В результате преобразования переменного тока в постоянный возникает пульсация напряжения, которая оказывает неблагоприятное влияние на работу тяговых двигателей. Вследствие пульсирующего напряжения, подведенного к электродвигателю, в его обмотках протекает пульсирующий ток, ухудшающий коммутацию и увеличивающий потери из-за пульсации магнитного потока.
Пульсация выпрямленного тока изменяет форму кривой переменного тока в первичной обмотке трансформатора. Вызывая увеличение
эффективного значения выпрямленного тока, пульсация оказывает неблагоприятное влияние на коэффициент мощности электровоза, который уменьшается при повышении пульсации. Кроме того, пульсация выпрямленного тока повышает нагрев тягового двигателя и сглаживающего реактора.
При пульсации магнитного потока главных полюсов в коммутирующих витках обмотки якоря наводится трансформаторная э. д. с. Одновременно из-за демпфирующего действия вихревых токов в массивных сердечниках дополнительных полюсов и остове электродвигателя магнитный поток дополнительных полюсов не соответствует значениям тока в обмотке якоря, т. е. ухудшается компенсация реактивной э. д. с. Оба эти обстоятельства нарушают процесс коммутации.
В массивном остове тягового двигателя, служащем магнитопроводом потока возбуждения, переменная составляющая пульсирующего тока наводит вихревые токи, для которых нешихтованный остов представляет малое сопротивление. Вихревые токи тормозят изменение магнитного потока обмотки возбуждения, понижая этим ее индуктивность. Уменьшение индуктивности обмоток главных полюсов ведет к резкому уменьшению общей индуктивности электродвигателя, так как индуктивное сопротивление обмоток главных полюсов значительно выше индуктивного сопротивления обмоток дополнительных полюсов и якоря. Уменьшение общей индуктивности тягового двигателя приводит к возрастанию пульсации тока.
Для уменьшения пульсации тока в обмотке главных полюсов тягового двигателя параллельно ей подключают активный резистор. Вследствие относительно большой величины индуктивного сопротивления обмотки главных полюсов переменная составляющая выпрямленного тока почти полностью проходит через шунтирующий обмотку активный резистор, даже если величина его сопротивления в несколько раз превосходит величину активного сопротивления обмотки главных полюсов.
Чтобы уменьшить пульсацию тока в цепи тягового двигателя и улучшить условия его работы, последовательно с обмотками электродвигателя включают сглаживающий реактор. Для обеспечения надежной коммутации тяговых двигателей во всем диапазоне нагрузок необходимо, чтобы индуктивность цепи выпрямленного тока с изменением нагрузки изменялась по гиперболе. С этой целью сглаживающие реакторы изготовляют таким образом, что их индуктивность имеет наименьшую величину при больших токах и наибольшую — при малых. С уменьшением нагрузки возрастает величина индуктивного сопротивления и обмоток электродвигателя.
Гиперболическое изменение индуктивности цепи выпрямленного тока при изменении нагрузки необходимо для поддержания постоянной величины относительной пульсации выпрямленного тока. Последнее целесообразно для улучшения условий коммутации тяговых двигателей. В этом случае с увеличением частоты вращения абсолютная величина пульсации тока уменьшается, что в известной мере компенсирует более тяжелые условия коммутации тяговых двигателей в области высоких скоростей движения. Обычно сглаживающий реактор рассчи-
Рис. 149. Сглаживающий реактор 1С1Л/Т17050
тывают так, чтобы величина пульсации выпрямленного тока в цепи тягового двигателя составляла около + 25% при номинальном токе. Более полное сглаживание требует применения реактора значительных размеров и массы и приводит к вредному искажению формы кривой тока в контактной сети.
На электровозах ЧС4 для сглаживания пульсации тока в цепи тяговых двигателей установлены два сглаживающих реактора типа 1СЬУН7050 (рис. 149).
Реактор состоит из каркаса /, шихтованного экранирующего магнитного контура 2 и. обмотки 3. Обмотка состоит из трех независимых секций без стального сердечника. Витки обмотки выполнены из алюминиевых шин с изоляцией класса В. Между отдельными витками обмотки имеются вентиляционные каналы. Собранную обмотку после трехкратной пропитки в изоляционном лаке вкладывают в экранирующий магнитный контур, который собран из листов трансформаторной стали и стянут четырьмя шпильками 4 из дюралюминия. Экранирующий магнитный контур для защиты листов от коррозии и увеличения жесткости конструкций предварительно пропитывают изоляционным лаком под вакуумом.
В цепь тягового двигателя включают одну секцию обмотки сглаживающего реактора. Сглаживающий реактор имеет при-
Рпс. 150. Сглаживающий реактор 2С1.УН7050
нудительное охлаждение. Количество охлаждающего воздуха состав-лявт 3 5 M'Vc
Сглаживающие реакторы типа 2CLVH7050 (рис. 150) использованные на электровозах ЧС4Т, отличаются от сглаживающих реакторов, установленных на электровозах ЧС4, иным расположением выводов обмотки. Количество воздуха, охлаждающего сглаживающий реактор электровоза ЧСА\ составляет 2,5 м3/с. ' •' огм vmnsn
Основные технические данные реакторов lCLVH/UoU и 2i_iLvn/uou
следующие:
Часовой ток............ 1)40X3 Л
Длительный ток........... япов
Напряжение............ , Г°}-!У л
Мощность............. 150°
Индуктивность при номинальном токе. . . ^Л^ mi Сопротивление секции обмотки при температуре 20° С, Ом: , одШ1
I,. 0,00939
III..... 0,00942
Сопротивление изоляции при 20° С .... 50Я°ппМОм Масса реактора........... 1ЛЮ К1