6.3 Регулирование скорости вращения якорей тэд

Скорость вращения якоря электрической машины постоянного тока пропорциональна подведенному к двигателю напряжению и обратно пропорциональна его магнитному потоку. Поэтому регулирование скорости вращения якоря двигателя, следовательно, и скорости движения вагона осуществляется двумя способами:

-изменением величины напряжения на зажимах двигателя;

-изменением величины магнитного потока главных полюсов.

Регулирование скорости вращения якорей двигателей изменением величины напряжения происходит в результате выведения из цепи двигателей кулачковыми элементами РК секций пусковых резисторов, уменьшая величину их сопротивления до нуля и переключением групп двигателей с последовательного соединения на параллельное.

Обычно тяговые двигатели выполняются не на полное напряжение контактной сети, а рассчитываются на работу при последовательном соединении двух двигателей. Поэтому, при последовательном соединении четырех двигателей величина номинального напряжения на зажимах каждого двигателя при ходовом режиме будет равна:

При параллельном соединении двух групп двигателей каждая группа из двух ТЭД подключается к контактной сети и напряжение на зажимах каждого двигателя составит:

Регулирование скорости изменением величины магнитного потока двигателя. Изменение (ослабление) величины магнитного потока главных полюсов тягового двигателя осуществляется подключением параллельно этим обмоткам индуктивного шунта и резистора ослабления поля. Ток от якоря тягового двигателя распределяется по двум параллельным цепям. Часть тока идет по обмоткам возбуждения, а часть тока по шунтирующей цепочке. Тем самым уменьшается величина магнитного потока главных полюсов.

При вращении РК его кулачковыми элементами шунтируются секции резистора ослабления поля, в результате уменьшается сопротивление шунтирующей цепочки, по ней проходит большая часть тока по обмоткам возбуждения меньшая и магнитное поле двигателей ослабляется более глубоко.

Процесс изменения величины тока в обмотках возбуждения изображен на рис.119.

На вагонах моделей 81-717.5М, 81-714.5М двигатели имеют четыре ступени ослабления поля: 70%, 50%, 37% и 28%. Это означает, что если взять за 100% ток, проходящий по обмоткам якоря, то соответственно 70%, 50%, 37% и 28% этого тока будут проходить по обмоткам возбуждения, а остальная часть тока по шунтирующей цепочке. (Направление тока в режиме ослабления поля указано на рис.119 стрелками).

При переходе с полного поля на ослабленное должно произойти уменьшение магнитного потока в соответствии с установленной на характеристике двигателя степенью ослабления поля. На самом деле, из-за наличия вихревых токов в машине, при увеличении тока якоря магнитный поток остается практически неизменным. Увеличение тока якоря, в момент перехода, происходит лишь вследствие уменьшения сопротивления шунтирующем обмотку возбуждения. Заданная степень ослабления поля (например 70%), т.е. уменьшение магнитного потока главных полюсов, происходит после снижения тока якоря до величины, при которой произошло переключение ступени ослабления поля.

То же самое происходит при переходе на последующие ступени ослабления поля. Такое регулирование обеспечивает поддержание высокой мощности пуска вплоть до выхода на характеристику предельного ослабления поля 28%. Поэтому, результатом ступенчатого ослабления поля тяговых двигателей является увеличение тока якоря при сохранении в момент перехода с позиции на позицию магнитного потока, и, следовательно, увеличение вращающего момента якоря и мощности двигателя. В результате скорость движения увеличивается.

Рис.119 Варианты электрических схем ослабления поля обмотки возбуждения 1 и 3 ТЭД.