monofazni sistem 25 kV/50 Hz. Sistem se sastoji iz ...vozila.etf.rs/jednofaznelokomotive.pdf ·...
Transcript of monofazni sistem 25 kV/50 Hz. Sistem se sastoji iz ...vozila.etf.rs/jednofaznelokomotive.pdf ·...
Najrasprostranjeniji sistem napajanja lokomotiva jemonofazni sistem 25 kV50 Hz Sistem se sastoji iz kontaktnog voda i stabilnih postrojenja tzv podstanica
Jednofazne lokomotive
Svaka podstanica napaja jednu sekciju Sekcije su elektri~no izolovane zato što se podstanice napajaju sa 110 kV pa na ovolikim rastojanjima mogu imati razli~itifazni stav
Podstanica1
Podstanica2
Šine
Kontaktni vod Prekid
Sekcija 1 Sekcija 2 Sekcija 3
Prekid
110 kV 110 kV
10divide70 km
Glavni osigurač
Glavni rastavljač
Osigurači
Rastavljači
110 kVDalekovod
Šine
Kontaktni vodPodstanica je jedan
transformator koji na primaru ima 110 kV a na sekundaru se
vezuje kao na slici (za vod i ine)
Izgled podstanice(bez relejne
zaštite)
U podstanici se mo`e imatia) jedan transformator 105 MVAb) dva transformatora 2 x 75 MVA
Povezivanje za kontaktni vod se vri preko u`eta a sa inama preko bakarne pletenice Za napajanje lokomotiva koristi se samo jedna ina a druga je podeljena na delovekoji su elektroizolovani zato što se javlja potreba da sedetektuje lokacija voza
Bakarnapletenica
N1=1000 N2=1
100 A
833 Hz Detekcijanapona
100 mA833 Hz
Šina
Šina
Injektuje se struja 833 Hz a na kraju se detektuje (postojifilter) Ako se na deonici nalazi voz kolo se zatvara kroz to~kove voza
Prividna snaga lokomotive je Sl ~ 4 MVAcosϕ ~ 05 divide 08xkv ~ 038 Ωkm
Uzimajui u obzir gore navedene podatke granice u kojim mo`e da varira napon kontaktnog voda su Ukv [18 30] kV
~
Elektrovučni pre-tvarač za prilago-djenje napona Urstmotora i uslovavuče
Vučni motor pre-nosni mehanizampogonska osovina
Treba voditi ra~una o varijacijama ovog napona (Ukv) i oprenaponima pri uklju~enju i isklju~enju pantografa
kv
F
Lokomotiva
Javljaju seprenaponi trajanja Ω ~ 5 divide 50 Ωsec Mogu da dostignu napon U ~ 60 kV
Lokomotiva u teretnoj `eleznici moze imati vu~eni teret Gv=1000 t mo`e se kretati brzinom v =30 ms Zbir stalnih otpora kretanja
Σ fot [kpt] = 2+kv2 (= 5 kpt)
pa možemo odrediti ukupnu vučnu silu(ne vidi se na kopiji)
Ovo je po ravnoj pruzi Ako se kree po maksimalnom usponu od 30 permil od lokomotive bi se tra`ila snaga od oko 10 MW Poto je tipi~no nominalno Pnom = 4 MW po lokomotivi treba priklju~iti dve lokomotive Izmeđuzahteva koje mora da ostvari lokomotiva i napajanja mora da postoje energetski pretvara~ i vu~ni motor
Vu~ni motori koji se koriste u lokomotivi
Redni motor jednosmerne struje na~injen je za rad sa valovitom strujom Jo uvek se naj~ee koristi veoma je pouzdan obezbe|ena je proizvodnja i remont (u industriji)
~ M
Lm
Ia
motornaprigušnica
pobudaarmaturaUi
t
Ui zbogkomutacije
10 msec 20 msec
mjr
i UUπ2
=
Ovaj napon e imati i vie harmonike Dominantna komponenta ima u~estanost od 100 Hz i proporcionalna je mre`nom naponu (U100=kUm) Ova komponenta smeta Dominantna naizmeni~na komponenta struje je 100 Hz
Ia
t
Imax
Imin
ΔI
Z100=2π 100 ΣL
talasnost
(kreće se od 5 do 20)
100
100
ZU
I =Δ
srednjeII
IIII Δ
=+minus
=minmax
minmaxμ
Kod rednog motora momenat je proporcionalan kvadratu armaturne struje (pa je koeficijent valovitosti momenta vei ali ovo ne smeta jer je u odnosu na inercije obrtnih masa motora i mehani~kih delova ovo ima mali uticaj)
( ) ( )sMJs
s emR~~
1congω Ova valovitost nam smeta zbog
zagrevanja gubitaka u gvo`|u i komutacije
41 2μ+= ajr
aRMS II odavde se vidi da nee biti
velikog uticaja na poveano zagrevanje
Stator rednog motora na~injen je od livenog gvo`|a (nijelaminiran jer protiču jednosmerne struje pa nema vihornihstruja) Ovde me|utim fluks poseduje naizmeni~nukomponentu
F =N ip p p
ipc
provodnik
ip
t
Mo`e se uo~iti kontura C gde se javljaju vihorne struje Ovo podsea na transformator gde je primar namot pobude
ip
Iks
Lp
(kroz kratkospajajuće navojke)
pobudni namot
induktivnost rasipanja
Ip
Iks
ILP
ΦP
proporcionalnavalovitosti
pobudnifluks
Struja I p ima dve komponenteOvde jo naizmeni~na komponeneta fluksa kasni u odnosu na naizmeni~nukomponentu pobudnestruje što prouzrokuje probleme kod komutacije
Sam pulsacioni karakter pobudnog fluksa ne prouzrokuje probleme
FR
ia
+
GP
GP
PPΦR
Φp~Kroz pomone polove se proputa Ia u takvomsmeru da sekompenzuje reakcijaindukta Rotor ovih mašina je laminiran Φr
i Φpp nisu kolinearni pa se javlja fluks u zoni komutacije što ugro`ava komutacijuIa
Iks
IPPP
ΦPP
(kroz pp)
ovaj deo daje pobudu
ΦR
Zato se stator pravi laminiran (ovo je jedno od reenja) ili liveni stator + Lm ndash uveana vrednost motorne prigunice što poveava Z100 a ovo smanjuje talasnost (tada valovitost mora da se smanji ispod 10) Kod prvog reenja ~esto se pobuda antira sa jednim stalno priklju~enim otpornikom (nije mu svrha slabljenje polja)
Rx ~ 10 RpRx ltlt 2π 100 Lp
Svrha otpornika je da na sebe preuzme naizmen~inu komponentu struje
RxLppobudni namot
90 10
M
Tipi~ne veli~ine za ove motoreUn ~ 1000 divide 1500 VIn ~ 500 divide 1000 A
nn ~ 1000 divide 1500 obmin
Kod maina js proizvod Pn je ograni~en što je mana (ograni~ena je maksimalna brzina) Regulacija vu~ne sile će biti nedisipativna odnosno mora da postoji energetski pretvara~ koji će varirati srednju vrednost naponaTransformator može biti regulacioni (sa otcepima) pa se tako mo`e podeavati napon
Prema pretvara~u lokomotive delimo1 Diodne lokomotive (sa diodnim pretvara~em)2 Tiristorske lokomotive (sa tiristorskim pretvara~em)
pretvarač
Diodne lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
U = i middot 1 kV i [0 25]U= i middot m middot Ukv 25
isin
Nas interesuje srednja vrednost napona koji dolazi na motore Sekundarni napon se mora ekvivalentirati izvorom i unutranjom otpornou
~ M
Lm IM
Ui
~
~
+
-
Um
Le Xe
i
Uo
Ui
U
i +3000 A
-3000 A
t
t
tSαk
Na ldquoper unitrdquo bazi Xe= 015 divide 025
( ) QIU
IXUimU
ILS
k
Me
RMSKVsr
j
Me
asympasympprimeprimeprimeprimeang
primeprimeminussdotsdot
=
primeprimeasymp
2
225
22
2
αππ
Napon na motoru se mo`e podešavati samo skokovito Zbog ovog imamo pulsacioni (skokoviti) momenat odnosno karakter vu~ne sile što je loa osobina Loa osobina je jo to ovde nema rekuperativnog ko~enja (struja ne mo`e menjati smer niti napon mo`e da bude negativan) Zato ovde treba specijalna instalcija sa otpornikom za ko~enje (tada se skroz odvaja ispravlja~ od motora) Zbog ovoga se diodne lokomotive primenjuju na ravnim trasama
prirodnak-ka
ω
M
i=2524 k-ke
Tiristorske lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
Ovde postoji rekuperativno ko~enje (tada se prevezuju pobudni namotaji da bi im bila nezavisna pobuda) I ovdeje zadr`an autotransformator zbog umanjenja prividne i reaktivne snage na nivou kontaktnog voda
Pri polasku napon na motoru je relativno mali (Um rarr 150 V) Mo`emo podesiti ugao paljenja na vrednost blizu nuli(αrarr 0) Zato emo uzeti otcep koji daje mali napon (i = 2 ili 3) Tada je
iiiKV primeprime⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=prime=
2
252
252
Odavde se vidi da iako je pri polasku i veliko (3000 A) ikvostaje ispod 100 A
Alternativa odsustva graduatora je da ugao paljenja mora biti blizu π2 (αrarr π2) Tada su talasnioblici
U
i
iKV
+3000 A
-3000 A
252 i
t
t
t
Sa grafika se vidi da je faznipomeraj izme|u u i i φ ~ π2 Reaktivna snaga pri polasku bi bila jako velika
Reaktivna snaga zavisi od sin α pa treba te`iti da se αzadr`ava u uzanoj oblasti u blizini nule To se posti`e meovitom regulacijom srednje vrednosti napona na motorima (Usr
i) odnosno istovremenom promenom otcepa graduatora i ugla paljenja tako da ugao ostane u blizini nule
Ako zahtev za umanjenje Umzadovoljimo poveanjem αdolazi do poveanja Q Zbog toga se α poveava samo do αgde je
αki-ti stepengraduatora
( ) ( )lowastminus=minus α
ππcos1
252
252
252
25122 ii ( )
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ minus
minus=lowast 112arccos
iiα
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
Podstanica1
Podstanica2
Šine
Kontaktni vod Prekid
Sekcija 1 Sekcija 2 Sekcija 3
Prekid
110 kV 110 kV
10divide70 km
Glavni osigurač
Glavni rastavljač
Osigurači
Rastavljači
110 kVDalekovod
Šine
Kontaktni vodPodstanica je jedan
transformator koji na primaru ima 110 kV a na sekundaru se
vezuje kao na slici (za vod i ine)
Izgled podstanice(bez relejne
zaštite)
U podstanici se mo`e imatia) jedan transformator 105 MVAb) dva transformatora 2 x 75 MVA
Povezivanje za kontaktni vod se vri preko u`eta a sa inama preko bakarne pletenice Za napajanje lokomotiva koristi se samo jedna ina a druga je podeljena na delovekoji su elektroizolovani zato što se javlja potreba da sedetektuje lokacija voza
Bakarnapletenica
N1=1000 N2=1
100 A
833 Hz Detekcijanapona
100 mA833 Hz
Šina
Šina
Injektuje se struja 833 Hz a na kraju se detektuje (postojifilter) Ako se na deonici nalazi voz kolo se zatvara kroz to~kove voza
Prividna snaga lokomotive je Sl ~ 4 MVAcosϕ ~ 05 divide 08xkv ~ 038 Ωkm
Uzimajui u obzir gore navedene podatke granice u kojim mo`e da varira napon kontaktnog voda su Ukv [18 30] kV
~
Elektrovučni pre-tvarač za prilago-djenje napona Urstmotora i uslovavuče
Vučni motor pre-nosni mehanizampogonska osovina
Treba voditi ra~una o varijacijama ovog napona (Ukv) i oprenaponima pri uklju~enju i isklju~enju pantografa
kv
F
Lokomotiva
Javljaju seprenaponi trajanja Ω ~ 5 divide 50 Ωsec Mogu da dostignu napon U ~ 60 kV
Lokomotiva u teretnoj `eleznici moze imati vu~eni teret Gv=1000 t mo`e se kretati brzinom v =30 ms Zbir stalnih otpora kretanja
Σ fot [kpt] = 2+kv2 (= 5 kpt)
pa možemo odrediti ukupnu vučnu silu(ne vidi se na kopiji)
Ovo je po ravnoj pruzi Ako se kree po maksimalnom usponu od 30 permil od lokomotive bi se tra`ila snaga od oko 10 MW Poto je tipi~no nominalno Pnom = 4 MW po lokomotivi treba priklju~iti dve lokomotive Izmeđuzahteva koje mora da ostvari lokomotiva i napajanja mora da postoje energetski pretvara~ i vu~ni motor
Vu~ni motori koji se koriste u lokomotivi
Redni motor jednosmerne struje na~injen je za rad sa valovitom strujom Jo uvek se naj~ee koristi veoma je pouzdan obezbe|ena je proizvodnja i remont (u industriji)
~ M
Lm
Ia
motornaprigušnica
pobudaarmaturaUi
t
Ui zbogkomutacije
10 msec 20 msec
mjr
i UUπ2
=
Ovaj napon e imati i vie harmonike Dominantna komponenta ima u~estanost od 100 Hz i proporcionalna je mre`nom naponu (U100=kUm) Ova komponenta smeta Dominantna naizmeni~na komponenta struje je 100 Hz
Ia
t
Imax
Imin
ΔI
Z100=2π 100 ΣL
talasnost
(kreće se od 5 do 20)
100
100
ZU
I =Δ
srednjeII
IIII Δ
=+minus
=minmax
minmaxμ
Kod rednog motora momenat je proporcionalan kvadratu armaturne struje (pa je koeficijent valovitosti momenta vei ali ovo ne smeta jer je u odnosu na inercije obrtnih masa motora i mehani~kih delova ovo ima mali uticaj)
( ) ( )sMJs
s emR~~
1congω Ova valovitost nam smeta zbog
zagrevanja gubitaka u gvo`|u i komutacije
41 2μ+= ajr
aRMS II odavde se vidi da nee biti
velikog uticaja na poveano zagrevanje
Stator rednog motora na~injen je od livenog gvo`|a (nijelaminiran jer protiču jednosmerne struje pa nema vihornihstruja) Ovde me|utim fluks poseduje naizmeni~nukomponentu
F =N ip p p
ipc
provodnik
ip
t
Mo`e se uo~iti kontura C gde se javljaju vihorne struje Ovo podsea na transformator gde je primar namot pobude
ip
Iks
Lp
(kroz kratkospajajuće navojke)
pobudni namot
induktivnost rasipanja
Ip
Iks
ILP
ΦP
proporcionalnavalovitosti
pobudnifluks
Struja I p ima dve komponenteOvde jo naizmeni~na komponeneta fluksa kasni u odnosu na naizmeni~nukomponentu pobudnestruje što prouzrokuje probleme kod komutacije
Sam pulsacioni karakter pobudnog fluksa ne prouzrokuje probleme
FR
ia
+
GP
GP
PPΦR
Φp~Kroz pomone polove se proputa Ia u takvomsmeru da sekompenzuje reakcijaindukta Rotor ovih mašina je laminiran Φr
i Φpp nisu kolinearni pa se javlja fluks u zoni komutacije što ugro`ava komutacijuIa
Iks
IPPP
ΦPP
(kroz pp)
ovaj deo daje pobudu
ΦR
Zato se stator pravi laminiran (ovo je jedno od reenja) ili liveni stator + Lm ndash uveana vrednost motorne prigunice što poveava Z100 a ovo smanjuje talasnost (tada valovitost mora da se smanji ispod 10) Kod prvog reenja ~esto se pobuda antira sa jednim stalno priklju~enim otpornikom (nije mu svrha slabljenje polja)
Rx ~ 10 RpRx ltlt 2π 100 Lp
Svrha otpornika je da na sebe preuzme naizmen~inu komponentu struje
RxLppobudni namot
90 10
M
Tipi~ne veli~ine za ove motoreUn ~ 1000 divide 1500 VIn ~ 500 divide 1000 A
nn ~ 1000 divide 1500 obmin
Kod maina js proizvod Pn je ograni~en što je mana (ograni~ena je maksimalna brzina) Regulacija vu~ne sile će biti nedisipativna odnosno mora da postoji energetski pretvara~ koji će varirati srednju vrednost naponaTransformator može biti regulacioni (sa otcepima) pa se tako mo`e podeavati napon
Prema pretvara~u lokomotive delimo1 Diodne lokomotive (sa diodnim pretvara~em)2 Tiristorske lokomotive (sa tiristorskim pretvara~em)
pretvarač
Diodne lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
U = i middot 1 kV i [0 25]U= i middot m middot Ukv 25
isin
Nas interesuje srednja vrednost napona koji dolazi na motore Sekundarni napon se mora ekvivalentirati izvorom i unutranjom otpornou
~ M
Lm IM
Ui
~
~
+
-
Um
Le Xe
i
Uo
Ui
U
i +3000 A
-3000 A
t
t
tSαk
Na ldquoper unitrdquo bazi Xe= 015 divide 025
( ) QIU
IXUimU
ILS
k
Me
RMSKVsr
j
Me
asympasympprimeprimeprimeprimeang
primeprimeminussdotsdot
=
primeprimeasymp
2
225
22
2
αππ
Napon na motoru se mo`e podešavati samo skokovito Zbog ovog imamo pulsacioni (skokoviti) momenat odnosno karakter vu~ne sile što je loa osobina Loa osobina je jo to ovde nema rekuperativnog ko~enja (struja ne mo`e menjati smer niti napon mo`e da bude negativan) Zato ovde treba specijalna instalcija sa otpornikom za ko~enje (tada se skroz odvaja ispravlja~ od motora) Zbog ovoga se diodne lokomotive primenjuju na ravnim trasama
prirodnak-ka
ω
M
i=2524 k-ke
Tiristorske lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
Ovde postoji rekuperativno ko~enje (tada se prevezuju pobudni namotaji da bi im bila nezavisna pobuda) I ovdeje zadr`an autotransformator zbog umanjenja prividne i reaktivne snage na nivou kontaktnog voda
Pri polasku napon na motoru je relativno mali (Um rarr 150 V) Mo`emo podesiti ugao paljenja na vrednost blizu nuli(αrarr 0) Zato emo uzeti otcep koji daje mali napon (i = 2 ili 3) Tada je
iiiKV primeprime⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=prime=
2
252
252
Odavde se vidi da iako je pri polasku i veliko (3000 A) ikvostaje ispod 100 A
Alternativa odsustva graduatora je da ugao paljenja mora biti blizu π2 (αrarr π2) Tada su talasnioblici
U
i
iKV
+3000 A
-3000 A
252 i
t
t
t
Sa grafika se vidi da je faznipomeraj izme|u u i i φ ~ π2 Reaktivna snaga pri polasku bi bila jako velika
Reaktivna snaga zavisi od sin α pa treba te`iti da se αzadr`ava u uzanoj oblasti u blizini nule To se posti`e meovitom regulacijom srednje vrednosti napona na motorima (Usr
i) odnosno istovremenom promenom otcepa graduatora i ugla paljenja tako da ugao ostane u blizini nule
Ako zahtev za umanjenje Umzadovoljimo poveanjem αdolazi do poveanja Q Zbog toga se α poveava samo do αgde je
αki-ti stepengraduatora
( ) ( )lowastminus=minus α
ππcos1
252
252
252
25122 ii ( )
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ minus
minus=lowast 112arccos
iiα
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
Glavni osigurač
Glavni rastavljač
Osigurači
Rastavljači
110 kVDalekovod
Šine
Kontaktni vodPodstanica je jedan
transformator koji na primaru ima 110 kV a na sekundaru se
vezuje kao na slici (za vod i ine)
Izgled podstanice(bez relejne
zaštite)
U podstanici se mo`e imatia) jedan transformator 105 MVAb) dva transformatora 2 x 75 MVA
Povezivanje za kontaktni vod se vri preko u`eta a sa inama preko bakarne pletenice Za napajanje lokomotiva koristi se samo jedna ina a druga je podeljena na delovekoji su elektroizolovani zato što se javlja potreba da sedetektuje lokacija voza
Bakarnapletenica
N1=1000 N2=1
100 A
833 Hz Detekcijanapona
100 mA833 Hz
Šina
Šina
Injektuje se struja 833 Hz a na kraju se detektuje (postojifilter) Ako se na deonici nalazi voz kolo se zatvara kroz to~kove voza
Prividna snaga lokomotive je Sl ~ 4 MVAcosϕ ~ 05 divide 08xkv ~ 038 Ωkm
Uzimajui u obzir gore navedene podatke granice u kojim mo`e da varira napon kontaktnog voda su Ukv [18 30] kV
~
Elektrovučni pre-tvarač za prilago-djenje napona Urstmotora i uslovavuče
Vučni motor pre-nosni mehanizampogonska osovina
Treba voditi ra~una o varijacijama ovog napona (Ukv) i oprenaponima pri uklju~enju i isklju~enju pantografa
kv
F
Lokomotiva
Javljaju seprenaponi trajanja Ω ~ 5 divide 50 Ωsec Mogu da dostignu napon U ~ 60 kV
Lokomotiva u teretnoj `eleznici moze imati vu~eni teret Gv=1000 t mo`e se kretati brzinom v =30 ms Zbir stalnih otpora kretanja
Σ fot [kpt] = 2+kv2 (= 5 kpt)
pa možemo odrediti ukupnu vučnu silu(ne vidi se na kopiji)
Ovo je po ravnoj pruzi Ako se kree po maksimalnom usponu od 30 permil od lokomotive bi se tra`ila snaga od oko 10 MW Poto je tipi~no nominalno Pnom = 4 MW po lokomotivi treba priklju~iti dve lokomotive Izmeđuzahteva koje mora da ostvari lokomotiva i napajanja mora da postoje energetski pretvara~ i vu~ni motor
Vu~ni motori koji se koriste u lokomotivi
Redni motor jednosmerne struje na~injen je za rad sa valovitom strujom Jo uvek se naj~ee koristi veoma je pouzdan obezbe|ena je proizvodnja i remont (u industriji)
~ M
Lm
Ia
motornaprigušnica
pobudaarmaturaUi
t
Ui zbogkomutacije
10 msec 20 msec
mjr
i UUπ2
=
Ovaj napon e imati i vie harmonike Dominantna komponenta ima u~estanost od 100 Hz i proporcionalna je mre`nom naponu (U100=kUm) Ova komponenta smeta Dominantna naizmeni~na komponenta struje je 100 Hz
Ia
t
Imax
Imin
ΔI
Z100=2π 100 ΣL
talasnost
(kreće se od 5 do 20)
100
100
ZU
I =Δ
srednjeII
IIII Δ
=+minus
=minmax
minmaxμ
Kod rednog motora momenat je proporcionalan kvadratu armaturne struje (pa je koeficijent valovitosti momenta vei ali ovo ne smeta jer je u odnosu na inercije obrtnih masa motora i mehani~kih delova ovo ima mali uticaj)
( ) ( )sMJs
s emR~~
1congω Ova valovitost nam smeta zbog
zagrevanja gubitaka u gvo`|u i komutacije
41 2μ+= ajr
aRMS II odavde se vidi da nee biti
velikog uticaja na poveano zagrevanje
Stator rednog motora na~injen je od livenog gvo`|a (nijelaminiran jer protiču jednosmerne struje pa nema vihornihstruja) Ovde me|utim fluks poseduje naizmeni~nukomponentu
F =N ip p p
ipc
provodnik
ip
t
Mo`e se uo~iti kontura C gde se javljaju vihorne struje Ovo podsea na transformator gde je primar namot pobude
ip
Iks
Lp
(kroz kratkospajajuće navojke)
pobudni namot
induktivnost rasipanja
Ip
Iks
ILP
ΦP
proporcionalnavalovitosti
pobudnifluks
Struja I p ima dve komponenteOvde jo naizmeni~na komponeneta fluksa kasni u odnosu na naizmeni~nukomponentu pobudnestruje što prouzrokuje probleme kod komutacije
Sam pulsacioni karakter pobudnog fluksa ne prouzrokuje probleme
FR
ia
+
GP
GP
PPΦR
Φp~Kroz pomone polove se proputa Ia u takvomsmeru da sekompenzuje reakcijaindukta Rotor ovih mašina je laminiran Φr
i Φpp nisu kolinearni pa se javlja fluks u zoni komutacije što ugro`ava komutacijuIa
Iks
IPPP
ΦPP
(kroz pp)
ovaj deo daje pobudu
ΦR
Zato se stator pravi laminiran (ovo je jedno od reenja) ili liveni stator + Lm ndash uveana vrednost motorne prigunice što poveava Z100 a ovo smanjuje talasnost (tada valovitost mora da se smanji ispod 10) Kod prvog reenja ~esto se pobuda antira sa jednim stalno priklju~enim otpornikom (nije mu svrha slabljenje polja)
Rx ~ 10 RpRx ltlt 2π 100 Lp
Svrha otpornika je da na sebe preuzme naizmen~inu komponentu struje
RxLppobudni namot
90 10
M
Tipi~ne veli~ine za ove motoreUn ~ 1000 divide 1500 VIn ~ 500 divide 1000 A
nn ~ 1000 divide 1500 obmin
Kod maina js proizvod Pn je ograni~en što je mana (ograni~ena je maksimalna brzina) Regulacija vu~ne sile će biti nedisipativna odnosno mora da postoji energetski pretvara~ koji će varirati srednju vrednost naponaTransformator može biti regulacioni (sa otcepima) pa se tako mo`e podeavati napon
Prema pretvara~u lokomotive delimo1 Diodne lokomotive (sa diodnim pretvara~em)2 Tiristorske lokomotive (sa tiristorskim pretvara~em)
pretvarač
Diodne lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
U = i middot 1 kV i [0 25]U= i middot m middot Ukv 25
isin
Nas interesuje srednja vrednost napona koji dolazi na motore Sekundarni napon se mora ekvivalentirati izvorom i unutranjom otpornou
~ M
Lm IM
Ui
~
~
+
-
Um
Le Xe
i
Uo
Ui
U
i +3000 A
-3000 A
t
t
tSαk
Na ldquoper unitrdquo bazi Xe= 015 divide 025
( ) QIU
IXUimU
ILS
k
Me
RMSKVsr
j
Me
asympasympprimeprimeprimeprimeang
primeprimeminussdotsdot
=
primeprimeasymp
2
225
22
2
αππ
Napon na motoru se mo`e podešavati samo skokovito Zbog ovog imamo pulsacioni (skokoviti) momenat odnosno karakter vu~ne sile što je loa osobina Loa osobina je jo to ovde nema rekuperativnog ko~enja (struja ne mo`e menjati smer niti napon mo`e da bude negativan) Zato ovde treba specijalna instalcija sa otpornikom za ko~enje (tada se skroz odvaja ispravlja~ od motora) Zbog ovoga se diodne lokomotive primenjuju na ravnim trasama
prirodnak-ka
ω
M
i=2524 k-ke
Tiristorske lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
Ovde postoji rekuperativno ko~enje (tada se prevezuju pobudni namotaji da bi im bila nezavisna pobuda) I ovdeje zadr`an autotransformator zbog umanjenja prividne i reaktivne snage na nivou kontaktnog voda
Pri polasku napon na motoru je relativno mali (Um rarr 150 V) Mo`emo podesiti ugao paljenja na vrednost blizu nuli(αrarr 0) Zato emo uzeti otcep koji daje mali napon (i = 2 ili 3) Tada je
iiiKV primeprime⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=prime=
2
252
252
Odavde se vidi da iako je pri polasku i veliko (3000 A) ikvostaje ispod 100 A
Alternativa odsustva graduatora je da ugao paljenja mora biti blizu π2 (αrarr π2) Tada su talasnioblici
U
i
iKV
+3000 A
-3000 A
252 i
t
t
t
Sa grafika se vidi da je faznipomeraj izme|u u i i φ ~ π2 Reaktivna snaga pri polasku bi bila jako velika
Reaktivna snaga zavisi od sin α pa treba te`iti da se αzadr`ava u uzanoj oblasti u blizini nule To se posti`e meovitom regulacijom srednje vrednosti napona na motorima (Usr
i) odnosno istovremenom promenom otcepa graduatora i ugla paljenja tako da ugao ostane u blizini nule
Ako zahtev za umanjenje Umzadovoljimo poveanjem αdolazi do poveanja Q Zbog toga se α poveava samo do αgde je
αki-ti stepengraduatora
( ) ( )lowastminus=minus α
ππcos1
252
252
252
25122 ii ( )
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ minus
minus=lowast 112arccos
iiα
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
U podstanici se mo`e imatia) jedan transformator 105 MVAb) dva transformatora 2 x 75 MVA
Povezivanje za kontaktni vod se vri preko u`eta a sa inama preko bakarne pletenice Za napajanje lokomotiva koristi se samo jedna ina a druga je podeljena na delovekoji su elektroizolovani zato što se javlja potreba da sedetektuje lokacija voza
Bakarnapletenica
N1=1000 N2=1
100 A
833 Hz Detekcijanapona
100 mA833 Hz
Šina
Šina
Injektuje se struja 833 Hz a na kraju se detektuje (postojifilter) Ako se na deonici nalazi voz kolo se zatvara kroz to~kove voza
Prividna snaga lokomotive je Sl ~ 4 MVAcosϕ ~ 05 divide 08xkv ~ 038 Ωkm
Uzimajui u obzir gore navedene podatke granice u kojim mo`e da varira napon kontaktnog voda su Ukv [18 30] kV
~
Elektrovučni pre-tvarač za prilago-djenje napona Urstmotora i uslovavuče
Vučni motor pre-nosni mehanizampogonska osovina
Treba voditi ra~una o varijacijama ovog napona (Ukv) i oprenaponima pri uklju~enju i isklju~enju pantografa
kv
F
Lokomotiva
Javljaju seprenaponi trajanja Ω ~ 5 divide 50 Ωsec Mogu da dostignu napon U ~ 60 kV
Lokomotiva u teretnoj `eleznici moze imati vu~eni teret Gv=1000 t mo`e se kretati brzinom v =30 ms Zbir stalnih otpora kretanja
Σ fot [kpt] = 2+kv2 (= 5 kpt)
pa možemo odrediti ukupnu vučnu silu(ne vidi se na kopiji)
Ovo je po ravnoj pruzi Ako se kree po maksimalnom usponu od 30 permil od lokomotive bi se tra`ila snaga od oko 10 MW Poto je tipi~no nominalno Pnom = 4 MW po lokomotivi treba priklju~iti dve lokomotive Izmeđuzahteva koje mora da ostvari lokomotiva i napajanja mora da postoje energetski pretvara~ i vu~ni motor
Vu~ni motori koji se koriste u lokomotivi
Redni motor jednosmerne struje na~injen je za rad sa valovitom strujom Jo uvek se naj~ee koristi veoma je pouzdan obezbe|ena je proizvodnja i remont (u industriji)
~ M
Lm
Ia
motornaprigušnica
pobudaarmaturaUi
t
Ui zbogkomutacije
10 msec 20 msec
mjr
i UUπ2
=
Ovaj napon e imati i vie harmonike Dominantna komponenta ima u~estanost od 100 Hz i proporcionalna je mre`nom naponu (U100=kUm) Ova komponenta smeta Dominantna naizmeni~na komponenta struje je 100 Hz
Ia
t
Imax
Imin
ΔI
Z100=2π 100 ΣL
talasnost
(kreće se od 5 do 20)
100
100
ZU
I =Δ
srednjeII
IIII Δ
=+minus
=minmax
minmaxμ
Kod rednog motora momenat je proporcionalan kvadratu armaturne struje (pa je koeficijent valovitosti momenta vei ali ovo ne smeta jer je u odnosu na inercije obrtnih masa motora i mehani~kih delova ovo ima mali uticaj)
( ) ( )sMJs
s emR~~
1congω Ova valovitost nam smeta zbog
zagrevanja gubitaka u gvo`|u i komutacije
41 2μ+= ajr
aRMS II odavde se vidi da nee biti
velikog uticaja na poveano zagrevanje
Stator rednog motora na~injen je od livenog gvo`|a (nijelaminiran jer protiču jednosmerne struje pa nema vihornihstruja) Ovde me|utim fluks poseduje naizmeni~nukomponentu
F =N ip p p
ipc
provodnik
ip
t
Mo`e se uo~iti kontura C gde se javljaju vihorne struje Ovo podsea na transformator gde je primar namot pobude
ip
Iks
Lp
(kroz kratkospajajuće navojke)
pobudni namot
induktivnost rasipanja
Ip
Iks
ILP
ΦP
proporcionalnavalovitosti
pobudnifluks
Struja I p ima dve komponenteOvde jo naizmeni~na komponeneta fluksa kasni u odnosu na naizmeni~nukomponentu pobudnestruje što prouzrokuje probleme kod komutacije
Sam pulsacioni karakter pobudnog fluksa ne prouzrokuje probleme
FR
ia
+
GP
GP
PPΦR
Φp~Kroz pomone polove se proputa Ia u takvomsmeru da sekompenzuje reakcijaindukta Rotor ovih mašina je laminiran Φr
i Φpp nisu kolinearni pa se javlja fluks u zoni komutacije što ugro`ava komutacijuIa
Iks
IPPP
ΦPP
(kroz pp)
ovaj deo daje pobudu
ΦR
Zato se stator pravi laminiran (ovo je jedno od reenja) ili liveni stator + Lm ndash uveana vrednost motorne prigunice što poveava Z100 a ovo smanjuje talasnost (tada valovitost mora da se smanji ispod 10) Kod prvog reenja ~esto se pobuda antira sa jednim stalno priklju~enim otpornikom (nije mu svrha slabljenje polja)
Rx ~ 10 RpRx ltlt 2π 100 Lp
Svrha otpornika je da na sebe preuzme naizmen~inu komponentu struje
RxLppobudni namot
90 10
M
Tipi~ne veli~ine za ove motoreUn ~ 1000 divide 1500 VIn ~ 500 divide 1000 A
nn ~ 1000 divide 1500 obmin
Kod maina js proizvod Pn je ograni~en što je mana (ograni~ena je maksimalna brzina) Regulacija vu~ne sile će biti nedisipativna odnosno mora da postoji energetski pretvara~ koji će varirati srednju vrednost naponaTransformator može biti regulacioni (sa otcepima) pa se tako mo`e podeavati napon
Prema pretvara~u lokomotive delimo1 Diodne lokomotive (sa diodnim pretvara~em)2 Tiristorske lokomotive (sa tiristorskim pretvara~em)
pretvarač
Diodne lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
U = i middot 1 kV i [0 25]U= i middot m middot Ukv 25
isin
Nas interesuje srednja vrednost napona koji dolazi na motore Sekundarni napon se mora ekvivalentirati izvorom i unutranjom otpornou
~ M
Lm IM
Ui
~
~
+
-
Um
Le Xe
i
Uo
Ui
U
i +3000 A
-3000 A
t
t
tSαk
Na ldquoper unitrdquo bazi Xe= 015 divide 025
( ) QIU
IXUimU
ILS
k
Me
RMSKVsr
j
Me
asympasympprimeprimeprimeprimeang
primeprimeminussdotsdot
=
primeprimeasymp
2
225
22
2
αππ
Napon na motoru se mo`e podešavati samo skokovito Zbog ovog imamo pulsacioni (skokoviti) momenat odnosno karakter vu~ne sile što je loa osobina Loa osobina je jo to ovde nema rekuperativnog ko~enja (struja ne mo`e menjati smer niti napon mo`e da bude negativan) Zato ovde treba specijalna instalcija sa otpornikom za ko~enje (tada se skroz odvaja ispravlja~ od motora) Zbog ovoga se diodne lokomotive primenjuju na ravnim trasama
prirodnak-ka
ω
M
i=2524 k-ke
Tiristorske lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
Ovde postoji rekuperativno ko~enje (tada se prevezuju pobudni namotaji da bi im bila nezavisna pobuda) I ovdeje zadr`an autotransformator zbog umanjenja prividne i reaktivne snage na nivou kontaktnog voda
Pri polasku napon na motoru je relativno mali (Um rarr 150 V) Mo`emo podesiti ugao paljenja na vrednost blizu nuli(αrarr 0) Zato emo uzeti otcep koji daje mali napon (i = 2 ili 3) Tada je
iiiKV primeprime⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=prime=
2
252
252
Odavde se vidi da iako je pri polasku i veliko (3000 A) ikvostaje ispod 100 A
Alternativa odsustva graduatora je da ugao paljenja mora biti blizu π2 (αrarr π2) Tada su talasnioblici
U
i
iKV
+3000 A
-3000 A
252 i
t
t
t
Sa grafika se vidi da je faznipomeraj izme|u u i i φ ~ π2 Reaktivna snaga pri polasku bi bila jako velika
Reaktivna snaga zavisi od sin α pa treba te`iti da se αzadr`ava u uzanoj oblasti u blizini nule To se posti`e meovitom regulacijom srednje vrednosti napona na motorima (Usr
i) odnosno istovremenom promenom otcepa graduatora i ugla paljenja tako da ugao ostane u blizini nule
Ako zahtev za umanjenje Umzadovoljimo poveanjem αdolazi do poveanja Q Zbog toga se α poveava samo do αgde je
αki-ti stepengraduatora
( ) ( )lowastminus=minus α
ππcos1
252
252
252
25122 ii ( )
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ minus
minus=lowast 112arccos
iiα
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
Bakarnapletenica
N1=1000 N2=1
100 A
833 Hz Detekcijanapona
100 mA833 Hz
Šina
Šina
Injektuje se struja 833 Hz a na kraju se detektuje (postojifilter) Ako se na deonici nalazi voz kolo se zatvara kroz to~kove voza
Prividna snaga lokomotive je Sl ~ 4 MVAcosϕ ~ 05 divide 08xkv ~ 038 Ωkm
Uzimajui u obzir gore navedene podatke granice u kojim mo`e da varira napon kontaktnog voda su Ukv [18 30] kV
~
Elektrovučni pre-tvarač za prilago-djenje napona Urstmotora i uslovavuče
Vučni motor pre-nosni mehanizampogonska osovina
Treba voditi ra~una o varijacijama ovog napona (Ukv) i oprenaponima pri uklju~enju i isklju~enju pantografa
kv
F
Lokomotiva
Javljaju seprenaponi trajanja Ω ~ 5 divide 50 Ωsec Mogu da dostignu napon U ~ 60 kV
Lokomotiva u teretnoj `eleznici moze imati vu~eni teret Gv=1000 t mo`e se kretati brzinom v =30 ms Zbir stalnih otpora kretanja
Σ fot [kpt] = 2+kv2 (= 5 kpt)
pa možemo odrediti ukupnu vučnu silu(ne vidi se na kopiji)
Ovo je po ravnoj pruzi Ako se kree po maksimalnom usponu od 30 permil od lokomotive bi se tra`ila snaga od oko 10 MW Poto je tipi~no nominalno Pnom = 4 MW po lokomotivi treba priklju~iti dve lokomotive Izmeđuzahteva koje mora da ostvari lokomotiva i napajanja mora da postoje energetski pretvara~ i vu~ni motor
Vu~ni motori koji se koriste u lokomotivi
Redni motor jednosmerne struje na~injen je za rad sa valovitom strujom Jo uvek se naj~ee koristi veoma je pouzdan obezbe|ena je proizvodnja i remont (u industriji)
~ M
Lm
Ia
motornaprigušnica
pobudaarmaturaUi
t
Ui zbogkomutacije
10 msec 20 msec
mjr
i UUπ2
=
Ovaj napon e imati i vie harmonike Dominantna komponenta ima u~estanost od 100 Hz i proporcionalna je mre`nom naponu (U100=kUm) Ova komponenta smeta Dominantna naizmeni~na komponenta struje je 100 Hz
Ia
t
Imax
Imin
ΔI
Z100=2π 100 ΣL
talasnost
(kreće se od 5 do 20)
100
100
ZU
I =Δ
srednjeII
IIII Δ
=+minus
=minmax
minmaxμ
Kod rednog motora momenat je proporcionalan kvadratu armaturne struje (pa je koeficijent valovitosti momenta vei ali ovo ne smeta jer je u odnosu na inercije obrtnih masa motora i mehani~kih delova ovo ima mali uticaj)
( ) ( )sMJs
s emR~~
1congω Ova valovitost nam smeta zbog
zagrevanja gubitaka u gvo`|u i komutacije
41 2μ+= ajr
aRMS II odavde se vidi da nee biti
velikog uticaja na poveano zagrevanje
Stator rednog motora na~injen je od livenog gvo`|a (nijelaminiran jer protiču jednosmerne struje pa nema vihornihstruja) Ovde me|utim fluks poseduje naizmeni~nukomponentu
F =N ip p p
ipc
provodnik
ip
t
Mo`e se uo~iti kontura C gde se javljaju vihorne struje Ovo podsea na transformator gde je primar namot pobude
ip
Iks
Lp
(kroz kratkospajajuće navojke)
pobudni namot
induktivnost rasipanja
Ip
Iks
ILP
ΦP
proporcionalnavalovitosti
pobudnifluks
Struja I p ima dve komponenteOvde jo naizmeni~na komponeneta fluksa kasni u odnosu na naizmeni~nukomponentu pobudnestruje što prouzrokuje probleme kod komutacije
Sam pulsacioni karakter pobudnog fluksa ne prouzrokuje probleme
FR
ia
+
GP
GP
PPΦR
Φp~Kroz pomone polove se proputa Ia u takvomsmeru da sekompenzuje reakcijaindukta Rotor ovih mašina je laminiran Φr
i Φpp nisu kolinearni pa se javlja fluks u zoni komutacije što ugro`ava komutacijuIa
Iks
IPPP
ΦPP
(kroz pp)
ovaj deo daje pobudu
ΦR
Zato se stator pravi laminiran (ovo je jedno od reenja) ili liveni stator + Lm ndash uveana vrednost motorne prigunice što poveava Z100 a ovo smanjuje talasnost (tada valovitost mora da se smanji ispod 10) Kod prvog reenja ~esto se pobuda antira sa jednim stalno priklju~enim otpornikom (nije mu svrha slabljenje polja)
Rx ~ 10 RpRx ltlt 2π 100 Lp
Svrha otpornika je da na sebe preuzme naizmen~inu komponentu struje
RxLppobudni namot
90 10
M
Tipi~ne veli~ine za ove motoreUn ~ 1000 divide 1500 VIn ~ 500 divide 1000 A
nn ~ 1000 divide 1500 obmin
Kod maina js proizvod Pn je ograni~en što je mana (ograni~ena je maksimalna brzina) Regulacija vu~ne sile će biti nedisipativna odnosno mora da postoji energetski pretvara~ koji će varirati srednju vrednost naponaTransformator može biti regulacioni (sa otcepima) pa se tako mo`e podeavati napon
Prema pretvara~u lokomotive delimo1 Diodne lokomotive (sa diodnim pretvara~em)2 Tiristorske lokomotive (sa tiristorskim pretvara~em)
pretvarač
Diodne lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
U = i middot 1 kV i [0 25]U= i middot m middot Ukv 25
isin
Nas interesuje srednja vrednost napona koji dolazi na motore Sekundarni napon se mora ekvivalentirati izvorom i unutranjom otpornou
~ M
Lm IM
Ui
~
~
+
-
Um
Le Xe
i
Uo
Ui
U
i +3000 A
-3000 A
t
t
tSαk
Na ldquoper unitrdquo bazi Xe= 015 divide 025
( ) QIU
IXUimU
ILS
k
Me
RMSKVsr
j
Me
asympasympprimeprimeprimeprimeang
primeprimeminussdotsdot
=
primeprimeasymp
2
225
22
2
αππ
Napon na motoru se mo`e podešavati samo skokovito Zbog ovog imamo pulsacioni (skokoviti) momenat odnosno karakter vu~ne sile što je loa osobina Loa osobina je jo to ovde nema rekuperativnog ko~enja (struja ne mo`e menjati smer niti napon mo`e da bude negativan) Zato ovde treba specijalna instalcija sa otpornikom za ko~enje (tada se skroz odvaja ispravlja~ od motora) Zbog ovoga se diodne lokomotive primenjuju na ravnim trasama
prirodnak-ka
ω
M
i=2524 k-ke
Tiristorske lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
Ovde postoji rekuperativno ko~enje (tada se prevezuju pobudni namotaji da bi im bila nezavisna pobuda) I ovdeje zadr`an autotransformator zbog umanjenja prividne i reaktivne snage na nivou kontaktnog voda
Pri polasku napon na motoru je relativno mali (Um rarr 150 V) Mo`emo podesiti ugao paljenja na vrednost blizu nuli(αrarr 0) Zato emo uzeti otcep koji daje mali napon (i = 2 ili 3) Tada je
iiiKV primeprime⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=prime=
2
252
252
Odavde se vidi da iako je pri polasku i veliko (3000 A) ikvostaje ispod 100 A
Alternativa odsustva graduatora je da ugao paljenja mora biti blizu π2 (αrarr π2) Tada su talasnioblici
U
i
iKV
+3000 A
-3000 A
252 i
t
t
t
Sa grafika se vidi da je faznipomeraj izme|u u i i φ ~ π2 Reaktivna snaga pri polasku bi bila jako velika
Reaktivna snaga zavisi od sin α pa treba te`iti da se αzadr`ava u uzanoj oblasti u blizini nule To se posti`e meovitom regulacijom srednje vrednosti napona na motorima (Usr
i) odnosno istovremenom promenom otcepa graduatora i ugla paljenja tako da ugao ostane u blizini nule
Ako zahtev za umanjenje Umzadovoljimo poveanjem αdolazi do poveanja Q Zbog toga se α poveava samo do αgde je
αki-ti stepengraduatora
( ) ( )lowastminus=minus α
ππcos1
252
252
252
25122 ii ( )
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ minus
minus=lowast 112arccos
iiα
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
Prividna snaga lokomotive je Sl ~ 4 MVAcosϕ ~ 05 divide 08xkv ~ 038 Ωkm
Uzimajui u obzir gore navedene podatke granice u kojim mo`e da varira napon kontaktnog voda su Ukv [18 30] kV
~
Elektrovučni pre-tvarač za prilago-djenje napona Urstmotora i uslovavuče
Vučni motor pre-nosni mehanizampogonska osovina
Treba voditi ra~una o varijacijama ovog napona (Ukv) i oprenaponima pri uklju~enju i isklju~enju pantografa
kv
F
Lokomotiva
Javljaju seprenaponi trajanja Ω ~ 5 divide 50 Ωsec Mogu da dostignu napon U ~ 60 kV
Lokomotiva u teretnoj `eleznici moze imati vu~eni teret Gv=1000 t mo`e se kretati brzinom v =30 ms Zbir stalnih otpora kretanja
Σ fot [kpt] = 2+kv2 (= 5 kpt)
pa možemo odrediti ukupnu vučnu silu(ne vidi se na kopiji)
Ovo je po ravnoj pruzi Ako se kree po maksimalnom usponu od 30 permil od lokomotive bi se tra`ila snaga od oko 10 MW Poto je tipi~no nominalno Pnom = 4 MW po lokomotivi treba priklju~iti dve lokomotive Izmeđuzahteva koje mora da ostvari lokomotiva i napajanja mora da postoje energetski pretvara~ i vu~ni motor
Vu~ni motori koji se koriste u lokomotivi
Redni motor jednosmerne struje na~injen je za rad sa valovitom strujom Jo uvek se naj~ee koristi veoma je pouzdan obezbe|ena je proizvodnja i remont (u industriji)
~ M
Lm
Ia
motornaprigušnica
pobudaarmaturaUi
t
Ui zbogkomutacije
10 msec 20 msec
mjr
i UUπ2
=
Ovaj napon e imati i vie harmonike Dominantna komponenta ima u~estanost od 100 Hz i proporcionalna je mre`nom naponu (U100=kUm) Ova komponenta smeta Dominantna naizmeni~na komponenta struje je 100 Hz
Ia
t
Imax
Imin
ΔI
Z100=2π 100 ΣL
talasnost
(kreće se od 5 do 20)
100
100
ZU
I =Δ
srednjeII
IIII Δ
=+minus
=minmax
minmaxμ
Kod rednog motora momenat je proporcionalan kvadratu armaturne struje (pa je koeficijent valovitosti momenta vei ali ovo ne smeta jer je u odnosu na inercije obrtnih masa motora i mehani~kih delova ovo ima mali uticaj)
( ) ( )sMJs
s emR~~
1congω Ova valovitost nam smeta zbog
zagrevanja gubitaka u gvo`|u i komutacije
41 2μ+= ajr
aRMS II odavde se vidi da nee biti
velikog uticaja na poveano zagrevanje
Stator rednog motora na~injen je od livenog gvo`|a (nijelaminiran jer protiču jednosmerne struje pa nema vihornihstruja) Ovde me|utim fluks poseduje naizmeni~nukomponentu
F =N ip p p
ipc
provodnik
ip
t
Mo`e se uo~iti kontura C gde se javljaju vihorne struje Ovo podsea na transformator gde je primar namot pobude
ip
Iks
Lp
(kroz kratkospajajuće navojke)
pobudni namot
induktivnost rasipanja
Ip
Iks
ILP
ΦP
proporcionalnavalovitosti
pobudnifluks
Struja I p ima dve komponenteOvde jo naizmeni~na komponeneta fluksa kasni u odnosu na naizmeni~nukomponentu pobudnestruje što prouzrokuje probleme kod komutacije
Sam pulsacioni karakter pobudnog fluksa ne prouzrokuje probleme
FR
ia
+
GP
GP
PPΦR
Φp~Kroz pomone polove se proputa Ia u takvomsmeru da sekompenzuje reakcijaindukta Rotor ovih mašina je laminiran Φr
i Φpp nisu kolinearni pa se javlja fluks u zoni komutacije što ugro`ava komutacijuIa
Iks
IPPP
ΦPP
(kroz pp)
ovaj deo daje pobudu
ΦR
Zato se stator pravi laminiran (ovo je jedno od reenja) ili liveni stator + Lm ndash uveana vrednost motorne prigunice što poveava Z100 a ovo smanjuje talasnost (tada valovitost mora da se smanji ispod 10) Kod prvog reenja ~esto se pobuda antira sa jednim stalno priklju~enim otpornikom (nije mu svrha slabljenje polja)
Rx ~ 10 RpRx ltlt 2π 100 Lp
Svrha otpornika je da na sebe preuzme naizmen~inu komponentu struje
RxLppobudni namot
90 10
M
Tipi~ne veli~ine za ove motoreUn ~ 1000 divide 1500 VIn ~ 500 divide 1000 A
nn ~ 1000 divide 1500 obmin
Kod maina js proizvod Pn je ograni~en što je mana (ograni~ena je maksimalna brzina) Regulacija vu~ne sile će biti nedisipativna odnosno mora da postoji energetski pretvara~ koji će varirati srednju vrednost naponaTransformator može biti regulacioni (sa otcepima) pa se tako mo`e podeavati napon
Prema pretvara~u lokomotive delimo1 Diodne lokomotive (sa diodnim pretvara~em)2 Tiristorske lokomotive (sa tiristorskim pretvara~em)
pretvarač
Diodne lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
U = i middot 1 kV i [0 25]U= i middot m middot Ukv 25
isin
Nas interesuje srednja vrednost napona koji dolazi na motore Sekundarni napon se mora ekvivalentirati izvorom i unutranjom otpornou
~ M
Lm IM
Ui
~
~
+
-
Um
Le Xe
i
Uo
Ui
U
i +3000 A
-3000 A
t
t
tSαk
Na ldquoper unitrdquo bazi Xe= 015 divide 025
( ) QIU
IXUimU
ILS
k
Me
RMSKVsr
j
Me
asympasympprimeprimeprimeprimeang
primeprimeminussdotsdot
=
primeprimeasymp
2
225
22
2
αππ
Napon na motoru se mo`e podešavati samo skokovito Zbog ovog imamo pulsacioni (skokoviti) momenat odnosno karakter vu~ne sile što je loa osobina Loa osobina je jo to ovde nema rekuperativnog ko~enja (struja ne mo`e menjati smer niti napon mo`e da bude negativan) Zato ovde treba specijalna instalcija sa otpornikom za ko~enje (tada se skroz odvaja ispravlja~ od motora) Zbog ovoga se diodne lokomotive primenjuju na ravnim trasama
prirodnak-ka
ω
M
i=2524 k-ke
Tiristorske lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
Ovde postoji rekuperativno ko~enje (tada se prevezuju pobudni namotaji da bi im bila nezavisna pobuda) I ovdeje zadr`an autotransformator zbog umanjenja prividne i reaktivne snage na nivou kontaktnog voda
Pri polasku napon na motoru je relativno mali (Um rarr 150 V) Mo`emo podesiti ugao paljenja na vrednost blizu nuli(αrarr 0) Zato emo uzeti otcep koji daje mali napon (i = 2 ili 3) Tada je
iiiKV primeprime⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=prime=
2
252
252
Odavde se vidi da iako je pri polasku i veliko (3000 A) ikvostaje ispod 100 A
Alternativa odsustva graduatora je da ugao paljenja mora biti blizu π2 (αrarr π2) Tada su talasnioblici
U
i
iKV
+3000 A
-3000 A
252 i
t
t
t
Sa grafika se vidi da je faznipomeraj izme|u u i i φ ~ π2 Reaktivna snaga pri polasku bi bila jako velika
Reaktivna snaga zavisi od sin α pa treba te`iti da se αzadr`ava u uzanoj oblasti u blizini nule To se posti`e meovitom regulacijom srednje vrednosti napona na motorima (Usr
i) odnosno istovremenom promenom otcepa graduatora i ugla paljenja tako da ugao ostane u blizini nule
Ako zahtev za umanjenje Umzadovoljimo poveanjem αdolazi do poveanja Q Zbog toga se α poveava samo do αgde je
αki-ti stepengraduatora
( ) ( )lowastminus=minus α
ππcos1
252
252
252
25122 ii ( )
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ minus
minus=lowast 112arccos
iiα
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
Treba voditi ra~una o varijacijama ovog napona (Ukv) i oprenaponima pri uklju~enju i isklju~enju pantografa
kv
F
Lokomotiva
Javljaju seprenaponi trajanja Ω ~ 5 divide 50 Ωsec Mogu da dostignu napon U ~ 60 kV
Lokomotiva u teretnoj `eleznici moze imati vu~eni teret Gv=1000 t mo`e se kretati brzinom v =30 ms Zbir stalnih otpora kretanja
Σ fot [kpt] = 2+kv2 (= 5 kpt)
pa možemo odrediti ukupnu vučnu silu(ne vidi se na kopiji)
Ovo je po ravnoj pruzi Ako se kree po maksimalnom usponu od 30 permil od lokomotive bi se tra`ila snaga od oko 10 MW Poto je tipi~no nominalno Pnom = 4 MW po lokomotivi treba priklju~iti dve lokomotive Izmeđuzahteva koje mora da ostvari lokomotiva i napajanja mora da postoje energetski pretvara~ i vu~ni motor
Vu~ni motori koji se koriste u lokomotivi
Redni motor jednosmerne struje na~injen je za rad sa valovitom strujom Jo uvek se naj~ee koristi veoma je pouzdan obezbe|ena je proizvodnja i remont (u industriji)
~ M
Lm
Ia
motornaprigušnica
pobudaarmaturaUi
t
Ui zbogkomutacije
10 msec 20 msec
mjr
i UUπ2
=
Ovaj napon e imati i vie harmonike Dominantna komponenta ima u~estanost od 100 Hz i proporcionalna je mre`nom naponu (U100=kUm) Ova komponenta smeta Dominantna naizmeni~na komponenta struje je 100 Hz
Ia
t
Imax
Imin
ΔI
Z100=2π 100 ΣL
talasnost
(kreće se od 5 do 20)
100
100
ZU
I =Δ
srednjeII
IIII Δ
=+minus
=minmax
minmaxμ
Kod rednog motora momenat je proporcionalan kvadratu armaturne struje (pa je koeficijent valovitosti momenta vei ali ovo ne smeta jer je u odnosu na inercije obrtnih masa motora i mehani~kih delova ovo ima mali uticaj)
( ) ( )sMJs
s emR~~
1congω Ova valovitost nam smeta zbog
zagrevanja gubitaka u gvo`|u i komutacije
41 2μ+= ajr
aRMS II odavde se vidi da nee biti
velikog uticaja na poveano zagrevanje
Stator rednog motora na~injen je od livenog gvo`|a (nijelaminiran jer protiču jednosmerne struje pa nema vihornihstruja) Ovde me|utim fluks poseduje naizmeni~nukomponentu
F =N ip p p
ipc
provodnik
ip
t
Mo`e se uo~iti kontura C gde se javljaju vihorne struje Ovo podsea na transformator gde je primar namot pobude
ip
Iks
Lp
(kroz kratkospajajuće navojke)
pobudni namot
induktivnost rasipanja
Ip
Iks
ILP
ΦP
proporcionalnavalovitosti
pobudnifluks
Struja I p ima dve komponenteOvde jo naizmeni~na komponeneta fluksa kasni u odnosu na naizmeni~nukomponentu pobudnestruje što prouzrokuje probleme kod komutacije
Sam pulsacioni karakter pobudnog fluksa ne prouzrokuje probleme
FR
ia
+
GP
GP
PPΦR
Φp~Kroz pomone polove se proputa Ia u takvomsmeru da sekompenzuje reakcijaindukta Rotor ovih mašina je laminiran Φr
i Φpp nisu kolinearni pa se javlja fluks u zoni komutacije što ugro`ava komutacijuIa
Iks
IPPP
ΦPP
(kroz pp)
ovaj deo daje pobudu
ΦR
Zato se stator pravi laminiran (ovo je jedno od reenja) ili liveni stator + Lm ndash uveana vrednost motorne prigunice što poveava Z100 a ovo smanjuje talasnost (tada valovitost mora da se smanji ispod 10) Kod prvog reenja ~esto se pobuda antira sa jednim stalno priklju~enim otpornikom (nije mu svrha slabljenje polja)
Rx ~ 10 RpRx ltlt 2π 100 Lp
Svrha otpornika je da na sebe preuzme naizmen~inu komponentu struje
RxLppobudni namot
90 10
M
Tipi~ne veli~ine za ove motoreUn ~ 1000 divide 1500 VIn ~ 500 divide 1000 A
nn ~ 1000 divide 1500 obmin
Kod maina js proizvod Pn je ograni~en što je mana (ograni~ena je maksimalna brzina) Regulacija vu~ne sile će biti nedisipativna odnosno mora da postoji energetski pretvara~ koji će varirati srednju vrednost naponaTransformator može biti regulacioni (sa otcepima) pa se tako mo`e podeavati napon
Prema pretvara~u lokomotive delimo1 Diodne lokomotive (sa diodnim pretvara~em)2 Tiristorske lokomotive (sa tiristorskim pretvara~em)
pretvarač
Diodne lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
U = i middot 1 kV i [0 25]U= i middot m middot Ukv 25
isin
Nas interesuje srednja vrednost napona koji dolazi na motore Sekundarni napon se mora ekvivalentirati izvorom i unutranjom otpornou
~ M
Lm IM
Ui
~
~
+
-
Um
Le Xe
i
Uo
Ui
U
i +3000 A
-3000 A
t
t
tSαk
Na ldquoper unitrdquo bazi Xe= 015 divide 025
( ) QIU
IXUimU
ILS
k
Me
RMSKVsr
j
Me
asympasympprimeprimeprimeprimeang
primeprimeminussdotsdot
=
primeprimeasymp
2
225
22
2
αππ
Napon na motoru se mo`e podešavati samo skokovito Zbog ovog imamo pulsacioni (skokoviti) momenat odnosno karakter vu~ne sile što je loa osobina Loa osobina je jo to ovde nema rekuperativnog ko~enja (struja ne mo`e menjati smer niti napon mo`e da bude negativan) Zato ovde treba specijalna instalcija sa otpornikom za ko~enje (tada se skroz odvaja ispravlja~ od motora) Zbog ovoga se diodne lokomotive primenjuju na ravnim trasama
prirodnak-ka
ω
M
i=2524 k-ke
Tiristorske lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
Ovde postoji rekuperativno ko~enje (tada se prevezuju pobudni namotaji da bi im bila nezavisna pobuda) I ovdeje zadr`an autotransformator zbog umanjenja prividne i reaktivne snage na nivou kontaktnog voda
Pri polasku napon na motoru je relativno mali (Um rarr 150 V) Mo`emo podesiti ugao paljenja na vrednost blizu nuli(αrarr 0) Zato emo uzeti otcep koji daje mali napon (i = 2 ili 3) Tada je
iiiKV primeprime⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=prime=
2
252
252
Odavde se vidi da iako je pri polasku i veliko (3000 A) ikvostaje ispod 100 A
Alternativa odsustva graduatora je da ugao paljenja mora biti blizu π2 (αrarr π2) Tada su talasnioblici
U
i
iKV
+3000 A
-3000 A
252 i
t
t
t
Sa grafika se vidi da je faznipomeraj izme|u u i i φ ~ π2 Reaktivna snaga pri polasku bi bila jako velika
Reaktivna snaga zavisi od sin α pa treba te`iti da se αzadr`ava u uzanoj oblasti u blizini nule To se posti`e meovitom regulacijom srednje vrednosti napona na motorima (Usr
i) odnosno istovremenom promenom otcepa graduatora i ugla paljenja tako da ugao ostane u blizini nule
Ako zahtev za umanjenje Umzadovoljimo poveanjem αdolazi do poveanja Q Zbog toga se α poveava samo do αgde je
αki-ti stepengraduatora
( ) ( )lowastminus=minus α
ππcos1
252
252
252
25122 ii ( )
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ minus
minus=lowast 112arccos
iiα
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
Lokomotiva u teretnoj `eleznici moze imati vu~eni teret Gv=1000 t mo`e se kretati brzinom v =30 ms Zbir stalnih otpora kretanja
Σ fot [kpt] = 2+kv2 (= 5 kpt)
pa možemo odrediti ukupnu vučnu silu(ne vidi se na kopiji)
Ovo je po ravnoj pruzi Ako se kree po maksimalnom usponu od 30 permil od lokomotive bi se tra`ila snaga od oko 10 MW Poto je tipi~no nominalno Pnom = 4 MW po lokomotivi treba priklju~iti dve lokomotive Izmeđuzahteva koje mora da ostvari lokomotiva i napajanja mora da postoje energetski pretvara~ i vu~ni motor
Vu~ni motori koji se koriste u lokomotivi
Redni motor jednosmerne struje na~injen je za rad sa valovitom strujom Jo uvek se naj~ee koristi veoma je pouzdan obezbe|ena je proizvodnja i remont (u industriji)
~ M
Lm
Ia
motornaprigušnica
pobudaarmaturaUi
t
Ui zbogkomutacije
10 msec 20 msec
mjr
i UUπ2
=
Ovaj napon e imati i vie harmonike Dominantna komponenta ima u~estanost od 100 Hz i proporcionalna je mre`nom naponu (U100=kUm) Ova komponenta smeta Dominantna naizmeni~na komponenta struje je 100 Hz
Ia
t
Imax
Imin
ΔI
Z100=2π 100 ΣL
talasnost
(kreće se od 5 do 20)
100
100
ZU
I =Δ
srednjeII
IIII Δ
=+minus
=minmax
minmaxμ
Kod rednog motora momenat je proporcionalan kvadratu armaturne struje (pa je koeficijent valovitosti momenta vei ali ovo ne smeta jer je u odnosu na inercije obrtnih masa motora i mehani~kih delova ovo ima mali uticaj)
( ) ( )sMJs
s emR~~
1congω Ova valovitost nam smeta zbog
zagrevanja gubitaka u gvo`|u i komutacije
41 2μ+= ajr
aRMS II odavde se vidi da nee biti
velikog uticaja na poveano zagrevanje
Stator rednog motora na~injen je od livenog gvo`|a (nijelaminiran jer protiču jednosmerne struje pa nema vihornihstruja) Ovde me|utim fluks poseduje naizmeni~nukomponentu
F =N ip p p
ipc
provodnik
ip
t
Mo`e se uo~iti kontura C gde se javljaju vihorne struje Ovo podsea na transformator gde je primar namot pobude
ip
Iks
Lp
(kroz kratkospajajuće navojke)
pobudni namot
induktivnost rasipanja
Ip
Iks
ILP
ΦP
proporcionalnavalovitosti
pobudnifluks
Struja I p ima dve komponenteOvde jo naizmeni~na komponeneta fluksa kasni u odnosu na naizmeni~nukomponentu pobudnestruje što prouzrokuje probleme kod komutacije
Sam pulsacioni karakter pobudnog fluksa ne prouzrokuje probleme
FR
ia
+
GP
GP
PPΦR
Φp~Kroz pomone polove se proputa Ia u takvomsmeru da sekompenzuje reakcijaindukta Rotor ovih mašina je laminiran Φr
i Φpp nisu kolinearni pa se javlja fluks u zoni komutacije što ugro`ava komutacijuIa
Iks
IPPP
ΦPP
(kroz pp)
ovaj deo daje pobudu
ΦR
Zato se stator pravi laminiran (ovo je jedno od reenja) ili liveni stator + Lm ndash uveana vrednost motorne prigunice što poveava Z100 a ovo smanjuje talasnost (tada valovitost mora da se smanji ispod 10) Kod prvog reenja ~esto se pobuda antira sa jednim stalno priklju~enim otpornikom (nije mu svrha slabljenje polja)
Rx ~ 10 RpRx ltlt 2π 100 Lp
Svrha otpornika je da na sebe preuzme naizmen~inu komponentu struje
RxLppobudni namot
90 10
M
Tipi~ne veli~ine za ove motoreUn ~ 1000 divide 1500 VIn ~ 500 divide 1000 A
nn ~ 1000 divide 1500 obmin
Kod maina js proizvod Pn je ograni~en što je mana (ograni~ena je maksimalna brzina) Regulacija vu~ne sile će biti nedisipativna odnosno mora da postoji energetski pretvara~ koji će varirati srednju vrednost naponaTransformator može biti regulacioni (sa otcepima) pa se tako mo`e podeavati napon
Prema pretvara~u lokomotive delimo1 Diodne lokomotive (sa diodnim pretvara~em)2 Tiristorske lokomotive (sa tiristorskim pretvara~em)
pretvarač
Diodne lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
U = i middot 1 kV i [0 25]U= i middot m middot Ukv 25
isin
Nas interesuje srednja vrednost napona koji dolazi na motore Sekundarni napon se mora ekvivalentirati izvorom i unutranjom otpornou
~ M
Lm IM
Ui
~
~
+
-
Um
Le Xe
i
Uo
Ui
U
i +3000 A
-3000 A
t
t
tSαk
Na ldquoper unitrdquo bazi Xe= 015 divide 025
( ) QIU
IXUimU
ILS
k
Me
RMSKVsr
j
Me
asympasympprimeprimeprimeprimeang
primeprimeminussdotsdot
=
primeprimeasymp
2
225
22
2
αππ
Napon na motoru se mo`e podešavati samo skokovito Zbog ovog imamo pulsacioni (skokoviti) momenat odnosno karakter vu~ne sile što je loa osobina Loa osobina je jo to ovde nema rekuperativnog ko~enja (struja ne mo`e menjati smer niti napon mo`e da bude negativan) Zato ovde treba specijalna instalcija sa otpornikom za ko~enje (tada se skroz odvaja ispravlja~ od motora) Zbog ovoga se diodne lokomotive primenjuju na ravnim trasama
prirodnak-ka
ω
M
i=2524 k-ke
Tiristorske lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
Ovde postoji rekuperativno ko~enje (tada se prevezuju pobudni namotaji da bi im bila nezavisna pobuda) I ovdeje zadr`an autotransformator zbog umanjenja prividne i reaktivne snage na nivou kontaktnog voda
Pri polasku napon na motoru je relativno mali (Um rarr 150 V) Mo`emo podesiti ugao paljenja na vrednost blizu nuli(αrarr 0) Zato emo uzeti otcep koji daje mali napon (i = 2 ili 3) Tada je
iiiKV primeprime⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=prime=
2
252
252
Odavde se vidi da iako je pri polasku i veliko (3000 A) ikvostaje ispod 100 A
Alternativa odsustva graduatora je da ugao paljenja mora biti blizu π2 (αrarr π2) Tada su talasnioblici
U
i
iKV
+3000 A
-3000 A
252 i
t
t
t
Sa grafika se vidi da je faznipomeraj izme|u u i i φ ~ π2 Reaktivna snaga pri polasku bi bila jako velika
Reaktivna snaga zavisi od sin α pa treba te`iti da se αzadr`ava u uzanoj oblasti u blizini nule To se posti`e meovitom regulacijom srednje vrednosti napona na motorima (Usr
i) odnosno istovremenom promenom otcepa graduatora i ugla paljenja tako da ugao ostane u blizini nule
Ako zahtev za umanjenje Umzadovoljimo poveanjem αdolazi do poveanja Q Zbog toga se α poveava samo do αgde je
