A kefe nélküli vontatómotorok, az elektromos mozdony építése és működtetése, vontató járművek,
Brushless vontatómotorok
Nem lehet jelentősen növelni a mozgás sebességét és sebességét anélkül, hogy növelnék az elektromos mozdonyok vontató motorjainak erejét. De kapacitásuk további növelése egyre nehezebb. Ez megelőzhető elsősorban hajtómotor méretei: hossza korlátozza a távolságot a kerékpárok kötszerek, átmérője - közötti távolság a tengely a kerékpár tengely és a motor - vezérlőpanel D (lásd a 3. ábrát ..). Mindezidáig, jelenlétében merev teljes mérete korlátok motorok a teljesítmény nőtt alkalmazásával egy hőálló szigetelő anyagok, fokozza hűtés számának növelésével póluspárok, alkalmazása egy kompenzációs tekercs, kiválasztásában az optimális feszültség a vontatási motorok villamos váltakozó áram.
A motor teljesítményének növekedésével a kollektor-ecsetszerkezet erősebben működik. Állapota nagymértékben meghatározza az elektromos mozdony időtartamát az ellenőrzések és a javítások között. A kollektor vontatómotorok teljesítményének növelése nem járul hozzá a megbízhatóságuk és hatékonyságuk növeléséhez, így érthető, hogy erőteljes, kefe nélküli vontatómotort kell létrehozni.
Villamos mozdonyok aszinkron vontatómotorokkal. Az elektromos mozdonyok létrehozásának és fejlesztésének történetében többször próbálták a legegyszerűbb és legolcsóbb aszinkronmotort használni. A közelmúltig ezt nem lehetett elvégezni, mivel forgásának frekvenciája csak a tápáram frekvenciájának megváltoztatásával gazdaságosan szabályozható. A korábban erre a célra alkalmazott elektromotoros konverterek nehéz és terjedelmesek voltak. A tirisztorok megjelenése lehetővé tette az egyszerű és megbízható frekvenciaváltó létrehozását.
Az aszinkron vontatómotor eszköze, amint azt már említettük, nem nehéz. Álló állórésze és forgó rotorja van (126. ábra). Vannak olyan aszinkron motorok, amelyeknek rövid hullámos rotorja van, és egy fázis rotorral. Vontatómotorként mágneskorzós rotoros aszinkronmotorokat használnak. Az ilyen forgórész magja, mint egy állórész, az elektromos acéllemezekből gyűlik össze. A rotor tekercselése rézrudakból áll, amelyek a mag hornyaiban helyezkednek el és a gyűrűk végeinél zárva vannak. A tekercselés az úgynevezett <беличье колесо>.
Az állórész hornyaiban három tekercset helyeznek el, egymáshoz képest 120 ° -kal eltolva. Ezek a tekercsek általában összekapcsolódnak <звездой> (126. ábra, a). Amikor a tekercseket egy háromfázisú áramkörhöz csatlakoztatják, egy váltakozó áram áthalad mindegyiken, és három változó mágneses fluxus jön létre. A képződő áramlások képezik a keletkező áramlást, 3000 fordulat / perc frekvencián forgatva egy pár pólusonként. A motor állórészének forgó mágneses fluxusa, amely a rotor tekercselését keresztezi, stb. Az e. stb. A rotor tekercselésében egy áram folyik, amely saját mágneses fluxust hoz létre. Az állórész és a rotor mágneses fluxusai kölcsönhatásba lépnek, aminek következtében a rotor elindul forgatni.
Ábra. 126. Az (a) séma, az induktor motor stájerja (b) és rotor (c)
A rotor sebessége valamivel kisebb, mint az állórész mágneses fluxusának fordulatszáma, ellenkező esetben az erővonal nem lépi át a rotor tekercselését. A forgási frekvenciák közötti különbséget csúszásnak nevezzük. A póluspárok számának növelésével el lehet érni a mágneses fluxus 1500, 1000, 750 ford./perc stb. Forgási sebességét. A forgórész sebessége ezekben az értékekben valamivel kisebb lesz.
