§ 99. Построение схем силовых цепей э.п.с. постоянного тока

Компоновка пусковых и тормозных реостатов и их схемы. Схемы соединений секций пусковых реостатов н относящихся к ним контакторов составляют с учетом получения соответствующего числа позиций реостатного пуска при наименьшем числе контакторов; наиболее простой схемы цепей управления реостатными контакторами; наиболее полного использования в тепловом отношении секций пускового реостата на всех соединениях тяговых двигателей

Схемы для двух соединений двигателей. Допустим, что на основании расчета для реостатного пуска на первом соединении двигателей установлены ступени реостата г,, г'2, г'3, т'п (рис. 259). Эти ступени можно получить, разделив реостат на секции а, Ь, с, га, поочередно выключаемые контакторами /, 2, 3, га (рис. 259, а, в). При этом сопротивления отдельных секций должны быть равны разности сопротивлений

смежных ступеней: а = т\ — г'2; Ь = = г'г — г'ъ\ с=т'ъ — т\ и т. д.

Для пуска на втором соединении двигателей необходим новый ряд ступеней — г", г2> г%,..., т'п , отличающийся от первого по числу ступеней и по сопротивлениям. При этом сопротивление первой ступени г" всегда меньше, чем г\.

Новый ряд ступеней может быть получен подразделением того же пускового реостата на новый ряд секций а', Ь', га' (см. рис. 259, в) с помощью контакторов /', 2', га'. Следовательно, одни и те же реостаты могут быть использованы для пуска как на первом, так и на втором соединении двигателей. Однако при этом возрастает число реостатных контакторов. Контакторы, действующие на втором соединении двигателей, будут нагружены двойным током по сравнению с контакторами, используемыми на первом соединении. Секции пускового реостата будут плохо использованы в тепловом отношении.

Практически пусковые реостаты разделяют на параллельные ветви по числу

Рис. 259 Схемы компоновки секций пусковых реостатов

групп двигателей и пересоединяют вместе с ними. Разделение пускового реостата на две параллельные цепи при двух группах двигателей обеспечивает следующие преимущества (рис. 259, г):

реостат, рассчитанный применительно к первому соединению двигателей, пригоден по току нагрузки для второго соединения, причем на первой ступени второго соединения используются почти все его секции;

устраняется перегрузка контакторов на втором соединении двигателей, когда общий ток силовой цепи увеличивается в 2 раза;

обеспечивается наиболее полное использование секций реостата и контакторов, выбранных для первого соединения двигателей, при пуске на втором.

Например, если первая ступень г" получена с использованием всех или почти всех секций, то, очевидно, поочередным выключением их можно получить новый убывающий ряд ступеней, причем в зависимости от порядка выключения этих секций таких рядов может быть несколько. Подбор состоит в том, чтобы найти ряд ступеней, который совпадал бы с расчетным рядом г%, и т. д.

Для соблюдения определенной очередности действия индивидуальных контакторов требуется их взаимное электрическое блокирование, которое часто бывает не согласовано с необходимой очередностью действия этих контакторов на других стадиях пуска. Это вызывает необходимость применения дополнительных блокировок, что значительно усложняет цепь управления. Кроме того, выключенные секции могут быть использованы при пуске на том же соединении двигателей, но только во вновь образованной параллельной цепи резисторов.

В цепях с переходом с одного соединения на другое методом короткого замыкания или шунтирования части двигателей для подбора ступеней сопротивлений используют уравнительное соединение между параллельными группами пускового реостата, так как при его отсутствии на параллельном соединении для обеспечения равенства нагрузок двигателей необходимо обеспечить равенство сопротивлений параллельных цепей реостата на всех ступенях.

Для увеличения числа реостатных позиций также применяют параллельное включение секций в каждой из групп. В качестве примера рассмотрим схему рис. 259, а. Наибольшее сопротивление в этой схеме получится, если включить контактор / при выключенных остальных. При этом все три секции будут включены последовательно (позиция / на рис. 259, д). Далее поочередно могут быть выключены секции а и Ь. На позиции 3 в цепи остается только секция с. В обычной схеме эта ступень была бы последней. Но в схеме рис. 259, а благодаря наличию контактора 4 можно получить еще две реостатные позиции с сопротивлениями, меньшими, чем на позиции 3. Для этого предварительно необходимо выключить контакторы / и 2, что допустимо, так как при включенном контакторе 3 контакторы / и 2 выключаются, не разрывая цепи тока. Если затем включить контактор 4, то параллельно секции с подсоединяются включенные последовательно секции а и Ь, т. е. получается новая реостатная позиция (см. рис. 259, д). Далее включением контактора 2 можно получить позицию 5.

Другой пример переключения секции в группе, часто применяемый в схемах электровозов, показан на рис. 259, б. В отличие от схемы 259, а здесь получают три параллельные цепи и, как это видно из рнс. 259, е, возможны шесть реостатных позиций Для сокращения числа реостатных контакторов такие переключения секций применяют на всех соединениях двигателей.

