Электровозы переменного тока со статическими преобразователями - Тихменев Б.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Иьвестно, что при нормальных условиях эксплуатации асин-
J2
хронные двигатели обеспечивают равномерный износ бандажей, так как двигатели осей, имеющих меньший диаметр бандажей, работают с меньшим скольжением и меньшей нагрузкой. Но жесткий допуск вызывает затруднения при замене или обточке отдельных колесных пар. Трудности возникают также при кратной тяге двумя или несколькими электровозами.
Поэтому электровозы с асинхронными двигателями, обладающие малым числом экономических ступеней скорости и реостатным пуском, не могли соперничать с другими системами электровозов переменного тока, имеющими безреостатный пуск и большое число ступеней скорости.
Хотя дискуссия о преимуществах характеристик того или иного вида не была закончена официальным признанием непригодности шунтовой характеристики, практически электровозы с асинхронными двигателями распространения не получили, а поиски в этой области были направлены на создание электровозов с асинхронными двигателями, имеющими нешунтовую характеристику и безреостатный пуск.
Безреостатное регулирование скорости асинхронного двигателя может быть получено одновременным регулированием напряжения и частоты на зажимах статора. В этом случае тяговые двигатели могут иметь простейшую конструкцию с короткозамкнутым ротором, однако для их питания требуются сложные машинные преобразователи числа фаз и частоты. Подобные системы разрабатывались в Венгрии, но не получили развития ввиду их сложности. Позднее электровозы с асинхронными короткозамкнутыми двигателями и регулированием частоты были построены швейцарской фирмой Эрликон по заказу французских железных дорог для участка Валенсьенн - Тионвилль.
На электровозе фирмы Эрликон установлены два машинных агрегата: синхронный расщепитель фаз, который питается от понижающего трансформатора, и асинхронный преобразователь частоты. Ротор преобразователя частоты вращается двигателем постоянного тока, получающим питание от генератора постоянного тока, установленного на валу расщепителя фаз. Ротор преобразователя частоты присоединен к расщепителю фаз, а на обмотку его статора включены тяговые двигатели. Частота тока статора преобразователя частоты регулируется изменением скорости и направления вращения его ротора при помощи машин постоянного тока. Напряжение изменяется пропорционально частоте.
При шести осях электровоз имеет сцепной вес 124 m. В часовом режиме мощность 3 030 кет, скорость 40 км/ч, а тяговое усилие 27000 кг. Максимальная скорость 60 км/ч. Удельная мощность электровоза 24,4 квт/т, коэффициент тяги 0,218.
По удельной мощности электровоз фирмы Эрликон существенно превосходит мотор-генераторный электровоз фирмы Альстом, но не достигает необходимого уровня. Дальнейшему повышению Удельной мощности препятствует большой вес преобразователей.
13
I 1 электровозе фирмы Эрликон тяговые двигатели имеют вес 10,3? *и (6 ДЕигателей по 1.72 tri), но общий вес преобразователей составляет 26 6 т, а вес всего электрооборудования - 54 т. При - гом электровоз имеет недостаточную мощность трансформатора (2 230 лва) тогда как для соответствия длительні й мощности электровоза (2 640 кет) он должен иметь около 3 200 ква.
§ 5. ЭЛЕКТРОВОЗЫ СО СТАТИЧЕСКИМИ ПРЕОБГА ЮВ\ТЕЛЯМИ
Преобразование переменного тока в постоянный может производиться на электровозах также посредством статических преобразователей - ртутні ix выпрямителей или вентилей других систем. Известные преимущества статических преобразователей перед машинными по весу и габаритным размерам имеют для электровозов < де большее значение, чем для стационарных установок.
Относительно низкая надежность ртутных выпрямителей довоенных лет, опасения неблагоприятного влияния тряски при движении электровоза на работоспособность выпрямителей задерживали развитие электровозов этого типа Серьегные опасения вызывали трудности сглаживания тока при однофазном двухполупериодном выпрямлении, ухудшение коммутации и дополнительные потери в тяговых двигателях при сильной пул г сации тока, а также влияние искаженной формы тока в сети на линии связи и устройства энергоснабжения.
Первые опытные электровозы с выпрямителями были построены в СССР и Германии еще в довоенные годы.
В СССР заводом "Динамо" имени Кирова был пост роен шести-осный опытный электровоз типа OP на базе механической части электровоза постоянного тока серии BJI19. Электровоз был выполнен на 20 000 в переменного тока 50 гц и имел мощность чісового режима 2 000 кет.
Для выпрямления переменного тока на электрогозе был установлен двенадцатианодный ртутный выпрямитель РВ-20Э насосного типа с водяным охлаждением и сеточным регулированием выпрямленного напряжения.
В результате испытаний электровоза OP было установлено, что нормальная работа выпрямителя на электровозе может быть обеспечена сравни гельно прост ыми средствами Электровозный выпрямитель должен иметь повышенную прочность и Надежность всех креплений. Успокоение ртути катода достигается металлической решеткой, погруженной в ртуть. Полезна установка выпрямителя на амортизаторах для смягчения толчкое
