Перегрупування двигунів шунтуванням ТЕД резистором

Схема, що використовує даний тип переходу, зображена на рис.5.1. Порядок переключення контакторів за цією схемою представлений в табл.5.1, характер зміни струмів у колі ТЕД при переході й сили тяги наведені на діаграмах 1 і 2 (рис. 5.2).

Рис. 5.1 – Схема переходу методом шунтування ТЕД резистором

Таблиця 5.1 - Порядок переходу з послідовного з'єднання на паралельне

методом шунтування ТЕД резистором

Позиції	Контактори	Операції переходу	Інтервал часу
Послідовне з'єднання		-			-	-		-
Перехідні позиції
Перша		-	-		-	-		-	Попереднє введення реостатів	t1-t2
Друга		-	-			-		-	Шунтування ТЕД1 резистором	t2-t3
Третя		-	-			-	-	-	Відключення двигуна ТЕД1	t3-t4
Четверта									Паралельне включення і	t4-t5
Паралельне з'єднання(перша реостатна)									Відключення і підключення двигуна ТЕД1	t5-t6

У схемі 5.1 пускові реостати розділені на дві групи. Використовуються перемикачі реостатів, що на схемі показані у вигляді змінних опорів. Кожен двигун у схемі може представляти групу послідовно включених двигунів, що не переключаються. На останній позиції послідовного з'єднання пускові реостати шунтовані контакторами 1, 3 та 4. Необхідна послідовність дії контакторів здійснюється введенням у їх ланцюг керування взаємних блокувань.

Рис. 5.2 – Зміна струму і сили тяги при переході способом

шунтування ТЕД резистором

Як видно з рис.5.2, перехід відбувається при відносно невеликій зміні сили тяги рухомого складу. Такий перехід способом шунтування двигуна використовують на сучасних електровозах постійного струму з реостатним регулюванням ТЕД.

5.2 Перегрупування двигунів з використанням діодів

Операцію перегрупування можна значно спростити, а час переключення зменшити, застосувавши діоди для відключення послідовного з'єднання (рис.5.3).

Рис. 5.3 –Перегрупування ТЕД з використанням діодів

Рис. 5.4 – Діаграма зміни сил тяги і струмів при переході із застосуванням діодів

Перехід на паралельне з'єднання двигунів здійснюється в наступному порядку. Спочатку при замкнутих контакторах 1, 2, 3, 4, виведених реостатах і і послідовному з'єднанні двигунів виключається контактор 7 і в ланцюг вводяться діод Д. Потім після відключення контактора 3 у ланцюг двигунів вводиться паралельно включені реостати і . Перехід на паралельне з'єднання здійснюється включенням контакторів 5 і 6. Діод Д при цьому забезпечує розподіл паралельних гілок двигунів

При одночасному замиканні контакторів 5 і 6 зниження струму в силовому колі зв'язано тільки з попереднім введенням реостатів. Якщо ці контактори замикаються не одночасно, то струм у ланцюгу цього двигуна знижується, однак наявність індуктивності зменшує цей процес і при невеликій різниці замикання контакторів не відбувається істотної зміни сили тяги.

Зображений на схемі діод Д позначає групу вентилів, включених певним чином з урахуванням струму і напруги в цьому колі. При тривалому режимі роботи на послідовному з'єднанні діод Д шунтується контактором 7. При вентильному переході значно спрощується силова схема й операції перегрупування ТЕД, а також зменшуються втрати сили тяги і тривалість її зниження. Зворотний перехід з паралельного на послідовне групування двигунів здійснюється відключенням контакторів 5 і 6, в результаті чого автоматично відновлюється ланцюг через діод Д.

Цей спосіб переходу використовується на електровозах постійного струму і може бути застосований на трамвайних вагонах при модернізації їхніх електричних схем.

5.3 Перегрупування двигунів за схемою моста

Зменшення сили тяги при переключенні ТЕД можна звести до мінімуму при використанні схеми моста під час переходу. Ця схема одержала найбільше поширення на моторних вагонах метрополітену і електропоїздах постійного струму, а також на пасажирських електровозах.

Після вимикання всіх секцій реостатів на послідовному з'єднанні в схемі мостового переходу (рис.5.5 ) паралельно кожному ТЕД включається секція пускового реостата однакового опору R; обидва кола двигунів і реостатів зв'язані між собою (контактор М замкнутий). Після відключення контактора М виконується перехід на паралельне з'єднання повністю введеними реостатами в колі кожного ТЕД

I IR

R

М

IR R

I

Рис. 5.5 – Перегрупування двигунів за схемою моста

При мостовій схемі струм від струмоприймача протікає по двох ланцюгах: через двигуни – струм I і через резистори – струм I_R. Отже через мостовий контактор протікає зрівняльний струм , де . Напрямок струму залежить від різниці . При і маємо . У цьому випадку струморозподіл в ланцюгах такий же, як при паралельному з'єднанні двигунів із включення в ланцюг кожного з них секцій пускових реостатів рівного опору. Якщо дотримується рівність , контактор М виключається, не розриваючи струму, і перехід на першу реостатну характеристику паралельного з'єднання відбувається без зміни сили струму і тяги ТЕД. Але, це рівняння відповідає тільки певному значенню і .

Рис. 5.6 – Зміна струмів ТЕД при різному співвідношенні параметрів

кола

Баланс струмів моста відповідає точці переключення швидкісних характеристик двигуна на безреостатній ступені послідовного з'єднання (крива 1, рис. 5.6) і першій позиції паралельного з'єднання (крива 2, рис. 5.6). Якщо перед моментом переходу , то струм зменшується при переході до , відповідно зменшується і сили тяги. Якщо , то при переході струм збільшується до значення і відповідно зростає сила тяги.

Контрольні запитання:

1. Які способи переходу з одного угрупування ТЕД на інше використовують на рухомому складі ?

2. З якою метою використовують на рухомому складі перегрупування ТЕД при пуску?

3. Чому не знайшов застосування перехід коротким замиканням з відключенням одного чи декількох ТЕД?

4. У чому особливостіперегрупування двигунів за схемою моста?

5. У чому особливостіперегрупування двигунів з використанням діодів?