Допоміжні електричні машини
Завантажити конспект в форматі “docx” ви можете в кінці опису
Допоміжні електричні машини електрорухомого складу використовуються в якості приводів вентиляторів, компресорів, насосів прокачування масла тягових трансформаторів, подільників напруги, допоміжних генераторів тощо. В залежності від системи живлення допоміжні електричні машини можуть бути машинами постійного або змінного струму. Струм живлення обумовлений розташуванням машин на електрорухомому складі постійного або змінного струму, а також способом регулювання частоти обертання їх валів.
Найпростіший спосіб регулювання у машин постійного струму: для електромашин, які живляться змінним струмом, використовується спосіб регулювання частоти обертів частотою струму живлення. Розвиток сучасних технологічних процесів дав змогу відмовитись від ряду допоміжних машин і замінити їх статичними перетворювачами або трансформаторами. Так, наприклад, генератори кіл управління замінені трансформаторами та випрямляючими стабілізаторами, замість фазорозщеплювачів використовується конденсаторний пуск мотор-вентиляторів і т.д.
В особливо важких умовах працюють електродвигуни приводів компресорів, момент обертання яких залежить від протитиску повітря в пневматичній системі. Тому для збільшення пускового моменту між електродвигуном та компресором іноді встановлюють механічний редуктор та полегшують пуск встановленням на компресори розвантажувальних клапанів, які в момент пуску сполучають циліндр високого тиску компресора з атмосферою. Електрорухомий склад постійного струму обладнується допоміжними машинами постійного струму, які одержують живлення від контактної мережі.
Також вас може зацікавити:
Допоміжні електричні машини змінного струму (docx)
Увімкнення машин на напругу 3000 В завдає труднощів. Сучасні електровози постійного струму використовують асинхронні допоміжні електричні машини, які живляться від інверторного перетворювача. На електровозах змінного струму в основному використовуються асинхронні електричні машини. Які живляться від обмотки власних потреб тягового трансформатора. Для перетворення однофазної напруги в трифазну на електровозах ВЛ60, ВЛ80 та електропоїздах ЭР9 встановлюють розщеплювані фаз (рис. 4.33, а).
Допоміжний асинхронний двигун з короткозамкненим ротором MB, МК приєднується до виводів обмотки власних потреб тягового трансформатора ТТ і затискача генераторної фази фазорозщеплювача ФР. Контактор пуску 119 підключає
Рис. 4.33. Схеми включення допоміжних машин: а) через фазорозщеплювач; б) конденсаторний пуск; в) через випрямний міст; г) однофазне включення
резистор Rn до генераторної обмотки ФР, забезпечуючи пуск фазорозщеплювача, який перетворює однофазну напругу в трьохфазну і живить нею асинхронні двигуни. Розщеплювач фаз не забезпечує симетрії напруги у всіх режимах навантаження. Тому для забезпечення задовільної роботи допоміжної машини необхідно встановлювати електродвигуни в 1,5…2 рази збільшеної потужності. Крім того, сам фазорозщеплювач — це важка і потужна машина, яка потребує для свого розташування багато місця.
Зниження напруги і моменту супроводжується зростанням тривалості пуску двигунів компресорів. Як позитивний фактор слід відмітити те, що при коливанні напруги частота обертання ротора машини не змінюються, отже, не змінюється подача вентиляторів, насосів і компресорів. На електровозах ВЛ40, 2ЕЛ5, 2ЭС5К та електропоїздах ЭД9 використовують конденсаторний пуск допоміжних електричних машин (рис. 4.33, б). Під час пуску першого двигуна MB всі конденсатори приєднуються до нього. Як правило, це привідний двигун вентилятора.
Пуск наступних двигунів МК, МН здійснюється від всієї батареї конденсаторів і працюючого двигуна, що має властивості фазорозщеплювача. Для одержання кругового обертового магнітного поля реактивна потужність конденсатора повинна дорівнювати повній потужності двигуна. При коливаннях напруги робота двигуна буде нестабільною, а при несиметрії напруг виникають зворотні обертаючі моменти.
Тому застосування цієї системи обмежене необхідністю використання конденсаторної батареї значної маси і ємності. Яку потрібно регулювати для одержання максимальних моментів при зміні режиму навантаження (під час пуску). В умовах широкого діапазону коливання напруги. На електровозах ЧС4, ЧС8 використовуються допоміжні машини постійного струму. Вони отримують живлення від обмотки власних потреб через випрямний міст (2) (рис. 4.33, в). Для живлення масляного насосу тягового трансформатора електровозів ЧС4т використано однофазний двигун. Який включений за допомогою допоміжних конденсаторів (рис. 4.33, г).
Від ефективності роботи допоміжних електричних машин залежать витрати електроенергії. Наприклад, для вантажного руху на електровозах змінного струму витрачається на допоміжні потреби приблизно 15 % від загальної кількості енергії, що споживається. При встановленій потужності допоміжних електродвигунів 8…10 % загальної потужності тягових двигунів. На електровозах постійного струму загальна потужність допоміжних машин становить приблизно 4…5 % від загальної потужності тягових двигунів.
Встановлення на електровозах серії ВЛ80С, розробленої Дніпропетровським національним університетом залізничного транспорту. Систем ступінчастого регулювання частоти обертання роторів мотор-вентиляторів в залежності від струму тягових електродвигунів. Дало можливість економити до 10 % споживання електроенергії на кожен електровоз. Надійність конструкції допоміжного обладнання впливає на безпеку руху, тому до допоміжних електричних машин пред’являються особливі вимоги.
Враховуючи важкі умови роботи електричних машин на локомотиві. А також обмеження їх габаритів габаритами електрорухомого складу, особливо підвагонним простором електропоїздів. Конструкція таких машин має особливості, що відрізняють їх від машин, які працюють стаціонарно. Використання сучасних матеріалів та технологій виробництва дають можливість збільшити потужність електричних машин без значної зміни габаритних розмірів.
Це дає можливість зменшити кількість допоміжних машин на локомотиві, не змінюючи ефективність систем вентиляції. Або зменшити габарити електродвигунів приводів. А також значно збільшити ресурс роботи допоміжних електричних машин та підвищити їх ремонтопридатність.
Також вас може зацікавити:
Загальні відомості про електрорухомий склад (електропоїзди, електровози)
