Войти
.
Дизель-электрический локомотив Norfolk Southern 5348 с динамическим торможением. Решетка для охлаждения резисторов тормозной сети находится в центре верхней части локомотива. .
Динамическое торможение - это использование электрического тягового двигателя в качестве генератора при замедлении транспортное средство, такое как электрический или дизель-электрический локомотив. Он называется «реостатическим », если генерируемая электрическая мощность рассеивается в виде тепла в тормозной сети резисторы, и «регенеративным », если мощность возвращается в источник. линия. Динамическое торможение снижает износ компонентов тормоза на основе трения, а регенерация снижает чистое потребление энергии. Динамическое торможение также можно использовать на вагонах с многоблочными, легкорельсовыми автомобилями, электротрамваями, троллейбусами. и электрические и гибридные электромобили.
Преобразование электрической энергии в механическую энергию вращающегося вала (электрическую двигатель) - это обратное преобразование механической энергии вращающегося вала в электрическую энергию (электрический генератор). И то, и другое достигается за счет взаимодействия обмоток якоря с (относительно) движущимся внешним магнитным полем, при этом якорь подключен к электрической цепи либо с источником питания (двигатель), либо с приемником энергии (генератором). Поскольку роль устройства преобразования электрической / механической энергии определяется тем, какой интерфейс (механический или электрический) обеспечивает или принимает энергию, одно и то же устройство может выполнять роль двигателя или генератора. При динамическом торможении тяговый двигатель переключается на роль генератора путем переключения с цепи питания на цепь приемника при подаче электрического тока на катушки возбуждения, которые генерируют магнитное поле (возбуждение ).
Величина сопротивления, прилагаемого к вращающемуся валу (тормозная мощность), равна скорости выработки электроэнергии плюс некоторая потеря эффективности. Это, в свою очередь, пропорционально силе магнитного поля, контролируемого током в катушках возбуждения, и скорости, с которой якорь и магнитное поле вращаются друг относительно друга, определяемой вращением колес и соотношением приводного вала. вращению колеса. Величина тормозной мощности регулируется путем изменения напряженности магнитного поля через величину тока в катушках возбуждения. Поскольку скорость выработки электроэнергии и, наоборот, мощность торможения пропорциональны скорости вращения вала отбора мощности, требуется более сильное магнитное поле для поддержания мощности торможения при снижении скорости, и существует нижний предел, при котором динамическое торможение может быть эффективным в зависимости от тока, доступного для приложения к катушкам возбуждения.
Два основных метода управления электричеством, генерируемым во время динамического торможения, - это реостатическое торможение и рекуперативное торможение, как описано ниже.
Для двигателей с постоянными магнитами динамическое торможение легко достигается за счет короткого замыкания клемм двигателя, что приводит к быстрой резкой остановке двигателя. Этот метод, однако, рассеивает всю энергию в виде тепла в самом двигателе, поэтому его нельзя использовать ни в чем другом, кроме маломощных прерывистых приложений из-за ограничений охлаждения. Он не подходит для тяговых приложений.
Электрическая энергия, вырабатываемая двигателями, рассеивается в виде тепла группой встроенных резисторов, называемых тормозной сеткой. Для защиты резисторов от повреждений необходимы большие охлаждающие вентиляторы. В современных системах есть термомониторинг, поэтому, если температура берега станет чрезмерно высокой, он будет отключен, и торможение вернется только к трению.
В электрифицированных системах используется процесс рекуперативного торможения, при котором ток, возникающий во время торможения, возвращается в систему питания. для использования другими тяговыми агрегатами вместо того, чтобы тратить впустую тепло. Обычной практикой является включение в электрифицированные системы рекуперативного и реостатического торможения. Если система электропитания не «восприимчива», то есть неспособна поглощать ток, система по умолчанию перейдет в реостатный режим, чтобы обеспечить эффект торможения.
Теперь доступны дворовые локомотивы с бортовыми системами накопления энергии, позволяющими восстанавливать часть энергии, которая в противном случае была бы потрачена впустую. Модель Green Goat, например, используется Canadian Pacific Railway, BNSF Railway, Kansas City Southern Railway и Union Pacific Railroad.
На современных пассажирских локомотивах, оснащенных инверторами переменного тока , тянущими поезда с достаточной нагрузкой головной станции (HEP), энергия торможения может использоваться для питания поезда. бортовые системы посредством рекуперативного торможения, если система электрификации не восприимчива или даже если трасса изначально не электрифицирована. Нагрузка ГЭП на современные пассажирские поезда настолько велика, что некоторые новые электровозы, такие как АЛП-46, были спроектированы без традиционных решеток сопротивления.
A Connex South Eastern Класс 466 EMU в Лондоне станция Блэкфрайарс в 2006 г., который был оснащен смешанное динамическое торможение Одного динамического торможения недостаточно для остановки локомотива, так как его тормозной эффект быстро снижается ниже 10–12 миль в час (16–19 км / ч). Поэтому он всегда используется вместе с обычным пневматическим тормозом. Эта комбинированная система называется смешанное торможение . Литий-ионные батареи также использовались для накопления энергии для использования при полной остановке поездов.
Хотя смешанное торможение сочетает в себе как динамическое, так и воздушное торможение, результирующее тормозное усилие рассчитано на быть тем же самым, что и воздушные тормоза сами по себе. Это достигается за счет максимизации части динамического тормоза и автоматического регулирования части пневматического тормоза, поскольку основная цель динамического торможения - уменьшить количество требуемого воздушного торможения. Это сохраняет воздух и сводит к минимуму риск перегрева колес. Один производитель локомотивов, Electro-Motive Diesel (EMD), оценивает, что динамическое торможение обеспечивает от 50% до 70% тормозного усилия при смешанном торможении.
Можно использовать тормозные решетки как форму динамометра или банка нагрузки для выполнения «самонагрузки». «Испытание локомотивного двигателя мощностью. При неподвижном локомотиве выход главного генератора (ГГ) подключается к сетям вместо тяговых двигателей. Сети обычно достаточно велики, чтобы поглощать полную выходную мощность двигателя, которая рассчитывается на основе напряжения MG и выходного тока.
Тепловозы с гидравлической трансмиссией могут быть оборудованы гидродинамическим торможением. В этом случае гидротрансформатор или гидравлическая муфта действует как замедлитель так же, как водяной тормоз. Энергия торможения нагревает гидравлическую жидкость, и тепло отводится (через теплообменник) радиатором охлаждения двигателя. Во время торможения двигатель будет работать на холостом ходу (и выделять мало тепла), поэтому радиатор не будет перегружен.
 | На Викискладе есть материалы, связанные с Динамическое торможение. |
