Основные узлы устройства контактных и аккумуляторных электровозовлокомотивный электровоз подстанция тяговый

Электрическое оборудование электровозов включает в себя тяговые двигатели постоянного тока последовательного возбуждения, контроллеры, пусковые реостаты, аппаратуру защиты и освещения. Контактные электровозы оснащены токосъемниками, а аккумуляторные – тяговыми аккумуляторными батареями.

В качестве тяговых двигателей на электровозах применяют электродвигатели постоянного тока с последовательным возбуждением, которые по сравнению с двигателями с параллельным возбуждением обладают такими преимуществами, как обеспечение автоматического регулирования скорости в зависимости от нагрузки, меньшая чувствительность к колебаниям напряжения питающей сети, больший пусковой момент и перегрузочная способность.

Основные параметры тягового двигателя определяются по его электромеханической характеристике. Номинальным режимом работы тяговых двигателей считают часовой режим, при котором допускаемая температура обмоток двигателя достигается через час его работы. Длительному режиму соответствует такой ток, при котором допускаемая температура обмоток двигателя достигается за неограниченно длительное время.

Контроллером осуществляют пуск, регулирование скорости, остановку, реверсирование и электрическое торможение.

Пусковые реостаты состоят из отдельных элементов, изготовленных из сплавов с большим удельным сопротивлением.

Управление тяговыми двигателями электровоза производят по реостатной и безреостатной схемам. Современные электровозы в основном оборудованы безреостатными системами управления с секционированием аккумуляторных батарей, а также с использованием тиристорно-импульсных преобразователей. Секционирование построено на принципе параллельного или последовательного включения равного числа элементов аккумуляторной батареи. Соответствующей комбинацией включения достигается напряжение на двигателях, равное 25, 50 и 100% от номинального. Такая схема управления по сравнению с реостатной позволяет уменьшить потери электроэнергии.

Наиболее экономична схема управления с использованием тиристорно-импульсных преобразователей, которая обеспечивает плавный пуск и регулирование скорости без потерь, повышение надежности электрооборудования за счет устранения контактной коммутационной и пускорегулирующей аппаратуры, повышение пускового тягового усилия, которое ограничивается только предельным значением коэффициента сцепления колес электровоза с рельсами.

Электрические схемы электровозов позволяют в первую половину пуска соединять тяговые двигатели последовательно, а во вторую – параллельно, что обеспечивает экономию энергии, а также две оптимальные скорости движения электровоза.

Для питания тяговых электродвигателей рудничных электровозов применяются тяговые щелочные никель-железные (ТНЖ и ТНЖШ) и никель-кадмиевые (ТНК) шахтные аккумуляторные батареи, расположенные внутри батарейного ящика с внутренним изоляционным покрытием.

Условные обозначения тягового щелочного аккумулятора (112ТНЖШ-550У5): Т – тяговый; НЖ – никель-железный, НК – никель-кадмиевый, Ш – шахтный, П – пластмассовый бак. Для рудничных электровозов тяговые батареи (аккумуляторы) имеют исполнение У и категорию размещения 5 для работы при температуре окружающей среды от минус 20°С до плюс 45°С. Цифры, стоящие перед обозначением типа аккумулятора, указывают на число последовательно соединенных элементов в батарее, а цифры после букв обозначают номинальную (пятичасовую) емкость в ампер-часах. Эта емкость гарантируется заводом-изготовителем при установленном режиме разряда до конечного напряжения 1 В при температуре элемента от 16 до 35°С. Среднеразрядное напряжение одного аккумулятора составляет 1,15 В.