На вагонах Е метрополитенов применяют реостатно-контакторное управление тяговыми двигателями, на вагонах ЕжЗ - реостатно- контакторное, дополненное тиристорно-импульсным управлением при торможении с высоких скоростей.

При реостатно-контакторном управлении необходимо большое число силовых контактов - контактных аппаратов, таких, как: реостатный контроллер, переключатель положений, реверсор, линейные контакторы и др. Это обусловливает сравнительно низкие показатели надежности вагонов метрополитена, что является основным недостатком реостатно-контакторного управления тяговыми машинами. К другим недостаткам относятся наличие потерь в пускотормозных резисторах, низкие тяговые усилия в зоне высоких скоростей, невозможность реализации рекуперативного торможения, слож-\ гость обеспечения комфорта перевозок пассажиров и т. п.

При тиристорно-импульсном управлении эти недостатки отсутствуют: тиристорные регуляторы не имеют вращающихся частей, просты в изготовлении, имеют высокую надежность (так как число контактных элементов сведено к минимуму), высокий к. п. д. (потери в полупроводниковых приборах, дросселях и конденсаторах малы).

На вагонах ЕжЗ используют тиристорный регулятор РТ-300/300А для регулирования токов возбуждения тяговых машин в режиме торможения. Применение тиристорного регулятора оказалось необходимым из-за того, что характеристики тяговых машин ДК-116, установленных на вагонах ЕжЗ, имеют ограничения по току в зоне высоких скоростей торможения. Использование реостатно-контакторного регулирования тока возбуждения при наличии ограничений не позволяло полностью автоматизировать процесс электрического торможения. Это препятствовало внедрению системы автоматического регулирования скорости (АРС) на метрополитене и отрицательно сказывалось на повышении пропускной способности линий.

Применение тиристорного регулятора позволило полностью автоматизировать процесс электрического торможения в зоне высоких скоростей. Были реализованы предельные для тяговых машин ДК-116 тормозные характеристики, заметно уменьшены Тормозные пути вагонов при торможениях в диапазоне 90-70 км/ч. Это дало возможность ввести автоматический контроль за режимами движения вагонов, повысить степень безопасности движения Поездов, увеличить пропускную способность линий метрополитена.

Электроподвижной состав (э.п.с.) метрополитена эксплуатируется на линиях с короткими перегонами между станциями при сравнительно высоких эксплуатационной и технической скорос тях. Достичь значительных скоростей движения при таких размеру перегонов возможно только в том случае, если э. п. с. обладает вьц сокими динамическими показателями и способен развить соответ-ствующие ускорения при пуске и замедления при торможении Максимальные значения этих показателей ограничены предел^ ными при заданных условиях движения силами тяги и торможения, которые лимитируются в зоне низких и средних скоростей условиями сцепления колес с рельсами, а в зоне ВЫСОКИХ скоростей - условиями, необходимыми для обеспечения надежной работы тяговых машин.

В тяговых режимах регулирование скорости движения вагона ддя обеспечения необходимых ускорений осуществляется путем изменения напряжения и магнитного потока тяговых машин, что следует из формулы (1).

Сначала при разгоне вагона, начиная со 2-й позиции вала реостатного контроллера, скорость увеличивают, изменяя напряжение на зажимах двигателей при коэффициенте ослабления возбуждения где I - ток возбуждения тяговой машины; I - ток в обмотке якоря.

Напряжение регулируют таким образом, чтобы по мере увеличения скорости поддерживался неизменным ток в обмотке якоря и сила тяги, развиваемая машиной. Напряжение на зажимах двигателей ?7в регулируют, изменяя сопротивление пускового реостата, включенного последовательно с обмотками тяговой машины, и число последовательно включенных тяговых машин. При таком регулировании напряжение U изменяется от U min до U max.

Если дальнейший разгон тяговых двигателей осуществлять при Ujib max ~ const и Р = 1, это приведет по мере увеличения скорости движения к значительному уменьшению тока якоря, силы тяги и ускорения. Чтобы получить большие значения силы тяги, регулируют коэффициент Р, а следовательно, магнитный поток тяговых двигателей.

Коэффициент р регулируют, шунтируя обмотку возбуждения реостатом, сопротивление Ru которого изменяют ступенчато (см. рис. 49). Для двигателя последовательного возбуждения

где Яв- сопротивление обмотки возбуждения.

На вагонах Е и ЕжЗ регулирование р ведется четырьмя ступенями, начиная с 32-й позиции вала реостатного контроллера: 0,78; 0,55; 0,44; 0,35 на вагонах Е; 0,78; 0,55; 0,40; 0,32 на вагонах ЕжЗ-

Данный способ регулирования прост и экономичен, поэтому его широко применяют на электропоездах. Однако в этом случае регулировать частоту вращения якоря тяговой машины можно только в сравнительно небольшом диапазоне Нижний предел его ограничивается насыщением магнитной цепи машины, которое не позволяет увеличивать в значительной степени магнитный поток, верхний предел - условиями устойчивости (при сильном уменьшении магнитного потока двигатель идет вразнос), а также тем, что при глубоком ослаблении возбуждения сильно увеличивается ток якоря, а это приводит к сильному искажающему действию реакции якоря (см. рис. 44, в) и повышению опасности появления кругового огня на коллекторе.

В начальной стадии пуска силу тяги ограничивают исходя из необходимости обеспечения комфорта перевозки пассажиров и предотвращения ударов в зубчатой передаче тягового редуктора. Плавное трогание состава с места при пуске происходит в том случае, если начальное ускорение не превышает 0,2-0,3 м/с2. Переход к предельным ускорениям производят с приращением ускорения до 0,6 м/с2, чтобы исключить отрицательное воздействие на пассажиров.

Ограничение начального значения силы тяги на уровне, который примерно в 6-8 раз меньше предельно реализуемого значения, осуществляется путем соответствующего выбора начального пускового тока 1 и начального коэффициента ослабления возбуждения р0: на вагонах Е коэффициент (30 = 0,35, на ЕжЗ - 0,32.

В процессе торможения скорость движения вагона уменьшается, соответственно уменьшаются частота вращения якорей, э.д.с. и тормозные токи. Для сохранения эффективности торможения необходимо поддерживать токи на заданном уровне, т. е. обеспечить 1 = const. Это достигается, как и в тяговом режиме, изменением коэффициента Р тяговых машин, работающих в генераторном режиме, и напряжения на их зажимах.

Процесс торможения можно условно разделить на три этапа. Первый этап - торможение в зоне высоких скоростей с ограничением тормозного тока по условиям коммутационной устойчивости машин и максимального напряжения на их зажимах путем ослабления возбуждения при максимальном сопротивлении тормозного реостата. На этом этапе ослабление возбуждения осуществляется шунтированием обмотки возбуждения реостатом, сопротивление которого изменяют ступенчато на вагоне Е и с помощью импульсного регулятора возбуждения на вагонах ЕжЗ.

Второй этап - торможение в зоне средних и низких скоростей с ограничением тормозной силы по условиям сцепления колес с Рельсами путем ступенчатого изменения сопротивления тормозного реостата при р = 1 Третий этап - торможение в зоне минимальных скоростей, при которых автоматическое поддержание тормоз ного усилия невозможно. На этом этапе при скорости движения 10-12 км/ч для сохранения эффективности торможения осуществляется замещение электрического тормоза пневматическим.

Условные графические и буквенные обозначения | Электропоезда метрополитена | Перечень электрооборудования силовых цепей вагона Е

Рекомендуемый контент: