ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СХЕМ ИСПЫТАНИЙ ГРУЗОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН СПОСОБОМ НАГРУЗКИ

АННОТАЦИЯ

Одним из важнейших аспектов эксплуатации электрических машин в локомотивостроении является процесс испытаний. При этом устраняются все недостатки извилистых электрических машин. В связи с этим процесс тестирования делится на несколько видов. На одном из них мы рассмотрим процесс испытания моментных электрических машин методом перекрестной нагрузки и его схематическое изображение. В этой статье подробно рассматриваются преимущества и недостатки тестирования с использованием этого метода.

ABSTRACT

One of the most important aspects of operating electric machines in locomotive engineering is the testing process. In this process, all the disadvantages of tortuous electric machines are eliminated. In this regard, the testing process is divided into several types. One of them, we will consider the process of testing torque electric machines by the method of cross-loading and its schematic view. In this article, the advantages and disadvantages of testing using this method are covered in detail.

Ключевые слова: генератор, двигатель, принципиальная схема, якорь, магнитный поток, частота вращения, ток, напряжение.

Keywords: Generator, engine, basic scheme, armature, magnetic flux, rotational frequency, current, voltage.

Существует несколько вариантов схем испытаний на перекрестную нагрузку коллекторно-извилистых электрических машин постоянного тока. Поэтому важно понимать, что за различиями внешних схем принципы, лежащие в основе метода взаимного обнаружения, остаются теми же. Рассмотрим их на примере наиболее распространенного варианта схемы поперечной загрузки, которая применяется в большинстве локомотивных депо и испытательных станций заводов железнодорожного транспорта.

Исходя из основной идеи метода, в схеме задействованы две одинаковые машины. Их валы соединены съемной муфтой для передачи механической мощности. Электрические цепи этих машин также интегрированы для обеспечения циркуляции электричества между ними. Задача состоит в том, чтобы найти такое схемное решение, обеспечивающее работу одной из машин в определенном режиме двигателя, а другой в режиме генератора. Поскольку каждый режим имеет свои особенности, задача направлена ​​на создание условий, при которых каждая машина выполняет характеристики закрепленного за ней режима работы.

Таким образом, при работе двигатель создает на валу крутящий момент, под действием которого система вращается (рис. 1). Крутящий момент в режиме двигателя и частота вращения машин регулируются совместно. Генератор, вращающийся в направлении, определяемом двигателем, получает механическую энергию от вала за счет противовращения момента сопротивления. В генераторном режиме вращательный момент и угловая частота вращения направлены противоположно друг другу. Вращение системы, вызванное крутящим моментом двигателя, приводит к образованию Э.Д.Ц. в проводниках якоря генератора, под действием которых в цепи начинает протекать полный ток для испытуемых машин (см. рис. 2).

Рисунок 1. Функциональное обозначение режимов двигателя и генератора

В генераторном режиме Э.Д.Ц. и ток направлены в одном направлении. Двигатель, работающий с потоком тока генератора, выступает потребителем электроэнергии, механизм отбора которого создает в якоре двигателя встречный Э.Д.Ц. Ток якоря и Э.Д.Ц. в двигателе относительно противоположны друг другу. Из выбранных функциональных характеристик режимов двигателя и генератора следует, что для достижения противоположных режимов работы двух одинаковых машин необходимо обеспечить одновременное поступление их моментов и моментов якоря. Это основное, но не единственное требование к схеме. Полный перечень требований к реализации схемы перекрестной загрузки можно сформулировать следующим образом:

1. Схема ввода испытываемых машин должна быть предусмотрена против крутящего момента якоря и Э.Д.Ц. якоря;
2. Направление тока в цепях якоря испытуемых машин должно быть таким, чтобы Э.Д.Ц. одной из машин, выполняющих функции генератора, и Э.Д.Ц. якоря машин, работающих в режиме двигателя, попадали в противоположные направление;
3. Вращение системы должно происходить в направлении крутящего момента машины, используемой в качестве двигателя, и противоположно крутящему моменту машины, выполняющей генераторный режим. Способ реализации первого из указанных условий выводится из анализа зависимости электромагнитного момента и Э.Д.Ц. от электрических машин индукторного типа:

                                               (1)

Нетрудно установить устройство, когда в испытуемых машинах ток якоря и частота вращения совпадают. Схематически это положение легко реализуется изменением полярности зажигания обмоток возбуждения испытуемых машин. Поэтому принципиальная схема реверсивного зажигания генераторных машин представлена ​​на рис. 2.

