Меню

Работа трамвая постоянный ток

Общие сведения и технические характеристики электрических машин постоянного тока

На подвижном составе городского электрического транспорта применяют преимущественно электрические машины постоянного тока. В зависимости от системы возбуждения они классифицируются на машины с последовательным, параллельным и смешанным возбуждением.

Все электрические машины, устанавливаемые на трамвайных вагонах и троллейбусах, делятся на две основные группы. К первой группе относятся тяговые двигатели, предназначенные для преобразования электрической энергии постоянного тока в механическую, необходимую для приведения в движение трамвайных вагонов или троллейбусов. Ко второй группе относятся вспомогательные электрические, машины — двигатели и генераторы. Вспомогательные двигатели служат для привода компрессоров, вентиляторов, генераторов низкого напряжения и других механизмов. Это двигатели в основном с последовательным возбуждением.

Электрические машины с параллельным возбуждением получили большое распространение в качестве приводов групповых переключателей (контроллеров) и генераторов электроэнергии вспомогательных нужд, которые служат для питания электрооборудования низкого напряжения, цепей управления и для подзарядки аккумуляторных батарей.

На троллейбусе обычно устанавливают один тяговый двигатель, рассчитанный на напряжение контактной сети 550 В.

На трамвайных вагонах число тяговых двигателей зависит от числа ведущих осей. Современные четырехосные трамвайные вагоны чаще всего имеют четыре тяговых двигателя, которые соединены в две группы. В каждой группе по два двигателя соединяются последовательно. При пуске и движении на небольших скоростях группы двигателей могут включаться последовательно, а затем для увеличения скорости движения — параллельно. Двигатели четырехосных трамвайных вагонов рассчитаны на половину напряжения контактной сети — 275 В, но изоляцию их выполняют на полное напряжение — 550 В.

В процессе работы двигатель нагревается, причем чем больше его нагрузка, тем больше потери мощности и нагрев электрической машины. Допустимая полезная нагрузка электрической машины ограничивается главным образом ее нагревом. По условиям нагрева машина может быть нагружена кратковременно больше, чем длительно.

Полезная мощность, на которую рассчитана электрическая машина по условиям нагрева, называется номинальной. Эта мощность и другие величины, характеризующие работу машины в условиях, на которые она рассчитана, указываются на щитке, прикрепленном к ней.

Различают три основных номинальных режима работы электрической машины в зависимости от характера и длительности работы: продолжительный, кратковременный и повторно-кратковременный.

Номинальным режимом тягового двигателя принято считать часовой либо длительный режим, так как тяговые двигатели работают с резко меняющимися нагрузками и допустимое превышение температуры их частей может быть достигнуто как при кратковременном действии одной нагрузки, так и при длительном действии другой, несколько меньшей нагрузки.

Номинальным режимом вспомогательного двигателя считают длительный или повторно-кратковременный режим, так как эти машины работают с практически неизменной нагрузкой непрерывно или с регулярными перерывами и последующими включениями.

При номинальном длительном режиме машина должна работать неограниченное время, причем превышение температуры отдельных частей не должно выходить за допустимые пределы. Длительная нагрузка тем больше, чем больше теплоотдача электрической машины. Работоспособность тягового двигателя в условиях резко меняющейся нагрузки ограничена не только его теплоотдачей, но и теплоемкостью. Поэтому для тяговых двигателей должна быть известна временная перегрузочная способность по условию нагревания, определяемая его теплоемкостью. Временная перегрузочная способность характеризуется условно часовым током двигателя. Таким образом, работоспособность тягового двигателя по условию нагрева характеризуется и часовым током.

Тепловые свойства тягового двигателя характеризуются разностью температур двигателя и окружающей среды. Допустимые превышения температуры частей двигателя зависят от класса изоляции:

Класс изоляции. В Г Н

Допустимые превышения температуры обмоток, 0 С:

якоря. 120 140 160

возбуждения. 130 155 180

При номинальном кратковременном режиме электрическая машина должна работать в течение времени, указанного на щитке, и превышения температуры отдельных частей не должны быть выше допустимых пределов.