Általában a csúszka a szinkronfrekvencia 1 - 3% -a. Következésképpen, ha a tápfeszültség frekvenciája széles tartományon és így a szinkron frekvencián változik, akkor a rotor forgási sebessége is változik. De a frekvencián kívül az indukciós motorra alkalmazott feszültséget is szabályozni kell annak érdekében, hogy a vontatási jellemzők eléréséhez közel azonos legyen a soros gerjesztésű egyenáramú motorok használata esetén.
A feszültségszabályozást, mint a háztartási AC elektromos mozdonyok esetében, a vontatás szekunder tekercselésének váltásával végzik el
transzformátor a GK fővezérlő (127. ábra) segítségével. Ezután a B egyenirányító egységben a feszültséget ki kell javítani és az I. inverterbe kell táplálni. Az egyenirányítóban az inverteren alkalmazott feszültség szabályszerűen szabályozható.
A frekvenciaváltó tirisztorainak megnyitása és zárása egy bizonyos sorrendben háromfázisú feszültséget kap, amelyet az AD aszinkron motor állítóberendezésére szállítanak. Emlékezzünk arra, hogy egy hagyományos háromfázisú feszültséget alkalmaznak a hagyományos aszinkron motorokra, következésképpen pedig olyan áramra, amely szinuszosan változik. Ebben az esetben a tápfeszültség mindegyik fázisa eltolódik a másikhoz képest 120 ° el. amint az az 1. ábrán látható. 128. Az egyértelműség érdekében az egyes fázisok feszültségváltozását külön tengelyek mutatják. Ha háromfázisú feszültséget generál egy aszinkronmotoros elektromos mozdonyon, az inverteres tirisztorok lépésenként alakítják ki a feszültséget. Az indukciós motorra alkalmazott feszültség frekvenciáját ezen tirisztorok kapcsolási frekvenciájának megváltoztatásával szabályozzuk.
A frekvenciaváltóban van egy speciális eszköz, amely megbízhatóan visszaállítja a tirisztorok vezérlési tulajdonságait, amikor az inverzió megszakad. A vontatómotorok visszafordítása a frekvenciaváltó tirisztorvezérlő áramköreinek váltásával történik, mivel az indukciós motor forgásirányának megváltoztatásához elegendő a tápfeszültség két bemeneti fázisának cseréje.
Ennek alapján a kutatási és oktatási intézmények a Novocserkasszki Villamosmozdonygyár beépített elektromos AC aszinkron vontatómotorok VL80a alapú villamos VL80K. A teljesítmény egyes vontatómotor 1200 kW, t. E. 1,5-szer nagyobb, mint a kommutátor motor elektromos VL80K. Az egyik lehetőség (12-tengely, teljesítmény órás módban 11400 kW) villamos mozdony aszinkron hajtómotorok jelölték VL86F. A céget a finn Stromberg céggel közösen fejlesztették ki.
Elektromos mozdonyok szelepes szinkronmotorokkal. Elektromos mozdony nélküli kefe nélküli vontatómotoroknál szinkronmotorokat is használhatunk statikus (kapu) konverterekkel - az úgynevezett szelepmotorokkal.
Beszéljük meg a szelepmotor elvét. Az állórészében háromfázisú tekercselés van, és a forgórészen egy egyenáramú gerjesztés sodródik (129. A gerjesztő tekercs eleje és vége két, elektromosan elkülönített gyűrűvel van összekötve. Az állórész fázisú tekercselése csatlakozik <звезду>; az I inverterrel (vagy egyenáramú áramforrással) kapcsolódik. Az inverter AND egy B egyenirányítóval van ellátva, amely a vontató transzformátor szekunder tekercséhez van csatlakoztatva. Ha például egy adott időpontban nyitva tirisztorok VS1 VS5 és az inverter, a jelenlegi az egyenirányító V áthalad a tirisztor VS1, állórész tekercsek és én // tirisztor KS5, OM gerjesztőtekercsének és visszatér az egyenirányító. Amikor az aktuális a nyilak irányában a tekercsek I, II, és a kapott gerjesztőtekercsének állórész fluxus, kölcsönhatásban az áramlás a gerjesztő tekercs hoz létre nyomatékot, és a forgórész forog óramutató járásával megegyező irányban. Biztosított sorrendben az állórész tekercselésével a rotor folyamatos forgatását biztosíthatjuk.
