• Транспорт, техника и технологии - Движение24

Электровозы переменного тока

Здравствуйте!

А как устроен и работает электровоз переменного тока? Данный локомотив использует для питания переменный однофазный ток, напряжением 25 000 Вольт. В этой машине переменный ток проходит этап выпрямления, т.е., через выпрямительные установки преобразуется в постоянный и поступает на тяговые электродвигатели. Но, ток в выпрямительных установках электровоза не сглаженный, практически не постоянный, как на электровозах постоянного тока, а пульсирующий. Поэтому на них установлены тяговые электродвигатели (ТЭД) пульсирующего тока. Это практически коллекторные ТЭД постоянного тока, но имеющие дополнительные устройства – шихтованные вставки, дополнительные полюса, большее число полюсов и компенсационную обмотку.

Электровоз ЭП1М
Электровоз ЭП1М

Электровозы переменного тока устроены посложнее, имеют в своем устройстве больше оборудования, у них значительно выше сцепной вес. На крыше расположены: токоприемник; электропневматический главный выключатель (ГВ) – предназначен для подключения силовой цепи электровоза к контактному проводу и ее автоматического отключения от сети в случае ненормальной работы (короткие замыкания и перегрузки); жалюзи вентиляторов; главные резервуары пневматической системы.

Тяговый электродвигатель
Тяговый электродвигатель

В кузове находятся: тяговый трансформатор; выпрямительные установки или выпрямительно-инверторные преобразователи (ВИП); переходный и сглаживающие реакторы (дополнительно сглаживают пульсации тока); мотор-вентиляторы-охлаждают выпрямительные установки и тяговые электродвигатели, выпрямительные установки возбуждения (используются при реостатном и рекуперативном торможении),

Мотор-вентилятор
Мотор-вентилятор

количество вентиляторов больше, чем на «постоянниках» от трех и выше (обычно четыре); мотор-компрессор (для закачивания сжатого воздуха в главные резервуары пневматической системы); реверсоры (для смены направления движения); фазорасщепитель – переменный ток поступающий на электровоз однофазный, а вспомогательные машины (двигатели вентиляторов и компрессора асинхронные трехфазные), вот фазорасщепитель и преобразует однофазный ток в трехфазный; на старых типах электровозов – электрический контроллер главный (ЭКГ8Ж) ; контакторы цепей управления; вспомогательный компрессор (для аварийного подъема токоприемника) и другое вспомогательное оборудование. Аккумуляторные батареи находятся под кузовом. Цепи управления питаются постоянным током, напряжением 50 Вольт, вырабатываемым генератором постоянного тока или специальным трансформатором (ТРПШ).

мотор-компрессор
Мотор-компрессор

Все электровозы оборудованы системой подачи песка под колесные пары, эта система используется для предотвращения буксования колесных пар, поэтому в кузове установлены еще и бункеры для сухого песка. 

Трансформатор
Трансформатор

Как мы знаем из курса физики – трансформатор способен повышать или понижать напряжение переменного тока. В электровозах он понижает напряжение до значения наиболее благоприятного для работы ТЭД (900-1600 Вольт). Регулирование на отечественных электровозах осуществляется на стороне низшего напряжения, путем подключения секций обмотки трансформатора контакторами и соответственно увеличения или уменьшения напряжения на тяговых электродвигателях. Регулирование на стороне высшего напряжения тягового трансформатора применено на электровозах ЧС4 и ЧС8. 

Весь этот процесс осуществляется контроллером машиниста, посредством цепей управления, через электрический контроллер главный – он состоит из четырех силовых контакторов с дугогашением и тридцати контакторов без дугогашения. Контакторы с дугогашением переключают в определенной последовательности секции обмотки трансформатора под током, обеспечивая переключение остальных контакторов при обесточенной цепи. Для недопущения возникновения токов короткого замыкания при переключении контакторов в цепи установлен переходный реактор, он еще позволяет увеличить число ступеней регулирования напряжения. 
Весь этот контроллер имеет кулачковый вал, приводимый во вращение электродвигателем постоянного тока-сервомотором, через редуктор и специальную муфту.  Но это все уже устарело, хотя электровозы с данной системой регулированию еще вовсю работают на железных дорогах.

Выпрямительно-инверторные преобразователи (ВИП)
Выпрямительно-инверторные преобразователи (ВИП)

Все современные электровозы работают на полупроводниках – тиристорах. На них устанавливаются выпрямительно-инверторные преобразователи (ВИП). Управление выпрямителями, собранными на тиристорах, позволяет осуществить не только преобразование переменного тока в постоянный, но и плавное регулирование напряжения на ТЭД. Также ВИП позволяет инвертировать постоянный ток в переменный при рекуперативном торможении. Как говорится – три в одном! В данном выпрямителе можно устанавливать угол включения (открытия) тиристоров, то есть подавать в соответствующие моменты управляющие импульсы тока. При этом регулируется среднее значение напряжения от обмотки трансформатора. Очень перспективная и надежная система. 

Всего хорошего!

Читайте также:

Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments