Электровозы переменного тока со статическими преобразователями - Тихменев Б.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Трансформаторы для регулирования на стороне высокого напряжения имеют худшее использование активных материалов и соответственно больший вес.
Рис. 175
ж
HH
BH
9Tfc
И
фр
-HH PO
BH
Рис. 176
Рис. 177
На рис. 178 приведен общий вид трансформатора с регулированием на стороне высокого напряжения игнитронного электровоза серии 12000 французских железных дорог. Вес этого трансформатора с установленным на нем переключателем ступеней составляет 12,3 т при мощности часового режима электровоза 2 640 кет. На рис. 179 показан трансформатор электровоза серии НО, предназначенный для регулирования на стороне низкого напряжения. Его вес 6,5 т, а аппаратуры регулирования около 2,0 т при мощности часового режима электровоза 2 560 кет. 210
§ 8. РЕАКТОРЫ И АНОДНЫЕ ДЕЛИТЕЛИ
Одним из существенных элементов электрооборудования выпрямительного электровоза является сглаживающий реактор. Как было выяснено выше, характеристики сглаживающего реактора оказывают большое влияние на работу тяговых двигателей и коэффициент мощности электровоза. От конструкции реактора зависят его^вес, габаритные размеры и расход активных материалов - меди и электротехнической стали.
Реактор может быть выполнен в виде катушки без стального сердечника, т. е. "воздушным" в магнитном отношении. Такой реактор имеет практически постоянную, не зависящую от нагрузки ин-
чг&г\ 6J
Jhl
і /4^73/4
Рис. 180
Рис. 181
дуктивность, тогда как для поддержания постоянной относительной пульсации выпрямленного тока необходима гиперболическая зависимость индуктивности от постоянной составляющей тока нагрузки.
Кроме того, "воздушный" реактор вследствие большого сопротивления магнитной цепи, замыкающейся по воздуху, и малой индукции магнитного потока должен иметь катушку большого диаметра и относительно большое число витков, что приводит к значительному расходу меди. Для уменьшения расхода меди и снижения веса реактора может быть применено интенсивное охлаждение обмотки реактора с соответствующим повышением плотности тока в меди. Однако применение масляного охлаждения затруднительно, так как выпрямленный ток содержит большую переменную составляющую и магнитный поток сильно пульсирует, индуктируя вихревые токи в кожухе реактора. Помимо дополнительных потерь, вихревые токи в стенках бака могут вызывать перегрев прилегающих к ним слоев масла. Для защиты кожуха от влияния пульсаций магнитного потока необходима установка медных экранов (рис. 180), в которых благодаря малому удельному сопротивлению вихревые токи вызывают значительно меньшие потери. Однако экраны дополнительно увеличивают расход меди и ограничивают распространение магнитного потока реактора, понижая его индуктивность, что должно компенсироваться соответствующим увеличением размеров катушки реактора.
Не дает удовлетворительного решения и принудительное воздушное охлаждение реактора. В этом случае затруднительно обес-212
печить интенсивное охлаждение катушки больших габаритов, а пульсирующий магнитный поток реактора может вызывать нагревание близлежащих стальных конструкций. Практически такой реактор необходимо снабжать магнитными экранами из пакетов электротехнической стали, что по существу является переходом к
реактору со стальным магнитопроводом.
Стальной сердечник реактора должен быть разомкнутым и иметь значительный воздушный участок магнитной цепи во избежание насыщения и чрезмерного падения индуктивности при больших токах нагруз-
1ШШ
ҐЛ V
Ч5 А
Рис. 182
Рис. 183
Наружная хатуша
ки. Возможные типы сердечников приведены на рис. 181. Стержневой и двутавровый сердечники (рис. 181, а и б) неудобньь так как дают значительное рассеяние магнитного потока в окружающее пространство, что затрудняет их установку на электровозе.
Замкнутый сердечник (рис. 181, е) свободен от этого недостатка и особенно удобен при масляном охлаждении реактора, хотя, по-видимому, потребует экранирования бака от потоков рассеяния. В развитие этой конструкции может быть предложен реактор с цилиндрическим магнитопроводом, изображенным на рис. 182, который не требует экранирования и отличается
наиболее высоким использованием материала магнитопровода.
Представляет интерес конструкция магнитопровода, показанного на рис. 183 и состоящего из двух стержней, между которыми магнитный поток замыкается по воздуху. Обмотки двух стержней могут быть выполнены или с меньшим числом витков применительно к последовательному их соединению, или с большим числом витков при параллельном соединении. Возможно раздельное их включение в две группы двигателей. К преимуществам такой конструкции от-
213.
внутренняя
катушка
Вентиляционный
канал
Стертек Рис 184.
носится возможность подбора характеристики реактора за счет изменения расстояния между осями стержней I. При малом I реактор будет иметь большую начальную индуктивность L1, но насыщение его сердечников и падение индуктивности будет наступать при меньшем токе нагрузки; при большем I начальная индуктивность L2 будет меньше, но падение индуктивности с нагрузкой будет замедленным.