Ábra. 127. Az aszinkronmotoros elektromos mozdony szerkezeti rajza
Ábra. 128. Az aszinkron vontatómotor fázisfeszültség diagramja
Ábra. 129. A szelepmotor vázlatos rajza
Így a működtetés elve szerint a szelepmotor egy egyenáramú géphez hasonlít, amelyben a kollektorot egy inverteres berendezés áramvezérelt szelepeivel helyettesítik. Ellentétben egy egyenáramú motorral, a szelepmotornak csak három váltott kimenete van háromfázisú tekercseléssel több száz kollektorlemez helyett. Ezenkívül a szelepmozgatóban lévő mezőtekercs mozgékony lett, az armatúra pedig mozgatható. A kapu áramváltása a tekercsekben jelentős feszültséget tesz lehetővé a terminálok között - akár több ezer volt is. Emlékezzünk vissza, hogy egy hagyományos mechanikus kollektor kielégítően működik a kollektorlemezek közötti feszültségnél, legfeljebb 30-32 V (maximálisan megengedett 37-42 V). Az állórész tekercselése a kívánt sorrendben történik, és ennek megfelelően a rotor pozíciójának megváltoztatását egy speciális rotor pozícióérzékelővel ellátott vezérlőrendszer hajtja végre.
A szelepmotor egy többfázisú gép, amelynek karimás tekercselését egy konverter hajtja végre, amely szinkronban van a gerjesztő tekercseléssel ellátott rotor forgásával. Így a szelepmotor egy elektromos gépből, egy szelep átalakítóból és egy vezérlőrendszerből áll, amely összeköti őket.
A Novocherkassk Electric Locomotive Plant eredetileg a VL80V nyolc tengelyes villamos mozdony prototípust épített ki szelepmozgató motorokkal. A tesztelés után egy kis tétel hasonló elektromos mozdonyokat állított elő a működési tesztekhez. Az elektromos mozdonyok automatikus vontatási és elektromos fékezési üzemmódban működnek. Az elektromos mozdonyon a szelepmotorok független gerjesztését az egyenirányító-meghajtók használják, amelyek a gáztáramot a motor armatúra tekercsének arányában változtatják. A motor forgórészének hat pólusa van, a tekercselésre szolgáló áramot két gyűrű és kefe keresztül táplálja.
A motor fordulatszámát az alkalmazott feszültség változása szabályozza. A szekunder tekercs és következésképpen az egyenirányító feszültsége ugyanolyan mértékben szabályozható, mint a kollektoros motorokkal felszerelt villamos mozdonyoknál. Csak a transzformátor szabályozott és szabályozatlan tekercselésének ki- és bekapcsolása kizárt, feszültségük kissé megnövekedett. Miután a motorok névleges feszültsége fel van tüntetve, a sebesség növelése a mágneses téráramlás szabályozásával érhető el.
A VL80V kísérleti elektromos mozdonyokon az egyenirányító és az áramátalakító áramkör kissé eltér az 1. ábrán láthatótól. A 129. ábrán látható. 129, a B egyenirányító és az I frekvenciaváltó külön-külön kerül bemutatásra, azaz egy úgynevezett áramkör, amely explicit DC-kapcsolattal rendelkezik. A VL80V mozdonyon az egyenirányító és az inverter kombinálódnak.
Mosószerek