Конспект схема ТЭМ2 брошюра. Электрическая схема тепловоза тэм2 Разработал преподаватель Пуликов П. В
 Скачать 4.84 Mb.
|
|
Работа возбудителя <На ><тепловозах ><ТЭМ2 ><><применена ><машинная ><систе><ма ><автоматического ><регулирования ><мощности ><тягового ><генера><тора, ><для ><чего ><используется ><специальный ><возбудитель ><с ><про><дольно, ><расщепленными ><полюсами ><(рис.><). ><Каждый ><из ><че><тырех ><главных ><полюсов ><возбудителя ><имеет ><сердечник ><><разделенный ><по ><длине ><латунной ><прокладкой><><на ><две ><><На ><сердечнике ><укреплены ><две ><катушки. ><Катушка ><обмотки ><параллельного ><возбуждения ><Ш1><—><Ш2 ><на><мотана ><из ><изолированного ><провода ><и ><охватывает ><обе ><части ><сердечника. ><Катушка ><дифференциальной ><обмотки ><01><—><02 ><вы><полнена ><из ><полосовой ><меди ><и ><охватывает ><только ><насыщенную ><часть ><сердечника.> <Обмотка ><параллельного ><возбуждения ><Ш1><—><Ш2 ><(рис. ><4><) ><питается ><как ><от ><вспомогательного ><генератора ><ВГ, ><так ><и ><от ><са><мого ><возбудителя ><В. ><Основная ><часть ><тока ><поступает ><в ><эту ><обмотку ><от ><вспомогательного ><генератора, ><напряжение >которого <поддерживается. ><><><При ><неизменной ><позиции ><контроллера, ><т. ><е. ><определенном ><сопротивлении ><резис><тора ><R1, ><магнитный ><поток ><Ф1, ><создаваемый ><обмоткой ><парал><лельного ><возбуждения, ><изменяется ><незначительно.> <  Рис. ><><Автоматическое ><регулирование ><мощности ><тягового ><генератора: ><ее ><— ><схема ><наведения ><э. ><д. ><с. ><в ><якорной ><обмотке ><возбудителя ><(Ф1 ><и ><Ф2 ><— ><магнит><ные ><потоки ><соответственно ><обмотки ><параллельного ><возбуждения ><Ш1><—><Ш2 ><и ><диффе><ренциальной ><обмотки ><01><—><02 ><возбудителя); ><Н ><и ><НН ><— ><насыщенная ><и ><ненасыщенная ><части ><полюса ><возбудителя; ><1 ><и ><2 ><— ><диамагнитные ><прокладки; ><б ><— ><принципиальная ><схема ><><; ><в ><— ><внешняя ><характеристика ><тягового ><ге><нератора><Дифференциальная ><обмотка ><01><—><02 ><возбудителя ><соединена ><последовательно ><с ><обмоткой ><дополнительных ><полюсов ><ДП ><тя><гового ><генератора, ><т. ><е. ><по ><ней ><протекает ><весь ><ток ><нагрузки. ><><><Маг><нитный ><поток ><Ф2 ><дифференциальной ><обмотки ><направлен ><встреч><но ><магнитному ><потоку ><Ф1 ><обмотки ><параллельного ><возбуж><дения ><. ><Так ><как ><магнитный ><поток ><Ф2 ><дифференциаль><ной ><обмотки ><пропорционален ><току ><нагрузки, ><то >< суммарный ><магнитный ><поток, ><создаваемый ><насыщенной ><частью ><полюса, ><также ><меняется ><в ><широких ><пределах ><при ><из><менении ><тока ><нагрузки.> <Из ><электротехники ><известно, ><что ><электродвижущая ><сила ><(э. ><д. ><с.) ><Е ><генератора ><определяется ><по ><формуле> <Е ><= ><С><Е><Фп,><><(1)> <где >< >< ><С><Е>< ><— ><постоянная >< >< ><величина, >< >< ><зависящая >< >< ><от >< >< ><конструктив><ного ><исполнения ><машины; ><Ф ><— ><магнитный ><поток ><генератора; ><п ><— ><частота ><вращения ><якоря.