Для повторно-кратковременного режима работы характерно то, что кратковременные рабочие периоды чередуются с кратковременными периодами отключения. Этот режим определяется относительной продолжительностью рабочего периода, т. е. отношением времени рабочего периода к продолжительности цикла. Относительная продолжительность рабочего периода характеризуется величиной ПВ. Нормы устанавливают стандартные значения ПВ: 15, 25 и 40%, при этом принимают, что продолжительность одного цикла не превышает 10 мин.

Продольный (а) и поперечный (6) разрезы тягового двигателя ДК-210А-3

Рис. 1. Продольный (а) и поперечный (6) разрезы тягового двигателя ДК-210А-3:

1-вал якоря; 2, 4, 26, 27 — подшипниковые крышки; 3 и 28 — роликовый и шариковый подшипники; 5 — кольцевая гайка; б -кронштейн щеткодержателя; 7 — вентиляционный патрубок; в, 24-подшипниковые щиты; 9- нажимной конус; 10 — накладка; Ц- коллекторная втулка; 12 — обойма щеткодержателя; 13 — коллекторная пластина; 14, 22 — нажимные шайбы; 15 — крышка; /б — корпус; 17, 18 — катушки главных полюсов; 19 — шпилька; 20 — обмотка якоря; 21 — пакет сердечника; 23-вентиляционное окно; 25 — вентилятор; 29 — замки крышек смотровых люков; 30 и 32- сердечники добавочного и главного полюсов; 31 — катушка добавочного полюса; 33 — стержень сердечника

При номинальном повторно-кратковременном режиме электрическая машина должна работать с относительной продолжительностью включения, указанной на щитке электрической машины, неограниченное время, причем превышение температуры отдельных частей электрической машины не должно превышать допустимые пределы.

На троллейбусах ЗиУ-9 устанавливают тяговые двигатели ДК.-210А-3, ДК-211А и ДК-211Б. Двигатели ДК-210-3 и ДК1211Б имеют смешанное возбуждение, ДК-211А — последовательное возбуждение. Корпус двигателя ДК-21 ОА-3 цилиндрической формы, а ДК-211А и ДК-211Б — восьмигранной формы.

Читайте также:  Снижение у пациентов риска поражения электрическим током

Конструкция тягового двигателя ДК-210А-3 представлена на рис. 1.

На троллейбусах 9Тр и трамвайных вагонах Т-3 производства Чехословацкой Социалистической Республики устанавливают двигатели с последовательным возбуждением соответственно 3AL-2943rN и ТЕ-022.

Технические данные этих двигателей следующие:

Тип двигателя. ; 3AL-2943rN ТЕ-022

Напряжение, В. 600 800

Часовая мощность, кВт. 115 45

Ток часового режима, А. 208 150

Частота вращения якоря, об/мин . . 1500 1750

Масса, кг. 830 320

Класс изоляции. В В

Трамвайные вагоны отечественного производства РВЗ-6М-2 и КТМ-5М-3 снабжены тяговыми двигателями со смешанным возбуждением соответственно ДК-259Д-3 и ДК-259Г-3, а вагон РВЗ-7 — тяговым двигателем с последовательным возбуждением ДК-261А.

Все тяговые двигатели отечественного производства исполнены с самовентиляцией, имеют по 4 главных и добавочных полюсов, 4 щетки марки ЭГ-2а в щеткодержателе, наименьшая допустимая высота щетки 25 мм. Нажатие щеток должно быть в пределах 17,5-26,5 Н. Со стороны коллектора у всех двигателей установлен роликовый подшипник № 3032310, со стороны привода — шариковый подшипник: № 3086313 для двигателя ДК-210А-3, № 70-413 для двигателей ДК-211А и ДК-211Б № 70-410 для двигателей ДК-259Г-3, ДК-259Д-3 и ДК-261А. Уравнительные соединения в двигателях ДК-211А и ДК-211Б выполняются проводом марки ПСДКТ размером 1,25×2,5 мм.

Источник

Как получают постоянный ток для трамваев и троллейбусов?

