильное влияние оказывает несимметрия фаз на работу трансформатора.
На рис. 101 приведена схема с предельной несимметрией - напряжение одной из фаз равно нулю. Здесь ток во вторичной обмотке трансформатора протекает через полупериод и только водном направлении (рис. 102, о). В первичной обмотке при этом возникает ответный ток, уравновешивающий только переменную
151
составляющую тока вторичной обмотки (рис. 102,6). постоянная
1 ,
же составляющая, равная 'в, остается неуравновешенной и
вызывает подмагничивание сердечника трансформатора.
На рис. 102, в приведены кривые изменения магнитного потока Ф и намагничивающего тока /", соответствующего кривой намагничивания сердечника трансформатора рис. 102, г, при от-
Рис. 102
сутствии подмагничивания постоянной составляющей. Под воздействием постоянной составляющей н. е., вызываемой подмагни-
чивающим током Ie, возникает постоянная составляющая магнитного потока Ф0, и для наведения прежней э. д. с. магнитный поток должен изменяться по кривой Ф'. При этом, вследствие насыщения сердечника трансформатора, намагничивающий ток возрастает и приобретает искаженную форму, изменяясь по кривой l'H. На рис. 102, д показан суммарный ток первичной обмотки трансформатора, сильно искаженный вследствие несимметрии фаз вторичной цепи. Так как трансформаторы имеют замкнутый сердечник и малый намагничивающий ток, составляющий всего несколько процентов от тока номинальной нагрузки, то подмагничивающий ток, соизмеримый по величине с номинальной нагрузкой, вызывает сильное насыщение магнитопровода трансформатора и резкое возрастание намагничивающего тока. 152
Очевидно, эффект подмагничивания будет тем слабее, чем
меньше несимметрия фаз. Если напряжения фаз равный = Ut --г
и U2 = Ut, то режим работы трансформатора можно рассматривать как результат наложения двух выпрямительных схем: одной
симметричной с напряжением фаз - и bt0P01"1 с nPe'
дельной несимметрией при напряжении одной фазы 0 и второй - Ut- Эффект подмагничивания создается только второй выпря-
"J ЛЛЛЛЛ
D С
0 __В)
Рис. 103
мительной схемой, причем подмагничивающий ток равен - х
п
X ~2 Ie = h> т- е- будет тем меньше, чем больше число секций
и ступеней регулирования или чем меньше несимметрия напряжений.
Схема рис. 98 с поочередным переключением ступеней в фазах применена на опытных электровозах Пенсильванской ж. д., построенных фирмой Вестингауз. На этих электровозах вторичная обмотка трансформатора имеет 12 секций, по 6 в каждой фазе и число ступеней регулирования равно 21 при числе контакторов 24 (см. стр. 255).
Эта схема может быть улучшена разделением каждой фазы на две части и применением встречно-согласованного переключения полуфаз, что позволяет дважды использовать одни и те же контакторы в процессе регулирования. Такая схема впервые была разработана и применена на опытных электровозах серии НО, построенных Новочеркасским электровозостроительным заводом в 1954 г. В упрощенном виде схема представлена на рис. 103, а.
Здесь фазы вторичной обмотки трансформатора разделены на две части: одна состоит из полуфаз OA и CD, а другая - OB и EF.
153.
Скользящие контакты І я II условно изображают группы контакторов с переходными дросселями, которыми концы полуфаз CnE могут подключаться к выводам полуфаз OA и OB. Контакторами переключателя 1, 2, 3 и 4 полуфазы CD и IzF соединяют я или согласованно или встречно с пол /фазами OA и Ob.