> <В ><якорной ><обмотке ><возбудителя ><с ><расщепленными ><полюса><ми ><наводятся ><две ><э.д. ><с. ><— ><Е1 ><(за ><счет ><магнитного ><потока, ><создаваемого ><насыщенной ><частью ><полюса) ><и ><Е2 ><(за ><счет ><маг><нитного ><потока ><насыщенной ><части). ><Общая ><э. ><д. ><с. ><Е ><возбуди><теля ><равна ><алгебраической ><сумме ><э. ><д. ><с. ><Е1 ><и ><Е2.> <Допустим, ><что ><тепловоз ><стал ><двигаться ><по ><более ><тяжелому ><профилю ><пути, ><что ><привело ><к ><увеличению ><тока ><в ><тяговых ><элек><тродвигателях. ><С ><ростом ><тока ><нагрузки ><увеличится ><магнитный ><поток Ф2, ><т. ><е. ><уменьшится ><результирующий ><магнитный ><поток, ><создаваемый ><><полюсами. ><Следовательно, ><э. ><д. ><с. ><Е в якоре возбудителя ><тоже ><уменьшится. ><> <Таким ><образом, ><с ><ростом ><тока ><нагрузки ><уменьшаются >< ><э.д. ><с. ><Е ><возбудителя ><и ><напряжение ><на ><его ><зажимах. ><В ><результате ><снижается ><ток, ><поступающий ><от ><плюса ><возбудите><ля ><в ><независимую ><обмотку ><Н1><—><Н2 ><тягового ><генератора, ><а ><значит, ><уменьшаются ><магнитный ><поток ><генератора, ><его ><э. ><д. ><с. ><и ><напряжение. ><Так ><как ><снижение ><напряжения ><на ><зажимах ><тя><гового ><генератора ><происходит ><практически ><одновременно ><с ><ростом ><тока ><нагрузки ><и ><в ><обратно ><пропорциональной ><зависимо><сти, ><то ><произведение ><этих ><двух ><величин, ><т. ><е. ><мощность ><гене><ратора ><остается ><примерно ><постоянной.> <При ><уменьшении ><нагрузки ><размагничивающее ><действие ><дифференциальной ><обмотки ><ослабевает, ><напряжение ><возбуди><теля ><растет, ><увеличивается ><ток ><возбуждения ><тягового ><генера><тора, ><повышаются ><его ><э. ><д. ><с. ><и ><напряжение.> <Отметим, ><что ><диамагнитная ><прокладка ><2 ><сердечника ><яко><ря, ><обладающая ><большим ><магнитным ><сопротивлением, ><не ><поз><воляет ><магнитному ><потоку ><Ф2 ><дифференциальной ><обмотки ><за><мыкаться ><через ><сердечник ><якоря, ><ненасыщенную ><часть ><полюса ><и ><станину, ><что ><приводило ><бы ><к ><нарушению ><регулирования ><мощности ><тягового ><генератора.> <На ><рис. ><4, ><в ><показана ><предельная ><внешняя ><характеристи><ка ><тягового ><генератора, ><т. ><е. ><графическое ><изображение ><зави><симости ><напряжения ><на ><зажимах ><генератора ><от ><тока ><нагруз><ки, ><соответствующая ><8-й ><позиции ><контроллера. ><Она ><состоит ><из ><трех ><участков. ><Участок ><1><—><2 ><— ><это ><зона ><ограничения ><мощности ><генератора ><по ><току ><(в ><этой ><зоне ><происходит ><разгон ><теплово><за ><после ><трогания ><его ><с ><места). ><Участок ><2><—><3 ><благодаря ><возбу><дителю ><имеет ><гиперболическую ><форму ><и ><является ><наиболее ><вы><годным ><с ><точки ><зрения ><использования ><мощности ><дизеля. ><Учас><ток ><3><—><4 ><обусловлен ><ограничением ><мощности ><генератора ><по >напряжению. <Регулирование ><скорости >движения <Скорость ><движения ><тепловоза ><зависит ><от ><соотношения ><двух ><величин F ><— ><силы ><тяги ><локомотива ><и ><сил ><сопротивления ><>движению<. ><Сила ><тяги ><тепловоза ><с ><электрической ><передачей ><пря><мо ><пропорциональна ><вращающему ><моменту ><на ><валах ><якорей ><тяговых ><электродвигателей, ><величина ><которого ><определяется ><по ><формуле> <М ><= ><С><М><ФI,><><> <где> <><С><м>< ><— ><постоянная><>< ><величина,><>< ><зависящая ><><><от ><><><конструктив><ного ><исполнения ><машины;> <Ф ><— ><магнитный ><поток ><машины;> I< ><— ><ток ><нагрузки.> <В ><><><свою ><><><очередь, ><><><ток ><><><нагрузки, ><><><проходящий ><><по ><><обмоткам ><электродвигателя,>  <><где ><><><U><— ><напряжение,><>< ><подведенное><>< ><к><>< ><электродвигателю;> <I><я><Rя><—><>< >падение напряжение< ><в><><>< ><якорной><><><><>< ><обмотке> <электродвигателя;> Се<><><— ><постоянная><>< ><величина,><>< ><зависящая ><><><от ><><><конструктив><ного ><исполнения ><машины.> <В ><тот ><момент, ><когда ><поездные ><контакторы ><включены, ><а ><якоря< ><тяговых ><электродвигателей ><еще ><не ><начали ><вращаться, ><про><тиво-э. ><д. ><с. ><в ><якорных ><обмотках ><отсутствует, ><и ><по ><цепи ><>протекает< ><наибольший ><ток. ><Так ><как ><тяговые ><электродвигатели ><теп><ловоза ><ТЭМ2 ><имеют ><последовательное ><возбуждение, ><то ><весь ><ток ><нагрузки ><проходит ><и ><по ><обмоткам ><возбуждения, ><создавая ><большой ><вращающий ><момент, ><что ><позволяет ><получить ><наи><большую ><силу ><тяги ><при ><трогании ><тепловоза ><с ><места.>> <Пока ><сила ><тяги ><превышает ><силы ><сопротивления ><движению, ><скорость ><увеличивается. ><Одновременно ><увеличивается ><частота ><вращения ><якорей ><тяговых ><электродвигателей, ><т. ><е. ><растет ><про><тиво-э. ><д. ><с, ><наводимая ><в ><якорных ><обмотках ><двигателей. ><Это ><приводит ><к ><снижению ><тока ><нагрузки, ><а ><значит, ><к ><уменьшению ><силы ><тяги. ><Поэтому ><для ><дальнейшего ><увеличения ><скорости ><не><обходимо ><увеличить ><напряжение, ><подводимое ><к ><тяговым ><элект><родвигателям, ><т. ><е. ><увеличить ><э. ><д. ><с. ><тягового ><генератора.> <Из ><формулы >< ><видно, ><что ><э. ><д. ><с. ><Е ><генератора ><прямо ><про><порциональна ><магнитному ><потоку ><Ф ><генератора ><и ><частоте ><вра><щения ><п ><его ><якоря. ><Для ><увеличения ><э. ><д. ><с. ><тягового ><>генератора< ><машинист ><переводит ><штурвал ><контроллера ><с ><1-й ><на ><по><следующие ><позиции, ><повышая ><тем ><самым ><мощность ><>дизель-генераторной< ><установки ><тепловоза. ><При ><этом, ><помимо ><увеличения ><частоты ><вращения ><коленчатого ><вала ><дизеля, ><растет ><и ><>возбуждение< ><тягового ><генератора.