Вопрос к электрикам
Как получают постоянный ток для контактной сети трамваев и троллейбусов?
Чем его выпрямляют? Там стоит много-много диодов КД213 ?
Или там есть какой генератор постоянного тока?

Нет, очень много-много диодов Д226

Sun525: много-много диодов Д226
Кто Вам такое сказал? Там применяют германиевые Д7Ж. У них меньше падение напряжения, а если ещё помножить на «много-много». Представляете какая экономия э/энергии?!

Цитата из «всемирного разума»:
На всех совмещённых тяговопонизительных подстанциях Петербургского метрополитена установлено современное оборудование—сухие трансформаторы с кремниеорганической изоляцией (ТСЗП) взамен маслонаполненных трансформаторов; мощные полупроводниковые кремниевые выпрямители, способные пропускать ток в несколько тысяч ампер (УВКМ); быстродействующие автоматические выключатели на фидерах 825 В, отключающие участок сети при коротком замыкании за сотые доли секунды (ВАБ).

smg123: мощные полупроводниковые кремниевые выпрямители
А зачем вообще используют постоянный ток? Чем плох переменный? Ведь при выпрямлении наверное огромные потери получаются!

smg123: современное оборудование — мощные полупроводниковые кремниевые выпрямители,

А раньше были ртутные, стеклянные.

Alex s: А зачем вообще используют постоянный ток?
там вращающий момент больше, чем у двигателя переменного тока

это насколько я еще помню из курса упк на станции ремонта двигателей электровозов

А также потому, что моторы постоянного тока легче регулируются, и их регулировочная характеристика линейнее. Впрочем, так было, пока в петле ООС не появились МК. А когда появились, то теперь все эти упрощения перестали иметь значение, поскольку любую характеристику можно сэмулировать. Даже такую, каких в природе не бывает.

сварку уже «испоганили» инверторами, теперь переходят на высокочастотные двигатели — где б найти «большой» моторчик на 400Гц — для электромобиля

Alex s: А зачем вообще используют постоянный ток?
djelektronik: там вращающий момент больше, чем у двигателя переменного тока
А еще на аккумуляторах можно ездить, не меняя двигателя и не используя преобразователя тока постоянного в переменный.

Нашёл в 3-м томе электротехнического справочника данные про выпрямители: тип ПВКЕ-2, максим. допустимое обратное напряжение 4000 В, номинальный выпрямленный ток 3000 А. Охлаждение воздушное естественное. Схема — две обратные звезды с уравнительным реактором или мостовая. Тип диодов ВЛ-200-10. Количество 5х14х6-420.
А вот что нагуглил про них http://transloco.ru/electric-locomotives/37/130—

Форум про радио — сайт, посвященный обсуждению электроники, компьютеров и смежных тем.

Источник

Работа трамвая постоянный ток

Электроснабжение трамвайных вагонов

Общая схема электроснабжения. Система электроснабжения наземного городского электрического транспорта представляет собой совокупность устройств, обеспечивающих прием, преобразование и распределение энергии, потребляемой электроподвижным составом.

Тепловая, гидроэлектрическая или атомная электростанция вырабатывает трехфазный электрический ток напряжением 3—21 кВ, которое повышается трансформаторной подстанцией 2 до 35—500 кВ и более, до необходимого для передачи электроэнергии на значительные расстояния по линии электропередачи ( ЛЭП ). Вблизи района потребления энергии уровень напряжения снижается понижающей тяговой подстанцией 4 до 6-10,5 кВ. Посредством кабельных трехфазных линий 5 энергия передается на тяговую подстанцию, где и изменяется уровень напряжения и выпрямления переменного тока.

На шинах тяговых подстанций трамвая номинальное напряжение выпрямленного тока 600 В. С учетом потерь напряжения в элементах тяговой сети номинальное напряжение на токоприемнике трамвая 550 В. Наибольшее допустимое напряжение при любых эксплуатационных условиях на шинах тяговых подстанций и на токоприемниках электроподвижного состава 700 В. На участках с применением рекуперации допустимо 720 В. Наименьшее допустимое: напряжение на токоприемнике электроподвижного состава при любых эксплуатационных условиях 400 В.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

От тяговой подстанции через питающий фидер и контактный провод ток поступает в высоковольтные цепи трамвайных вагонов, а через рельсы и обратный провод возвращается на тяговую подстанцию.

