Системы управления ЭПС - Рекуперативное торможение на ЭПС постоянного тока

Рекуперативное торможение на ЭПС постоянного тока

Рис. 4.26. Схема рекуперативного торможения со стабилизирующим резистором

Рис. 4.27. Характеристики рекуперативного торможения со стабилизирующим резистором

Рис. 4.28. Выравнивание нагрузок по параллельным ветвям при рекуперации со стабилизирующим резистором

уменьшаются с увеличением тока якоря I что необходимо для обеспечения электрической устойчивости.
Для регулирования тока возбуждения и тормозной силы в цепь обмотки независимого возбуждения возбудителя включен резистор гн, величину которого можно изменять при помощи тормозной рукоятки контроллера.
Уравнение равновесия напряжений в цепи якоря ТЭМ:

Характеристикиприведены на рис. 4.27.
Назначение стабилизирующего резистора rс:

1. создание наклона внешней характеристики и обеспечение электрической устойчивости;
2. выравнивание нагрузок по параллельным ветвям при работе от одного возбудителя (рис. 4.28).

 Такая схема применялась на электровозах ВЛ22М.
Недостатки.

1. Часть мощности теряется в стабилизирующем резисторе; например, на электровозе ВЛ22М возбудитель имеет мощность около 60 кВт, из них 30 кВт теряются в обмотках возбуждения ТЭМ и 30 кВт составляют потери в стабилизирующих резисторах;
2. Необходимость в значительной мощности ДВ, работающего от напряжения 3 кВ.

Рекуперативное торможение с противовозбуждением возбудителя (рис 4.29).

Эта схема аналогична схеме реостатного торможения, рассмотренной выше (рис. 4.17).
Ток возбуждения.
Характеристикипоказаны на рис. 4.30.
Применяется с электромашинным возбудителем на С и СП соединениях электровозов ВЛ8, ВЛ10, ВЛ11, электропоездов ЭР22, ЭР2Р. Со статическим возбудителем применяется на электровозах ВЛ15 и электропоездах ЭР2Т, ЭД2, ЭТ2.

Выводы:

1. Мощность возбудителя соответствует мощности потерь в обмотках возбуждения ТЭМ и примерно в 2 раза меньше, чем в схеме со стабилизирующим резистором.

Рис. 4.29. Схема рекуперативного торможения с противозбуждением возбудителя

2.            В отличие от схемы со стабилизирующим резистором, схема с противовозбуждением возбудителя не обеспечивает выравнивание токов по параллельно включенным ТЭМ при использовании одного возбудителя. На каждую параллельную ветвь тяговых электродвигателей необходим отдельный возбудитель.
3. С увеличениемулучшается электрическая устойчивость, но уменьшается максимальное значение тормозной силы (см. с. 175).

Рекуперативное торможение с циклической стабилизацией (рис. 4.31).

 Схема предложена Б.Н. Тихменевым и Г. В. Птицыным в 1954 г. с целью выравнивания токов при противовозбуждении возбудителя.
Применяется на параллельном соединении ТЭД на электровозах ВЛ8, ВЛ10, ВЛ11.
При  нагрузки параллельных ветвей одинаковы: .
Потенциалы точек А и Б равны и присоединение к ним средних точек обмоток не влияет на возбуждение двигателей. Схема работает, как обычный вариант с противовозбуждением возбудителя.

Рис. 4.31. Схема рекуперативного торможения с циклической стабилизацией

При Е12 > Е34 разность токов параллельных ветвей будет равна

Подставив значение ΔΙ, получим

Рис. 4.32. Выравнивание нагрузок по параллельным ветвям при рекуперации с циклической стабилизацией

Характеристики рекуперативного торможения.

Характеристики рекуперативного торможения — это зависимости B(V) и V(I) , определяемые формулами:

Таблица 4.4
Виды задач по характеристикам рекуперации

Рис. 4.33. Решение задач по определению режимов рекуперативного торможения