Конспект о параллельной работе генератора с аккумулятором

Параллельная работа генератора переменного тока с

аккумуляторной батареей

Заряд аккумуляторной батареи. В системах электроснабжения вагонов с генератором переменного тока 2ГВ-003 и ГСВ возможность параллельной работы с аккумуляторной батареей обеспечивается тем, что к обмотке якоря генератора подключается выпрямитель, вследствие чего создаются условия, подобные условиям параллельной работы генератора постоянного тока с аккумуляторной батареей. Однако разряд батареи на генератор при его остановке или при небольшой частоте вращения, когда э.д.с. Еr генератора (приведенная к выходу выпрямителя) становится меньше э. д. с. батареи ЕаБ, в рассматриваемой системе невозможен, так как диоды выпрямителя не дают возможности протекать обратному току из аккумуляторной батареи в генератор.

В системе ЭВ-10 повышение напряжения, подаваемого на аккумуляторную батарею, по сравнению с напряжением, подаваемым на нагрузку, достигается вследствие того, что генератор имеет две обмотки якоря переменного тока: основную Я1 и вольтодобавочную Я2 (рис. 69). От этих обмоток с помощью выпрямителей В1 и В2 получают два выходных напряжения: стабилизированное Uc = 50 В для питания электрических потребителей вагона и дополнительное ΔU= 10 ÷ 20 В, которое в сумме с напряжением Uc дает напряжение UаБ. необходимое для заряда аккумуляторной батареи.

Перевод питания нагрузки с батареи на генератор и подключение батареи на заряд при достижении установленной частоты вращения генератора осуществляются с помощью переключающего устройства, основным элементом которого является контактор К1 с двумя парами силовых контактов. Для автоматического переключения контактора применено электронное реле ЭР1, электромагнитное реле Р1 и фильтр, являющийся датчиком частоты вращения генератора; фильтр состоит из дросселя ДР и конденсаторов C1, C2 и СЗ. Он реагирует на частоту изменения напряжения в обмотке якоря Я1 генератора, которая пропорциональна частоте его вращения. На стоянках и при малой частоте вращения питание нагрузки rн

производится от аккумуляторной батареи через размыкающие контакты контактора К1. По мере разгона поезда частота вращения генератора G и частота изменения его напряжения возрастают, и при достижении определенной частоты в фильтре возникает явление резонанса. При резонансной частоте резко увеличивается напряжение на выходе фильтра, к которому подключено через конденсатор С4 электронное реле ЭР1.

При достижении резонансной частоты реле ЭР1 срабатывает, подает питание на катушку реле Р1, а оно в свою очередь — на катушку электромагнитного контактора К1, что приводит к включению этого контактора. При этом его размыкающие контакты отключают нагрузку rн от аккумуляторной батареи и переводят ее на питание от основной обмотки переменного тока Я1 генератора через выпрямитель В1. Одновременно замыкающие контакты контактора K1 подключают аккумуляторную батарею на заряд от суммарного выходного напряжения Uс + ΔU основного В1 и вольтодобавочного В2 выпрямителей. Дроссель ДР имеет обмотку подмагничивания, по которой протекает ток нагрузки, вследствие чего индуктивность дросселя и резонансная частота зависят от нагрузки генератора. Зависимость ее от тока нагрузки введена для того, чтобы к моменту переключения контактора K1 генератор успел полностью перевести нагрузку на себя, при этом отключение размыкающих контактов контактора К1 будет происходить практически без тока. Например, при отсутствии тока нагрузки электронное реле ЭР1 включает контактор К1 при частоте вращения генератора 900 об/мин, при токе же нагрузки 120 А—при 1050 об/мин. Электронное реле отрегулировано так, чтобы отключе

Зависимость заряда аккумуляторной батареи от температуры. В зимний период при низкой температуре возникает опасность замерзания сильно разряженной аккумуляторной батареи (с низкой плотностью

электролита). Поэтому в это время целесообразно увеличивать ток заряда. При повышенной температуре электролита требуется ограничить ток заряда во избежание недопустимого перегрева аккумуляторной батареи.

В системе ЭВ-10 для изменения режима заряда аккумуляторной батареи в зависимости от температуры используют регулятор зарядного напряжения, выполненный в виде магнитного усилителя МУ.

Магнитным усилителем называют статический электромагнитный аппарат, который служит для плавного регулирования переменного тока в электрических цепях путем изменения подаваемого на его вход постоянного тока. Усилитель дает возможность изменять достаточно большие токи и напряжения с помощью сравнительно слабых электрических сигналов. Принцип действия магнитного усилителя основан на изменении индуктивного сопротивления катушки с ферромагнитным сердечником (дросселя) при подмагничивании сердечника постоянным током. Магнитный усилитель состоит из двух дросселей с ра- бочими обмотками 1 (рис. 70, а) и 2, которые включены последовательно в цепь переменного тока (зажимы В) с питающим напряжением U.

Сердечники 3 и 4 дросселей обхватываются общей обмоткой управления 5 (обмотка подмагничивания), подключенной к источнику постоянного тока с входным напряжением Uy. Рабочие обмотки 1 и 2 имеют одинаковое число витков и включены так, что магнитные потоки Ф1 и Ф2, создаваемые ими в сердечниках 3 и 4, в любой момент вре- мени равны по величине, но противоположны по направлению. Поэтому суммарный поток в двух стержнях, обхватываемых обмоткой управления 5, будет равен нулю и в ней не будет индуктироваться переменная э. д. с.

Вход усилителя — это зажимы A, к которым подается напряжение управления Uу (или ток управления Iу), а выход — зажимы Б, к которым подключается нагрузка Rn (непосредственно или через выпрямитель В1).

Рис. 70. Схема магнитного усилителя (а) и его характеристики управления (б)

Когда на вход усилителя не подается управляющий сигнал Uy, ток Iу равен нулю и сердечники 8 и 4 дросселей не насыщены. При этом рабочие обмотки 1 и 2 имеют большую индуктивность L, а следовательно, и большое индуктивное сопротивление X =ωL, вследствие чего ток Iвых в цепи нагрузки будет мал. Напряжение Uвых на нагрузке (выходное напряжение) тоже будет мало, так как большая часть на- пряжения питания U теряется в виде падения напряжения ΔU в рабочих обмотках 1 и 2. Следовательно, будет мала и мощность, поступающая к потребителю от источника питания. Выходной ток магнитного усилителя при токе Iу = 0 называется током холостого хода, или начальным током.

При подаче на обмотку управления 5 управляющего сигнала Uy , сердечники дросселей подмагничиваются, индуктивное сопротивление рабочих обмоток 1 и 2 уменьшается и растет выходной ток в цепи нагрузки. В этом режиме падение напряжения ΔU на рабочих обмотках дросселей незначительное, и большая часть питающего напряжения U будет поступать через выпрямитель В1 к