Рис. 1. Схема электроснабжения трамвая:
1 – электростанция, 2 – повышающая трансформаторная подстанция, 3 – линия электропередачи, 4 – понижающая трансформаторная подстанция, 5 – кабельные линии, 6 – тяговая подстанция, 7 – обратный провод, 8 – рельсы, 9 – контактный провод, 10 – питающий фидер

Читайте также:  Презентация 8 класс физика тепловое действие тока

Тяговая подстанция имеет следующее оборудование:
— распределительное устройство 3 переменного тока 6,3—10,5 кВ, которое принимает электроэнергию и распределяет ее по агрегатам подстанции. В распределительное устройство входят сборные шины, масляные выключатели для отключения переменного тока, разъединители для переключения линий высокого напряжения. К распределительному устройству обычно подводят две линии, которые могут работать одновременно или по очереди (во время ремонтов, осмотров, в случае неисправности);
— главные трансформаторы, понижающие напряжение до величины, принятой для агрегатов подстанции;
— преобразователи, которые преобразуют переменный ток в постоянный, необходимый для цепей трамвая. Преобразователи соединены плюсовыми шинами с питающими фидерами, а минусовыми шинами — с отсасывающими фидерами;
— распределительное устройство постоянного тока, служащее для принятия тока от преобразователей напряжением 600 В и распределения его по питающим линиям. Распределительное устройство имеет плюсовые и минусовые шины, выключатели, разъединители и переключатели с приводами;
— систему питания цепей собственных нужд подстанции, к которым относятся электроприводы насосов и вентиля торов, электрообогрев частей электрооборудования и помещений, питание зарядных агрегатов аккумуляторов, различных приводов, реле. Питание устройств собственных нужд производится переменным током напряжением 220 В и постоянным током от аккумуляторных батарей.

Рис. 2. Расположение оборудования тяговой подстанции:
1 – главные трансформаторы, 2 – масляные выключатели, 3 – распределительное устройство переменного тока, 4 – кремниевые преобразователи, 5 – автоматические выключатели, 6 – распределительное устройство постоянного тока, 7 – помещение для оборудования собственных нужд подстанции, 8 – пульт управления, 9 – cлужебно-бытовые помещения, 10 — мастерские

Для защиты линий и агрегатов подстанций от перегрузок и коротких замыканий применяют линейные выключатели и различные реле. Для измерения электрических величин на подстанции используют амперметры, вольтметры и другие приборы, которые включаются в цепи через добавочные резисторы, шунты и измерительные трансформаторы тока и напряжения.

На тяговых подстанциях чаще всего применяют кремниевые преобразователи. Основная часть такого преобразователя — кремниевый вентиль, выпрямляющий переменный ток. Монтируют вентили в металлическом шкафу на изоляционных панелях. Соединяют последовательно по 4—6 штук, чтобы исключить короткое замыкание при пробое одного из них. Для охлаждения преобразователя в шкафу установлен вентилятор, а вращаемый электродвигателем. Выпускают кремниевые преобразователи и с естественным охлаждением. Преимущество кремниевых вентилей по сравнению с селеновыми, меднозакисными и германиевыми (полупроводниковыми) — их способность допускать значительные перегрузки. Выпрямители с селеновыми и меднозакисными вентилями используют для зарядки аккумуляторов и для питания приводов выключателей. Германиевые вентили на тяговых подстанциях не применяют.

Питание и защита контактной сети трамвая. В условиях города питание к контактной сети от тяговой подстанции подводится по подземным кабельным линиям. В некоторых случаях (в основном на загородных и временных линиях) используют провода, подвешенные на опорах вдоль трамвайной линии.

