Свойства характеристик тяговых электродвигателей троллейбусов смешанного встречного возбуждения в тормозном режиме. Режимы рекуперативного и реостатного торможения

Возможность получения практически постоянной тормозной силы в большом диапазоне изменения скорости троллейбуса при ограниченной максимальной величине тормозной силы является ценным свойством для характеристик встречного смешанного возбуждения электродвигателя. Подобные характеристики лучше подходят для осуществления торможения троллейбуса перед остановкой. Из-за ограниченности максимальной тормозной силы возникает хорошая защита для тяговой передачи от слишком больших усилий при торможении. С помощью изменения величины параллельного возбуждения электродвигателя троллейбуса можно достаточно широко регулировать для тормозной силы ее среднее значение и максимум.

Действительно, при увеличении тока в якоре электродвигателя троллейбуса возрастает значение AW_c и, следовательно, на данной ступени параллельного возбуждения уменьшается общая намагничивающая сила электрической машины, а вместе с ней и значение E/v. Следовательно, в выражении (9) из статьи Реостатное торможение электродвигателей троллейбусов — Часть 3 из 4: Анализ схем торможения E/v и I_я изменяются в различных направлениях и характер зависимости B = f(I) определяется в значительной степени тем, в какой области насыщения электрической машины происходит работа.

Если не учитывать магнитных и механических потерь, то величина тормозной силы B согласно формуле (9) из статьи Реостатное торможение электродвигателей троллейбусов — Часть 3 из 4: Анализ схем торможения должна дважды обращаться в нуль: при I_я = 0 и E/v = cФ = 0. Значение cФ становится равным нулю, когда ток в якоре электродвигателя троллейбуса и последовательной обмотке возбуждения достигает величины, при которой AW_c = Iw_c = AW_ш.

В промежутке между этими крайними значениями тормозная сила переходит через максимум, который может быть определен на основе следующего анализа.

А. Режим рекуперативного торможения электродвигателя троллейбуса. Дифференцируя известные уравнения:

получим:

где:

Обозначая наклон характеристики намагничивания в данной точке через:

и полагая:

получим:

откуда:

или:

Подставляя значения:

в уравнение (1), найдем:

где:

Максимум этой функции определяется равенством:

Если пренебречь величиной β’ и сопротивлением последовательной цепи r_я по сравнению с vαw_с и принять приближенно ν ≈ U/cФ, то получим:

Соотношение между током якоря и магнитным потоком, при котором тормозная сила достигает максимума:

Искомые значения I_я и cФ можно найти на пересечении кривых: 1) построенной по уравнению (7) и 2) cФ = f(I_я), построенной по характеристике намагничивания:

На рис. 1 показаны зависимости cФ = f(I_я), построенные на основании (7) (кривая 1) и характеристики намагничивания (кривая 2).

Рис. 1. Кривые зависимости cФ = I(I_я), построенные по уравнению (7) для электродвигателя троллейбуса.

Б. Режим реостатного торможения электродвигателя троллейбуса. Для реостатного торможения с тяговым электродвигателем троллейбуса смешанного встречного возбуждения в приведенных выше уравнениях можно заменить r_я общим сопротивлением тормозной цепи, равным r_я + R_т. Тогда условие максимума функции определится равенством:

Полагая:

найдем:

Если не учитывать значение β’, то получим следующие условия наступления максимума:

Так же, как при рекуперативном торможении, искомые значения I_я и (cФ)_макс можно найти на пересечении кривых, подобных кривым 1 и 2, приведенным на рис. 1.

Аналогичные соотношения легко вывести также для схем с электродвигателями троллейбуса последовательного возбуждения с применением стабилизирующих элементов различных видов.