Какие преобразования энергии осуществляет электровоз в режиме электрического реостатного торможения
Обновлено: 02.07.2024
- Реостатное торможение (реостатный тормоз, электродинамический тормоз — ЭДТ) — вид электрического торможения, при котором электроэнергия, вырабатываемая тяговыми электродвигателями, работающими в генераторном режиме, поглощается на самом подвижном составе в тормозных резисторах.
Основные же недостатки реостатного тормоза — дополнительный вес от оборудования (в зависимости от конструкции — возбудитель, тормозные реостаты, если они не имеются на борту для других целей, тормозные переключатели) и некоторое усложнение конструкции, при том, что отсутствует экономия электроэнергии. Однако возбудитель может использоваться для тяги на независимом/смешанном возбуждении ТЭД (2ЭС4К, 2ЭС6) и/или для рекуперации либо вовсе отсутствовать — к примеру, на метровагонах серий Е, 81-717/714, электровозах ВЛ82 и ВЛ82М построена схема ЭДТ с перекрёстным самовозбуждением, где двигатели сами вырабатывают для себя ток возбуждения, а начало торможения происходит за счёт остаточной намагниченности полюсов ТЭД. Кроме того, на всех упомянутых машинах для торможения используется пусковой реостат, называемый в этом случае пуско-тормозным, специальные же тормозные резисторы установлены на электровозах переменного тока ВЛ80Т и ВЛ80С, ЧС4Т и ЧС8, электропоездах ЭР9Т, ЭД9Т и ЭД9М, ЭПЛ9Т.
Преимущества реостатного торможения перед торможением колодками:
меньший износ колодок и меньший риск их перегрева
начавшийся юз происходит куда более щадящим образом — колёсная пара продолжает вращаться, хотя и медленнее, чем требовалось бы для безъюзового движения, в то время как при торможении колодками возможна и полная остановка колпары с образованием ползуна на круге катания
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 советских магистральных железных дорогах реостатный тормоз впервые был применён на электровозе ПБ21 (1933), впоследствии стал применяться и на ВЛ19. В настоящее время реостатный тормоз активно применяется на подвижном составе трамвая, метрополитена, магистральных и промышленных электровозах, пригородных и междугородних электропоездах (ЭР9Т, ЭР200), а также на тепловозах (2ТЭ116, ТЭП70).
Связанные понятия
Тяговый электродвигатель (ТЭД) — электрический двигатель, предназначенный для приведения в движение транспортных средств (электровозов, электропоездов, тепловозов, трамваев, троллейбусов, электромобилей, электроходов, большегрузных автомобилей с электроприводом, танков и машин на гусеничном ходу с электропередачей, подъемно-транспортных машин, самоходных кранов и т. п.).
Реостатно-контакторная система управления (сокр. РКСУ) — комплекс электромеханического оборудования, предназначенного для регулирования тока в обмотках тяговых электродвигателей (ТЭД) подвижного состава метрополитена, трамвая, троллейбуса и железных дорог, а также в приводах подъемных кранов и прокатных станов.
Мотор-компрессор (на схемах часто обозначается МК) — агрегат, совмещающий в себе приводной электрический двигатель и компрессор (в основном поршневой, редко винтовой). Активно применяется на электротранспорте (электровозы, электропоезда, трамвай, вагоны метрополитена, троллейбус, автобус), где служит для выработки сжатого воздуха.
Тормозной резистор — резистор, являющийся электрической нагрузкой генератора при реостатном торможении.
Локомотивная тележка — основной элемент экипажной части локомотива, представляющий собой поворотное устройство и служащий для передачи веса кузова локомотива на путь. Основное преимущество тележечных локомотивов перед рамными — малая жёсткая колёсная база, что улучшает вписывание локомотива в кривые.
Тя́говый агрегат — сцеплённые секции локомотивов управления (обычно электровозов или электротепловозов) и думпкаров, оборудованных тяговыми электродвигателями. Использование грузовых вагонов в качестве тяговых единиц позволяет в 2—3 раза увеличить сцепной вес и увеличить число гружёных вагонов в поезде. Благодаря таким свойствам тяговые агрегаты получили широкое распространение на горнодобывающих предприятиях, (карьерах и разрезах).
