Расчет режимов реостатного, реостатно-рекуперативного и рекуперативного торможения

Располагая набором предварительно рассчитанных регулировочных характеристик асинхронного генератора для различных фиксированных значений /, и /₂, можно относительно просто определить режимы торможения. Вначале рассмотрим реостатное и реостатно-рекуперативное торможение применительно к двум вариантам включения тормозных резисторов (рис. 9.6): 1) три тормозных резистора включены последовательно с обмотками статора асинхронного генератора;

2) один тормозной резистор включен в звено постоянного тока преобразователя.

Уже отмечалось (см. с. 230), что первый вариант включения тормозных резисторов позволяет существенно увеличить тормозную мощность в зоне высоких скоростей без увеличения напряжения (/„_ых на выходе автономного инвертора, что является ценным достоинством такого варианта. В этом случае для расчета параметров тормозного резистора используем регулировочную характеристику /,(1/і) при фиксированных значениях ^ и /, (см. рис. 9.4). На оси абсцисс наносим выходное напряжение инвертора ивых и проводим прямую, пересекающую характеристику /і(І/_ж)

в точке К, абсцисса которой равна заданному значению напряжения на обмотках статора а ордината - току /_1к. Сопротивление

резистора Я = (и_1к- (/цыхУ/щ. а его мощность Р_к = /_1к((/_1к -

^>ых)'

Используя набор регулировочных характеристик для фиксированных значений абсолютного скольжения /₂ ^и различных частот имеем возможность определить зависимость сопротивления резистора Я от частоты тока статора /, (или скорости торможения) при фиксированных значениях /₂.

При (/„_ы, « 0 получаем режим чисто реостатного торможения, а при ивых >0 торможение является реостатно-рекуперативным, причем по характеристике Р^и^), проведя вертикальную прямую из ТОЧКИ и_1к ДО пересечения С кривой Рііі/і) в точке Р_1К, можно найти мощность рекуперации Р_1к = /_1К((/_1К - и_вых).

При условии Я = 0 напряжение и_вих = 0_1к и получаем режим чисто рекуперативного торможения, причем мощность равна Р_1К.

При втором варианте, т. е. прн установке тормозного резистора в звене постоянного тока, следует использовать регулировочные характеристики в функции напряжения 1!_р (см. рис. 9.5, а) или в функции тока 1<і (см. рис. 9.5, б).

Из точки и_в = и„К_Р (где и_п - напряжение питающего источника, т. е. сети постоянного тока или ведомого сетью инвертора, см. рис. 9.5, а) проводим прямую, пересекающую кривую /,і(і!_р) в точке К, абсцисса которой равна заданному значению напряжения и_рк, а ордината - току 1_Лк. Сопротивление резистора Я - ((/_рн-

- !/,)//„«. а его мощность = /_гік(і/_р„ - і/_в). Проведя из точки І/_рк вертикальную прямую до пересечения с характеристикой Р_л(и_р), определяем полную мощность торможения по звену постоянного тока. Мощность рекуперации равна разности Р_к - Р_к. При 1!_в = 0 получаем режим чисто реостатного торможения, а при Я = 0 - чисто рекуперативное торможение асинхронного генератора.

При использовании АИТ аналогичные построения выполняем на графике рис. 9.5, б. Задаем ток 1_йк и проводим вертикальную прямую, которая пересекает характеристику и_л(1_л) в точке К¦ Абсцисса точки К равна заданному значению тока _к, а ордината и_Лк. На ось ординат наносим точку и„, соответствующую напряжению питающего источника (сети постоянного тока с учетом работы прерывателя или ведомого сетью инвертора). Сопротивление резистора Я = {Улк-

- и_п)П_йк, а его мощность Р_н = 1_Лк(и_йк - і/„).

Проведя из точки 1_Лк вертикальную прямую до пересечения с характеристикой Р_а(І,і) находим полную мощность торможения Р_Лк, по звену постоянного тока, причем мощность рекуперации равна Р_Лк -

- Р_я. В случае і!_а « 0 имеем режим чисто реостатного торможения, а при Я = 0 - режим чисто рекуперативного торможения.

Используя набор регулировочных характеристик, аналогичных представленным на рис. 9.5, а и б и рассчитанных для различных фиксированных значений /, и имеем возможность определить закон из

менения сопротивления резисторов (при реостатном и реостатно-рекуперативном торможении) или же закон изменения питающего напряжения (при рекуперативном или реостатно-рекуперативном трможе-нии) в функции изменения частоты статора или скорости локомотива.

На ЭПС постоянного тока с АТД применяется реостатно-рекуперативное торможение с включением тормозного резистора R параллельно входу инвертора через ключ VS (рис. 9.6, в). Разделительный диод VD исключает протекание тока в резистор со стороны питающего источника. Для ограничения пульсаций тока на входе инвертора устанавливают сглаживающий реактор. При подаче сигнала управления на ключ VS ток в резистор R поступает только в том случае, если выполняется условие Ur = RI_d < 0_п, т. е. если падение напряжения на резисторе меньше напряжения питающего источника.

Для расчета режимов рекуперативного и реостатного торможения в рассматриваемой схеме следует использовать регулировочные характеристики асинхронного генератора в функции тока /_(і (см. рис. 9.5, б) и иметь в виду, что при проводящем состоянии ключа KS имеет место режим реостатного, а при закрытом состоянии ключа - режим рекуперативного торможения АТД.