ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Регулирование тягового генератора из "Электрическое оборудование тепловозов Издание 5 " Автоматиче ское регулирование возбуждения тягового генератора служит для создания внешней характеристики необходимой формы (см. рис. 3). Как отмечалось выше, внешняя характеристика должна иметь участки ограничения тока (аб), ограничения мощности (бв) и ограничения напряжения (ег). [c.184] Схема (рис. 126) содержит тахогенератор Т2 с независимым возбуждением от вспомогательного генератора тепловоза. На каждой позиции тахогенератор имеет определенное напряжение на зажимах, так как приводится во вращение от вала дизеля. Ток тягового генератора протекает по обмотке добавочных полюсов ДП и вызывает в ней падение напряжения, так что потенциал в точке а становится выше, чем в точке б. Под действием этой разности потенциалов в цепи ограничения тока, включающей тахогенератор Т2 и размагничивающую обмотку возбудителя М—ММ, ток стремится течь так, как показано стрелкой. Пока ток тягового генератора невелик, падение напряжения на обмотке ДП (разность потенциалов между точками а и б) меньше, чем напряжение тахогенератора, поэтому ввиду запирающего действия выпрямителя ВС ток в цепи ограничения отсутствует. Когда же ток достигнет значения, при котором падение напряжения на обмотке ДП сравняется с напряжением тахогенератора и затем несколько превысит его, то в цепи ограничения появится ток, размагничивающий возбудитель, а следовательно, и тяговый генератор. Размагничивающее действие схемы произойдет в узком диапазоне тока тягового генератора. Очевидно, что при трогании и разгоне ток не будет выходить за границы этого узкого диапазона, поскольку увеличение тока вызовет резкое размагничивание возбудителя и генератора вплоть до полной потери ими напряжения, а уменьшение тока ниже установленного значения вызовет полное прекращение размагничивающего действия. [c.185] При изменении позиции рукоятки контроллера напряжение тахогенератора изменится соответственно этому изменится и jok, при котором начинает работать схема ограничения. Ограничение пускового тока тягового генератора при работе узла APT на 16-й позиции контроллера машиниста показано на рис. 127. Напряжение тахогенератора i/tz на 16-й позиции контроллера под нагрузкой составляет примерно 12 В начало срабатывания узла ограничения тока определяется током генератора /г—3200- 3300А, Так как сопротивление обмотки добавочных полюсов генератора Ярд мало, то для получения требуемого падения напряжения цепи тахогенератор подключается в схеме тепловоза ТЭЗ к обмоткам возбуждения двух тяговых электродвигателей и добавочных пО люсов генератора.. [c.185] Значительным недостатком узла является то, что падение напряжения на обмотках добавочных полюсов генератора и возбуждения тяговых электродвигателей зависит от их температуры. Температура обмоток колеблется в пределах до 100° С, а это может изменить ток срабатывания узла на 1200 А. [c.186] Из курса электротехники известно, что если в катушке, содержащей стальной сердечник, проходит переменный ток, то в ней создается в основно.м индуктивное сопротивление. Ток, протекающий по катушке со стальным сердечником, образует в нем магнитный поток. Обычно значение потока определяется по характеристике намагничивания в зависимости от другой величины — магнитодвижущей силы. Магнитодвижущая сила равна произведению тока на число витков катушки и выражается в амперах. [c.186] Предположим, что на замкнутый сердечник надеты две катушки. Одну из них подключим к переменному напряжению. Пусть она создаст в сердечнике поток, недостаточный для насыщения материала. Вследствие этого индуктивное сопротивление катушки будет значительным, а сила тока, наоборот, незначительной. Подключим теперь -вторую катушку к источнику постоянного тока. Эту катушку, а также протекающий в ней ток и ее м. д. с. назовем подмагничивающими. С увеличением тока подмагничивания сердечник насыщается и индуктивное сопротивление подключенной к переменному напряжению катушки снижается. Таким образом, с помошью постоянного тока подмагничивания можно управлять значением переменного тока в катушке. Описанное устройство, представляющее собой замкнутый стальной сердечник с двумя катушками (перемен1юго тока и подмагничивания), называется управляемым реактором (дросселем). [c.187] Опытами установлено, что для реактора с сердечником из высококачественного магнитного материала м.д.с. обмотки переменного тока реактора примерно равна м. д. с. подмагничивающей обмотки. Следовательно, когда подмагничивание отсутствует, индуктивное сопротивление обмотки переменного тока настолько велико, что ток в ней близок к нулю. С увеличением тока подмагничивания среднее значение переменного тока пропорционально возрастает., . [c.187] изменяя подмагничивание, можно регулировать переменный ток в нагрузке. Как и в обычном трансформаторе, в под-магничивающих обмотках реакторов наводится переменное напряжение, нарушающее работу устройства. Чтобы избежать его вредного влияния, рабочие обмотки соединяют последовательно таким образом, чтобы наведенные в них м. д. с. были направлены навстречу друг другу и поэтому уничтожались. Этим МУ принципиально отличается от управляемого реактора. Для МУ, так же как для отдельного реактора, соблюдается закон равенства ампер-витков. [c.187] МОЩНОСТИ цепи управления (подмагничивания). Отношение этих мощностей называется коэффициентом усиления по мощности. [c.188] Чтобы получить высокий коэффициент усиления, магнитный усилитель соединяют по схеме, показанной на рис. 129. В этой схеме рабочие обмотки усилителя включены последовательно с выпрямителями внутри моста. При этом ток в рабочих обмотках изменяется не по направлению, а только по значению, т. е. является пульсирующим. [c.188] Действительно, допустим, что в первый полупериод точка а имеет положительный потенциал по отношению к точке б. Тогда ток потечет по выпрямителю ДЗ, резистору нагрузки Ra, выпрямителю Д2, обмотке 0Р1 к точке б. Во второй полупериод ток пройдет от точки б по обмотке 0Р2, выпрямителю Д1, н, Д4 к точке а. [c.188] В схемах тепловозов для создания требуемой формы внешней характеристики генератора необходимо получить сигналы слабого тока, пропорциональные его току и напряжению. Эта задача выполняется трансформаторами постоянного тока [ТПТ) и напряжения ТПН), которые представляют собой простейшие магнитные усилители, собранные по схеме (см. рпс. 128, б). Они выполняются без положительной обратной связи с тороидальными (кольцевыми) сердечниками из магнитных сплавов высокого качества. [c.189] Трансформатор постоянного напряжения имеет подмагничива-юшую (управляющую) обмотку, включенную последовательно с добавочным резистором на зажимы якоря тягового генератора. Ток в ней пропорционален напряжению генератора. По закону равен. за ампер-витков ток выхода трансформатора оказывается также пропорциональным напряжению генератора. Трансформатор постоянного тока не имеет специальной подмагничивающей об-глотки ее роль выполняют кабели силовой цепи, пропущенные через окно магнитопровода трансформатора. Таким образом, выходной ток трансформатора пропорционален току тягового генератора. [c.189] В схеме тепловозов ТЭЮ и ТЭП60 первых выпусков применяется трехфазный амплистат, схема которого приведена на рис. 131. Он имеет щесть рабочих обмоток (по две в фазе). Нагрузкой амплистата служит обмотка возбуждения тягового генератора. У амплистата четыре подмагничивающие обмотки задаю-щая 03, управляющая ОУ, регулировочная ОР и дополнительная ОД, которая является запасной. [c.190] Рассмотрим процесс ограничения пускового тока генератора с помощью магнитных усилителей. Включим управляющую обмотку ОУ амплистата (рис. 132) через выпрямительный мост В2 в качестве нагрузки трансформатора постоянного тока ТПТ-, в задающую обмотку 03 подадим от тахогенератора Т ток, который на данной, например крайней, позиции контроллера машиниста сохраняет постоянное значение. Пока поездные контакторы не включались, тока в силовой цепи нет, следовательно, Т ЯТ не имеет подмагничивания и его выходной ток, т. е. ток в обмотке управления амплистата, близок к нулю. [c.190] протекающий в задающей обмотке, создает значительную магнитодвижущую силу (ампер-витки) подмагничивания амплистата (точка Ж на рис. 133), при этом ток на выходе амплистата (ток возбуждения генератора), а также напряжение генератора имеют максимальное значение. Магнитодвижущая сила задающей обмотки обычно в 20 или более раз больше минимального значения м. д. с., при которой достигается наибольший ток на выходе амплистата. Из рис. 133 видно, что м. д. с. задающей обмотки равна 550 А, в то время как минимальное необходимое значение составляет 30 А (точка Г). [c.190] Таким образом, при разгоне ток генератора меняется незначительно, в то время как напряжение его возрастает в 15 раз. По мере роста напряжения при относительно неизменном токе увеличивается мощность генератора в точке она достигает номинального значения. Дальнейший разгон должен происходить по характеристике постоянной мошности (рис. 134). [c.192] Вернуться к основной статье