Электрическая передача тепловоза:

1. Постоянно-постоянного тока

2. Переменно-постоянного тока

3. Переменно-переменного тока

1.Структурная схема электрической передачи на постоянно-постоянном токе тепловоза

См. рисунок.

Принцип работы:

Дизель (Д) преобразует химическую энергию топлива в механическую работу вращения коленчатого вала.

Коленчатый вал через жесткую муфту вращает якорь тягового генератора (Г) постоянного тока.

Тяговый генератор преобразует механическую работу вращения якоря в электрическую энергию постоянного тока величиной 750 Вольт

От тягового генератора по двухпроводной схеме напряжение подается через пусковые реостаты R­_п и далее на тяговые электродвигатели (Я). Они преобразуют энергию постоянного тока в механическую работу вращения якорей, а они через зубчатую передачу вращают колесные пары. Тепловоз едет. См. формулу выше.

Преимущества этой схемы:

Простая схема передачи механической энергии от дизеля к колесным парам тепловоза.

Недостатки:

Наличие щеточного-коллекторного узла у тяговых машин постоянного тока приводят к уменьшению надежности и снижению срока службы тепловоза, В следствие износа щеток и коллектора машин постоянного тока.

Лекция 3 06.03.2012

Структурная схема электрической передачи на переменно-постоянном токе

Дизель (Д) преобразует химическую энергию топлива в механическую работу вращения коленчатого вала двигателя. Коленчатый вал через жесткую муфту вращает ротор синхронного генератора (сг). Синхронный генератор преобразует механическую работу вращения ротора в электрическую энергию трехфазного переменного тока напряжением 750 В постоянной частоты 100Гц. От синхронного генератора по трех проводной схеме переменное напряжение передается на выпрямительную установку (ВУ), она преобразует переменное трехфазное напряжение по двухполупериодной схеме в постоянное напряжение величиной 750 В.

От выпрямительной установки постоянное напряжение по двухпроводной схеме передается на пусковые реостаты и от них на тяговые электродвигатели постоянного тока (Я₁, Я₂, Я₃) тяговые электродвигатели постоянного тока преобразуют энергию работы тока в механическую энергию работы вращения якорей.

Скорость изменяется машинистом путем изменения сопротивления пусковых реостатов. Направление движения изменяется с помощью рукоятки реверса на контроллера машиниста. Рукоятка реверса изменяет полярность одной из двух обмоток тяговых электродвигателей на обратную у всех двигателей одновременно и их якоря начинают вращаться в обратную сторону.

Преимущества:

Синхронный генератор не имеет щеточно-коллекторного узла, поэтому в процессе эксплуатации надежность и долговечность выше, чем на постоянно-постоянном токе.

Недостатки:

Наличие щеточно-коллекторного узла в тяговых электродвигателях постоянного тока в якорях, что снижает надежность и долговечность этой передачи. Но она выше, чем у передачи, чем на постоянно-постоянном токе.

Структурная схема электрической передачи на переменно-переменном токе. См.Рисунок.3

Инвертор преобразует постоянный ток в переменный трехфазный ток напряжением 750В и переменной частоты от 0,5 до 100 Гц.

От инвертора по трехпроводной схеме переменное напряжение передается на тяговые асинхронные электродвигатели переменного тока (А). Асинхронный – частота вращения ротора отстает от частоты вращения магнитного пола.

Принцип работы. См. предыдущие схемы, От установки ВУ по двухпроводное схеме постоянное напряжение подводится к инвертору И, который преобразует постоянное напряжение в переменное трехфазное напряжение 750В и переменной частоты от 5 до 100 Гц. Далее по той же схеме. Скорость движения регулируется с помощью изменения частоты инвертора. Направление изменяется с помощью рукоятки реверса, которая меняет местами две фазы тяговых асинхронных двигателей одновременно на обратную.р

Преимущества:

Т.к. синхронные генераторы и тяговые асинхронные электрические двигатели не имеют щеточно-коллекторных узлов, то эта схема имеют высокую надежность и долговечность, вследствие того, что в процессе эксплуатации не надо менять щетки и протачивать коллектор. Это электрическая передача на переменно-переменном токе применяется на всех современных электровозов с электрической передачей.