Тема дипломной работы: Разработка системы регулирования напряжения тяговых двигателей грузового двухсекционного электровоза переменного тока с коллекторными – тяговыми двигателями.

Целью дипломного проекта является разработка системы регулирования напряжения тяговых двигателей грузового двухсекционного электровоза переменного тока с коллекторными – тяговыми двигателями. Выполнен анализ различных схем регулирования напряжения на тяговых двигателях (с индивидуальным и с групповым сглаживающим реактором) и способы повышения их эффективности. Произведены расчет параметров выпрямительно – инверторного преобразователя, расчет токов короткого замыкания при перебросе по коллектору для схем с индивидуальным и групповым сглаживающим реакторами. Выполнен анализ способов снижения пульсаций выпрямленного тока и определены параметры сглаживающего реактора для схем с индивидуальным и групповым сглаживающим реактором. Для индивидуально сглаживающего реактора произведен электромагнитный расчет, расчет динамической индуктивности и активного сопротивления обмотки реактора, а также определена масса реактора и произведен его механический расчет. Рассмотрены вопросы безопасности при проектировании и подготовке производства электроподвижного состава Рассчитан экономический эффект от разработки, производства и эксплуатации электровоза переменного тока с коллекторными – тяговыми двигателями.

1.1Цепи первичной обмотки тягового трансформатора

Подключение электровоза к контактной сети осуществляется токоприемниками ХА1, установленными на каждой секции. Понижение напряжения с 25000 В до величины, необходимой для питания тяговых двигателей, вспомогательных машин и устройств, осуществляется тяговым трансформатором Т5, первичная обмотка которого подключена к токоприемникам через дроссель помехоподавления L1, высоковольтный разъединитель QS1 или через высоковольтный разъединитель QS2 при питании от другой секции, главный выключатель QF1, фильтр Z1 и трансформатор тока Т6. Первичная обмотка тягового трансформатора соединена через трансформатор Т7 с кузовом.
Дроссель L1 и фильтр Z1 предназначены для снижения уровня радиопомех, создаваемых при работе электровоза, разъединители QS1 и QS2 – для отключения соответственно неисправного токоприемника и неисправной секции. Рукоятки разъединителей выведены внутрь высоковольтной камеры.
Главный выключатель QF1 предназначен для оперативных и аварийных отключений тягового трансформатора Т5. После отключения первичная обмотка трансформатора автоматически закорачивается на корпус разъединителем главного выключателя с целью обеспечения безопасности при входе в высоковольтную камеру.
Трансформатор тока Т6 служит датчиком тока для реле К2, являющегося составной частью главного выключателя QF1. При коротких замыканиях и токовых перегрузках ток в цепи катушки реле достигает величины, равной уставке реле, последнее включается и размыкает цепь катушки удерживающего электромагнита главного выключателя. Трансформатор тока Т7 выполняет функции датчика тока для счетчика электроэнергии PJ1.
Счетчик PJ1 предназначен для учета потребляемой и рекуперируемой электроэнергии.
Для защиты от атмосферных и коммутационных перенапряжений в контактной сети предусмотрен ограничитель перенапряжений F1.
Напряжение контактной сети измеряется вольтметром PV1, установленным в кабине машиниста и подключенным к вторичной обмотке трансформатора Т12. К вторичной обмотке трансформатора Т12 через панель питания U21 подключены также вентиль защиты У1 и счетчик электроэнергии PJ1. Вентиль защиты предназначен для обеспечения электробезопасности при наличии напряжения на первичной обмотке трансформатора (токоприемнике). Для снижения уровня перенапряжений параллельно вторичной обмотке трансформатора Т12 подключены конденсаторы С1, С2 и последовательно соединенные с ними резисторы R1, R2, установленные на панели питания U21.
При работе трех секций по СМЕ для сохранения работоспособности третьей секции при неисправном токоприемнике предусмотрено соединение между собой токоприемников электровоза и третьей секции.
При работе двух электровозов по СМЕ соединение токоприемников одного электровоза с токоприемниками другого электровоза не предусматривается.