αki-ti stepengraduatora
( ) ( )lowastminus=minus α
ππcos1
252
252
252
25122 ii ( )
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ minus
minus=lowast 112arccos
iiα
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
Vu~ni motori koji se koriste u lokomotivi
Redni motor jednosmerne struje na~injen je za rad sa valovitom strujom Jo uvek se naj~ee koristi veoma je pouzdan obezbe|ena je proizvodnja i remont (u industriji)
~ M
Lm
Ia
motornaprigušnica
pobudaarmaturaUi
t
Ui zbogkomutacije
10 msec 20 msec
mjr
i UUπ2
=
Ovaj napon e imati i vie harmonike Dominantna komponenta ima u~estanost od 100 Hz i proporcionalna je mre`nom naponu (U100=kUm) Ova komponenta smeta Dominantna naizmeni~na komponenta struje je 100 Hz
Ia
t
Imax
Imin
ΔI
Z100=2π 100 ΣL
talasnost
(kreće se od 5 do 20)
100
100
ZU
I =Δ
srednjeII
IIII Δ
=+minus
=minmax
minmaxμ
Kod rednog motora momenat je proporcionalan kvadratu armaturne struje (pa je koeficijent valovitosti momenta vei ali ovo ne smeta jer je u odnosu na inercije obrtnih masa motora i mehani~kih delova ovo ima mali uticaj)
( ) ( )sMJs
s emR~~
1congω Ova valovitost nam smeta zbog
zagrevanja gubitaka u gvo`|u i komutacije
41 2μ+= ajr
aRMS II odavde se vidi da nee biti
velikog uticaja na poveano zagrevanje
Stator rednog motora na~injen je od livenog gvo`|a (nijelaminiran jer protiču jednosmerne struje pa nema vihornihstruja) Ovde me|utim fluks poseduje naizmeni~nukomponentu
F =N ip p p
ipc
provodnik
ip
t
Mo`e se uo~iti kontura C gde se javljaju vihorne struje Ovo podsea na transformator gde je primar namot pobude
ip
Iks
Lp
(kroz kratkospajajuće navojke)
pobudni namot
induktivnost rasipanja
Ip
Iks
ILP
ΦP
proporcionalnavalovitosti
pobudnifluks
Struja I p ima dve komponenteOvde jo naizmeni~na komponeneta fluksa kasni u odnosu na naizmeni~nukomponentu pobudnestruje što prouzrokuje probleme kod komutacije
Sam pulsacioni karakter pobudnog fluksa ne prouzrokuje probleme
FR
ia
+
GP
GP
PPΦR
Φp~Kroz pomone polove se proputa Ia u takvomsmeru da sekompenzuje reakcijaindukta Rotor ovih mašina je laminiran Φr
i Φpp nisu kolinearni pa se javlja fluks u zoni komutacije što ugro`ava komutacijuIa
Iks
IPPP
ΦPP
(kroz pp)
ovaj deo daje pobudu
ΦR
Zato se stator pravi laminiran (ovo je jedno od reenja) ili liveni stator + Lm ndash uveana vrednost motorne prigunice što poveava Z100 a ovo smanjuje talasnost (tada valovitost mora da se smanji ispod 10) Kod prvog reenja ~esto se pobuda antira sa jednim stalno priklju~enim otpornikom (nije mu svrha slabljenje polja)
Rx ~ 10 RpRx ltlt 2π 100 Lp
Svrha otpornika je da na sebe preuzme naizmen~inu komponentu struje
RxLppobudni namot
90 10
M
Tipi~ne veli~ine za ove motoreUn ~ 1000 divide 1500 VIn ~ 500 divide 1000 A
nn ~ 1000 divide 1500 obmin
Kod maina js proizvod Pn je ograni~en što je mana (ograni~ena je maksimalna brzina) Regulacija vu~ne sile će biti nedisipativna odnosno mora da postoji energetski pretvara~ koji će varirati srednju vrednost naponaTransformator može biti regulacioni (sa otcepima) pa se tako mo`e podeavati napon
Prema pretvara~u lokomotive delimo1 Diodne lokomotive (sa diodnim pretvara~em)2 Tiristorske lokomotive (sa tiristorskim pretvara~em)
pretvarač
Diodne lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
U = i middot 1 kV i [0 25]U= i middot m middot Ukv 25
isin
Nas interesuje srednja vrednost napona koji dolazi na motore Sekundarni napon se mora ekvivalentirati izvorom i unutranjom otpornou
~ M
Lm IM
Ui
~
~
+
-
Um
Le Xe
i
Uo
Ui
U
i +3000 A
-3000 A
t
t
tSαk
Na ldquoper unitrdquo bazi Xe= 015 divide 025
( ) QIU
IXUimU
ILS
k
Me
RMSKVsr
j
Me
asympasympprimeprimeprimeprimeang
primeprimeminussdotsdot
=
primeprimeasymp
2
225
22
2
αππ
Napon na motoru se mo`e podešavati samo skokovito Zbog ovog imamo pulsacioni (skokoviti) momenat odnosno karakter vu~ne sile što je loa osobina Loa osobina je jo to ovde nema rekuperativnog ko~enja (struja ne mo`e menjati smer niti napon mo`e da bude negativan) Zato ovde treba specijalna instalcija sa otpornikom za ko~enje (tada se skroz odvaja ispravlja~ od motora) Zbog ovoga se diodne lokomotive primenjuju na ravnim trasama
prirodnak-ka
ω
M
i=2524 k-ke
Tiristorske lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
Ovde postoji rekuperativno ko~enje (tada se prevezuju pobudni namotaji da bi im bila nezavisna pobuda) I ovdeje zadr`an autotransformator zbog umanjenja prividne i reaktivne snage na nivou kontaktnog voda
Pri polasku napon na motoru je relativno mali (Um rarr 150 V) Mo`emo podesiti ugao paljenja na vrednost blizu nuli(αrarr 0) Zato emo uzeti otcep koji daje mali napon (i = 2 ili 3) Tada je
iiiKV primeprime⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=prime=
2
252
252
Odavde se vidi da iako je pri polasku i veliko (3000 A) ikvostaje ispod 100 A
Alternativa odsustva graduatora je da ugao paljenja mora biti blizu π2 (αrarr π2) Tada su talasnioblici
U
i
iKV
+3000 A
-3000 A
252 i
t
t
t
Sa grafika se vidi da je faznipomeraj izme|u u i i φ ~ π2 Reaktivna snaga pri polasku bi bila jako velika
Reaktivna snaga zavisi od sin α pa treba te`iti da se αzadr`ava u uzanoj oblasti u blizini nule To se posti`e meovitom regulacijom srednje vrednosti napona na motorima (Usr
i) odnosno istovremenom promenom otcepa graduatora i ugla paljenja tako da ugao ostane u blizini nule
Ako zahtev za umanjenje Umzadovoljimo poveanjem αdolazi do poveanja Q Zbog toga se α poveava samo do αgde je
αki-ti stepengraduatora
( ) ( )lowastminus=minus α
ππcos1
252
252
252
25122 ii ( )
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ minus
minus=lowast 112arccos
iiα
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
t
Ui zbogkomutacije
10 msec 20 msec
mjr
i UUπ2
=
Ovaj napon e imati i vie harmonike Dominantna komponenta ima u~estanost od 100 Hz i proporcionalna je mre`nom naponu (U100=kUm) Ova komponenta smeta Dominantna naizmeni~na komponenta struje je 100 Hz
Ia
t
Imax
Imin
ΔI
Z100=2π 100 ΣL
talasnost
(kreće se od 5 do 20)
100
100
ZU
I =Δ
srednjeII
IIII Δ
=+minus
=minmax
minmaxμ
Kod rednog motora momenat je proporcionalan kvadratu armaturne struje (pa je koeficijent valovitosti momenta vei ali ovo ne smeta jer je u odnosu na inercije obrtnih masa motora i mehani~kih delova ovo ima mali uticaj)
( ) ( )sMJs
s emR~~
1congω Ova valovitost nam smeta zbog
zagrevanja gubitaka u gvo`|u i komutacije
41 2μ+= ajr
aRMS II odavde se vidi da nee biti
velikog uticaja na poveano zagrevanje
Stator rednog motora na~injen je od livenog gvo`|a (nijelaminiran jer protiču jednosmerne struje pa nema vihornihstruja) Ovde me|utim fluks poseduje naizmeni~nukomponentu
F =N ip p p
ipc
provodnik
ip
t
Mo`e se uo~iti kontura C gde se javljaju vihorne struje Ovo podsea na transformator gde je primar namot pobude
ip
Iks
Lp
(kroz kratkospajajuće navojke)
pobudni namot
induktivnost rasipanja
Ip
Iks
ILP
ΦP
proporcionalnavalovitosti
pobudnifluks
Struja I p ima dve komponenteOvde jo naizmeni~na komponeneta fluksa kasni u odnosu na naizmeni~nukomponentu pobudnestruje što prouzrokuje probleme kod komutacije
Sam pulsacioni karakter pobudnog fluksa ne prouzrokuje probleme
FR
ia
+
GP
GP
PPΦR
Φp~Kroz pomone polove se proputa Ia u takvomsmeru da sekompenzuje reakcijaindukta Rotor ovih mašina je laminiran Φr
i Φpp nisu kolinearni pa se javlja fluks u zoni komutacije što ugro`ava komutacijuIa
Iks
IPPP
ΦPP
(kroz pp)
ovaj deo daje pobudu
ΦR
Zato se stator pravi laminiran (ovo je jedno od reenja) ili liveni stator + Lm ndash uveana vrednost motorne prigunice što poveava Z100 a ovo smanjuje talasnost (tada valovitost mora da se smanji ispod 10) Kod prvog reenja ~esto se pobuda antira sa jednim stalno priklju~enim otpornikom (nije mu svrha slabljenje polja)
Rx ~ 10 RpRx ltlt 2π 100 Lp
Svrha otpornika je da na sebe preuzme naizmen~inu komponentu struje
RxLppobudni namot
90 10
M
Tipi~ne veli~ine za ove motoreUn ~ 1000 divide 1500 VIn ~ 500 divide 1000 A
nn ~ 1000 divide 1500 obmin
Kod maina js proizvod Pn je ograni~en što je mana (ograni~ena je maksimalna brzina) Regulacija vu~ne sile će biti nedisipativna odnosno mora da postoji energetski pretvara~ koji će varirati srednju vrednost naponaTransformator može biti regulacioni (sa otcepima) pa se tako mo`e podeavati napon
Prema pretvara~u lokomotive delimo1 Diodne lokomotive (sa diodnim pretvara~em)2 Tiristorske lokomotive (sa tiristorskim pretvara~em)
pretvarač
Diodne lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
U = i middot 1 kV i [0 25]U= i middot m middot Ukv 25
isin
Nas interesuje srednja vrednost napona koji dolazi na motore Sekundarni napon se mora ekvivalentirati izvorom i unutranjom otpornou
~ M
Lm IM
Ui
~
~
+
-
Um
Le Xe
i
Uo
Ui
U
i +3000 A
-3000 A
t
t
tSαk
Na ldquoper unitrdquo bazi Xe= 015 divide 025
( ) QIU
IXUimU
ILS
k
Me
RMSKVsr
j
Me
asympasympprimeprimeprimeprimeang
primeprimeminussdotsdot
=
primeprimeasymp
2
225
22
2
αππ
Napon na motoru se mo`e podešavati samo skokovito Zbog ovog imamo pulsacioni (skokoviti) momenat odnosno karakter vu~ne sile što je loa osobina Loa osobina je jo to ovde nema rekuperativnog ko~enja (struja ne mo`e menjati smer niti napon mo`e da bude negativan) Zato ovde treba specijalna instalcija sa otpornikom za ko~enje (tada se skroz odvaja ispravlja~ od motora) Zbog ovoga se diodne lokomotive primenjuju na ravnim trasama
prirodnak-ka
ω
M
i=2524 k-ke
Tiristorske lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
Ovde postoji rekuperativno ko~enje (tada se prevezuju pobudni namotaji da bi im bila nezavisna pobuda) I ovdeje zadr`an autotransformator zbog umanjenja prividne i reaktivne snage na nivou kontaktnog voda
Pri polasku napon na motoru je relativno mali (Um rarr 150 V) Mo`emo podesiti ugao paljenja na vrednost blizu nuli(αrarr 0) Zato emo uzeti otcep koji daje mali napon (i = 2 ili 3) Tada je
iiiKV primeprime⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=prime=
2
252
252
Odavde se vidi da iako je pri polasku i veliko (3000 A) ikvostaje ispod 100 A
Alternativa odsustva graduatora je da ugao paljenja mora biti blizu π2 (αrarr π2) Tada su talasnioblici
U
i
iKV
+3000 A
-3000 A
252 i
t
t
t
Sa grafika se vidi da je faznipomeraj izme|u u i i φ ~ π2 Reaktivna snaga pri polasku bi bila jako velika
Reaktivna snaga zavisi od sin α pa treba te`iti da se αzadr`ava u uzanoj oblasti u blizini nule To se posti`e meovitom regulacijom srednje vrednosti napona na motorima (Usr
i) odnosno istovremenom promenom otcepa graduatora i ugla paljenja tako da ugao ostane u blizini nule
Ako zahtev za umanjenje Umzadovoljimo poveanjem αdolazi do poveanja Q Zbog toga se α poveava samo do αgde je
αki-ti stepengraduatora
( ) ( )lowastminus=minus α
ππcos1
252
252
252
25122 ii ( )
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ minus
minus=lowast 112arccos
iiα
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
Ia
t
Imax
Imin
ΔI
Z100=2π 100 ΣL
talasnost
(kreće se od 5 do 20)
100
100
ZU
I =Δ
srednjeII
IIII Δ
=+minus
=minmax
minmaxμ
Kod rednog motora momenat je proporcionalan kvadratu armaturne struje (pa je koeficijent valovitosti momenta vei ali ovo ne smeta jer je u odnosu na inercije obrtnih masa motora i mehani~kih delova ovo ima mali uticaj)
( ) ( )sMJs
s emR~~
1congω Ova valovitost nam smeta zbog
zagrevanja gubitaka u gvo`|u i komutacije
41 2μ+= ajr
aRMS II odavde se vidi da nee biti
velikog uticaja na poveano zagrevanje
Stator rednog motora na~injen je od livenog gvo`|a (nijelaminiran jer protiču jednosmerne struje pa nema vihornihstruja) Ovde me|utim fluks poseduje naizmeni~nukomponentu
F =N ip p p
ipc
provodnik
ip
t
Mo`e se uo~iti kontura C gde se javljaju vihorne struje Ovo podsea na transformator gde je primar namot pobude
ip
Iks
Lp
(kroz kratkospajajuće navojke)
pobudni namot
induktivnost rasipanja
Ip
Iks
ILP
ΦP
proporcionalnavalovitosti
pobudnifluks
Struja I p ima dve komponenteOvde jo naizmeni~na komponeneta fluksa kasni u odnosu na naizmeni~nukomponentu pobudnestruje što prouzrokuje probleme kod komutacije
Sam pulsacioni karakter pobudnog fluksa ne prouzrokuje probleme
FR
ia
+
GP
GP
PPΦR
Φp~Kroz pomone polove se proputa Ia u takvomsmeru da sekompenzuje reakcijaindukta Rotor ovih mašina je laminiran Φr
i Φpp nisu kolinearni pa se javlja fluks u zoni komutacije što ugro`ava komutacijuIa
Iks
IPPP
ΦPP
(kroz pp)
ovaj deo daje pobudu
ΦR
Zato se stator pravi laminiran (ovo je jedno od reenja) ili liveni stator + Lm ndash uveana vrednost motorne prigunice što poveava Z100 a ovo smanjuje talasnost (tada valovitost mora da se smanji ispod 10) Kod prvog reenja ~esto se pobuda antira sa jednim stalno priklju~enim otpornikom (nije mu svrha slabljenje polja)
Rx ~ 10 RpRx ltlt 2π 100 Lp
Svrha otpornika je da na sebe preuzme naizmen~inu komponentu struje
RxLppobudni namot
90 10
M
Tipi~ne veli~ine za ove motoreUn ~ 1000 divide 1500 VIn ~ 500 divide 1000 A
nn ~ 1000 divide 1500 obmin
Kod maina js proizvod Pn je ograni~en što je mana (ograni~ena je maksimalna brzina) Regulacija vu~ne sile će biti nedisipativna odnosno mora da postoji energetski pretvara~ koji će varirati srednju vrednost naponaTransformator može biti regulacioni (sa otcepima) pa se tako mo`e podeavati napon
Prema pretvara~u lokomotive delimo1 Diodne lokomotive (sa diodnim pretvara~em)2 Tiristorske lokomotive (sa tiristorskim pretvara~em)
pretvarač
Diodne lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
U = i middot 1 kV i [0 25]U= i middot m middot Ukv 25
isin
Nas interesuje srednja vrednost napona koji dolazi na motore Sekundarni napon se mora ekvivalentirati izvorom i unutranjom otpornou
~ M
Lm IM
Ui
~
~
+
-
Um
Le Xe
i
Uo
Ui
U
i +3000 A
-3000 A
t
t
tSαk
Na ldquoper unitrdquo bazi Xe= 015 divide 025
( ) QIU
IXUimU
ILS
k
Me
RMSKVsr
j
Me
asympasympprimeprimeprimeprimeang
primeprimeminussdotsdot
=
primeprimeasymp
2
225
22
2
αππ
Napon na motoru se mo`e podešavati samo skokovito Zbog ovog imamo pulsacioni (skokoviti) momenat odnosno karakter vu~ne sile što je loa osobina Loa osobina je jo to ovde nema rekuperativnog ko~enja (struja ne mo`e menjati smer niti napon mo`e da bude negativan) Zato ovde treba specijalna instalcija sa otpornikom za ko~enje (tada se skroz odvaja ispravlja~ od motora) Zbog ovoga se diodne lokomotive primenjuju na ravnim trasama
prirodnak-ka
ω
M
i=2524 k-ke
Tiristorske lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
Ovde postoji rekuperativno ko~enje (tada se prevezuju pobudni namotaji da bi im bila nezavisna pobuda) I ovdeje zadr`an autotransformator zbog umanjenja prividne i reaktivne snage na nivou kontaktnog voda
Pri polasku napon na motoru je relativno mali (Um rarr 150 V) Mo`emo podesiti ugao paljenja na vrednost blizu nuli(αrarr 0) Zato emo uzeti otcep koji daje mali napon (i = 2 ili 3) Tada je
iiiKV primeprime⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=prime=
2
252
252
Odavde se vidi da iako je pri polasku i veliko (3000 A) ikvostaje ispod 100 A
Alternativa odsustva graduatora je da ugao paljenja mora biti blizu π2 (αrarr π2) Tada su talasnioblici
U
i
iKV
+3000 A
-3000 A
252 i
t
t
t
Sa grafika se vidi da je faznipomeraj izme|u u i i φ ~ π2 Reaktivna snaga pri polasku bi bila jako velika
Reaktivna snaga zavisi od sin α pa treba te`iti da se αzadr`ava u uzanoj oblasti u blizini nule To se posti`e meovitom regulacijom srednje vrednosti napona na motorima (Usr
i) odnosno istovremenom promenom otcepa graduatora i ugla paljenja tako da ugao ostane u blizini nule
Ako zahtev za umanjenje Umzadovoljimo poveanjem αdolazi do poveanja Q Zbog toga se α poveava samo do αgde je
αki-ti stepengraduatora
( ) ( )lowastminus=minus α
ππcos1
252
252
252
25122 ii ( )
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ minus
minus=lowast 112arccos
iiα
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
Kod rednog motora momenat je proporcionalan kvadratu armaturne struje (pa je koeficijent valovitosti momenta vei ali ovo ne smeta jer je u odnosu na inercije obrtnih masa motora i mehani~kih delova ovo ima mali uticaj)
( ) ( )sMJs
s emR~~
1congω Ova valovitost nam smeta zbog
zagrevanja gubitaka u gvo`|u i komutacije
41 2μ+= ajr
aRMS II odavde se vidi da nee biti
velikog uticaja na poveano zagrevanje
Stator rednog motora na~injen je od livenog gvo`|a (nijelaminiran jer protiču jednosmerne struje pa nema vihornihstruja) Ovde me|utim fluks poseduje naizmeni~nukomponentu
F =N ip p p
ipc
provodnik
ip
t
Mo`e se uo~iti kontura C gde se javljaju vihorne struje Ovo podsea na transformator gde je primar namot pobude
ip
Iks
Lp
(kroz kratkospajajuće navojke)
pobudni namot
induktivnost rasipanja
Ip
Iks
ILP
ΦP
proporcionalnavalovitosti
pobudnifluks
Struja I p ima dve komponenteOvde jo naizmeni~na komponeneta fluksa kasni u odnosu na naizmeni~nukomponentu pobudnestruje što prouzrokuje probleme kod komutacije
Sam pulsacioni karakter pobudnog fluksa ne prouzrokuje probleme
FR
ia
+
GP
GP
PPΦR
Φp~Kroz pomone polove se proputa Ia u takvomsmeru da sekompenzuje reakcijaindukta Rotor ovih mašina je laminiran Φr
i Φpp nisu kolinearni pa se javlja fluks u zoni komutacije što ugro`ava komutacijuIa
Iks
IPPP
ΦPP
(kroz pp)
ovaj deo daje pobudu
ΦR
Zato se stator pravi laminiran (ovo je jedno od reenja) ili liveni stator + Lm ndash uveana vrednost motorne prigunice što poveava Z100 a ovo smanjuje talasnost (tada valovitost mora da se smanji ispod 10) Kod prvog reenja ~esto se pobuda antira sa jednim stalno priklju~enim otpornikom (nije mu svrha slabljenje polja)
Rx ~ 10 RpRx ltlt 2π 100 Lp
Svrha otpornika je da na sebe preuzme naizmen~inu komponentu struje
RxLppobudni namot
90 10
M
Tipi~ne veli~ine za ove motoreUn ~ 1000 divide 1500 VIn ~ 500 divide 1000 A
nn ~ 1000 divide 1500 obmin
Kod maina js proizvod Pn je ograni~en što je mana (ograni~ena je maksimalna brzina) Regulacija vu~ne sile će biti nedisipativna odnosno mora da postoji energetski pretvara~ koji će varirati srednju vrednost naponaTransformator može biti regulacioni (sa otcepima) pa se tako mo`e podeavati napon
Prema pretvara~u lokomotive delimo1 Diodne lokomotive (sa diodnim pretvara~em)2 Tiristorske lokomotive (sa tiristorskim pretvara~em)
pretvarač
Diodne lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
U = i middot 1 kV i [0 25]U= i middot m middot Ukv 25
isin
Nas interesuje srednja vrednost napona koji dolazi na motore Sekundarni napon se mora ekvivalentirati izvorom i unutranjom otpornou
~ M
Lm IM
Ui
~
~
+
-
Um
Le Xe
i
Uo
Ui
U
i +3000 A
-3000 A
t
t
tSαk
Na ldquoper unitrdquo bazi Xe= 015 divide 025
( ) QIU
IXUimU
ILS
k
Me
RMSKVsr
j
Me
asympasympprimeprimeprimeprimeang
primeprimeminussdotsdot
=
primeprimeasymp
2
225
22
2
αππ
Napon na motoru se mo`e podešavati samo skokovito Zbog ovog imamo pulsacioni (skokoviti) momenat odnosno karakter vu~ne sile što je loa osobina Loa osobina je jo to ovde nema rekuperativnog ko~enja (struja ne mo`e menjati smer niti napon mo`e da bude negativan) Zato ovde treba specijalna instalcija sa otpornikom za ko~enje (tada se skroz odvaja ispravlja~ od motora) Zbog ovoga se diodne lokomotive primenjuju na ravnim trasama
prirodnak-ka
ω
M
i=2524 k-ke
Tiristorske lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
Ovde postoji rekuperativno ko~enje (tada se prevezuju pobudni namotaji da bi im bila nezavisna pobuda) I ovdeje zadr`an autotransformator zbog umanjenja prividne i reaktivne snage na nivou kontaktnog voda
Pri polasku napon na motoru je relativno mali (Um rarr 150 V) Mo`emo podesiti ugao paljenja na vrednost blizu nuli(αrarr 0) Zato emo uzeti otcep koji daje mali napon (i = 2 ili 3) Tada je
iiiKV primeprime⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=prime=
2
252
252
Odavde se vidi da iako je pri polasku i veliko (3000 A) ikvostaje ispod 100 A
Alternativa odsustva graduatora je da ugao paljenja mora biti blizu π2 (αrarr π2) Tada su talasnioblici
U
i
iKV
+3000 A
-3000 A
252 i
t
t
t
Sa grafika se vidi da je faznipomeraj izme|u u i i φ ~ π2 Reaktivna snaga pri polasku bi bila jako velika
Reaktivna snaga zavisi od sin α pa treba te`iti da se αzadr`ava u uzanoj oblasti u blizini nule To se posti`e meovitom regulacijom srednje vrednosti napona na motorima (Usr
i) odnosno istovremenom promenom otcepa graduatora i ugla paljenja tako da ugao ostane u blizini nule
Ako zahtev za umanjenje Umzadovoljimo poveanjem αdolazi do poveanja Q Zbog toga se α poveava samo do αgde je
αki-ti stepengraduatora
( ) ( )lowastminus=minus α
ππcos1
252
252
252
25122 ii ( )
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ minus
minus=lowast 112arccos
iiα
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
Stator rednog motora na~injen je od livenog gvo`|a (nijelaminiran jer protiču jednosmerne struje pa nema vihornihstruja) Ovde me|utim fluks poseduje naizmeni~nukomponentu
F =N ip p p
ipc
provodnik
ip
t
Mo`e se uo~iti kontura C gde se javljaju vihorne struje Ovo podsea na transformator gde je primar namot pobude
ip
Iks
Lp
(kroz kratkospajajuće navojke)
pobudni namot
induktivnost rasipanja
Ip
Iks
ILP
ΦP
proporcionalnavalovitosti
pobudnifluks
Struja I p ima dve komponenteOvde jo naizmeni~na komponeneta fluksa kasni u odnosu na naizmeni~nukomponentu pobudnestruje što prouzrokuje probleme kod komutacije
Sam pulsacioni karakter pobudnog fluksa ne prouzrokuje probleme
FR
ia
+
GP
GP
PPΦR
Φp~Kroz pomone polove se proputa Ia u takvomsmeru da sekompenzuje reakcijaindukta Rotor ovih mašina je laminiran Φr
i Φpp nisu kolinearni pa se javlja fluks u zoni komutacije što ugro`ava komutacijuIa
Iks
IPPP
ΦPP
(kroz pp)
ovaj deo daje pobudu
ΦR
Zato se stator pravi laminiran (ovo je jedno od reenja) ili liveni stator + Lm ndash uveana vrednost motorne prigunice što poveava Z100 a ovo smanjuje talasnost (tada valovitost mora da se smanji ispod 10) Kod prvog reenja ~esto se pobuda antira sa jednim stalno priklju~enim otpornikom (nije mu svrha slabljenje polja)
Rx ~ 10 RpRx ltlt 2π 100 Lp
Svrha otpornika je da na sebe preuzme naizmen~inu komponentu struje
RxLppobudni namot
90 10
M
Tipi~ne veli~ine za ove motoreUn ~ 1000 divide 1500 VIn ~ 500 divide 1000 A
nn ~ 1000 divide 1500 obmin
Kod maina js proizvod Pn je ograni~en što je mana (ograni~ena je maksimalna brzina) Regulacija vu~ne sile će biti nedisipativna odnosno mora da postoji energetski pretvara~ koji će varirati srednju vrednost naponaTransformator može biti regulacioni (sa otcepima) pa se tako mo`e podeavati napon
Prema pretvara~u lokomotive delimo1 Diodne lokomotive (sa diodnim pretvara~em)2 Tiristorske lokomotive (sa tiristorskim pretvara~em)
pretvarač
Diodne lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
U = i middot 1 kV i [0 25]U= i middot m middot Ukv 25
isin
Nas interesuje srednja vrednost napona koji dolazi na motore Sekundarni napon se mora ekvivalentirati izvorom i unutranjom otpornou
~ M
Lm IM
Ui
~
~
+
-
Um
Le Xe
i
Uo
Ui
U
i +3000 A
-3000 A
t
t
tSαk
Na ldquoper unitrdquo bazi Xe= 015 divide 025
( ) QIU
IXUimU
ILS
k
Me
RMSKVsr
j
Me
asympasympprimeprimeprimeprimeang
primeprimeminussdotsdot
=
primeprimeasymp
2
225
22
2
αππ
Napon na motoru se mo`e podešavati samo skokovito Zbog ovog imamo pulsacioni (skokoviti) momenat odnosno karakter vu~ne sile što je loa osobina Loa osobina je jo to ovde nema rekuperativnog ko~enja (struja ne mo`e menjati smer niti napon mo`e da bude negativan) Zato ovde treba specijalna instalcija sa otpornikom za ko~enje (tada se skroz odvaja ispravlja~ od motora) Zbog ovoga se diodne lokomotive primenjuju na ravnim trasama
prirodnak-ka
ω
M
i=2524 k-ke
Tiristorske lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
Ovde postoji rekuperativno ko~enje (tada se prevezuju pobudni namotaji da bi im bila nezavisna pobuda) I ovdeje zadr`an autotransformator zbog umanjenja prividne i reaktivne snage na nivou kontaktnog voda
Pri polasku napon na motoru je relativno mali (Um rarr 150 V) Mo`emo podesiti ugao paljenja na vrednost blizu nuli(αrarr 0) Zato emo uzeti otcep koji daje mali napon (i = 2 ili 3) Tada je
iiiKV primeprime⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=prime=
2
252
252
Odavde se vidi da iako je pri polasku i veliko (3000 A) ikvostaje ispod 100 A
Alternativa odsustva graduatora je da ugao paljenja mora biti blizu π2 (αrarr π2) Tada su talasnioblici
U
i
iKV
+3000 A
-3000 A
252 i
t
t
t
Sa grafika se vidi da je faznipomeraj izme|u u i i φ ~ π2 Reaktivna snaga pri polasku bi bila jako velika
Reaktivna snaga zavisi od sin α pa treba te`iti da se αzadr`ava u uzanoj oblasti u blizini nule To se posti`e meovitom regulacijom srednje vrednosti napona na motorima (Usr
i) odnosno istovremenom promenom otcepa graduatora i ugla paljenja tako da ugao ostane u blizini nule
Ako zahtev za umanjenje Umzadovoljimo poveanjem αdolazi do poveanja Q Zbog toga se α poveava samo do αgde je
αki-ti stepengraduatora
( ) ( )lowastminus=minus α
ππcos1
252
252
252
25122 ii ( )
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ minus
minus=lowast 112arccos
iiα
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
ip
Iks
Lp
(kroz kratkospajajuće navojke)
pobudni namot
induktivnost rasipanja
Ip
Iks
ILP
ΦP
proporcionalnavalovitosti
pobudnifluks
Struja I p ima dve komponenteOvde jo naizmeni~na komponeneta fluksa kasni u odnosu na naizmeni~nukomponentu pobudnestruje što prouzrokuje probleme kod komutacije
Sam pulsacioni karakter pobudnog fluksa ne prouzrokuje probleme
FR
ia
+
GP
GP
PPΦR
Φp~Kroz pomone polove se proputa Ia u takvomsmeru da sekompenzuje reakcijaindukta Rotor ovih mašina je laminiran Φr
i Φpp nisu kolinearni pa se javlja fluks u zoni komutacije što ugro`ava komutacijuIa
Iks
IPPP
ΦPP
(kroz pp)
ovaj deo daje pobudu
ΦR
Zato se stator pravi laminiran (ovo je jedno od reenja) ili liveni stator + Lm ndash uveana vrednost motorne prigunice što poveava Z100 a ovo smanjuje talasnost (tada valovitost mora da se smanji ispod 10) Kod prvog reenja ~esto se pobuda antira sa jednim stalno priklju~enim otpornikom (nije mu svrha slabljenje polja)
Rx ~ 10 RpRx ltlt 2π 100 Lp
Svrha otpornika je da na sebe preuzme naizmen~inu komponentu struje
RxLppobudni namot
90 10
M
Tipi~ne veli~ine za ove motoreUn ~ 1000 divide 1500 VIn ~ 500 divide 1000 A
nn ~ 1000 divide 1500 obmin
Kod maina js proizvod Pn je ograni~en što je mana (ograni~ena je maksimalna brzina) Regulacija vu~ne sile će biti nedisipativna odnosno mora da postoji energetski pretvara~ koji će varirati srednju vrednost naponaTransformator može biti regulacioni (sa otcepima) pa se tako mo`e podeavati napon
Prema pretvara~u lokomotive delimo1 Diodne lokomotive (sa diodnim pretvara~em)2 Tiristorske lokomotive (sa tiristorskim pretvara~em)
pretvarač
Diodne lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
U = i middot 1 kV i [0 25]U= i middot m middot Ukv 25
isin
Nas interesuje srednja vrednost napona koji dolazi na motore Sekundarni napon se mora ekvivalentirati izvorom i unutranjom otpornou
~ M
Lm IM
Ui
~
~
+
-
Um
Le Xe
i
Uo
Ui
U
i +3000 A
-3000 A
t
t
tSαk
Na ldquoper unitrdquo bazi Xe= 015 divide 025
( ) QIU
IXUimU
ILS
k
Me
RMSKVsr
j
Me
asympasympprimeprimeprimeprimeang
primeprimeminussdotsdot
=
primeprimeasymp
2
225
22
2
αππ
Napon na motoru se mo`e podešavati samo skokovito Zbog ovog imamo pulsacioni (skokoviti) momenat odnosno karakter vu~ne sile što je loa osobina Loa osobina je jo to ovde nema rekuperativnog ko~enja (struja ne mo`e menjati smer niti napon mo`e da bude negativan) Zato ovde treba specijalna instalcija sa otpornikom za ko~enje (tada se skroz odvaja ispravlja~ od motora) Zbog ovoga se diodne lokomotive primenjuju na ravnim trasama