Электрическим кабелем называется проводник с изолирующими и защитными оболочками. Кабель может быть проложен под землей или под водой. Помимо основной токонесущей жилы в кабеле есть одна или две контрольные жилы, которые подключают к контрольно-измерительным приборам.

В местах подключения кабелей к контактной сети устанавливают питающие пункты. У питающего пункта подземный кабель выводят на опору или прокладывают по стене здания и заделывают в концевой воронке. От концевой воронки отводится провод, соединенный с поперечным проводом 5 контактной сети, а от поперечного провода через отвод питается контактный провод. Для быстрого отключения контактной сети от питающего провода устанавливают рубильник.

Провод или кабель, по которому ток от тяговой подстанции проходит к питающему пункту, называют питающим фидером. Кабель прокладывают в специальных траншеях на глубине не менее 700 мм.

Для защиты тяговой сети предусмотрены автоматические выключатели — они отключают сеть при коротких замыканиях. При нормальных скачках нагрузочных токов выключатели не срабатывают, а при коротких замыканиях, происходящих вблизи тяговых подстанций, срабатывают. Труднее обеспечить защиту от коротких замыканий, возникающих на значительном расстоянии от подстанции. В этом случае устанавливают посты автоматического секционирования.

Ток короткого замыкания на ближайшем к подстанции участке АС будет больше тока уставки автоматического выключателя подстанции. Автоматический выключатель поста секционирования ПС имеет меньшую уставку. Поэтому при коротком замыкании на отдаленном от подстанции участке СБ он отключает сеть. Применяют и более сложные схемы защиты тяговой сети. Провода или кабели, подводящие электроэнергию к питающим пунктам, также защищены автоматическими выключателями, находящимися на тяговой подстанции.

Отсасывающий пункт соединяет рельсы с минусовой шиной подстанции. Рельсы слабо изолированы от земли, а земля — хороший проводник, поэтому часть тока, возвращающегося по рельсам к минусовой шине подстанции, ответвляется и проходит через землю. Такой ток называется блуждающим. Встречая в земле металлические сооружения (трубы водопровода, свинцовые оболочки, стальную броню кабелей и т. д.), ток вызывает их электрохимическую коррозию.

Для уменьшения блуждающих токов обычно применяют сварные рельсовые стыковые соединения. На каждом стыке устанавливают электрические соединители из многожильного медного провода. Нитки рельсов соединяют для совместной параллельной работы. На путях через каждые 150 м устанавливают межрельсовые электрические соединители, а между двумя соседними путями через каждые 300 м — межпутные соединители. Сборные рельсовые стрелки, крестовины, компенсаторы и другие элементы рельсовой сети шунтируют обходными электрическими соединителями.

Читайте также:  Схемы измерения тока с помощью трансформатора тока

Рис. 3. Кремниевый вентиль:
1 – шпилька с резьбой, 2 – корпус, 3 – крышка, 4 – втулка, 5 – гибкий вывод, 6 – наконечник

Рис. 4. Одножильный кабель марки СБ:
1 – токонесущая жила, 2 – изолированные контрольные жилы, 3 изоляция, 4 — свинцовая оболочка, 5 – подушка из джута, 6 -стальная броня, 7 – оболочка из пропитанного джута

Рис. 5. Питающий пункт:
1 – опора, 2 – кабель, 3 – концевая воронка, 4, 5, 9 – провода, 6 – изоляторы, 7 – отвод, 8 – поперечный несущий трос

Рис. 6. Пост секционирования контактной сети:
1 – автоматический выключатель на подстанции, 2 – автоматический выключатель на посту секционирования; П – подстанция, ПС – пост секционирования

Рис. 7. Схема рельсовых соединений:
1 – стыковое, 2 – межрельсовое, 3 – обходное

Значительно улучшается изоляция рельсовых путей, если для их основания применяют битуминизированный песок. Жесткие бетонные пути изолируют от земли слоем битуминизированного песка толщиной 10-12 см.

