Магнитные усилители. На электровозах и электропоездах применяют серийные магнитные усилители с самоподмаг-ничиванием (ТУМ-А1-И, МУ-106А-1 и др.) в блоках автоматики, в зарядных агрегатах, в цепях питания обмоток возбуждения и других цепях. Каждый такой магнитный усилитель состоит из двух одинаковых реакторов, имеет две рабочие обмотки, размещенные на двух замкнутых шихтованных магнитопроводах, а также одну или несколько обмоток управления. Рабочие обмотки могут быть соединены последовательно или параллельно. Обмотки управления соединяют так, чтобы э. д. с., индуцируемые в иих основной составляющей переменного тока, были противоположны по фазе и взаимно компенсировались.

Наличие нескольких обмоток управления позволяет изменять выходное напряжение и ток нагрузки в зависимости от различных факторов В ряде случаев требуется, чтобы ток нагрузки изменялся различным образом в зависимости от полярности сигнала управления. Для этого в магнитном усилителе создают начальное подмагничивание специальной обмоткой смещения, обтекаемой постоянным током. Обмотки смещения и управления охватывают стержни двух магнитопрово-дов.

Параметры магнитного усилителя выбирают так, чтобы амплитуда потока Фт = = ит/{2-4,44 f®p) была меньше потока насыщения Ф , а коэффициент усиления мощности к = ДР /АР был му вых вх возможно более постоянным, т. е чтобы к « Р /Р « const (здесь W - ЧИС-ло витков рабочей обмотки; f - частота питающего напряжения; Um - амплитуда напряжения; АР - изменение вы-

1 AU1

Трансформатор постоянного тока (а), схема соединения его обмоток (б), кривые

Рис. 127 Трансформатор постоянного тока (а), схема соединения его обмоток (б), кривые

/г(а>0 и Ца>0 (в)

ходной мощности переменного тока; АР - изменение входной мощности постоянного тока).

Датчики тока. Для косвенных измерений постоянного тока, пропорционального токам якорей и токам возбуждения тяговых двигателей, применяют специальные индукционные датчики тока, называемые трансформаторами постоянного тока (ТПТ); они одновременно отделяют измерительную цепь от силовой. Принцип действия ТПТ основан на использовании измерения индуктивного сопротивления катушки со стальным сердечником при подмагничивании его постоянным током Конструктивно ТПТ (рис.

127, а и б) представляет собой управляемый реактор, первичная обмотка 1 которого - латунный стержень или медная шина проходит через два одинаковых тороидальных сердечника 4 я 5, выполненных из листовой стали ЭЗЗО с характеристикой намагничивания, близкой к прямоугольной. Латунный стержень включен последовательно в цепь якоря или в цепь обмотки возбуждения тягового двигателя.

Вторичные обмотки 2 и 3 через нагрузочный резистор Я подключены к обмотке трансформатора Т напряжением 127 В. Они имеют одинаковое число витков (на электровозе ВЛ80Т- 1200 витков из провода диаметром 0,55 мм с эмалевой изоляцией) и соединены последовательно и встречно, чтобы по возможности исключить влияние магнитных потоков рассеяния, которые могли бы нарушить пропорциональность токов /1 и г'г. При отсутствии тока в обмотке 1 обмотки 2 и 3 имеют большое индуктивное сопротивление и малый намагничивающий ток г,, (рис. 127, в). При увеличении тока в обмотке 1 (см. рис. 127, а, б ив) сердечники 4 и 5 подмагничиваются, индуктивное сопротивление обмоток 2 и 3 уменьшается и в их цепи возникает ток 12 практически прямоугольной формы. Он меньше тока Л в отношении, равном коэффициенту к = Дог/шь

Ток /г изменяется пропорционально току /1, на нагрузочном резисторе /? появляется напряжение, которое также прямо, пропорционально току 1\. Напряжение с резистора Я выпрямляется мостом 112 и подается с него на измерительный прибор или на соответствующий блок автоматики.

Для защиты от коммутационных перенапряжений каждая из обмоток 2 и 3 шунтируется резистором сопротивления 3,3 кОм. Трансформатор постоянного тока и защитные резисторы установлены на гетинаксовой панели, конструктивно объединены в один самостоятельный узел с естественным воздушным охлаждением.

Измерительные трансформаторы. Трансформаторы тока и напряжения применяют для питания цепей защиты от замыкания на землю, бесконтактного регулятора напряжения, сельсинов указателя позиций, для подключения измерительных приборов и других целей. Эти трансформаторы выполняют однофазными и трехфазными. В основном они имеют такую же конструкцию, как промышленные измерительные трансформаторы. Их маг-нитопроводы стержневого типа набраны из листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, катушки выполнены большей частью бескаркасными с воздушным естественным охлаждением.

Некоторые конструктивные особенности имеют трансформаторы тока ТК-20, ТК-40 для питания токовых обмоток счетчиков электроэнергии отечественных электровозов переменного тока. Первичная обмотка трансформатора (рис. 128) выполнена в виде шины 1, проходящей через тороидальный шихтованный сердечник 9 и изоляционную стойку 6 с накладкой

5. Катушка 8, являющаяся вторичной обмоткой, и сердечник 9 удерживаются дисками 3 и 4, которые стянуты шпильками 2 и 10 и планкой 7. На трансформаторе ТК-40 сердечник с катушкой укреплен на стальном фланце.

Трансформатор тока работает в режиме короткого замыкания. Если необходимо отключить счетчик электроэнергии, на зажимы вторичной обмотки устанавливают перемычку, иначе на выводах трансформатора появится высокое напряжение и могут сгореть его обмотки.

Импульсные трансформаторы. Такие трансформаторы широко применяют в системах автоматики, в каждом отдельном случае их параметры подбирают опытным путем. На выходные характеристики таких трансформаторов влияют материалы, из которых они изготовлены, размеры и формы сердечников, расположение катушек обмоток. Для исключения вредного влияния потоков рассеяния их сердечники, как правило, выполняют тороидальными, прессовкой из ферромагнитных порошков или навивкой из пермаллоя (никель-цинкового низкочастотного сплава с магнитной проницаемостью до 1000 Гн/м) толщиной 0,1 - 0,2 мм. Сердечники из пермаллоя для снятия внутренних напряжений, ухудшающих магнитные свойства материалов, отжигают в водороде; для защиты от внешних воздействий их помещают в специальные контейнеры. Между первичными и вторичными обмотками устанавливают заземленный экран.

Токи обмоток в импульсе составляют от 0,8 до 2,5 А, длительность импульсов 480-700 мкс при длительности фронта не более 20 мкс.

ы

Реакторы помехоподавления, цепей защиты и собственных нужд, фильтры, конденсаторы | Электровозы и электропоезда | Назначение и структурные схемы преобразователей

Рекомендуемый контент: