7.2. Описание лабораторного стенда

Лабораторная работа выполняется на стенде № 4, который позволяет исследовать работу электровоза в режиме электрического торможения (реостатного и рекуперативного).

На лицевой панели стенда изображена электрическая схема силовой цепи электровоза (рис. 7.4), соответствующая режиму электрического торможения. Схема включает в себя три двигателя. Один из двигателей (М3) имеет последовательное возбуждение и является приводом для двух других. Двигатели М1 и М2 работают в генераторном режиме.

В режиме рекуперативного торможения имеется возможность работы при двух соединениях двигателей: последовательном (замкнуты контакторы КМ1 и КМ3) и параллельном (замкнуты контакторы КМ1, КМ2 и КМ4). При включен­ном состоянии контактора загорается соответствующий световой индикатор. Обмотки возбуждения двигателей между собой соединены последовательно и получают питание от независимого источника тока через систему автомати­ческого управления торможением (САУРТ).

Рис. 7.4. Схема исследования рекуперативного торможения

на ЭПС постоянного тока

Включение контактора КМ1 осуществляется под управлением реле рекуперации KVи происходит при достижении ЭДС двигателей значения напряжения сети.

Для исследования процессов, протекающих в электрических цепях при электрическом торможении, стенд оснащен измерительными приборами (вольтметрами PV1 –PV3 и амперметрами РА1 – РА3), подключение которых показано на схеме (см. рис. 7.4). Помимо этого на схеме выведены контрольные точки Х1 – Х11 для подключения осциллографа. На панели стенда находится цифровой индикатор, показывающий частоту вращения тяговых двигателей.

Включение питания стенда осуществляется кнопочным переключателем «Сеть». Регулирование частоты вращения двигателя М3, выбор и включение режима электрического торможения, а также изменение тока возбуждения осуществляются соответствующими регуляторами и кнопочными выключателями, расположенными в правой нижней части лабораторного стенда. Перед включением стенда кнопочные выключатели должны быть выключены, а регуляторы частоты вращения и тока возбуждения должны быть выведены на минимум (повернуты до упора против часовой стрелки).

7.3. Порядок выполнения работы

1) Используя электрические схемы, литературные источники [1, 6, 7] и данные методические указания, изучить особенности применения систем реку­перативного торможения на электровозах постоянного тока, ознакомиться с требованиями, предъявляемыми к внешним характеристикам машины постоян­ного тока, работающей в генераторном режиме, с точки зрения выполнения ус­ловия электрической устойчивости процесса рекуперации, а также с особен­ностями схемы рекуперативного торможения с противовозбуждением возбудителя и циклической стабилизацией тока возбуждения и со способами регулирования тормозной силы в схеме.

2) Изучить исследуемую электрическую схему, назначение отдельных ее элементов. Ознакомиться со средствами управления лабораторным стендом, расположением и назначением измерительных приборов.

3) Внимание! При выполнении данного пункта необходимо строго соблюдать правила техники безопасности. Все переключения лабораторного стенда производить только под руководством преподавателя.

Исследовать работу системы рекуперативного торможения электровоза постоянного тока на лабораторном стенде в следующем порядке:

1. включить питание стенда. Перед включением следует убедиться в том, что оба регулятора стенда находятся в нулевом положении, а переключатели режимов электрического торможения отключены;

2. плавно поворачивая «Регулятор частоты вращения», разогнать двигатели до частоты вращения n₁, заданной преподавателем (запрещается резко крутить регулятор управления);

3. включить режим рекуперативного торможения при параллельном соединении двигателей выключателем «Рекуперативное торможение – параллельное соединение», нажать кнопку «Включение QF» и увеличивать регулятором «Ток возбуждения» ЭДС двигателя до момента срабатывания реле рекуперацииKVи замыкания контактора КМ1;

4. регулятором «Ток возбуждения» увеличить ток возбуждения до значения I₁, заданного преподавателем, после чего, снижая напряжение на двигателе М3, снять показания приборовPV1 –PV3, РА1 – РА3 и значения частоты вращения в трех – четырех точках. Полученные результаты оформить в виде табл. 7.1. Повторить опыт при других значениях тока возбуждения (I₂иI₃);

5. выключить режим рекуперативного торможения выключателем «Рекуперативное торможение – параллельное соединение»;

6. поворачивая «Регулятор частоты вращения», разогнать двигатели до частоты вращения n₂, заданной преподавателем, включить выключатель «Рекуперативное торможение – последовательное соединение» и после замыкания контактора КМ1 (см. п. 3, в) выполнить исследование (см. п. 3, г) при последовательном соединении двигателей. Полученные результаты записать в табл. 7.1;

7. по окончании опыта отключить режим рекуперативного торможения выключателем «Рекуперативное торможение – последовательное соединение», вернуть регуляторы частоты вращения и тока возбуждения в нулевое положение и выключить питание стенда.

4) Используя данные табл. 7.1, на отдельном рисунке построить диаграммы изменения тока рекуперации в зависимости от частоты вращения при различных значениях тока возбуждения для параллельного и последовательного соединения двигателей.

5) Используя теоретические сведения и экспериментально полученные диаграммы изменения напряжения и тока, сделать вывод о способах регулирования тормозной силы на ЭПС при рекуперативном торможении.

Таблица 7.1

Результаты исследования рекуперативного тормоза

электровоза постоянного тока

Соединение двигателей	Ток возбуждения, А*	Частота вращения, об/мин	Показание прибора
			РА1, А	РА2, А	PV1, В	PV2, В	PV3, В
Параллельное	I1
	I2
	I3
Последовательное	I1
	I2
	I3

* Значения тока возбуждения I₁–I₃задаются преподавателем.