Admin

Назначение и конструкция резисторов на электровозах постоянного тока

Для ограничения тока в силовых цепях тяговых двигателей и вспомогательных машин, а также в качестве дополнительных элементов в цепях катушек различных реле и измерительных приборов применяют резисторы. При протекании через них тока выделяется тепло. Поэтому резисторы выполняют из материалов, способных длительно выдерживать высокие температуры нагрева. Кроме того, материал, из которого выполнен проводник резистора, должен обладать минимальным температурным коэффициентом, так как в большинстве случаев заданные сопротивления должны оставаться в процессе работы неизменными.

Наилучшими материалами являются сплавы: константан, фехраль и нихром. Ранее применяли даже чугун как наиболее дешевый материал. Резисторы составляют из отдельных элементов различной конструкции и объединяют в отдельные ящики.


На электроподвижном составе (ЭПС) данные электротехнические элементы можно разделить на следующие типы: пусковые — для регулирования тока и напряжения тяговых двигателей в период разгона локомотива на реостатных позициях;

переходные — для кратковременного замыкания цепи тяговых двигателей в период перехода с одного соединения (последовательно-параллельного) на другое (параллельное);

шунтирующие — для параллельного подключения к обмоткам возбуждения двигателя с целью создания ослабления поля и увеличения скорости движения;

стабилизирующие — для выравнивания токов, протекающих по якорям тяговых двигателей в режиме рекуперативного торможения;

демпферные — для ограничения пускового тока и тока короткого замыкания в силовых цепях вспомогательных машин.




В зависимости от мощности резисторы, применяемые на ЭПС, подразделяют на три группы:

группа I — резисторы силовых цепей с элементами высокой мощности;

группа II — преимущественно резисторы вспомогательных цепей и некоторых цепей управления с элементами средней мощности;

группа III — маломощные резисторы цепей управления.

В качестве материала сопротивления для резисторов I группы используют преимущественно фехраль (сплав железа, хрома, алюминия) марок Х13Ю4, Х15Ю5, имеющий удельное сопротивление (1,26 ± 0,08) Омхмм2/м и температурный коэффициент 1,5x10"5 1/°С. Для фехралевых резисторов допущены местные максимальные превышения температуры до 800 °С. По условиям пожарной безопасности и воздействия на элементы оборудования для ленточных резисторов группы I обычно допускают превышение температуры 250 — 450 °С.

Чтобы изготовлять резисторы группы II, применяют проволоку из фехраля или нихрома — сплава железа, хрома и никеля, марки Х15Н60. Его удельное сопротивление составляет 1,07—1,12 Омхмм2/м, температурный коэффициент — 16x10-5 1/°С. Местные превышения температуры резисторов с нихро-мовой проволокой — до 350 °С,

Для резисторов группы III, кроме ни-хромовой проволоки, чаще всего используют константан — медно-никелевый сплав, имеющий удельное сопротивление 0,45 — 0,52 Омхмм2/м, температурный коэффициент, практически равный нулю; наибольшие местные превышения температуры — не выше 350 °С.


На отечественном ЭПС наиболее широкое распространение получили резисторы группы I типа КФ. Элементы резисторов КФ имеют унифицированную конструкцию и подразделяются на отдельные типоразмеры, основные данные которых приведены в таблице.

В каждом типоразмере предусмотрено несколько градаций токов, что дает возможность, соединяя элементы последовательно и параллельно, получать нужное сопротивление резистора с минимальным числом промежуточных выводов, которые, как и концевые, припаивают к ленте резистора латунью.


На грузовых электровозах серии ВЛ все пусковые резисторы расположены в отсеке крыши локомотива над высоковольтной камерой (рис. 1). Они составляют комплект пусковых резисторов (рис. 2), размещенных в 11 -ти блоках. Резисторы (рис. 3) охлаждаются принудительно. Они выполнены в виде отдельных ящиков, каркас 3 которых изготовлен из стальных полос, не перекрывающих доступ охлаждающему воздушному потоку. Все элементы установлены на шпильках 8, изолированных слюдопластовыми или миканитовыми трубками, и разделены между собой дистанционными трубками 2 с шайбами 1 и изоляторами 9.

Элемент фехралевых резисторов типов КФ, ЛФ и СЛ представляет собой круглую спираль 4 из ленты, обычно намотанной на ребро, которая размещается на держателе 5, армированном керамическими изоляторами 6. Концы спирали припаяны латунью к выводным медным выводам (пластинам) 7 с отверстиями под болты, которыми крепят шины 10, соединяющие элементы и внешние кабели. Фехралевые резисторы намного легче чугунных, занимают меньше места, отличаются высокой механической прочностью и допускают высокие температуры нагрева: до 600 — 700 °С.

На электровозах ЧС2 установлены фехралевые резисторы, имеющие овальную форму и близкие по конструкции к элементам КФ (рис. 4). Резисторы данного типа используют как пусковые, переходные и шунтирующие. Лента 1, намотанная на ребро, находится в канавках изоляторов 3, установленных на держателях 5 и 7, скрепленных болтами 2 с распоркой 6. Элементы монтируют на стержнях, опрессованных изоляцией.

На электровозах ЧС2 серии 53Е применяют 206 элементов с номинальным сопротивлением 0,99 Ом и 52 элемента сопротивлением 0,6488 Ом (рис. 5). При этом в одном ящике резисторов установлено 16 элементов, расположенных по два ряда.


Ящики 1 — 8 размещены в четырех каркасах А и В, попарно с каждой кабины.

Отдельные элементы соединены между собой шинами различного сечения: 50x4, 50x3, 40x3 и 40x2 мм (рис. 6). Для охлаждения резисторов используется воздух, обдувающий 1-й и 6-й тяговые двигатели. При этом воздух из воздуховода поднимается, продувая резисторы, и выбрасывается в атмосферу через крышу над шахтой резисторов.

В дальнейшем на электровозах ЧС2К была изменена схема включения пусковых резисторов (рис. 7), что позволило повысить их тепловую мощность, уменьшить число контакторов для переключения секций на пусковых позициях и снизить их возможный перегрев. Все элементы (246 элементов с сопротивлением 0,99 Ом) также расположены в четырех каркасах: А, В, С, D и образуют три группы пускового резистора.

(Продолжение следует)

Инж. И.А. ЕРМИШКИН,

г. Ожерелье

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

Если у вас возникли вопросы по работе сайте - пишите на почту admin@scbist.com

СЦБот

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin

Александр123-

Admin,
как скачать эту тему ? я не вижу кнопки