Дроссели, реакторы, индуктивные шунты.

Дроссели и реакторы используют для сглаживания пульсаций выпрямленного тока – сглаживающие реакторы.

Реактор представляет собой катушку со стальным сердечником. Активное сопротивление катушки мало. Для переменной составляющей тока катушка создает индуктивное сопротивление тем больше, чем больше частота. В результате чего амплитуда выпрямленного тока резко уменьшается и, следовательно, снижается величина пульсации. Основным параметром сглаживающего реактора является реактивная мощность.

Q = I² L ,

где I - ток проходящий через реактор

– частота

L - индуктивность

Магнитопровод реактора выполняют незамкнутым а, либо замкнутым, но с большими воздушными зазорами б.

Рисунок 27- Схема магнитопровода реактора

а — незамкнутый; б — замкнутый, с воздушным зазором

Реакторы принудительно охлаждают воздухом или располагают в баке с трансформаторным маслом.

Переходной реактор – служит для ограничения токов короткого замыкания и деления секций регулируемой обмотки тягового трансформатора на переходных позициях.

При переходе с позиции на позицию с целью исключения разрыва в цепи питания ТЭД переключение секций регулируемой обмотки происходит в два этапа. Один контактор остается замкнут, а второй переключается и секция регулируемой обмотки тягового трансформатора закорачивается. Переходной реактор, обладая значительным индуктивным сопротивлением, уменьшает ток короткого замыкания. При этом напряжение на двигателе равно напряжению включенных секций плюс половина напряжения закороченной секции.

Сглаживающий реактор – служит для сглаживания пульсаций выпрямленного тона в цепи питания ТЭД.

После выпрямительной установки ток пульсирующий, имеющий постоянную и переменную составляющие. Переменная составляющая вредна для работы ТЭД, так как увеличиваются потери на нагрев, ухудшается коммутация. Переменной составляющей тока сглаживающий реактор оказывает большое индуктивное сопротивление. Коэффициент пульсации тока снижается до 25-30%. Постоянной составляющей тока сглаживающий реактор оказывает малое активное сопротивление.

Индуктивные шунты – обеспечивают требуемое распределение токов между обмоткой возбуждения тягового двигателя и шунтирующим сопротивлением при регулировании скорости вращения путём ослабления магнитного поля. При регулировании скорости вращения тяговых двигателей параллельно обмоткам возбуждения включают шунтирующие сопротивления. При этом уменьшается ток возбуждения двигателя и его магнитный поток, вследствие чего возрастает скорость вращения. Такой способ регулирования называется ослаблением поля.

Чем меньше сопротивление шунта, тем меньше ток возбуждения. Однако такое распределение тока имеет место только при стационарном режиме. При переходных процессах, когда токи изменяются, в обмотке возбуждения возникает значительная ЭДС самоиндукции. В результате ее действия ток возбуждения уменьшается по сравнению с его значением при стационарном режиме, а ток шунта возрастает, т. е. происходит значительно большее ослабление поля. Наиболее опасным переходным процессом для тяговых двигателей, работающих с ослабленным полем, является включение их на полное напряжение после кратковременного отключения от сети. В этом возникает резкий бросок тока якоря, сопровождающийся нарушением нормальной коммутации и образованием кругового огня. Кроме того, коммутационные перенапряжения могут вызвать пробой изоляции якоря и обмотки возбуждения.

Для обеспечения при переходных процессах такого же распределения токов, как и при стационарном режиме, последовательно с шунтирующим сопротивлением включают индукционный шунт, представляющий собой катушку со стальным не замкнутым сердечником. В этом случае ЭДС самоиндукции индуктивного шунта в совокупности с ЭДС обмотки возбуждения не создадут возрастание тока в обмотке якоря.

Токоограничивающие реакторы – используются для ограничения тока КЗ и отключение выпрямительной установки до того, как ток КЗ достигнет опасной величины.

Индуктивность обмотки 1 ограничивает ток КЗ в 4-5 раз и замедляет скорость его возрастания в дополнительной обмотке 2. При коротком замыкании возникает импульс ЭДС, который является управляющим сигналом для защитной аппаратуры (ЗА).

Дроссели насыщения – служат для усиления электрического сигнала и регулирования величины переменного тока большой мощности. Устройство: сердечник, подмагничивающая обмотка 1по которой проходит постоянный ток управления и рабочая обмотка 2в которую включается нагрузка.

Изменяя I_у можно регулировать напряжение на нагрузке.