> <На ><2-й ><позиции ><включается ><реле ><РУ2, ><катушка ><которого ><получит ><питание ><по ><цепи><><><: ><контакты ><главного ><ба><рабана ><контроллера, ><замкнутые ><со ><2-й ><по ><8-ю ><позицию, ><кон><такты ><Б8 ><штепсельного ><разъема ><контроллера, ><провод ><225, ><контакты ><штепсельного ><разъема ><Р4, ><провод ><813, ><клемма ><2/12, ><провод ><227. ><н.р.к.><>< ><РУ2 ><между ><провода><ми ><79 ><и ><83><><>< ><шунтирует ><первую ><ступень ><плавного ><трогания ><на ><панели ><резисторов ><СВВ.> <Начиная ><с ><3-й ><позиции, ><включено ><реле ><РУ16, ><катушка ><ко><торого ><питается ><по ><цепи><><><: ><контакты ><главного ><ба><рабана ><контроллера, ><замкнутые ><с ><3-й ><по ><8-ю ><позицию, ><кон><такты ><А5 ><штепсельного ><разъема ><контроллера, ><провод ><80, ><кон><такты ><штепсельного ><разъема ><Р4, ><провод ><137, ><клемма ><8/3, ><провод ><682. ><н.р.к.><>< ><РУ16 ><между ><провода><ми ><77 ><и ><78><><>< ><шунтирует ><вторую ><ступень ><плавного ><трогания ><на ><панели ><резисторов ><СВВ. ><Возрастание ><тока ><в ><об><мотке ><параллельного ><возбуждения ><возбудителя ><и ><одновремен><ное ><увеличение ><частоты ><вращения ><его ><якоря ><приводят ><к ><уве><личению ><напряжения ><на ><зажимах ><возбудителя, ><что ><в ><свою ><очередь ><вызывает ><возрастание ><тока, ><протекающего ><по ><незави><симой ><обмотке ><возбуждения ><тягового ><генератора. ><>Следовательно<, ><э. ><д. ><с. ><и ><напряжение ><тягового ><генератора ><растут ><как ><за ><счет ><увеличения ><частоты ><вращения ><якоря, ><так ><и ><за ><счет ><большего ><магнитного ><потока. ><Соответственно ><увеличивается ><напряжение, ><><><><подводимое ><><><к ><><><><тяговым ><><><><><><электродвигателям. <><Согласно ><формуле ><, ><при ><этом ><увеличится ><ток ><в ><силовой ><цепи, ><а ><значит, ><сила ><тяги ><тепловоза ><станет ><больше.>> <При ><работе ><на ><любой ><позиции ><контроллера ><мощность ><>тягового< ><генератора ><автоматически ><поддерживается ><постоянной><><><. ><Следовательно, ><если ><дальнейшее ><движение ><тепло><воза ><осуществляется ><на ><какой-то ><определенной ><позиции ><(т. ><е. ><без ><изменения ><мощности ><дизель-генераторной ><установки), ><то ><изменение ><скорости ><движения ><происходит ><только ><в ><>результате< ><изменения ><сил ><сопротивления ><движению.> <Если ><вследствие ><уменьшения ><этих ><сил ><(например, ><при ><>движении< ><по ><более ><легкому ><профилю ><пути) ><скорость ><тепловоза ><продолжает ><возрастать, ><то ><ток ><нагрузки ><будет ><уменьшаться, ><что ><вызовет ><автоматическое ><увеличение ><напряжения ><тягового ><генератора><><><><.><><Однако ><из-за ><магнитного ><>насыщения< ><главных ><полюсов ><машины ><такое ><увеличение ><напряжения ><может ><происходить ><только ><до ><определенного ><предела ><(870 ><В). ><Дальнейшее ><уменьшение ><тока ><нагрузки ><не ><приводит ><к ><>соответствующему< ><увеличению ><напряжения. ><В ><этом ><случае ><дизель ><будет ><работать ><при ><пониженной ><мощности, ><что, ><разумеется, ><нежелательно.