Электродинамическое реостатное торможение

Позиция Т1 КВП22Б

При установке контроллера водителя с помощью педали на позицию Т1 включится кулачковый элемент ТК(1 – 2) в проводе №5, 20 и кулачковый элемент ТК (1 – 2) в проводе 43. 43А.

В результате получат питание катушки Ш3, Т, РВ1 по цепочке

«+» Б П2 ВУ1 провод №5 ТК(1 – 2) НЗ ЛК2 НЗ ЛК3 НЗЛК1 ТК(1 – 2) Ш3 «-« Б

Т

РВ1

В результате включается контактор Ш3 и подключает шунтовые катушки ТЭД к контактной сети.

Контактор Т, включаясь, замыкает цепь якоря на тормозные реостаты, создавая тормозной контур. Энергия, вырабатываемая ТЭД, начинает гаситься, уменьшая обороты ТЭД.

После включения контактора Т замыкается его НО контакт в проводе №5, 18 и через него запитывается катушка Ш1, контактор Ш1 включается.

После включения Ш1, шунтовой реостат Р15 – Р16 шунтируется, ток увеличивается, увеличивается магнитный поток (возбуждение шунтовых катушек ТЭД). Эффект торможения становится значительнее.

Позиция Т2КВП22Б

При установке тормозной педали в положение Т2 остаются включенными ранее перечисленные кулачковые элементы и, кроме того, замкнется кулачковый элемент ТК2 в проводе №5, 21 в результате получит питание катушка контактора Ш2.

«+» Б П2 ВУ1 провод №5 ТК2 НО РМТ Ш2 «-«

После включения контактора Ш2 шунтируется (выводится) реостат Р13, Р14 (48 Ом), ток увеличится, увеличивается магнитный поток (возбуждение шунтовых катушек ТЭД), эффект торможения увеличивается.

Скорость троллейбуса снижается до 5 – 7км/ч.

Ток тормозного контура уменьшается до 10 – 15А выключается РМТ, включается тормозной кран и дотормаживается механическим барабанным тормозом с пневматическим приводом до полной остановки.

Аккумуляторная батарея

Назначение

Служит для питания низковольтных цепей при неработающем преобразователе. Является автономным источником.

Источники низковольтного напряжения:

1. Аккумуляторная батарея.

2. Преобразователь.

На троллейбусе установлено две аккумуляторные батареи типа 9НК70 (щелочные), ЖН100 (щелочные), гелиевые (кислотные).

9 никилиевокадмиевый 70А/ч, 9 (шт. в комплекте).

Железоникелевый 100 А/ч (ампер часов).

Гелиевые (кислотные), не разборные.

Состоит

2 батареи × 9НК70 = 18 шт. (банок)

Корпус.

Электроды.

Эбонит с большим содержанием серы (в виде палочек).

Щелочной электролит.

Устройство и принцип действия

Две аккумуляторные батареи, в каждой 9 банок. Корпус пластмассовый, верхняя крышка имеет 3 отверстия, среднее отверстие для заливки электролита. Отверстие закрывается пробкой с отверстием, крайнее отверстие для выводов «+» и «-«. Внутри корпуса располагаются блок положительных и блок отрицательных пластин, называемых электродами. Каждая пластина представляет собой пакет с запрессованной в него активной массой. У «+» заряженных пластин масса состоит из гидрата никеля NiOH3. У «-« заряженных пластин Cd +Fe кадмий + железо. Положительных пластин на одну больше, чем отрицательных. Они изолированы между собой при помощи эбонитовых стержней (палочек) во избежание короткого замыкания.

+

+

_

_

Через среднее отверстие в крышке заливают электролит, уровень которого должен быть на 3-5мм выше пластин. Электролит – щелочь, водный раствор калия или натрия: КОН, NОН, с добавлением лития едкого.

Плотность электролита летом 1:26 – 1:28 г/см². в процессе эксплуатации плотность электролита изменяется, так как вода испаряется – плотность увеличивается, поэтому необходимо добавлять диз.воду. Допускается разрядка аккумуляторной батареи до 1В проверяется, с помощью прибора: проверочной вилки.

На схеме изображается

+ - Последовательное соединение, при этом

способе соединения идет повышение тока.

-

бат = акк

При параллельном соединении все

+ равны емкости оной батареи (банки).

бат = акк

Если не хватает мощности преобразователя, то аккумуляторная батарея подпитывает низковольтные электрические цепи.

Асинхронный двигатель ТАД208

Торцовый асинхронный двигатель тип 208

Ротор асинхронного тягового двигателя имеет частоту вращения, отличающуюся от частоты вращения магнитного поля статора.

Основными конструктивными элементами асинхронного двигателя являются неподвижный статор и подвижный ротор. Статор и ротор разделены воздушным зазором от 0,1 мм до 1,5 мм.
На рис. 2.3 представлена конструктивная схема трехфазной машины с короткозамкнутым ротором типа "беличьей клетки". Внутри корпуса 1, отлитого из стали, чугуна или сплавов алюминия, закреплен неявнополюсный магнитопровод статора 2, набранный из листовой электротехнической стали толщиной 0,35-0,5 мм. Листы штампуются с пазовыми отверстиями и в собранном магнитопроводе на внутренней поверхности образуются пазы для укладки обмотки. В пазы статора укладывают обмотку 3 , которая в простейшем случае состоит из трех катушек - фаз, сдвинутых в пространстве на 120 эл. градусов. У трехфазной обмотки на внешнюю панель выводов либо выходят все 6 выводов, либо обмотки фаз соединяются внутри машины по схеме “звезда” или “треугольник” и на панель выходят 3 вывода. Обмотка статора предназначена для создания вращающегося магнитного поля машины. Пакет статора c целью уменьшения потерь на вихревые токи набирают из штампованных листов электротехнической стали. На внутренней полости статора имеются пазы, в которые укладываются провода обмотки. Листы статора перед сборкой в пакет изолируют слоем лака или окалины, полученной при их отжиге. Магнитопровод ротора 4 выполняется в виде цилиндра, набранного из листовой электротехнической стали с пазами на внешней поверхности. Обмотка ротора 5 типа "беличьей клетки" состоит из неизолированных алюминиевых или медных стержней, расположенных в пазах и замкнутых накоротко с торцов двумя кольцами. Наиболее часто "беличью клетку" с кольцами получают путем заливки алюминия под давлением в пазы ротора. При этом вместе со стержнями и кольцами отливаются и лопатки вентилятора. Листы сердечника ротора специально не изолируют, т.к. в большинстве случаев достаточно изоляции от окалины.

Принцип действия
Асинхронная машина, как и электрические машины других типов, является обратимой. Принцип действия асинхронной машины основан на электромагнитном взаимодействии вращающегося магнитного поля статора с токами, наведенными этим полем в роторе. Поскольку наведение ЭДС в роторе возможно только при неравенстве угловых скоростей ротора ω₂ и магнитного поля статора ω₁, то условие ω₂ ≠ ω₁ является обязательным для создания электромагнитного момента в любом режиме работы асинхронной машины. В качестве характеристики этого неравенства вводится понятие скольжения:

s = (ω₁ - ω₂)/ ω₁ (2.8)

Работу асинхронной машины в различных режимах рассмотрим на примере машины с короткозамкнутым ротором.

Рис. 2.9

Пусть магнитное поле статора Ф₁ и ротор вращаются в одну сторону и ω₂ < ω₁ (рис. 2.9,а). Направление ЭДС e₂ ,наводимой в роторе, определяется по мнемоническому правилу правой руки. Токи ротора I₂ во взаимодействии с полем статора создают электромагнитные силы F_эм, направление которых определяется по мнемоническому правилу левой руки.
Электромагнитный момент М_эм, создаваемый этими силами, направлен в сторону вращения ротора и разгоняет его в сторону поля, электрическая энергия сети преобразуется в механическую энергию на валу ротора, т.е. машина работает в режиме двигателя. Электромагнитный момент, развиваемый двигателем при неподвижном роторе, является пусковым моментом. Угловая скорость, до которой разгоняется ротор, тем больше, чем меньше момент нагрузки на валу двигателя. При отсутствии нагрузки угловая скорость ω₂ стремится к ω₁, но в реальных машинах никогда не достигает ее, т.к. при ω₂ = ω₁ проводники ротора не пересекают поле и М_эм = 0, а момент сопротивления нулю не равен - его создают силы трения в двигателе. Следовательно, теоретический диапазон работы асинхронной машины в режиме двигателя ω₂ = 0 / ω₁, s = 1 / 0. Режим двигателя является на практике основным режимом работы асинхронной машины.
Если магнитное поле статора и ротор вращаются в одну сторону и за счет подведения внешней механической энергии ω₂ > ω₁, то машина переходит в режим генератора (рис. 2.9,б). Однако трехфазные асинхронные машины в этом режиме используются крайне редко. Теоретический диапазон асинхронной машины в режиме генератора ω₂ = 0 / ∞, s = 0 / (-∞).
Если ротор вращается в сторону, противоположную магнитному полю статора (рис. 2.9,в), то электромагнитный момент М_эм направлен против направления вращения ротора и является тормозным. Происходит потребление электрической энергии из сети и механической энергии от устройства, вращающего ротор машины против поля. Вся потребляемая энергия выделяется в виде тепловой, и машина работает в режиме электромагнитного тормоза (торможение противовключением). Теоретический диапазон работы асинхронной машины в режиме торможения противовключением ω₂ = 0 / (-∞), s = 1 / ∞
Линейный асинхронный двигатель в простейшем случае можно получить, если вращающийся двигатель разрезать по диаметру и развернуть на плоскости. При этом магнитное поле получается не вращающимся, а бегущим, и электрическая энергия преобразуется в механическую поступательного движения.

