2tom271

7. TRAKCJA ELEKTRYCZNA 544

7. TRAKCJA ELEKTRYCZNA 544

Rys. 7.3. Jednofazowy przerywacz tyrystorowy z pomocniczym obwodem komutacji

R_r, L_r — rezystancja i indukcyjność wirnika

Przerywacz tyrystorowy jest stosowany do cyklicznego załączania i przerywania obwodu prądu stałego w silniku trakcyjnym szeregowym. Spełnia więc funkcję sterowania prądem lub napięciem doprowadzonym do silnika. Czas włączania At₂ tyrystora Ty2 może być regulowany od zera do wartości równej współczynnikowi wypełnienia impulsów y. Zmieniając przedział czasowy Al₂ można wpływać na czas przewodzenia tyrystora głównego Tyl wyrażony wzorem

U'r 2 C_kU_s ,-

‘_P = ~jj----^ = ttVA,C_t+Ar₂    (7.26)

-*av

w którym: l/_av — średnia wartość napięcia na diodzie DO; U, — napięcie sieci trakcyjnej; T— suma czasów: czasu wypełnienia impulsu i czasu, gdy napięcie na silniku jest równe zeru; L_v C_k — indukcyjność i pojemność w obwodzie komutacji; J„— średnia wartość prądu silnika.

W ten sposób można zmieniać współczynnik wypełnienia impulsów oraz średnią wartość napięcia zasilającego silnik trakcyjny. Układ ten może być stosowany zarówno do rozruchu, jak i sterowania prędkości lokomotywy [7.17].

7.1.7. Hamowanie odzyskowe

Sterowanie impulsowe silników prądu stałego umożliwia zmianę prędkości obrotowej w sposób ciągły nie tylko przy pracy silnikowej, ale także przy pracy prądnicowej. Sterowanie to pozwala odzyskać energię hamowania zarówno w przypadku, gdy siła elektromotoryczna (sem) silnika jest wyższa niż napięcie sieci U„ jak i wówczas, gdy jest niższa (np. w silnikach szeregowych).

Rys. 7.4. Jednofazowy przerywacz tyrystorowy z pomocniczym obwodem komutacji dostosowany do hamowania 7. odzyskaniem energii

Zasada hamowania z odzyskaniem energii zostanie przedstawiona za pomocą schematu na rys. 7.4. W chwili, gdy napięcie u_c na kondensatorze C_k osiągnie wartość napięcia sieci U_s, prąd i silnika płynie do sieci przez diodę DO. W przypadku sterowania szerokością impulsów', gdy elementy w obwodzie są idealne prąd płynący do sieci można wyrazić zależnością

T

2 C_kL\

(7.27)

zaś średnią wartość napięcia silnika wzorem

v..~vĄ («,+*.£)    cm

Z tych wzorów oblicza się czas t_p przewodzenia tyrystora głównego Tyl. Przy zmianie czasu t_p — na podstawie zależności (7.28) — otrzymuje się średnią wartość napięcia na silniku t/_av w funkcji średniej wartości prądu silnika /_av. Im dłuższy czas przewodzenia tyrystora głównego Tyl, tym mniejsza średnia wartość napięcia na silniku [7.17],

7.1.8. Impulsowe hamowanie rezystorowe

Na rysunku 7.5 przedstawiono uproszczony obwód impulsowego hamowania rezystorowego silnika szeregowego prądu stałego. I-Iamow'anic impulsowe polega na okresowym zwieraniu i otwieraniu obwodu prądnicy szeregowej za pomocą tyrystora Ty.

Rys. 7.5. Uproszczony obwód impulsowego rezystorowego hamowania silnika szeregowego prądu stałego

Zmniejszając stosunek czasu t_z włączania tyrystora do czasu impulsowania Tod zera do jedności można zmieniać średnią wartość rezystancji R_h w obwodzie hamowania. Średnia wartość napięcia na zaciskach silnika

U,=

UJJ-L)

= Vav(l-7)²

(7.29)

przy czym U₁ — napięcie na rezystancji R_l:.

Z zależności tej wynika, że w celu regulacji prędkości obrotowej podczas hamowania należy zmieniać współczynnik zapełnienia impulsów y. Aby utrzymać stałą wartość siły hamowania należy zmieniać wartość (1 — y) w przybliżeniu proporcjonalnie do pierwiastka kwadratowego z prędkości silnika pojazdu.

Podczas hamowania pojazdu prąd hamowania silnika jest większy niż prąd znamiono-35 Poradnik inżyniera elektryka tom 2