что такое реостатное торможение электровоза
Реостатное торможение
Реостатное торможение (реостатный тормоз) — вид электрического торможения, при котором электроэнергия, вырабатываемая тяговыми электродвигателями, работающих в генераторном режиме, поглощается на самом подвижном составе в тормозных резисторах.
В режиме реостатного торможения тяговые электродвигатели, как правило, отключаются от контактной сети, а их обмотки возбуждения реверсируются и подключаются к независимому источнику. Обмотки якорей в свою очередь замыкаются на тормозные резисторы. Основное преимущество данного вида торможения перед рекуперативным, заключается в его независимости от напряжения контактной сети, так как потребитель электрической энергии размещён на самом подвижном составе. Благодаря этому реостатное торможение можно применять не только на электровозах и электропоездах, но и на любом другом подвижном составе с тяговыми электродвигателями, например на тепловозах. Также реостатное торможение возможно применять в достаточно большом диапазоне скоростей, из-за чего им оборудованы многие скоростные (например российский ЭР200) и высокоскоростные поезда, в том числе электропоезда TGV и ICE. Основной же недостаток реостатного тормоза — дополнительный вес от оборудования (возбудитель, тормозные реостаты) и некоторое усложнение конструкции (хотя и меньшее, по сравнению с рекуперативным тормозом), при том, что отсутствует экономия в электроэнергии.
На электропоездах постоянного тока чаще используют рекуперативно-реостатное торможение — гибрид реостатного и рекуперативного видов торможения.
Литература
Полезное
Смотреть что такое «Реостатное торможение» в других словарях:
реостатное торможение — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN rheostatic braking … Справочник технического переводчика
Реостатное торможение — Торможение электрическое, при котором электродвигатель работает в генераторном режиме, отдавая энергию в пусковые либо в особые тормозные реостаты и создавая при этом тормозной момент на валу машины. Обычно Р. т. применяется для… … Большая советская энциклопедия
РЕОСТАТНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ — электрич. торможение, при к ром кинетич. энергия механизма (напр., грузоподъёмного) преобразуется в электрическую (при этом электродвигатель работает в генераторном режиме), рассеиваемую в виде тепла в пусковых либо особых тормозных реостатах … Большой энциклопедический политехнический словарь
реостатное торможение железнодорожного подвижного состава — 36 реостатное торможение железнодорожного подвижного состава: Электрическое торможение тягового железнодорожного подвижного состава, осуществляемое электродинамическим тормозом, при котором высвобождаемая при переводе тяговых электродвигателей в… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Рекуперативно-реостатное торможение — Рекуперативно реостатное торможение разновидность электрического торможения, при котором в процессе изменения скорости последовательно сменяются или накладываются одно на другое рекуперативное и реостатное торможения. Для повышения… … Википедия
Торможение (значения) — Торможение (от тюркск. turmaz подкладка для колёс арбы; по другой версии от греч. τόρμος то, что вставлено в отверстие; дыра, в которой торчит затычка, гвоздь, колышек). Торможение в физиологии активный нервный процесс угнетения … Википедия
Торможение электрическое — уменьшение скорости или полное прекращение поступательного или вращательного движения машин, транспортных средств, движущихся деталей приборов, осуществляемое посредством преобразования их кинетической (потенциальной) энергии в… … Большая советская энциклопедия
ТОРМОЖЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ — система торможения, использующая электр. энергию для получения тормозного усилия. Т. э. может быть: а) непосредственное, осуществляемое либо за счет регенерации электроэнергии (реостатное и рекуперативное Т. э.), либо за счет взаимодействия… … Технический железнодорожный словарь
Рекуперативное торможение — Toyota Prius 2004 серийный (с 1997) автомобиль с системой рекуперативного торможения Рекуперативное торможение вид электрического торможения, при котором электроэнергия, вырабатываемая тяговыми эле … Википедия
Чем отличается рекуперативное торможение локомотива от реостатного?
Рекуперативным торможением на железнодорожном транспорте (в частности, на электровозах, оборудованных системой рекуперативного торможения) называется процесс преобразования кинетической энергии движения поезда в электрическую энергию тяговыми электродвигателями (ТЭД), работающими в режиме генераторов. Выработанная электрическая энергия передается в контактную сеть (в отличие от реостатного торможения, при котором выработанная электрическая энергия гасится на тормозных резисторах, то есть преобразовывается в тепло и рассеивается системой охлаждения). Рекуперативное торможение используется для подтормаживания состава в случаях, когда поезд идет по относительно некрутому уклону вниз, и использование воздушного тормоза нерационально. То есть, рекуперативное торможение используется для поддержания заданной скорости при движении поезда по спуску. Данный вид торможения дает ощутимую экономию энергии, так как выработанная электрическая энергия передается в контактную сеть и может быть использована другими локомотивами на данном участке контактной сети.