При использовании комбинированного переключения секций учитывают особенности индивидуальной и групповой систем. Например, в схеме рис. 259, б при переходе с позиции 4 на позицию 5 (см. рис. 259, е) включению контактора 3 должно предшествовать выключение контактора 2. Для обеспечения этого при индивидуальной системе управления потребовалось бы сблокировать контактор 3 с контактором 2, что на позиции 6 вызвало бы выключение контактора 3 при повторном включении контактора 2. Необходимость в блокировках отсутствует в том случае, когда между такими позициями, как 4 и 5, есть пози-

ции, которые не зависят от переключений в данной группе и могут быть использованы для предварительного размыкания соответствующих контакторов в этой цепи.

При групповой системе такого разделения операций между двумя позициями можно не соблюдать, так как необходимая очередность действия двух или нескольких контакторов всегда может быть обеспечена соответствующей конфигурацией шайб кулачкового вала

Схема пусковых реостатов для трех соединений двигателей при переходах коротким замыканием илн шунтированием. В схемах с тремя соединениями двигателей пусковые реостаты разделяют на несколько групп, чтобы путем различных комбинаций включения добиться наиболее полного их использования на всех соединениях двигателей.

Например, для шести двигателей, если не учитывать маневровые и дополнительные позиции и считать, что максимальный ток 1тах для пуска на всех соединениях одинаков, соотношение сопротивлений первых позиций для последовательного, последовательно-параллельного и параллельного соединений двигателей будет г\\ г" = г\/Ь и г'" — = »1/9.

Для последовательно-параллельного соединения, как и для рассмотренного случая, необходимо соединить пусковые реостаты в две параллельные цепи. Сопротивление первой позиции параллельного соединения можно получить при полном использовании всего реостата г[, подразделив его на три группы по '/3 г\ и включив их параллельно. Чтобы получить все три комбинации, реостат необходимо разделить на четыре группы с сопротивлениями '/зг1. '/згь 1ьТ'\ и У6г, в каждой. Для последовательного соединения все эти группы должны быть включены последовательно, для последовательно-параллельного — в две параллельные цепи с г" = г\/\п для параллельного — в три параллельные цепи с г'{'= г\/9.

Сопротивление всего пускового реостата, определяемое первой маневровой позицией, обычно больше, чем требуется для составления первых пози-

Рис. 260 Схемы соединений групп пусковых реостатов для трех соединений тяговых двигателей

ций последовательно-параллельного н параллельного соединений. Это дает возможность несколько упростить схему реостата и ограничиться только тремя группами (рис. 260, а).

Прн распределении общего сопротивления по группам в этом случае должно быть учтено, что на 1 -й позиции последовательно-параллельного соединения двигателей сопротивления параллельных групп А и Б -{- В должны быть приблизительно равны, точнее, должны быть соблюдены неравенства: А > 2г" и 5 + + б> 2г'{. При этом неравенства А > > 2г'{ и Б + В > 2г" допустимы, так как, выключая одну или несколько секций в каждой из этих групп, можно получить необходимое сопротивление 2г'{ для каждой группы.

Для параллельного соединения по тем же соображениям А > Ъг"\ Б > Зг," и В ^ Ъг"'. Если учесть, что между двумя группами, например А и В, имеется уравнительное соединение на всех позициях перехода, то равенство сопротивлений этих групп необязательно и достаточно, чтобы А || В > 72 • Ъг'{'.

Несколько иные соотношения получаются для схем с тремя соединениями при восьми двигателях. В этом случае г'{ = '/4 Л и г'"= '/вг1. т- е- соотношение сопротивлений первых позиций для таких схем почти совпадает с соотношением для предыдущей схемы.

Если на каждом соединении предусмотреть число параллельных цепей реостата, равное числу параллельных цепей двигателей (рис. 260, б), получим. г'{ =

= »/4г? и гг= '/„г;.

Таким образом, сопротивления, выбранного для пуска на последователь-

ном соединении, здесь недостаточно для получения первой ступени параллельного соединения. Однако с учетом маневровых ступеней сопротивления пускового реостата обычно достаточно для получения первой ступени параллельного соединения.

Схемы пусковых реостатов при переходе по схеме моста и с диодами. В таких схемах реостаты подразделяют на две группы. На параллельном соединении отсутствует уравнительное соединение между группами, поэтому группы должны иметь одинаковые сопротивления и состоять из одинаковых секций.

На последовательном соединении двигателей группы реостатов включают также последовательно, что позволяет переключать секции в группах не одновременно, а поочередно и таким образом получить двойное число позиций. Такое число позиций обычно бывает избыточным, и хотя колебания тока получаются несколько неравномерными, но они не выходят за принятые пределы.

Схемы тормозных резисторов При построении схемы тормозных резисторов стремятся прежде всего использовать секции пусковых реостатов и их контакторы. Для получения больших сопротивлений иа первых позициях торможения группы резисторов обычно соединяют последовательно, а затем переключают на соответствующее число параллельных ветвей. На последних тормозных позициях обычно не удается получить достаточно мелкие ступени сопротивления без постановки дополнительных контакторов, что усложняет систему. Поэтому при подборе ступеней тормозных резисторов коэффициент неравномерности повышают на 20—50% по сравнению с его значением для реостатного пуска. После окончания компоновки пуско-тормозных реостатов строят действительную тормозную диаграмму

Предыдущая Оглавление Следующая