prirodnak-ka
ω
M
i=2524 k-ke
Tiristorske lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
Ovde postoji rekuperativno ko~enje (tada se prevezuju pobudni namotaji da bi im bila nezavisna pobuda) I ovdeje zadr`an autotransformator zbog umanjenja prividne i reaktivne snage na nivou kontaktnog voda
Pri polasku napon na motoru je relativno mali (Um rarr 150 V) Mo`emo podesiti ugao paljenja na vrednost blizu nuli(αrarr 0) Zato emo uzeti otcep koji daje mali napon (i = 2 ili 3) Tada je
iiiKV primeprime⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=prime=
2
252
252
Odavde se vidi da iako je pri polasku i veliko (3000 A) ikvostaje ispod 100 A
Alternativa odsustva graduatora je da ugao paljenja mora biti blizu π2 (αrarr π2) Tada su talasnioblici
U
i
iKV
+3000 A
-3000 A
252 i
t
t
t
Sa grafika se vidi da je faznipomeraj izme|u u i i φ ~ π2 Reaktivna snaga pri polasku bi bila jako velika
Reaktivna snaga zavisi od sin α pa treba te`iti da se αzadr`ava u uzanoj oblasti u blizini nule To se posti`e meovitom regulacijom srednje vrednosti napona na motorima (Usr
i) odnosno istovremenom promenom otcepa graduatora i ugla paljenja tako da ugao ostane u blizini nule
Ako zahtev za umanjenje Umzadovoljimo poveanjem αdolazi do poveanja Q Zbog toga se α poveava samo do αgde je
αki-ti stepengraduatora
( ) ( )lowastminus=minus α
ππcos1
252
252
252
25122 ii ( )
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ minus
minus=lowast 112arccos
iiα
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
FR
ia
+
GP
GP
PPΦR
Φp~Kroz pomone polove se proputa Ia u takvomsmeru da sekompenzuje reakcijaindukta Rotor ovih mašina je laminiran Φr
i Φpp nisu kolinearni pa se javlja fluks u zoni komutacije što ugro`ava komutacijuIa
Iks
IPPP
ΦPP
(kroz pp)
ovaj deo daje pobudu
ΦR
Zato se stator pravi laminiran (ovo je jedno od reenja) ili liveni stator + Lm ndash uveana vrednost motorne prigunice što poveava Z100 a ovo smanjuje talasnost (tada valovitost mora da se smanji ispod 10) Kod prvog reenja ~esto se pobuda antira sa jednim stalno priklju~enim otpornikom (nije mu svrha slabljenje polja)
Rx ~ 10 RpRx ltlt 2π 100 Lp
Svrha otpornika je da na sebe preuzme naizmen~inu komponentu struje
RxLppobudni namot
90 10
M
Tipi~ne veli~ine za ove motoreUn ~ 1000 divide 1500 VIn ~ 500 divide 1000 A
nn ~ 1000 divide 1500 obmin
Kod maina js proizvod Pn je ograni~en što je mana (ograni~ena je maksimalna brzina) Regulacija vu~ne sile će biti nedisipativna odnosno mora da postoji energetski pretvara~ koji će varirati srednju vrednost naponaTransformator može biti regulacioni (sa otcepima) pa se tako mo`e podeavati napon
Prema pretvara~u lokomotive delimo1 Diodne lokomotive (sa diodnim pretvara~em)2 Tiristorske lokomotive (sa tiristorskim pretvara~em)
pretvarač
Diodne lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
U = i middot 1 kV i [0 25]U= i middot m middot Ukv 25
isin
Nas interesuje srednja vrednost napona koji dolazi na motore Sekundarni napon se mora ekvivalentirati izvorom i unutranjom otpornou
~ M
Lm IM
Ui
~
~
+
-
Um
Le Xe
i
Uo
Ui
U
i +3000 A
-3000 A
t
t
tSαk
Na ldquoper unitrdquo bazi Xe= 015 divide 025
( ) QIU
IXUimU
ILS
k
Me
RMSKVsr
j
Me
asympasympprimeprimeprimeprimeang
primeprimeminussdotsdot
=
primeprimeasymp
2
225
22
2
αππ
Napon na motoru se mo`e podešavati samo skokovito Zbog ovog imamo pulsacioni (skokoviti) momenat odnosno karakter vu~ne sile što je loa osobina Loa osobina je jo to ovde nema rekuperativnog ko~enja (struja ne mo`e menjati smer niti napon mo`e da bude negativan) Zato ovde treba specijalna instalcija sa otpornikom za ko~enje (tada se skroz odvaja ispravlja~ od motora) Zbog ovoga se diodne lokomotive primenjuju na ravnim trasama
prirodnak-ka
ω
M
i=2524 k-ke
Tiristorske lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
Ovde postoji rekuperativno ko~enje (tada se prevezuju pobudni namotaji da bi im bila nezavisna pobuda) I ovdeje zadr`an autotransformator zbog umanjenja prividne i reaktivne snage na nivou kontaktnog voda
Pri polasku napon na motoru je relativno mali (Um rarr 150 V) Mo`emo podesiti ugao paljenja na vrednost blizu nuli(αrarr 0) Zato emo uzeti otcep koji daje mali napon (i = 2 ili 3) Tada je
iiiKV primeprime⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=prime=
2
252
252
Odavde se vidi da iako je pri polasku i veliko (3000 A) ikvostaje ispod 100 A
Alternativa odsustva graduatora je da ugao paljenja mora biti blizu π2 (αrarr π2) Tada su talasnioblici
U
i
iKV
+3000 A
-3000 A
252 i
t
t
t
Sa grafika se vidi da je faznipomeraj izme|u u i i φ ~ π2 Reaktivna snaga pri polasku bi bila jako velika
Reaktivna snaga zavisi od sin α pa treba te`iti da se αzadr`ava u uzanoj oblasti u blizini nule To se posti`e meovitom regulacijom srednje vrednosti napona na motorima (Usr
i) odnosno istovremenom promenom otcepa graduatora i ugla paljenja tako da ugao ostane u blizini nule
Ako zahtev za umanjenje Umzadovoljimo poveanjem αdolazi do poveanja Q Zbog toga se α poveava samo do αgde je
αki-ti stepengraduatora
( ) ( )lowastminus=minus α
ππcos1
252
252
252
25122 ii ( )
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ minus
minus=lowast 112arccos
iiα
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
Zato se stator pravi laminiran (ovo je jedno od reenja) ili liveni stator + Lm ndash uveana vrednost motorne prigunice što poveava Z100 a ovo smanjuje talasnost (tada valovitost mora da se smanji ispod 10) Kod prvog reenja ~esto se pobuda antira sa jednim stalno priklju~enim otpornikom (nije mu svrha slabljenje polja)
Rx ~ 10 RpRx ltlt 2π 100 Lp
Svrha otpornika je da na sebe preuzme naizmen~inu komponentu struje
RxLppobudni namot
90 10
M
Tipi~ne veli~ine za ove motoreUn ~ 1000 divide 1500 VIn ~ 500 divide 1000 A
nn ~ 1000 divide 1500 obmin
Kod maina js proizvod Pn je ograni~en što je mana (ograni~ena je maksimalna brzina) Regulacija vu~ne sile će biti nedisipativna odnosno mora da postoji energetski pretvara~ koji će varirati srednju vrednost naponaTransformator može biti regulacioni (sa otcepima) pa se tako mo`e podeavati napon
Prema pretvara~u lokomotive delimo1 Diodne lokomotive (sa diodnim pretvara~em)2 Tiristorske lokomotive (sa tiristorskim pretvara~em)
pretvarač
Diodne lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
U = i middot 1 kV i [0 25]U= i middot m middot Ukv 25
isin
Nas interesuje srednja vrednost napona koji dolazi na motore Sekundarni napon se mora ekvivalentirati izvorom i unutranjom otpornou
~ M
Lm IM
Ui
~
~
+
-
Um
Le Xe
i
Uo
Ui
U
i +3000 A
-3000 A
t
t
tSαk
Na ldquoper unitrdquo bazi Xe= 015 divide 025
( ) QIU
IXUimU
ILS
k
Me
RMSKVsr
j
Me
asympasympprimeprimeprimeprimeang
primeprimeminussdotsdot
=
primeprimeasymp
2
225
22
2
αππ
Napon na motoru se mo`e podešavati samo skokovito Zbog ovog imamo pulsacioni (skokoviti) momenat odnosno karakter vu~ne sile što je loa osobina Loa osobina je jo to ovde nema rekuperativnog ko~enja (struja ne mo`e menjati smer niti napon mo`e da bude negativan) Zato ovde treba specijalna instalcija sa otpornikom za ko~enje (tada se skroz odvaja ispravlja~ od motora) Zbog ovoga se diodne lokomotive primenjuju na ravnim trasama
prirodnak-ka
ω
M
i=2524 k-ke
Tiristorske lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
Ovde postoji rekuperativno ko~enje (tada se prevezuju pobudni namotaji da bi im bila nezavisna pobuda) I ovdeje zadr`an autotransformator zbog umanjenja prividne i reaktivne snage na nivou kontaktnog voda
Pri polasku napon na motoru je relativno mali (Um rarr 150 V) Mo`emo podesiti ugao paljenja na vrednost blizu nuli(αrarr 0) Zato emo uzeti otcep koji daje mali napon (i = 2 ili 3) Tada je
iiiKV primeprime⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=prime=
2
252
252
Odavde se vidi da iako je pri polasku i veliko (3000 A) ikvostaje ispod 100 A
Alternativa odsustva graduatora je da ugao paljenja mora biti blizu π2 (αrarr π2) Tada su talasnioblici
U
i
iKV
+3000 A
-3000 A
252 i
t
t
t
Sa grafika se vidi da je faznipomeraj izme|u u i i φ ~ π2 Reaktivna snaga pri polasku bi bila jako velika
Reaktivna snaga zavisi od sin α pa treba te`iti da se αzadr`ava u uzanoj oblasti u blizini nule To se posti`e meovitom regulacijom srednje vrednosti napona na motorima (Usr
i) odnosno istovremenom promenom otcepa graduatora i ugla paljenja tako da ugao ostane u blizini nule
Ako zahtev za umanjenje Umzadovoljimo poveanjem αdolazi do poveanja Q Zbog toga se α poveava samo do αgde je
αki-ti stepengraduatora
( ) ( )lowastminus=minus α
ππcos1
252
252
252
25122 ii ( )
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ minus
minus=lowast 112arccos
iiα
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
Tipi~ne veli~ine za ove motoreUn ~ 1000 divide 1500 VIn ~ 500 divide 1000 A
nn ~ 1000 divide 1500 obmin
Kod maina js proizvod Pn je ograni~en što je mana (ograni~ena je maksimalna brzina) Regulacija vu~ne sile će biti nedisipativna odnosno mora da postoji energetski pretvara~ koji će varirati srednju vrednost naponaTransformator može biti regulacioni (sa otcepima) pa se tako mo`e podeavati napon
Prema pretvara~u lokomotive delimo1 Diodne lokomotive (sa diodnim pretvara~em)2 Tiristorske lokomotive (sa tiristorskim pretvara~em)
pretvarač
Diodne lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
U = i middot 1 kV i [0 25]U= i middot m middot Ukv 25
isin
Nas interesuje srednja vrednost napona koji dolazi na motore Sekundarni napon se mora ekvivalentirati izvorom i unutranjom otpornou
~ M
Lm IM
Ui
~
~
+
-
Um
Le Xe
i
Uo
Ui
U
i +3000 A
-3000 A
t
t
tSαk
Na ldquoper unitrdquo bazi Xe= 015 divide 025
( ) QIU
IXUimU
ILS
k
Me
RMSKVsr
j
Me
asympasympprimeprimeprimeprimeang
primeprimeminussdotsdot
=
primeprimeasymp
2
225
22
2
αππ
Napon na motoru se mo`e podešavati samo skokovito Zbog ovog imamo pulsacioni (skokoviti) momenat odnosno karakter vu~ne sile što je loa osobina Loa osobina je jo to ovde nema rekuperativnog ko~enja (struja ne mo`e menjati smer niti napon mo`e da bude negativan) Zato ovde treba specijalna instalcija sa otpornikom za ko~enje (tada se skroz odvaja ispravlja~ od motora) Zbog ovoga se diodne lokomotive primenjuju na ravnim trasama
prirodnak-ka
ω
M
i=2524 k-ke
Tiristorske lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
Ovde postoji rekuperativno ko~enje (tada se prevezuju pobudni namotaji da bi im bila nezavisna pobuda) I ovdeje zadr`an autotransformator zbog umanjenja prividne i reaktivne snage na nivou kontaktnog voda
Pri polasku napon na motoru je relativno mali (Um rarr 150 V) Mo`emo podesiti ugao paljenja na vrednost blizu nuli(αrarr 0) Zato emo uzeti otcep koji daje mali napon (i = 2 ili 3) Tada je
iiiKV primeprime⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=prime=
2
252
252
Odavde se vidi da iako je pri polasku i veliko (3000 A) ikvostaje ispod 100 A
Alternativa odsustva graduatora je da ugao paljenja mora biti blizu π2 (αrarr π2) Tada su talasnioblici
U
i
iKV
+3000 A
-3000 A
252 i
t
t
t
Sa grafika se vidi da je faznipomeraj izme|u u i i φ ~ π2 Reaktivna snaga pri polasku bi bila jako velika
Reaktivna snaga zavisi od sin α pa treba te`iti da se αzadr`ava u uzanoj oblasti u blizini nule To se posti`e meovitom regulacijom srednje vrednosti napona na motorima (Usr
i) odnosno istovremenom promenom otcepa graduatora i ugla paljenja tako da ugao ostane u blizini nule
Ako zahtev za umanjenje Umzadovoljimo poveanjem αdolazi do poveanja Q Zbog toga se α poveava samo do αgde je
αki-ti stepengraduatora
( ) ( )lowastminus=minus α
ππcos1
252
252
252
25122 ii ( )
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ minus
minus=lowast 112arccos
iiα
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
Diodne lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
U = i middot 1 kV i [0 25]U= i middot m middot Ukv 25
isin
Nas interesuje srednja vrednost napona koji dolazi na motore Sekundarni napon se mora ekvivalentirati izvorom i unutranjom otpornou
~ M
Lm IM
Ui
~
~
+
-
Um
Le Xe
i
Uo
Ui
U
i +3000 A
-3000 A
t
t
tSαk
Na ldquoper unitrdquo bazi Xe= 015 divide 025
( ) QIU
IXUimU
ILS
k
Me
RMSKVsr
j
Me
asympasympprimeprimeprimeprimeang
primeprimeminussdotsdot
=
primeprimeasymp
2
225
22
2
αππ
Napon na motoru se mo`e podešavati samo skokovito Zbog ovog imamo pulsacioni (skokoviti) momenat odnosno karakter vu~ne sile što je loa osobina Loa osobina je jo to ovde nema rekuperativnog ko~enja (struja ne mo`e menjati smer niti napon mo`e da bude negativan) Zato ovde treba specijalna instalcija sa otpornikom za ko~enje (tada se skroz odvaja ispravlja~ od motora) Zbog ovoga se diodne lokomotive primenjuju na ravnim trasama
prirodnak-ka
ω
M
i=2524 k-ke
Tiristorske lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
Ovde postoji rekuperativno ko~enje (tada se prevezuju pobudni namotaji da bi im bila nezavisna pobuda) I ovdeje zadr`an autotransformator zbog umanjenja prividne i reaktivne snage na nivou kontaktnog voda
Pri polasku napon na motoru je relativno mali (Um rarr 150 V) Mo`emo podesiti ugao paljenja na vrednost blizu nuli(αrarr 0) Zato emo uzeti otcep koji daje mali napon (i = 2 ili 3) Tada je
iiiKV primeprime⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=prime=
2
252
252
Odavde se vidi da iako je pri polasku i veliko (3000 A) ikvostaje ispod 100 A
Alternativa odsustva graduatora je da ugao paljenja mora biti blizu π2 (αrarr π2) Tada su talasnioblici
U
i
iKV
+3000 A
-3000 A
252 i
t
t
t