Тири́сторно-и́мпульсная систе́ма управле́ния (сокр. ТИСУ) — комплекс электронного и электромеханического оборудования для управления различными электрическими нагрузками в системах, имеющих нерегулируемый источник постоянного тока (тяговые двигатели (ТД) электровозов, тепловозов, МВПС, теплоходов, атомоходов, подвижного состава трамваев и троллейбусов и т. п.).
Экипажная часть локомотива (экипаж локомотива) — часть конструкции тяговой железнодорожной единицы (локомотива), обеспечивающая её движение в рельсовой колее, представляет собой повозку с колёсными парами, в которой располагается необходимое энергетическое и вспомогательное оборудование. Экипажная часть является основой локомотива, непосредственно обеспечивающей движение.
Асинхро́нная машина — электрическая машина переменного тока, частота вращения ротора которой не равна (в двигательном режиме меньше) частоте вращения магнитного поля, создаваемого током обмотки статора.
Токоприёмник (энергополучатель) — тяговый электрический аппарат, предназначенный для создания электрического контакта электрооборудования подвижного состава с контактной сетью (электропроводом) и, следовательно, токосъёма. Реализует контактный способ токосъёма.
Быстродействующий выключатель (БВ) — коммутационный аппарат, применяющийся в системах тягового электроснабжения, на электроподвижном составе и в электрооборудовании гальванических линий для защиты электрических цепей постоянного тока при коротких замыканиях и перегрузках, а также для оперативных отключений. БВ характеризуется отключающей способностью, выражающейся наибольшим значением тока короткого замыкания, который они надёжно отключают при наиболее неблагоприятных условиях.
Каби́на машини́ста — специальное отдельное помещение на локомотиве, которое служит рабочим местом локомотивной бригады и в котором расположены органы управления, аппаратура и приборы, необходимые для обслуживания силовой установки (паровой котёл, дизель) и для регулирования работы двигателей (паровая машина, тяговые электродвигатели). На паровозах кабину машиниста называют будкой машиниста, на моторвагонном подвижном составе — постом управления.
Электри́ческая переда́ча (электри́ческая трансми́ссия) обеспечивает передачу тягового усилия от первичного двигателя к движителю или исполнительному органу, используя электрически соединённые электрогенератор и электродвигатель.
Железнодорожный тормоз — устройства, которые создают искусственные силы сопротивления, необходимые как для регулирования скорости, так и для остановки подвижного состава.
Система многих единиц (СМЕ) — способ управления подвижным составом, при котором в один поезд сцепляется несколько локомотивов или моторных вагонов, а управление тяговыми двигателями ведётся с одного поста управления и одной локомотивной бригадой, является частным случаем кратной тяги. Применяется на электровозах, тепловозах, моторвагонном подвижном составе, трамваях и троллейбусах. Известны случаи использования по СМЕ грузовых автомобилей и тракторов при перевозке тяжеловесных грузов, а также автобусов.
Тя́говый преобразова́тель — силовой модуль, предназначенный для управления тяговым электродвигателем (ТЭД); входит вместе с ТЭД в состав тягового привода.. Используются в основном для асинхронных приводов, являются основными элементами силовых цепей электротранспорта и подъёмной техники.
Воздухораспределитель — пневматический или частично пневматический аппарат, предназначенный для переключения потоков сжатого воздуха. На троллейбусах, автобусах и электропоездах установлены дверные воздухораспределители для управления автоматическими дверями, на пневмодвигателях электровозов серии ЧС — специальные воздухораспределители. На железнодорожном подвижном составе большинства железных дорог мира установлен тормозной воздухораспределитель, предназначенный для осуществления всех видов пневматического.
Автосце́пка — автоматическое сцепное устройство, которое осуществляет сцепление единиц подвижного состава без участия (либо при минимальном участии) человека. Чаще всего применяется для сцепки железнодорожного подвижного состава (вагоны, локомотивы) друг с другом.
Панто́граф (токосъёмник типа пантограф, пантографный токоприёмник) — токоприёмник с подъемным механизмом в виде шарнирного многозвенника, обеспечивающим вертикальное перемещение контактного полоза.