Пуск, регулирование частоты вращения и торможение асинхронного двигателя

На практике замечено, что ток, потребляемый обмоткой статора в первый момент пуска двигателя, очень большой. В ряде случаев он превышает номинальный ток в 6 - 10 раз.

Такой нагрузки может не выдержать не только питающая сеть, но и сама обмотка статора. Поэтому для пуска крупных асинхронных двигателей применяют специальные устройства, снижающие пусковой ток.

Двигатели с фазным ротором пускаются в работу с помощью дополнительных сопротивлений. Вводя дополнительные сопротивления в цепь ротора, добиваются ограничения пускового тока.

Третий способ регулирования частоты вращения возможен лишь для двигателей с фазным ротором. Здесь изменение скольжения S достигается введением в цепь ротора регулировочных сопротивлений. Такие схемы широко используются на грузоподъемных кранах.

Устройство и работа комплекта тягового двигателя.

Структурная схема ПТА-180 и его связи с узлами троллейбуса.

Полный комплект состоит из неделимого комплекта тягового оборудования ПТА-180 (отмечен пунктирной линией на рис.)и связанных с ним электронных блоков управления. В состав ПТА-180 входит преобразователь тяговый ИРБИ-Т1-280-У2, связанный с каминным оборудованием через блок процессора ПБТ-02АТ оптическим каналом, который устраняет влияние тягового тока на процесс передачи информации между блоками и заменяет более 30 системных приводов, обеспечивая при этом электрическую развязку приборов управления с контактной сетью.

Остальные блоки за штрихованной линией функциональной схемы входят в полный комплект привода.

Схема работает следующим образом:

Напряжение контактной сети через радиореактор ИК поступает на быстродействующий автомат защиты АВДУ. Наличие радиореакторов в схеме для предотвращения помех радиоприемным устройством. Одновременно реактор ограничивает скорость нарастания возвратного тока привода в случае проезда короткозамкнутых вставок при нажатой тормозной педали, что исключает срабатывание АВДУ.

Основной функцией АВДУ является защита силовых цепей от возгорания в случае короткого замыкания в высоковольтных (550В) цепях троллейбуса. Включение АВДУ осуществляется вручную кнопкой на панели управления. Выключение может быть выполнено как кнопкой, так и автоматически, подачей команды от блока процессора ПБТ-02АТ.

Напряжение контактной сети с АВДУ через силовой контактор БКС поступает на тяговый преобразователь ИРБИ. БКС решает проблему безопасности пассажиров методом отключения высокого напряжения контактной сети от оборудования привода при открытых дверях троллейбуса.

Управление БКС осуществляется автоматически подачей напряжения 24В от ПБТ-02АТ.

Преобразователь ИРБИ преобразует напряжение контактной сети методом широтноимпульсной модуляции в трехфазное переменное напряжение для питания тягового асинхронного двигателя (напряжение педалей ход/тормоз), сигнала датчика оборотов двигателя и величины напряжения контактной сети.

Блок МП24-600 служит для предварительного заряда батареи конденсаторов в звене постоянного тока с целью исключения перегрузки при подключении ИРБИ к контактной сети.

Блок тормозных резисторов БР служит для поглощения энергии рекуперации возникающей при торможении троллейбуса в случае отсутствия другой нагрузки на участке контактной сети.

Блок преобразователя напряжения автономного хода ПН24-600 позволяет троллейбусу двигаться от собственных аккумуляторов до 200м при отсутствии напряжения в контактной сети.

Контроллер водителя КВП преобразует механическое положение педалей «ход» и «тормоз» в плавное изменение напряжение задания крутящего момента двигателя для процессора, а так же задает направление движения «вперед» или «назад» замыканием соответствующих контактов.

Используемый с комплектом блок КВП-36АТ выполнен с применением на педальных рычагах бесконтактных концевых выключателей, что исключает влияние на работоспособность.

Используемый с комплектом преобразователь напряжения собственных нужд ПНР-100У2 обеспечивает питание всех низковольтных потребителей троллейбуса развязанным от контактной сети напряжения 24В и поддерживает необходимый подзаряд аккумуляторной батареи.

Измерительный датчик тока собственных нужд позволяет с помощью блока процессора контролировать раздельно потребление энергии на собственные нужды (компрессор, ПНР, печи отопления) и тягу. Измерительные датчики тока тяговой составляющей потребления встроены в блок ИРБИ.

Автоматический выключатель ВБА-250