Электровозы переменного тока со статическими преобразователями - Тихменев Б.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Процесс коммутации и последующий процесс обратного зажигания в схеме с нулевым выводом удобно представить как результат наложения трех токов, изменяющихся во времени согласно рис. 127, а. Здесь
^ АЛЛЛЛЛЛЛ
Рис. 127
к
170.
и ток в контуре двух вентилей
h = Y Ix (1 -cos0,t) - у г'вр,
тогда в начальный момент, при wt = О
1 .
а следовательно,
= i'e? и /2 = О,
что соответствует началу процесса коммутации. Коммутация заканчивается при wt = у, когда
І! = iB - Y Ix (1 - cos ї) = 0.
При этом
h = Y M1 - cost).
Во время обратного зажигания при u>t > у токи Z1 и /а продолжают изменяться по тому же закону, что и во время перекрытия. Здесь I1 становится отрицательным, a ta превышает величину выпрямленного тока ie, но сохраняется равенство
г'і == i?-
В случае полного сглаживания выпрямленного тока (X8 = оо), когда ie = Ie
іг = /8 --coswf)
I2 = 4-Zjt-O - COS u>/).
Развитие токов в вентилях в данном случае показано на рис. 127, б тонкими линиями. Здесь амплитуда обратного тока достигает величины Ix- Ie или, при малой нагрузке, может быть
близка к Iх=~, т. е. около тяговой подстанции, где] X = Хт, X
может достигать 10 ч- 15-кратной величины по отношению к номинальной нагрузке всех вентилей одной фазы. При параллельной работе нескольких вентилей кратность соответственно возрастает. Вентили другой фазы нагружаются током прямого направления, который, однако, распределяется между всеми параллельными вентилями.
При отсутствии активных потерь в цепи обратный ток падает до нуля в конце следующего, положительного для вентиля 1 полупериода. Продолжительность обратного горения равная - 2j.
171
Для осущест вления защиты необходимо, чтобы реле обратного тока выключило цепь за" игания венти лей в начале ? горого полупериода, причем должно быть обеспечено быстрое гашение дуги на контактах реле или применена схема, в которой реле замыкает накоротко цепь зажигания, чтобы в пределах второго полупериода возможность зажигания вентилей была исключен?.
В действительности, при Ae ф оо, во время обратного зажигания происходит падение выпрямленного тока /в, причем уменьше ние тока каждого вентиля составляет половину снижения вы прямленного тока, поскольку в их выражение входят составлгю-L
щие -.
На рис. 127,6 кривые і\ и г'г иллюстрируют развитие токов вентилей при изменяющемся выпрямленном токе и, который, вследствие запаздывания гашения магнитного потока может измр -нить направление, т. е. может иметь толчок в генераторном направлении
В этом случае амплитуда обратного тока возрастает, а толчок тока в вентилях другой фазы уменьшается, причем эти вентили "потухают" несколько раньше, Обратный ток по времени затягивается, так как через вентиль, давший обратное зажигание, замыкается цепь генераторного тока тяговых двигателей.
Таким образом, обратное зажигание сопровождается коротким замыканием тяговых двигателей совместно со сглаживающим реактором, который замедляет развитие процесса корот кого замыкания. Однако это влияние реактора может быть недостаточным. Действительно, падение BbinpHMJieimoro тока во время перекрытия и обратного зажигания равно
А
dmt ' X6 '
или за время развития обратного зажигания 2~
\
Af2i5 = *-^ = 4 '"f.
Л8 6
Так как
то
^e = 0,42^ и MB = knoIe,
XB 0,42
RnO 1B
Следовательно,
- %,bkn0
172.
Если при номинальной нагрузке часового режима kno =
= и,5-т-0,6, то т. е., если гашение поля в течение
' в
периода незначительно, то обратный ток может достичь 5-H 6-крат-ной величины, сильно утяжеляя процесс обратного зажигания. Поэтому при "сеточной" защите должно быть обеспечено достаточно быстрое гашение поля тяговых двигателей электровоза.
При шунтировании обмоток возбуждения двигателей активным сопротивлением, которое служит для ответвления переменной составляющей выпрямленного тока, гашение поля происходит под действием напряжения на зажимах шунта, через который протекает большая часть генераторного тока. Этот шунт, как указывалось выше, может иметь десятикратную по сравнению с обмоткой возбуждения величину сопротивления, что обеспечивает достаточно эффективное гашение поля. Тяжелее этот процесс должен развиваться при работе двигателей с ослабленным полем, когда шунт имеет малое сопротивление.
С точки зрения смягчения толчка генераторного тока особенно выгоден сглаживающий реактор со стальным сердечником, пере-магничивание которого в области малых насыщений и больших величин индуктивного сопротивления замедляется.
Следует иметь в виду, что обратные зажигания представляют опасность не только для самих вентилей, но и для трансформатора электровоза, который подвергается динамическому воздействию при коротком замыкании, а также для тяговых двигателей.
ГЛАВА VI
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ТОРМОЖЕНИЕ § 1. РЕОСТАТНОЕ ТОРМОЖЕНИІ
Для реостатного торможения на электровозах со статическими преобразователями может быть использована любая из схем, применяемых на электровозах постоянного тока, как с самовозбуждением, так и с независимым возбуждением тяговых двигателей. В последнем случае питание обмоток возбуждения тяговых двигателей можно осуществить от выпрямителя. Для этого целесообразно обмотки возбуждения всех двигателей соединить последовательной использовать низшие ступени выпрямленного напряжения. Такая система удобна, если реостатное торможение применяется для подтормаживания поезда на уклонах в узком диапазоне
