Цепи возбуждения и движения

Цепи возбуждения и движения служат для включения контакторов возбуждения ВВ и КВ, подключения тяговых электродвигателей к тяговому генератору (включение поездных контакторов П1... П6), изменение направления движения, изменения скорости движения локомотива и защиту оборудования от ненормальных режимов работы.
Последовательность операций, выполняемых при трогании тепловоза с места на всех сериях тепловозов, практически одинакова. Для этого необходимо повернуть реверсивную рукоятку контроллера в требуемом направлении движения, включить тумблер "Управление тепловозом", поставить штурвал контроллера машиниста в первую и последующие позиции.
При включении тумблера "Управление тепловозом" подготавливается цепь на катушки электропневматических вентилей поездных контакторов П1... П6. При переводе штурвала контроллера в первую позицию поворачивается кулачковый вал реверсора ПР, включаются контакторы П1... П6 и возбуждения ВВ, КВ, срабатывают реле управления РУ. Появляется напряжение тягового генератора (рис.6.1).

Рис.6.1. Последовательность включения электрических аппаратов при трогании тепловоза

Частота вращения якоря электродвигателя постоянного тока определяется из выражения:

Из этого следует, что частота вращения якоря электродвигателя постоянного тока зависит от напряжения питания, падения напряжения в цепи обмотки якоря и магнитного потока возбуждения. Поэтому ее можно регулировать тремя способами;
1) Изменением напряжения питания;
2) Изменением магнитного потока возбуждения;
3) Включением реостата в цепь обмотки якоря.
Рассмотрим более подробно эти способы регулирования частоты вращения якоря на примере электродвигателей постоянного тока последовательного возбуждения.
Изменение напряжения питания. В этом случае частота вращения якоря электродвигателя изменяется пропорционально изменению напряжения питания. Следовательно, следовательно подавая на обмотку якоря различные напряжения можно получить различные частоты вращения якоря (семейство механических характеристик). Для осуществления этого способа регулирования частоты вращения якоря электродвигатель необходимо подключить к источнику с регулируемым напряжением, например, генератору с независимым возбуждением (рис.6.2).

Рис.6.2. Принципиальная схема регулирования скорости якоря двигателя изменением напряжения питания

Несмотря на то, что этот способ регулирования частоты вращения якоря электродвигателя требует сложного оборудования, его широко применяют на современных локомотивах, так как он обеспечивает плавное и экономичное регулирование частоты вращения в широких пределах.
На электрическом подвижном составе постоянного тока напряжение, подводимое от контактного провода, не может регулироваться, поэтому здесь для изменения подаваемого к тяговым электродвигателям напряжения применяют переключаемые схемы их соединения. При этом изменяется величина напряжения, приложенного к каждому тяговому электродвигателю.
При регулировании частоты вращения якоря путем изменения схемы соединения тяговых электродвигателей число возможных схем соединений зависит от их количества. Например, на четырехосном локомотиве может быть использовано последовательное соединение тяговых электродвигателей; при этом напряжение, подводимое к тяговому электродвигателю, в 4 раза меньше напряжения контактного провода. При соединении тяговых электродвигателей в две параллельные ветви, в каждую из которых включено по два тяговых электродвигателя, напряжение, подводимое к каждому из них, будет в 2 раза меньше напряжения питания (рис.6.3).

Рис.6.3. Принципиальная схема изменения соединения тяговых электродвигателей

Изменение магнитного потока. Для того, чтобы изменить магнитный поток, изменяют ток обмотки возбуждения электродвигателя с помощью специального реостата (рис.6.4).

Рис.6.4. Принципиальная схема регулирования тока обмотки возбуждения