Рекуперативное торможение имеет следующие проблемы, которые требуют особого учета при разработке схемы электровоза для их решения:
а) тормозной момент пропорционален не скорости, а разности между скоростью и «скоростью нейтрали», зависящей от положения органов управления электровоза и напряжения контактной сети. Так, при скорости ниже нейтрали электровоз будет тянуть, а не тормозить. Таким образом, при скорости вблизи нейтрали даже небольшие (в процентах) скачки напряжения сети сильно меняют упомянутую разность, а с ней и момент, и приводят к рывкам. Правильное проектирование схемы электровоза снижает этот фактор. б) при параллельном включении якорей рекуперирующих ТЭД схема может получиться неустойчивой при буксовании и склонной к «сваливанию» в режим, когда один ТЭД работает в моторном режиме, питаясь от второго ТЭДа, работающего как генератор, что подавляет торможение. Решение: включение обмоток возбуждения крест-накрест от «чужого» ТЭД (см. схемы ВЛ8 и ВЛ10). в) необходимы меры защиты против короткого замыкания контактной сети или же КЗ на самом электровозе. Для этого используются быстродействующие контакторы, срабатывание которых вызывает в схеме переходный процесс, перемагничивающий обмотки возбуждения ТЭД и ликвидирующий таким образом остаточную намагниченность статора (возбуждения генерации от которой может быть вполне достаточно для перегрева или пожара в случае КЗ в сети). В основном, рекуперативным торможением оборудуются электровозы постоянного тока ввиду простоты метода переключения ТЭД в режим генератора (схема появилась ещё на сурамском поколении электровозов, например, ВЛ22 и с незначительными изменениями применялась до ВЛ11, в ней решены все три описанные выше проблемы). В электровозах переменного тока существует проблема, которая заключается в преобразовании выработанного постоянного электрического тока в переменный и синхронизация его с частотой тягового тока, эта проблема решается с помощью тиристорных преобразователей. Электровозы переменного тока, созданные до использования тиристорных инверторов (ВЛ60, ЧС4 и ЧС4Т, а также все поколения ВЛ80, кроме ВЛ80Р) не имели возможности рекуперативного торможения.
Реостатное торможение (реостатный тормоз) — вид электрического торможения, при котором электроэнергия, вырабатываемая тяговыми электродвигателями, работающими в генераторном режиме, поглощается на самом подвижном составе в тормозных резисторах.
В режиме реостатного торможения тяговые электродвигатели, как правило, отключаются от контактной сети, а их обмотки возбуждения реверсируются и подключаются к независимому источнику. Обмотки якорей в свою очередь замыкаются на тормозные резисторы. Основное преимущество данного вида торможения перед рекуперативным, заключается в его независимости от напряжения контактной сети, так как потребитель электрической энергии размещён на самом подвижном составе. Благодаря этому реостатное торможение можно применять не только на электровозах и электропоездах, но и на любом другом подвижном составе с тяговыми электродвигателями, например на тепловозах. Также реостатное торможение возможно применять в достаточно большом диапазоне скоростей, из-за чего им оборудованы многие скоростные (например российский ЭР200) и высокоскоростные поезда, в том числе электропоезда TGV и ICE. Основной же недостаток реостатного тормоза — дополнительный вес от оборудования (возбудитель, тормозные реостаты) и некоторое усложнение конструкции. Также нужен возбудитель и тормозной переключатель, а вместо тормозных реостатов нужны добавочные резисторы, что с точки зрения сложности конструкции почти одно и то же, при том, что отсутствует экономия в электроэнергии.
Преимущества реостатного торможения перед торможением колодками:
1. меньший износ колодок и меньший риск их перегрева
2. начавшийся юз происходит куда более щадящим образом — колесная пара продолжает вращаться, хотя и медленнее, чем требовалось бы для безюзового движения, в то время как при торможении колодками возможна и полная остановка пары
3. процесс линейный, зависимость тормозного момента от положения органа управления — линейная, что крайне упрощает создание автоматики торможения и снижения скорости, такой как автоматика МВПС ЭР2Р (ЭР2T), а также аппаратура БУРТ электровозов ВЛ80. Зависимость же тормозного момента от давления в магистрали для пневматического тормоза сильно нелинейна.
Реостатный тормоз редко применяют на электровозах постоянного тока, ибо там весьма несложна и схема рекуперативного тормоза, однако проблемы рекуперативного торможения в пассажирских локомотивах и в электровозах переменного тока привели к тому, что производились пассажирские электровозы постоянного тока (ЧС2Т, ЧС6, ЧС7) и грузовые электровозы переменного тока (ВЛ80Т и ВЛ80С) с реостатным торможением.
На электропоездах постоянного тока чаще используют рекуперативно-реостатное торможение — гибрид реостатного и рекуперативного видов торможения.