Тормозная магистраль — система воздухопровода, находящегося под днищем (преимущественно) вагона или поезда, в которую подаётся воздух из компрессора локомотива и способствует торможению поезда. Также к тормозной магистрали относятся концевые краны (клапанного или шаровидного типа), тройники с разобщительными кранами и соединительные рукава.
Тяговый генератор — элемент электрической тяговой передачи тепловоза, преобразующий механическую энергию дизеля тепловоза в электрическую энергию, поступающую к тяговым электродвигателям. Тяговый генератор постоянного тока также используется для пуска дизеля от аккумуляторной батареи.
Боксова́ние — железнодорожный термин, обозначающий срыв сцепления между колесом и рельсом при реализации тягового усилия локомотивом или моторным вагоном. Проявляется во внезапном и значительном увеличении скорости вращения колёсной пары или колеса и вызвано превышением в данный момент времени приложеного тягового усилия над максимально реализуемым в данной точке контакта колеса и рельса. Может происходить как при трогании поезда с места, так и в движении. После срыва в боксование коэффициент трения.
Кран машиниста — прибор, предназначенный для управления всеми тормозами поезда, установленный в кабине машиниста. Кран машиниста расположен на пути движения воздуха из главного резервуара в тормозную магистраль.
Маневро́вый локомоти́в — локомотив, предназначенный для маневровых работ на станциях и подъездных путях, то есть для выполнения всех передвижений вагонов по станционным путям, формирования и расформирования поездов, подачи вагонов к грузовым фронтам, на ремонтные пути, перестановки из парка в парк.
Непосредственная система управления (сокр. НСУ) — комплекс электромеханического оборудования, предназначенного для регулирования тока в обмотках тяговых электродвигателей (ТЭД) подвижного состава трамвая, троллейбуса, электровозов, электропоездов, подъемных кранов.
СИ (Сурамский, итальянского производства, иногда обозначался серией СИ10) — эксплуатируемый в СССР магистральный грузовой электровоз постоянного тока, предназначенный для эксплуатации на Сурамском перевале. Выпускался итальянской фирмой Tecnomasio Italiano-Brown-Boweri.
Колле́кторный электродви́гатель — электрическая машина, в которой датчиком положения ротора и переключателем тока в обмотках является одно и то же устройство — щёточно-коллекторный узел.
Рессорное подвешивание — система упругих механических элементов, предназначенная для регулирования колебаний кузова транспортного средства и смягчения ударных нагрузок. В состав системы рессорного подвешивания входят: рессоры, гасители колебаний (демпферы), устройства для крепления рессор и демпферов, устройства для передачи нагрузок от кузова на ходовую часть, а также тормозных и тяговых усилий. На каждую колесную пару при неподвижном электровозе действует так называемая статическая нагрузка. Эту.
Двухмашинным агрегатом называется возбудитель и вспомогательный генератор тепловоза, собранные в общем корпусе. Якоря возбудителя и вспомогательного генератора собраны на общем валу, станины соединены болтами. Возбудитель питает независимую обмотку возбуждения тягового генератора, вспомогательный генератор предназначен для питания цепей собственных нужд тепловоза и заряда аккумуляторной батареи.
Автосце́пка Ша́рфенберга — автоматическое сцепное устройство жёсткого типа, применяемое на железнодорожном и легкорельсовом транспорте Европы, России, стран СНГ для сцепления между собой единиц подвижного состава. В сцепке Шарфенберга осуществляется одновременное механическое соединение и подключение электрических цепей. Сцепка применяется, как правило, только на электрических моторвагонных поездах, где её сложность оправдана удобством эксплуатации.
Газотурбово́з — локомотив с газотурбинным двигателем внутреннего сгорания (ГТД). На газотурбовозах практически всегда используется электрическая передача: газотурбинный двигатель соединён с генератором, а вырабатываемый таким образом ток подаётся на электродвигатели, которые и приводят локомотив в движение.
Воздушный тормоз Вестингауза — название для систем привода тормозов в железнодорожном транспорте, использующих для работы сжатый воздух.
