Описание лабораторной установки.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Петербургский государственный университет путей сообщения

Императора Александра I»

(ФГБОУ ВПО ПГУПС)

Кафедра «Электрическая тяга»

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 15

Дисциплина: «Системы управления электроподвижным составом»

Выполнил студент Томашполь Р. С.

Уч. шифр ­­­­­13-ЭТ-339

Санкт-Петербург 2017

Лабораторная работа № 15.

Внешние характеристики выпрямителя электровоза ВЛ80С

Цель работы– изучение силовой цепи электровоза переменного тока и способов ступенчатого регулирования выпрямленного напряжения на тяговых двигателях.

Описание лабораторной установки.

Лабораторная установка содержит типовое электрооборудование электровоза ВЛ80С и воспроизводит электрическую схему одной секции. Первичная обмотка трансформатора питается от сети напряжением 380 В. Напряжение, подводимое к электродвигателям, не превышает 100 В. Тяговой нагрузкой служит маховик, воспроизводящий массу поезда. Маховик приводится во вращение двумя электродвигателями мощностью по 1 кВт каждый. Торможение маховика осуществляется колодочным тормозом с электромагнит-ным приводом, управляемым нажатием кнопки на пульте управления.

Пульт управления лабораторной установки оборудован кроме штатных измеритель-ных приборов дополнительным прибором для измерения тока электровоза. Все электро-измерительные приборы проградуированы так, что их показания соответствуют реальным условиям работы электровоза ВЛ80С.

Электровоз ВЛ80С состоит из двух четырехосных секций с одинаковыми электрическими схемами. Лабораторная модель воспроизводит схему силовой цепи одной секции в упрощенном виде (рис.1).

Регулирование напряжения производится со стороны вторичной обмотки трансфор-матора, которая разделена на две идентичные группы. Каждая группа состоит из нерегу-лируемой (a1–x1 и x2–а2) и регулируемой (1–01 и 02–5) обмоток. Направления э.д.с. этих обмоток указаны на рис.1 для одного полупериода сплошными, а для другого – штрихо-выми стрелками. Осциллограммы напряжения изображены на рис.2. При замыкании контакторов 32, 33 и 36, 37 нерегулируемые обмотки в обеих группах соединяются с регулируемыми встречно, а при замыкании контакторов 9, 19 и 29, 39 – согласно. Это сделано для сокращения числа выводов вторичной обмотки трансформатора.

Рис.2

Переключение выводов вторичной обмотки в каждой группе производится по схеме с переходным реактором и с уменьшенной нагрузкой на контакторы. Диаграмма замыкания контакторов группового переключателя приведена на рис.3. Дугогасительную систему имеют только контакторы А, Б, В и Г. Поэтому при переходе с любой позиции на соседнюю эти контакторы должны размыкаться раньше и замыкаться позже соответственных контакторов без дугогашения 9-39.

Выпрямление переменного напряжения осуществляется двумя разомкнутыми выпрямительными мостами, от каждого из которых питаются по два тяговых двигателя. Мосты присоединены к группам вторичных обмоток трансформатора так, что в полупериод напряжения с направлением, указанным штриховыми стрелками, на них подается напряжения одновременно с двух групп обмоток трансформатора. В другой полупериод каждая группа обмоток трансформатора подает напряжение только на один из выпрямительных мостов (рис.4).

На нечетных позициях регулирования напряжение обеих групп обмоток трансформатора одинаково , и поэтому амплитуды выпрямленного напряжения в обоих полу- периодах равны. Однако ходовыми являются только позиции 1, 5, 9, 13, 17, 21, 25, 29 и 33, на которых оба переходных реактора работают в режиме делителя тока. В этом случае по каждой полуобмотке переходного реактора протекает половина тона нагрузки (рис.5,а), кроме позиции 1, на которой переходные реакторы работают в режиме индуктивного сопротивления, так как ток протекает лишь по одной полуобмотке.

Рис. 3

Рис. 4

На позициях 3, 7, 11, 15, 19, 23, 27 и 31 переходные реакторы работают в режиме автотрансформаторов, и поэтому по их обмоткам дополнительно протекает намагничивающий ток I, величина которого достигает обычно 30…40% от тока нагрузки, так как переходный реактор не имеет стального сердечника (рис.5,6).

На четных позициях один из реакторов работает в режиме делителя тока, а другой – автотрансформатора.

Рис.5

Программа работы.

Опыт холостого хода.

1.1. C помощью преподавателя подготовить лабораторную установку к работе.

1.2. Включить на пульте управления выключатели "Выключение ЛК" и "ХХ". С помощью главной рукоятки контроллера машиниста (КМ) осуществить набор позиций группового переключателя в режиме ручного набора позиций (чередование положений "РП" и "ФП"). Номера позиций контролировать по указателю на пульте управления. Замерить на всех ходовых позициях среднее выпрямленное напряжение выпрямительной установки в режиме холостого хода Ud0. Замеры производить по прибору "Напряжение двигателя" на пульте управления. Результаты занести в табл.1.

Таблица 1

Номер позиции	Опыт	Расчёт

Опыт нагрузки.

2.1. С помощью главной рукоятки КМ произвести сброс позиций группового переключателя до "0" (положение "АВ"). После достижения валом группового переключателя нулевой позиции установить главную рукоятку КМ в положение "0".

2.2. Выключить на пульте управления выключатели "Выключение ЛК" и "ХХ". Осуществить набор позиций группового переключателя в режиме ручного набора позиций. Номера позиций контролировать по указателю на пульте управления. Замерить на всех ходовых позициях среднее выпрямленное напряжение в режиме нагрузки U_d и ток нагрузки I_d. Ток нагрузки измерять по прибору "Ток якоря" на пульте управления. Резуль-таты занести в табл.1. Величину тока I_d устанавливать на всех позициях равную 500 А. Увеличение тока I_d производить подтормаживанием маховичной установки (кнопка "ТОРМОЗ" на пульте управления). В том случае, если не удается достичь величины тока 500 А – измерение производить при максимально достигнутой величине тока