На территориях депо и мастерских рельсы также изолируют от металлических сооружений и арматуры железобетонных конструкций. На металлических, и железобетонных мостах рельсы изолируют от ферм моста и арматуры железобетонного пролетного строения моста. Кроме того, существуют два способа защиты металлических сооружений от электрокоррозии, вызываемой блуждающими токами: пассивная защита — устройство изоляционных разрывов в сооружении по его длине, что затрудняет переход блуждающих токов в подземное металлическое сооружение; активная защита отвод блуждающих токов из сооружения в рельсы или в землю.

Источник



Работа трамвая постоянный ток

Если Вы живете в городе, то, скорее всего, часто встречаетесь с электротранспортом. В этой статье рассмотрим принцип работы, недостатки и преимущества трамвая и троллейбуса с точки зрения электрической части. Возможно, возникали вопросы: «Почему над троллейбусом два провода, а над трамваем один?», «Зачем трамваю ездить по рельсам?».

Электроснабжение транспортного хозяйства бывает двух типов: централизованное и децентрализованное. В первом случае одна мощная подстанция производит питание прилегающей к ней большой контактной сети (целая ветка), разбитой на участки, которые расположены на разном расстоянии от подстанции. Во втором случае каждый участок сети питается от двух или одной маломощной подстанции. На линии возле подстанции размещается изолятор, который разделяет ее на два участка. Это более надежный способ, потому что при выходе из строя подстанции, всегда можно запитать аварийный участок от соседней.

В странах бывшего СССР контактная сеть находится под напряжением 600В постоянного тока .

Рисунок 1 — Электроснабжение трамвая и троллейбуса

Схема электроснабжения трамвая и троллейбуса изображена на рисунке 1. Для того чтобы питать контактную сеть, электрическая энергия проходит ряд преобразований: на электростанции (1) вырабатывается электроэнергия и передается на подстанцию (2), которая повышает напряжение для уменьшения потерь при транспортировке по высоковольтным линиям электропередач ЛЕП (3) на большое расстояние. В городе, на понижающей подстанции (4) происходит уменьшение напряжение до 6 или 10 кВ. Далее кабельными линиями (5) происходит соединение с тяговыми подстанциями (6), в которых и происходит преобразование переменного тока в постоянный с напряжением 600В. Контактная сеть (8,9) запитывается от тяговых подстанций. Номинальное напряжение для токоприемника передвижных составов считается 550В.

На первых трамваях раньше использовался третий рельс – контактный рельс . От него довольно быстро отказались из-за ряда проблем: во время дождя возникали короткие замыкания, а нормальному контакту мешали грязь и опавшие листья. Сейчас для трамваев используется воздушная контактная сеть (один провод). Токоприемник трамвая (пантограф, штанга) расположен на крыше вагона. С помощью него трамвай питается постоянным электрическим током. Рельсы же являются минусом в нашей электрической цепочке.

С троллейбусной контактной сетью немного иначе. Здесь корпус изолирован от соприкосновения с землей (контакт только через резиновые покрышки). Таким образом, контактная сеть состоит из двух проводов, один из которых плюс, а второй – минус (смотри рисунок 2). Но возникает опасность короткого замыкания при появлении контакта между двумя проводами контактной сети. Такое может получится при сильном ветре или падении троллей.

Рисунок 2 — Питание трамвая и троллейбуса

Токосъемник троллейбуса – это обычно штанга. Есть случаи, когда в городе трамваи используют штанговые токоприемники, тогда трамвай и троллейбус могут осуществлять движение по одной контактной сети.

В местах, где размещены изоляторы на контактной сети, а также в местах пересечений линий, для осуществления перекрестного движения, напряжение сети отсутствует. То есть при остановке на данном участке, продолжение движения от сети будет невозможно .

У трамваев есть вероятность, что обратный тяговый ток уйдет в землю, так могут образовываться блуждающие токи, которые плохо влияют на пролегающие вблизи трубы, кабели.

Корпус трамвая постоянно соединен с землей, а вот троллейбус изолирован от нее. Из-за этого в троллейбусе ведется жесткий контроль по утечке тока на корпус. Есть возможность поражения электрическим током при посадке/высадке, когда вы одновременно касаетесь корпуса и земли.

Источник