> <Чтобы ><расширить ><диапазон ><скоростей, ><при ><которых ><>мощность< ><дизеля ><используется ><полностью, ><на ><тепловозе ><>применено< ><двухступенчатое ><ослабление ><возбуждения ><тяговых ><>электродвигателей<. ><Переход ><на ><1-ю ><и ><2-ю ><ступени ><ослабления ><воз><буждения ><(а ><также ><обратные ><переходы) ><происходит ><автома><тически ><при ><помощи ><реле ><РП1 ><и ><РП2.> <Конструктивно ><оба ><реле ><одинаковы. ><Каждое ><реле ><имеет ><две ><катушки ><— ><токовую' ><(нижнюю) ><и ><катушку ><напряжения ><(верхнюю). ><Токовые ><катушки ><обоих ><реле ><подключены ><>параллельно< ><обмотке ><добавочных ><полюсов ><тягового ><генератора ><и ><дифференциальной ><обмотке ><возбудителя. ><Следовательно, ><>магнитный< ><поток ><этих ><катушек ><пропорционален ><току ><нагрузки. ><Катушки ><напряжения ><подключены ><к ><плюсу ><и ><минусу ><>тягового< ><генератора, ><т. ><е. ><их ><магнитный ><поток ><пропорционален ><>напряжению< ><генератора. ><Якорь ><реле ><качается ><на ><оси, ><укреплен><ной ><в ><стойке, ><расположенной ><между ><катушками. ><Поэтому ><магнитный ><поток ><токовой ><катушки ><совместно ><с ><пружиной ><реле ><стремится ><удерживать ><якорь ><в ><выключенном ><положении, ><а ><магнитный ><поток ><катушки ><напряжения ><— ><включить ><реле.> <С ><момента ><трогания ><тепловоза ><с ><места ><часть ><тока ><из ><сило><вой ><цепи ><по ><проводу ><39><>< ><поступает ><в ><токовые ><катуш><ки ><реле ><РП1 ><и ><РП2. ><Пройдя ><по ><токовой ><катушке ><реле ><РП1, ><ток ><возвращается ><на ><минус ><тягового ><генератора ><по ><проводу ><42, >н.з.к.< ><РВ2, ><проводу ><41, ><шунту ><амперметра ><ША5, ><проводу ><672, ><части ><резистора ><СРПТ ><и ><про><воду ><40. ><Токовая ><катушка ><реле ><РП2 ><соединена ><с ><минусом ><тя><гового ><генератора ><через ><провод ><677, ><шунт ><амперметра ><ША6, ><провод ><45 ><и ><часть ><резистора ><СРПТ.> <Одновременно ><от ><плюса ><тягового ><генератора ><по ><кабе><лю ><14, ><проводам ><25 ><и ><26, >н.з.к.< ><РУ1, ><проводу ><35, ><части ><рези><стора ><СРПШ ><и ><проводу ><37 ><ток ><поступает ><в ><катушку ><на><пряжения ><реле ><РП1. ><Цепь ><на ><катушку ><напряжения ><реле ><РП2 ><в ><это ><время ><разорвана ><размыкающим ><контактом ><ре><ле ><РВ1, ><катушка ><которого ><по><лучает ><питание ><на ><1-й ><пози><ции ><контроллера ><по ><цепи><><><: ><клемма ><6/6, ><провод ><204, ><контакты ><1><—><2 ><и ><3><—><4 ><тумблера ><ВЗ ><«Управление ><пе><реходами» ><(нормально ><он ><включен), ><провод ><205, ><кон><такты ><штепсельного ><разъе><ма ><Р6, ><провод ><207, ><н.з.к.><>< ><ШЗ, ><провод ><216.