Рекуперативное торможение

Применение рекупера­ции. Одним из самых сложных вопросов, возникающих перед маши­нистом как в момент перехода на рекуперацию, так и во время ее применения,— это имеются ли другие электровозы или электро­поезда на участке, работающие в режиме тяги. Ведь тяговые двига­тели образуют тормозной момент лишь тогда, когда есть потребители рекуперируемой энергии. Если потребителя нет, то тока в цепи не будет и тормозной момент у двигателя не возникнет.

На некоторых участках тяговые подстанции не имеют спе­циальных устройств для преобразования или гашения избыточной энергии, возвращаемой в сеть рекуперирующими электровозами, и если на данном участке нет электровозов, потребляющих энергию, то применять электрическое торможение трудно.

Высокое напряжение в сети часто указывает, что на участке нет потребителей (других электровозов или электропоездов) или они берут малую нагрузку, однако этот признак не всегда точен. Поэтому не рекомендуется собирать цепи рекуперации при напряжении в сети выше 3800 В, в противном случае режим рекуперации можно создать лишь завышая напряжение на тяговых двигателях сверх допустимых значений.

На ряде участков с большой неравномерностью движения поездов во избежание возникновения перенапряжений на коллекторах двигателей машинисты применяют рекуперативное торможение при последовательно-параллельном соединении якорей и высоких скоростях движения (до 80 км/ч). Это снижает экономичность тормо­жения, несколько повышается нагрев якорей двигателей, но в значи­тельной мере исключает возможность появления круговых огней и перебросов дуги по изоляторам кронштейнов щеткодержателей.

Рекуперативное торможение нельзя применять в случае выклю­чения хотя бы одного из тяговых двигателей или мотор-вентиляторов, а также при повреждении защитных аппаратов (быстродействую­щих контакторов, автоматических выключателей управления, вен­тилей электрического торможения).

Время работы с током возбуждения свыше 300А не должно превышать 40 мин во избежание превышения допустимой темпера­туры нагрева обмотки якоря преобразователя.

Режимы рекуперации.

Схемы соединения якорей при электрическом торможении машинист выбирает в зависимости от скорости движения. При движении с малой скоростью (примерно 15—30 км/ч) ЭДС якорей невелика даже при значительном токе возбуждения, поэтому для получения достаточной суммарной ЭДС якоря соединяют последовательно. При средних скоростях движе­ния (25—60км/ч) применяют последовательно-параллельное соединение якорей, а при скоростях выше 55 км/ч на BЛ10— параллельное. При последовательном соединении напряжение на якорях невысокое (до 500В) и по коммутации тока якорей двигателей ограничений нет даже при неблагоприятном соотношении токов якоря и возбуждения. Это соотно­шение наступает при верхнем диапазоне скорости (т. е. 25—30 км/ч), поскольку при небольшом токе возбуждения ЭДС и ток якорей достаточно велики за счет высокой частоты их вращения.

При движении со средними скоростями соединяют последова­тельно по четыре якоря в каждой цепи, ЭДС каждого из них в зави­симости от скорости движения и тока возбуждения (т. е. от положе­ния тормозной рукоятки контроллера) может находиться в пределах 800—1000В. В этом случае нежелательное соотношение токов якоря может быть достигнуто при движении в диапазоне высших скоростей, т. е. 45—55км/ч. На параллельном соединении соотноше­ние токов якоря и возбуждения не должно превышать значения, рав­ного 3; оно возникает при скоростях выше 65 км/ч, а при низком на­пряжении в контактной сети до начала рекуперации может быть и при меньших скоростях.

Если большие тормозные усилия не требуются, то на СП соединении можно достигать скорости до 80км/ч.

Примененная на электровозах схема с противовозбуждением генераторов преобразователей обеспечивает практически неизмен­ным ток рекуперации при мгновенных колебаниях напряжения сети Эта стабилизация обеспечивается за счет почти одновременного автоматического колебания ЭДС якорей при колебаниях напря­жения сети, чем поддерживается постоянство силы торможения электровоза. Только в том случае, когда происходит резкое умень­шение числа потребителей энергии (срабатывание БВ на соседнем электровозе, моторном вагоне), это может привести к завыше­нию т. е. перенапряжению на двигателях. Следовательно, при нали­чии на участке небольшого числа потребителей рекуперацию при параллельном соединении и высоком напряжении следует применять осторожно.