Реостатное торможение локомотивов
6.2. Реостатное торможение локомотивов
На тепловозах, имеющих передачу переменно – постоянного тока, применяются системы электродинамического торможения. Якорь тягового электродвигателя включается на отдельный тормозной резистор. В качестве возбудителя используется тяговый синхронный генератор СГ, к которому через выпрямительную установку ВУ со стороны постоянного тока подсоединяют обмотки возбуждения тяговых электродвигателей, соединенных последовательно. Так как цепь обмоток возбуждения имеет малое сопротивление, то для устойчивой работы тягового синхронного генератора в цепь обмоток возбуждения включаются балластные резисторы RБ. Кроме того, балластные резисторы снижают постоянную времени цепи, что повышает устойчивость систем изменения скорости движения и тормозной силы при торможении. Для охлаждения тормозных резисторов используется два вентилятора МВ1 и МВ2 с электродвигателями последовательного возбуждения. Электродвигатели получают питание от цепи тормозных резисторов. Каждый двигатель включен на часть тормозного резистора; секции этих резисторов включены параллельно уравнительными соединениями для выравнивания токов тормозных резисторах.
Перевод передачи мощности из тягового режима в тормозной осуществляется тормозным переключателем ТП в обесточенном состоянии. Питание обмотки возбуждения тягового синхронного генератора, как и в тяговом режиме, происходит от возбудителя СВ через управляемый выпрямитель УВВ. Это возможность плавно изменять ток возбуждения тяговых двигателей в требуемых пределах.
В режиме электрического торможения на тепловозах дизель работает на 11-й позиции контроллера. Для уменьшения расхода топлива частота вращения могла бы быть меньшей, но достаточной, чтобы обеспечить охлаждение тяговых электродвигателей.
На тепловозах 2ТЭ116М, ТЭП75, ТЭ25 используются схемы систем электрического торможения, исключающих балластные резисторы, вследствие чего повышается эффективность электрического торможения. На балластном резисторе, включенном в цепь обмоток возбуждения электродвигателей, выделяется тепло, на образование которого затрачивается до 15% мощности дизеля.
Система автоматического регулирования электрического тормоза служит для получения требуемых тормозных характеристик. Режимы работы электрического тормоза предусматривают ограничения по максимальным значениям тока якоря и тока обмотки возбуждения тяговых электродвигателей, допустимых по нагреву тормозных резисторов и нагреву тяговых электродвигателей, ограничение по коммутационной способности тяговых электродвигателей, характеризующиеся максимально допустимой величиной произведения тока якоря на частоту его вращения.
Дополнительно предусматриваются регулировочные характеристики примерно постоянной тормозной силы и характеристики поддержания постоянной скорости. В режиме поддержания постоянной скорости характеристики выполняют роль ограничения тормозной силы. При экстренном торможении используется предельная тормозная характеристика. В начале торможения на всех режимах включается ступень предварительного торможения для сжатия состава перед включением полной тормозной силы. Имеется ограничение по минимальной величине тормозной силы, совпадающее со ступенью предварительного торможения, которое позволяет сохранить поезд в сжатом состоянии в режиме поддержания постоянной скорости и тем самым избежать увеличения продольных реакций.
Датчиком сигнала по току обмоток возбуждения тяговых электродвигателей служит трансформатор тока ТПТ5. В качестве датчиков тока тяговых электродвигателей использованы трансформаторы тока ТПТ1 … ТПТ4, включенные по схеме, используемой в тяговом режиме. Сигналы обратной связи по токам якорей и обмоток возбуждения тяговых электродвигателей снимаются с функционального преобразователя ФП1. Уставка по токам якорей и обмоток возбуждения тяговых электродвигателей является фиксированной величиной, а при срабатывании защиты против юза колесных пар вводится пониженная уставка. В канале уставка вырабатывается функциональным преобразователем ФП2.
Формирование характеристик осуществляется с помощью канала регулирования тормозной силы. Сигнал обратной связи вырабатывается в узле ФП1 и представляет собой сумму сигналов по токам якорей и обмоток возбуждения тяговых электродвигателей, причем соотношение коэффициентов усиления по этим тока может дискретно меняться. Уставка по тормозной силе имеет 12 ступеней. При экстренном торможении в канал регулирования тормозной силы вводится повышенная уставка, в результате чего регулирование производится по предельной характеристике.
В канале предварительной тормозной силы используется сигнал обратной связи по току обмотки возбуждения. Уставка вводится в канал с помощью схемы управления лишь на начальном этапе торможения.
Канал регулирования скорости движения содержит два контура регулирования. Во внешнем контуре сравнивается сигнал обратной связи по скорости тепловоза с сигналом уставки. Скорость тепловоза измеряется с помощью шести осевых тахогенераторов Тх1 … Тх6, посредством узла выделения максимального сигнала выделяется максимальный из этих сигналов, что позволяет устойчиво поддерживать режим регулирования при юзе одной или нескольких колесных пар. Сигнал уставки снимается с сельсина тормозного контроллера и может бесступенчато изменяться от нуля до максимальной величины. Сигнал рассогласования с выхода внешнего контура – усилителя УС – поступает в качестве уставки во внутренний контур регулирования.