Sa grafika se vidi da je faznipomeraj izme|u u i i φ ~ π2 Reaktivna snaga pri polasku bi bila jako velika
Reaktivna snaga zavisi od sin α pa treba te`iti da se αzadr`ava u uzanoj oblasti u blizini nule To se posti`e meovitom regulacijom srednje vrednosti napona na motorima (Usr
i) odnosno istovremenom promenom otcepa graduatora i ugla paljenja tako da ugao ostane u blizini nule
Ako zahtev za umanjenje Umzadovoljimo poveanjem αdolazi do poveanja Q Zbog toga se α poveava samo do αgde je
αki-ti stepengraduatora
( ) ( )lowastminus=minus α
ππcos1
252
252
252
25122 ii ( )
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ minus
minus=lowast 112arccos
iiα
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
Nas interesuje srednja vrednost napona koji dolazi na motore Sekundarni napon se mora ekvivalentirati izvorom i unutranjom otpornou
~ M
Lm IM
Ui
~
~
+
-
Um
Le Xe
i
Uo
Ui
U
i +3000 A
-3000 A
t
t
tSαk
Na ldquoper unitrdquo bazi Xe= 015 divide 025
( ) QIU
IXUimU
ILS
k
Me
RMSKVsr
j
Me
asympasympprimeprimeprimeprimeang
primeprimeminussdotsdot
=
primeprimeasymp
2
225
22
2
αππ
Napon na motoru se mo`e podešavati samo skokovito Zbog ovog imamo pulsacioni (skokoviti) momenat odnosno karakter vu~ne sile što je loa osobina Loa osobina je jo to ovde nema rekuperativnog ko~enja (struja ne mo`e menjati smer niti napon mo`e da bude negativan) Zato ovde treba specijalna instalcija sa otpornikom za ko~enje (tada se skroz odvaja ispravlja~ od motora) Zbog ovoga se diodne lokomotive primenjuju na ravnim trasama
prirodnak-ka
ω
M
i=2524 k-ke
Tiristorske lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
Ovde postoji rekuperativno ko~enje (tada se prevezuju pobudni namotaji da bi im bila nezavisna pobuda) I ovdeje zadr`an autotransformator zbog umanjenja prividne i reaktivne snage na nivou kontaktnog voda
Pri polasku napon na motoru je relativno mali (Um rarr 150 V) Mo`emo podesiti ugao paljenja na vrednost blizu nuli(αrarr 0) Zato emo uzeti otcep koji daje mali napon (i = 2 ili 3) Tada je
iiiKV primeprime⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=prime=
2
252
252
Odavde se vidi da iako je pri polasku i veliko (3000 A) ikvostaje ispod 100 A
Alternativa odsustva graduatora je da ugao paljenja mora biti blizu π2 (αrarr π2) Tada su talasnioblici
U
i
iKV
+3000 A
-3000 A
252 i
t
t
t
Sa grafika se vidi da je faznipomeraj izme|u u i i φ ~ π2 Reaktivna snaga pri polasku bi bila jako velika
Reaktivna snaga zavisi od sin α pa treba te`iti da se αzadr`ava u uzanoj oblasti u blizini nule To se posti`e meovitom regulacijom srednje vrednosti napona na motorima (Usr
i) odnosno istovremenom promenom otcepa graduatora i ugla paljenja tako da ugao ostane u blizini nule
Ako zahtev za umanjenje Umzadovoljimo poveanjem αdolazi do poveanja Q Zbog toga se α poveava samo do αgde je
αki-ti stepengraduatora
( ) ( )lowastminus=minus α
ππcos1
252
252
252
25122 ii ( )
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ minus
minus=lowast 112arccos
iiα
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
Ui
U
i +3000 A
-3000 A
t
t
tSαk
Na ldquoper unitrdquo bazi Xe= 015 divide 025
( ) QIU
IXUimU
ILS
k
Me
RMSKVsr
j
Me
asympasympprimeprimeprimeprimeang
primeprimeminussdotsdot
=
primeprimeasymp
2
225
22
2
αππ
Napon na motoru se mo`e podešavati samo skokovito Zbog ovog imamo pulsacioni (skokoviti) momenat odnosno karakter vu~ne sile što je loa osobina Loa osobina je jo to ovde nema rekuperativnog ko~enja (struja ne mo`e menjati smer niti napon mo`e da bude negativan) Zato ovde treba specijalna instalcija sa otpornikom za ko~enje (tada se skroz odvaja ispravlja~ od motora) Zbog ovoga se diodne lokomotive primenjuju na ravnim trasama
prirodnak-ka
ω
M
i=2524 k-ke
Tiristorske lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
Ovde postoji rekuperativno ko~enje (tada se prevezuju pobudni namotaji da bi im bila nezavisna pobuda) I ovdeje zadr`an autotransformator zbog umanjenja prividne i reaktivne snage na nivou kontaktnog voda
Pri polasku napon na motoru je relativno mali (Um rarr 150 V) Mo`emo podesiti ugao paljenja na vrednost blizu nuli(αrarr 0) Zato emo uzeti otcep koji daje mali napon (i = 2 ili 3) Tada je
iiiKV primeprime⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=prime=
2
252
252
Odavde se vidi da iako je pri polasku i veliko (3000 A) ikvostaje ispod 100 A
Alternativa odsustva graduatora je da ugao paljenja mora biti blizu π2 (αrarr π2) Tada su talasnioblici
U
i
iKV
+3000 A
-3000 A
252 i
t
t
t
Sa grafika se vidi da je faznipomeraj izme|u u i i φ ~ π2 Reaktivna snaga pri polasku bi bila jako velika
Reaktivna snaga zavisi od sin α pa treba te`iti da se αzadr`ava u uzanoj oblasti u blizini nule To se posti`e meovitom regulacijom srednje vrednosti napona na motorima (Usr
i) odnosno istovremenom promenom otcepa graduatora i ugla paljenja tako da ugao ostane u blizini nule
Ako zahtev za umanjenje Umzadovoljimo poveanjem αdolazi do poveanja Q Zbog toga se α poveava samo do αgde je
αki-ti stepengraduatora
( ) ( )lowastminus=minus α
ππcos1
252
252
252
25122 ii ( )
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ minus
minus=lowast 112arccos
iiα
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
Napon na motoru se mo`e podešavati samo skokovito Zbog ovog imamo pulsacioni (skokoviti) momenat odnosno karakter vu~ne sile što je loa osobina Loa osobina je jo to ovde nema rekuperativnog ko~enja (struja ne mo`e menjati smer niti napon mo`e da bude negativan) Zato ovde treba specijalna instalcija sa otpornikom za ko~enje (tada se skroz odvaja ispravlja~ od motora) Zbog ovoga se diodne lokomotive primenjuju na ravnim trasama
prirodnak-ka
ω
M
i=2524 k-ke
Tiristorske lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
Ovde postoji rekuperativno ko~enje (tada se prevezuju pobudni namotaji da bi im bila nezavisna pobuda) I ovdeje zadr`an autotransformator zbog umanjenja prividne i reaktivne snage na nivou kontaktnog voda
Pri polasku napon na motoru je relativno mali (Um rarr 150 V) Mo`emo podesiti ugao paljenja na vrednost blizu nuli(αrarr 0) Zato emo uzeti otcep koji daje mali napon (i = 2 ili 3) Tada je
iiiKV primeprime⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=prime=
2
252
252
Odavde se vidi da iako je pri polasku i veliko (3000 A) ikvostaje ispod 100 A
Alternativa odsustva graduatora je da ugao paljenja mora biti blizu π2 (αrarr π2) Tada su talasnioblici
U
i
iKV
+3000 A
-3000 A
252 i
t
t
t
Sa grafika se vidi da je faznipomeraj izme|u u i i φ ~ π2 Reaktivna snaga pri polasku bi bila jako velika
Reaktivna snaga zavisi od sin α pa treba te`iti da se αzadr`ava u uzanoj oblasti u blizini nule To se posti`e meovitom regulacijom srednje vrednosti napona na motorima (Usr
i) odnosno istovremenom promenom otcepa graduatora i ugla paljenja tako da ugao ostane u blizini nule
Ako zahtev za umanjenje Umzadovoljimo poveanjem αdolazi do poveanja Q Zbog toga se α poveava samo do αgde je
αki-ti stepengraduatora
( ) ( )lowastminus=minus α
ππcos1
252
252
252
25122 ii ( )
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ minus
minus=lowast 112arccos
iiα
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
Tiristorske lokomotive
kv
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
autotransformator(graduator)
GP otpornici zaslabljenje
polja
Ovde postoji rekuperativno ko~enje (tada se prevezuju pobudni namotaji da bi im bila nezavisna pobuda) I ovdeje zadr`an autotransformator zbog umanjenja prividne i reaktivne snage na nivou kontaktnog voda
Pri polasku napon na motoru je relativno mali (Um rarr 150 V) Mo`emo podesiti ugao paljenja na vrednost blizu nuli(αrarr 0) Zato emo uzeti otcep koji daje mali napon (i = 2 ili 3) Tada je
iiiKV primeprime⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=prime=
2
252
252
Odavde se vidi da iako je pri polasku i veliko (3000 A) ikvostaje ispod 100 A
Alternativa odsustva graduatora je da ugao paljenja mora biti blizu π2 (αrarr π2) Tada su talasnioblici
U
i
iKV
+3000 A
-3000 A
252 i
t
t
t
Sa grafika se vidi da je faznipomeraj izme|u u i i φ ~ π2 Reaktivna snaga pri polasku bi bila jako velika
Reaktivna snaga zavisi od sin α pa treba te`iti da se αzadr`ava u uzanoj oblasti u blizini nule To se posti`e meovitom regulacijom srednje vrednosti napona na motorima (Usr
i) odnosno istovremenom promenom otcepa graduatora i ugla paljenja tako da ugao ostane u blizini nule
Ako zahtev za umanjenje Umzadovoljimo poveanjem αdolazi do poveanja Q Zbog toga se α poveava samo do αgde je
αki-ti stepengraduatora
( ) ( )lowastminus=minus α
ππcos1
252
252
252
25122 ii ( )
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ minus
minus=lowast 112arccos
iiα
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
Ovde postoji rekuperativno ko~enje (tada se prevezuju pobudni namotaji da bi im bila nezavisna pobuda) I ovdeje zadr`an autotransformator zbog umanjenja prividne i reaktivne snage na nivou kontaktnog voda
Pri polasku napon na motoru je relativno mali (Um rarr 150 V) Mo`emo podesiti ugao paljenja na vrednost blizu nuli(αrarr 0) Zato emo uzeti otcep koji daje mali napon (i = 2 ili 3) Tada je
iiiKV primeprime⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=prime=
2
252
252
Odavde se vidi da iako je pri polasku i veliko (3000 A) ikvostaje ispod 100 A
Alternativa odsustva graduatora je da ugao paljenja mora biti blizu π2 (αrarr π2) Tada su talasnioblici
U
i
iKV
+3000 A
-3000 A
252 i
t
t
t
Sa grafika se vidi da je faznipomeraj izme|u u i i φ ~ π2 Reaktivna snaga pri polasku bi bila jako velika
Reaktivna snaga zavisi od sin α pa treba te`iti da se αzadr`ava u uzanoj oblasti u blizini nule To se posti`e meovitom regulacijom srednje vrednosti napona na motorima (Usr
i) odnosno istovremenom promenom otcepa graduatora i ugla paljenja tako da ugao ostane u blizini nule
Ako zahtev za umanjenje Umzadovoljimo poveanjem αdolazi do poveanja Q Zbog toga se α poveava samo do αgde je
αki-ti stepengraduatora
( ) ( )lowastminus=minus α
ππcos1
252
252
252
25122 ii ( )
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ minus
minus=lowast 112arccos
iiα
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
Alternativa odsustva graduatora je da ugao paljenja mora biti blizu π2 (αrarr π2) Tada su talasnioblici
U
i
iKV
+3000 A
-3000 A
252 i
t
t
t
Sa grafika se vidi da je faznipomeraj izme|u u i i φ ~ π2 Reaktivna snaga pri polasku bi bila jako velika
Reaktivna snaga zavisi od sin α pa treba te`iti da se αzadr`ava u uzanoj oblasti u blizini nule To se posti`e meovitom regulacijom srednje vrednosti napona na motorima (Usr
i) odnosno istovremenom promenom otcepa graduatora i ugla paljenja tako da ugao ostane u blizini nule
Ako zahtev za umanjenje Umzadovoljimo poveanjem αdolazi do poveanja Q Zbog toga se α poveava samo do αgde je
αki-ti stepengraduatora
( ) ( )lowastminus=minus α
ππcos1
252
252
252
25122 ii ( )
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ minus
minus=lowast 112arccos
iiα
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
Reaktivna snaga zavisi od sin α pa treba te`iti da se αzadr`ava u uzanoj oblasti u blizini nule To se posti`e meovitom regulacijom srednje vrednosti napona na motorima (Usr
i) odnosno istovremenom promenom otcepa graduatora i ugla paljenja tako da ugao ostane u blizini nule
Ako zahtev za umanjenje Umzadovoljimo poveanjem αdolazi do poveanja Q Zbog toga se α poveava samo do αgde je
αki-ti stepengraduatora
( ) ( )lowastminus=minus α
ππcos1
252
252
252
25122 ii ( )
⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ minus
minus=lowast 112arccos
iiα
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
α pri i-tom stepenu graduatora je jednako α=0 pri (i-1)-om stepenu graduatora (ako je potreban manji napon nego pri α ide se sa i-tog na (i-1)-vi stepen graduatora i ugao ide na α=0)
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
Rekuperativno ko~enje
Lm
M M M MU U
25 kV2 kV
i
U lt0i
P
I =4IM a
E
~
+ -
P1 P3 P4P2
Struja ima isti smer ali je napon negativan pa je protok snage u suprotnom smeru Za ovakav rad moraju se povezati krajevi armaturnog namotaja a pobuda serealizuje kao nezavisna Jedna~ina naponskog bilansa
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
π
απ
eLM
a
RMS
M XRR
UEI
primeprimeminus+minus
primeprime+=
24
cos22
02
cos224
=primeprime
minusprimeprime+minusminus Me
RMSMLMM
a IXUIRIREπ
απ
Im se mo`e podeavati otcepom graduatora i (odnosno Urms) i uglom paljenja α Promenom IM se podeava ko~enje
Maksimalna brzina lokomotive pri kojoj se mo`e rekuperativno ko~iti (bez slabljenja polja) zavisi od udaljenosti od podstanice
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
Ui
U
i
t
t
t
αk
Ui
U
i
t
t
t
αk
PUNOUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČPOLUUPRAVLJIVI TIRISTORSKI ISPRAVLJAČ
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
( )
απ
πα
παπ
πα
π
sin2
1
cos12
MRMS
MRMSMRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUIUS
IUP
IXUU
primeprime=
minusprimeprime=minusprimeprime=
=
primeprimeminus+primeprime=
απ
πα
π
sin22
2cos22
MRMS
MRMS
Mi
Me
RMSi
IUQ
IUSIUP
IX
UU
primeprime=
primeprime==
primeprimeminusprimeprime=
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije
Ovaj ispravlja~ se sastoji iz dva tiristora i dve diode Pokazuje se kao povoljnije reenje zbog Q (za isto α Q je duplo manje nego kodpunoupravljivog) Ovo reenje se primenjuje zato to nemo`e da radirekuperaciju
U praksi se koristi ovaj ispravlja~ sa Asimetri~nimokidanjem tiristora- U motornom režimu rada α(T2)= α(T4)=0 tj tiristoriT2 i T4 se ponašaju kao diode a α(T1)= α(T3)=αxtiristori T1 i T3 rade kaotiristori te ovaj ispravlja~radi kao poluupravljiviOvde postoji mogunostrada u re`imu rekuperacije