Второе условие, обеспечивающее работу испытуемых машин в заданных режимах, предполагает наличие в их цепях токов определенного направления. Однако выражение (2) известно: при сравнении выражений Э.Д.Ц. машин одинаковой конструкции, независимо от режимов их работы, Э.Д.Ц. якоря всегда остается равной по величине и в обратном направлении. В таких условиях, когда в цепи движутся только два равновеликих и противоположно направленных Э.Д.Ц., подключение генератора к его зажимам не может обеспечить протекание тока в цепи испытуемой машины. Несомненно, использование его только в качестве генератора создаст условия для появления тока в требуемом направлении, если Э.Д.Ц. машины превысит Э.Д.Ц. предлагаемого двигателя. Можно предложить ряд способов получения нужного разбаланса Э.Д.Ц. в обмотках испытуемых машин, но в большинстве случаев это достигается введением еще одного дополнительного источника Э.Д.Ц.

Функция этого источника состоит в том, чтобы «добавить вольт» к генератору Э.Д.Ц., в связи с чем он и получил название машины добавочного напряжения (сокращенно МДН). Следует понимать, что постоянный ток – это искусственно введенный в схему источник, «лишние вольты» которого были необходимы испытуемым машинам для преодоления эффекта обратного Э.Д.Ц. моторной машины и создания условий для протекание тока в цепи тока. (См. рис. 2). Конструктивно машина добавочного напряжения может использоваться отдельно в разных машинах. Например, полупроводники можно использовать в качестве управляемого преобразователя, генератора с электрической машиной, аккумуляторной батареи и т. д. На промышленных предприятиях МДН часто представляют в виде преобразователя электрической машины (асинхронной передачи с генератором постоянного тока), управляемого независимой приводной обмоткой. Однако следует отметить, что для современных производственных условий характерна тенденция постепенной замены электрических машинных источников шумоуправляемыми полупроводниковыми преобразователями. На рис. 2 показано подключение МДН на полюсах, обеспечивающее работу машины в режиме двигателя «№1» и «№2» в генераторном режиме.

Рисунок 2. Основная электрическая схема испытательного стенда методом перекрестной нагрузки

Из формулы (1) электромагнитного момента следует, что при равенстве состояний конструкций системы, магнитных потоков и токов в цепи якоря (см. рис. 2) равны будут и моменты испытываемых машин, а и наоборот, возбуждение, воспламеняющее один из пусковых витков, приводит к нулевому результату броска. Чтобы нарушить механическое равновесие системы, необходимо изменить количественное соотношение между моментами противоборствующих машин и в пользу того, что предполагается использовать в качестве двигателя.

Анализ выражения (1) показывает, что теоретически существует несколько способов увеличения крутящего момента двигателя или ослабления крутящего момента генератора. На практике, благодаря ряду преимуществ, наиболее распространена схема повышения крутящего момента двигателя за счет питания цепи якоря двигателя от другого дополнительного источника.

Как видно из рисунка 4, при коротком замыкании контактора «НГ» в цепи его якоря возникает протекание тока ВПТ, что вызывает протекание тока через МДН и соединение узла «А», вызывая ток в двигатель для превышения тока в генераторе.

                                                      (2)

Равенство магнитных токов в цепи испытуемых машин по величине тока НГ и неравенство с конструктивными конструкциями машин приводит к тому, что момент двигателя превышает момент сопротивления генератора.

Список литературы:

1. Xamidov, O., Ergashev, O., Abduvahobov, M., & Nematova, S. (2022). АСИНХРОН МОТОРЛАР ТИШЛИ УЗАТМАЛАРИНИ РОТОР ВАЛИГА ЎРНАТИШ ТЕХНОЛОГИЯСИНИ ИШЛАБ ЧИҚИШ. Development of pedagogical technologies in modern sciences, 1(4), 92-97.
2. Rustamovich, K. O. (2022). Development of a System for Cold Installation of a Leading Gear Transmission on the Electric Electric Electric Electric Electric Locomotive of Uzbekistan ELR Asynchronous Traction. Nexus: Journal of Advances Studies of Engineering Science, 1(4), 72-75.
3. Хамидов, О. Р., Эргашев, О. Э., Келдибеков, З. О., & Зоирхонов, С. Т. (2018). МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОВОЗОВ" UZ-ELR". In Материалы международной научной конференции" Наука. Исследования. Практика". ГНИИ" Нацразвитие". Апрель 2018 (pp. 44-49).
4. Ergashev, O. E., Abduvakhabov, M. E., Khamidov, O. R., Tursunov, N. K., & Toirov, O. T. (2022). INCREASING THE DURABILITY OF GEAR TRANSMISSIONS OF ASYNCHRONOUS TORSION ELECTRIC MOTORS. Web of Scientist: International Scientific Research Journal, 3(10), 1030-1036.
5. Xamidov, O., Ergashev, O., Abduvahobov, M., & Nematova, S. (2022). “O‘ZBEKISTON” ELEKTROVOZI VA TE10M TEPLOVOZINING TORTUV REDUKTORI TEXNIK HOLATINI BAHOLASH. Current approaches and new research in modern sciences, 1(4), 37-42.