> <При ><трогании ><тепловоза ><с ><места ><вследствие ><большой ><>величины< ><тока ><нагрузки ><>магнитные< ><потоки ><токовых ><катушек ><вместе ><с ><пружинами ><>удерживают< ><якоря ><реле ><в ><выключен><ном ><положении. ><С ><увеличением ><скорости ><движения ><тепловоза ><ток ><нагрузки ><будет ><уменьшаться, ><а ><напряжение ><тягового ><>генератора< ><увеличиваться. ><Соответственно ><усиливается ><магнитный ><поток ><катушки ><напряжения ><и ><ослабевает ><магнитный ><поток ><токовой ><катушки. ><Когда ><скорость ><движения ><(на ><8-й ><позиции ><контроллера) ><достигнет ><20 ><км/ч, ><усилие ><притяжения ><якоря ><-><реле ><РП1 ><вследствие ><возросшего ><магнитного ><потока ><катушки ><напряжения ><преодолеет ><усилие, ><создаваемое ><токовой ><катуш><кой ><и ><пружиной, ><т. ><е. ><реле ><включится. ><От ><провода ><207 ><через ><провода ><215 ><и ><213, ><н.р.к.><>< ><РП1 ><и ><провода ><211 ><и ><212 ><ток ><поступит ><в ><катушки ><контакторов ><ослабления ><возбуждения ><Ш1 ><и ><ШЗ, ><от ><которых ><по ><проводам ><257, ><256, ><255, ><254, ><467 ><и ><466 ><уйдет ><на ><общую ><минусовую ><клемму ><3/14. ><После ><включения ><контакторов ><Ш1 ><и ><ШЗ ><параллельно ><обмот><кам ><возбуждения ><тяговых ><электродвигателей ><подключаются ><шунтирующие ><резисторы ><СШ1 ><и ><СШ2 ><первой ><ступени ><ослаб><ления ><поля. ><По ><обмоткам ><возбуждения ><теперь ><протекает ><толь><ко ><48% ><тока ><нагрузки. ><Ослабление ><возбуждения ><приводит ><к ><снижению ><противо-э.><д.><с. ><в ><якорных ><обмотках ><тяговых ><электродвигателей<, ><т. ><е. ><к ><увеличению ><тока ><тягового ><генератора. ><В ><свою ><очередь ><при ><возрастании ><тока ><нагрузки ><напряжение ><>тягового< ><генератора ><автоматически ><снизится. ><Следовательно, ><включение ><шунтирующих ><резисторов ><позволяет ><перевести ><ре><жим ><работы ><тягового ><генератора ><из ><области ><ограничения ><>напряжения< ><(отрезок ><3><—><4 ><на ><рис.><><) ><на ><гиперболическую ><часть ><внешней ><характеристики ><(отрезок ><2><—><3), ><где ><мощность ><дизеля ><используется ><полностью.>> <При ><правильно ><настроенной ><внешней ><характеристике ><сила ><тяги ><после ><перехода ><сохраняется ><такой ><же, ><какой ><она ><была ><до ><него ><(так ><как ><с ><увеличением ><тока ><нагрузки ><уменьшился ><магнитный ><поток ><тяговых ><электродвигателей). ><Последующее ><увеличение ><скорости ><движения ><тепловоза ><сопровождается ><сни>  <жением ><тока ><нагрузки ><и ><автоматическим ><возрастанием ><на><пряжения ><тягового ><генератора, ><т. ><е. ><тепловоз ><продолжает ><ра><ботать ><с ><полным ><использованием ><мощности ><дизель-генератор><ной ><установки.><На ><6—8-й ><позициях ><контроллера ><включено ><реле ><РУ1, ><ка><тушка ><которого ><подключена ><параллельно ><катушке ><вентиля ><ВТ4><><><. ><До ><включения ><контакторов ><Ш1 ><и ><ШЗ ><пи><тание ><катушки ><напряжения ><реле ><РП1 ><на ><этих ><позициях ><осу><ществляется ><через >< |