Пуск і відрив струмоприймача від контактного проводу
|
 |
На рис. 5.1 показана еквівалентна схема тягової електропередачі електрорухомого складу (ЕРС) для процесів, що розглядаються. Вона має контактну мережу як джерело живлення, струмоприймач СП, вимикач S, вхідний фільтр із дроселя Ld і конденсатора Cd, гальмовий реостат R, що підключається за допомогою керованого ключа VS та зворотного діода VD, і автономний інвертор АІ з асинхронним двигуном АД як навантаженням. З боку вхідних точок А і Б інвертор із двигуном еквівалентний резистору із змінним опором RН, показаному на рис. 5.1, а пунктиром.
При пуску замикається контакт вимикача S і відбувається заряд фільтрового конденсатора Сd. У сталому режимі напруга на конденсаторі (вхідна) ud = uж. В перехідному режимі, оскільки коло заряду +иж – Ld – Cd – -иж є коливальним контуром, напруга ud і струм джерела живлення іж змінюються коливально (рис. 5.1, б).
Якісно характер перехідного процесу можна пояснити, проводячи аналогію з механічним маятником. Якщо відхилити маятник від положення рівноваги і відпустити, то повернення в положення рівноваги буде відбуватися з коливаннями. Якщо зневажити втратами енергії, то в ході коливань маятник буде відхилятися від положення рівноваги в інший бік на значення вихідного відхилення. Для електричного “маятника” рис. 5.1, а положенням рівноваги є значення ud = uж, і вихідне відхилення від нього також дорівнює иж, тому що конденсатор до початку процесу був розряджений.
Оскільки пуск може відбуватися на холостому ходу двигуна, то в цьому гіршому випадку можна зневажити втратами енергії (RН = 
) і тоді в ході коливань буде момент часу tт, коли вхідна напруга ud відхилиться від положення рівноваги в інший бік на значення вихідного відхилення иж, тобто максимальне значення вхідної напруги
. (5.1)
Ця подвійна напруга прикладається у тому числі й до найбільш чутливих до перенапруг елементів схеми – напівпровідникових ключів гальмового кола та інвертора, змушуючи створювати подвійний запас по робочій напрузі, що значно здорожує тягову електропередачу.
Подібним чином протікають процеси при відриві струмоприймача від контактного проводу в ході руху електровоза. Якщо відрив струмоприймача відбувся, то конденсатор фільтра починає розряджатися струмом навантаження. При відновленні контакту відбувається дозаряд конденсатора від досягнутого в ході розряду значення ud н до иж, тобто початкове відхилення маятника 
й амплітудне значення в ході коливань при неврахуванні втрат енергії:
. (5.2)
У гіршому випадку вхідна напруга в момент відновлення контакту ud н = 0, оскільки зворотні діоди VDн інвертора, що вмикаються, перешкоджають появі на вході негативної напруги ud н, яка в принципі могла б з'явитися внаслідок коливального характеру процесу розряду конденсатора через наявність індуктивностей в інверторі. Отже, при відриві струмоприймача вхідна напруга також може досягти дворазового значення, як і при пуску.
Щоб обмежити величину перенапруг при пуску і відриві струмоприймача і виключити тим самим необхідність створення подвійного запасу по робочій напрузі елементів схеми, можна демпфірувати коливання шляхом підключення гальмового реостата.
Дата добавления: 2015-10-13; просмотров: 549;