Колёсная пара — элемент ходовой части рельсовых транспортных средств, представляющий собой пару колёс, жёстко посаженных на ось и всегда вращающихся вместе с осью как единое целое.. Такая конструкция фактически из одной детали отличается высокой надёжностью. Пробег колёсных пар локомотивов с колёсами бандажного типа может достигать нескольких сотен тысяч км при нагрузке 20-25 тс (затем потребуется сменить бандажи).
Поглощающий аппарат — компонент автосцепного устройства, служащий для поглощения (демпфирования) основной части энергии удара, а также для снижения продольных растягивающих и сжимающих усилий, передающихся через автосцепку на раму рельсового подвижного состава (вагон, локомотив). Выполняет функцию буферов, но размещён внутри рамы. Усилия от автосцепки передаются через специальный тяговый хомут, благодаря которому поглощающий аппарат постоянно работает на сжатие.
Моторвагонный подвижной состав (МВПС) — общее название подвижного состава железных дорог, имеющего обмоторенные вагоны. К МВПС относятся железнодорожные электропоезда, дизельпоезда, автомотрисы, электропоезда (и служебные дизельпоезда) метрополитена. Принципиальным отличием моторвагонного подвижного состава от состава на локомотивной тяге является то, что в нём все или некоторые вагоны как оборудованы двигателями и предназначены для тяги, так и имеют салоны для перевозки пассажиров; в поезде с локомотивной.
Ртутный выпрямитель, игнитрон (от лат. ignis — огонь и электрон) — одноанодный ионный прибор с ртутным катодом и управляемым дуговым разрядом. Применяется в качестве ртутного электрического вентиля в мощных выпрямительных устройствах, электроприводах, электросварочных устройствах, тяговых и выпрямительных подстанциях и т. п. со средней силой тока в сотни ампер и выпрямленным напряжением до 5 кВ.
Машина постоянного тока — электрическая машина, предназначенная для преобразования механической энергии в электрическую постоянного тока (генератор) или для обратного преобразования (двигатель). Машина постоянного тока обратима.
Пассажирский вагон — это единица подвижного состава, предназначенная для перевозки пассажиров. Пассажирский вагон — основная часть пассажирского вагонного парка, в состав котоpoгo входят также вспомогательные вагоны пассажирского парка: вагоны-рестораны, багажные вагоны, почтовые вагоны.
Вагонная тележка — основной элемент ходовой части вагона, представляет собой поворотное устройство, на которое опирается кузов вагона. Основное преимущество вагонной тележки — малая жёсткая колёсная база, что обеспечивает вписывание в кривые малого радиуса. Первые вагоны, опирающиеся на поворотные тележки появились в Великобритании в 1874 году.
Дина́мото́р — электромеханический агрегат, конструктивно совмещающий в одном устройстве электрический двигатель и электрический генератор, вид мотор-генератора (умформера). Как правило, эта электрическая машина имеет один якорь с несколькими раздельными обмотками, подключенными к двум коллекторам. Статор также может иметь несколько обмоток, обычно пусковые и силовые различной конструкции. Основное предназначение динамоторов — преобразование параметров электрической энергии.
Сцепной вес локомотива — сумма всех нагрузок от движущих (сцепных) колёс локомотива на рельсы. Проще говоря, это вес, приходящийся на ведущие колеса (оси) локомотива. Используется для создания силы сцепления между колёсами и рельсами и позволяет превратить окружное усилие на ободе движущих колёс во внешнюю силу тяги локомотива или тормозную силу (при действии тормозов).
Специа́льный самохо́дный подвижно́й соста́в (сокр. ССПС) — железнодорожный подвижной состав (автомотрисы, мотовозы, дрезины и прочие самоходные машины) для обслуживания устройств и оборудования железных дорог: пути, контактной сети и устройств энергоснабжения, устройств связи централизации и блокировки. Обязательным признаком такого подвижного состава является наличие собственной тягово-энергетической установки.
Пояснения относительно предназначения различных видов осей даны в статье Осевая формула паровоза.Осевая формула тепловоза и электровоза — условное описание основных параметров экипажной части локомотива, описывающее количество, размещение и назначение осей.
Читайте также: