Следящее рекуперативно-реостатное торможение

1.

Доктор техн. наук,
профессор
Щуров Николай Иванович

2.

1
Принцип действия и основные уравнения
При рекуперативном торможении ТЭД работают в
генераторном режиме, причем вырабатываемая ими
электрическая энергия возвращается в контактную
сеть.
Для осуществления рекуперативного торможения,
необходимо, чтобы э.д.с. двигателя (или сумма э.д.с.
двигателей при последовательном их соединении)
превосходила напряжение сети.
Ток рекуперации I P равен при этом
CФ V U I r
CФ V U
IP
r

3.

2
Отсюда скорость движения поезда при рекуперации
U IP r
V
CФГ
BЭМ FЭМ 0,367 C Ф I при переходе на тормозной
режим изменяется знак электромагнитной силы.
Механические и магнитные потери, вызывающие в
двигательном режиме уменьшение силы тяги на
величину F , при генераторном режиме увеличивают
тормозную силу
B FЭМ F 0,367 CФ I F
или
B F 2 F

4.

PC PМ PЗП
F 0.367
V
PC PМ PЗП
B 0.367 CФ I
V
- определяется по нагрузочным характеристикам
генераторного режима
CФ
СС Ф Е п
I 0
I3
I2
I1
I 3 I 2 I1 I
Iв
3

5.

4
Потери в стали PC и потери механические PM
определяются по кривым P0 (n) из опыта ХХ
P0
I в3 I в 2 I в1
Iв 0
FРвЯ
KC 3 1 0,45
Fв
PC
PM
n
I в I в1 I в 2 I в 3 ...
Pзп
p зп 100
U I

6.

5
К.п.д. при рекуперации представляет отношение
отданной электрической мощности к механической
мощности
рек
0,367 U I P PП
B V
PП - мощность потребляемая системой
параллельного возбуждения

7.

6
Сравнение рекуперативных характеристик
Выбор системы возбуждения определяется
требованиями предъявляемыми к характеристикам
рекуперативного торможения.
Основными из них является условие электрической
устойчивости, без выполнения которого вообще не
возможна рекуперация.
Условие электрической устойчивости в общем виде:
dE1 dE2
dI
dI
Изменение по току
действующей ЭДС
Изменение по току
уравновешивающей ЭДС

8.

7
При рекуперации действующей является ЭДС CФ V
Эту э.д.с. уравновешивает сумма напряжения сети и
падения напряжения в ТЭД - U I r
d CФ V d U I r
dI
dI
d CФ V I r d U
dI
dI
при
d CФ V I r
0
dI
U const

9.

8
Т.е., чтобы машина имела падающую внешнюю
характеристику
CФ V I r
а
СФ V U , I r
а
-
+
U I r
С Ф V
СФ V U , I r
+
Устойчивое
равновесие
I
I
I
dI P
CФ V U I P r L
dt
а
-
Независимого
С Ф V
С Ф V
U
U
U I r
I
I
Встречно-смешанного
возбуждения

10.

9
+
LФ
VD
Lд
а
iT
ip
E
i
ИПН
ИПП
ДН
U
CФ
VST
Uд
i
-
Я
RШ
ОВ
RT
b
Принципиальная электрическая схема СРРТ

11.

U
10
t
Uд
t
i
t
I
i p , iT
Ip
t
t2
t1
T
Диаграммы мгновенных значений токов и
напряжений на элементах схемы

12.

11
T
1
1
U д U dt U T t1 U 1
T t1
T
T
1
1
U д U dt U T t1 U 1
T t1
T
t1
T
- коэффициент заполнения ИПН
Процесс рекуперации или реостатного торможения
зависит от соотношения напряжения сети U и U д
1) При U U max - рекуперация
2) При U U max - реостатное торможение

13.

12
1,0
U
Uд
0,5
0
0,5 1,0