电力牵引:贝恩-埃申堡再生制动方案


牵引电动机电制动的方法,其中电动机保持连接到供电线路并将其制动能量返回到供电系统,称为**再生制动**。

图 1 显示了**贝恩-埃申堡再生制动方案**的连接图。在此方案中,使用辅助变压器来励磁牵引电动机的励磁绕组。牵引电动机的电枢通过分接开关连接到主变压器。

如图所示的连接图,在牵引电动机的电枢和分接开关之间插入一个扼流圈或铁芯电抗器(电抗器-I)。一个与电阻 R 串联的换向极绕组(用 C 表示)与另一个铁芯电抗器(电抗器-II)并联,以获得换向磁通的正确相位(超前)。

这里,励磁绕组中流动的电流 (𝐼𝑓) 将滞后于分接开关上的电压 (V) 约 90°,并且电动机电枢中产生的电动势 (E) 将与励磁电流 (𝐼𝑓) 同相。作用在电抗器-I 上的电压将是电压 (V) 和电动势 (E) 的相量差。电枢电流 (𝐼𝑎) 滞后于电抗器-I 上的电压约 90°。贝恩-埃申堡再生制动方案的相量图如图 2 所示。

从相量图可以清楚地看出,对于分接开关上的给定电压,并且忽略损耗,则

产生的制动转矩为

$$\mathrm{制动转矩 \: \propto \mathit{I_{a}\, }cos\, \psi}$$

返回到供电系统的功率为

$$\mathrm{返回功率\: \propto \mathit{I_{a}\, }cos\, \alpha }$$

因此,对于恒定的励磁,从相量图可以得出以下结论:

  • 制动转矩在所有速度下近似恒定。

  • 电抗器-I 吸收的视在功率(伏安)大于牵引电动机电枢产生的视在功率。

  • 所产生功率的功率因数约为 0.7,这被认为是低功率因数。但是,这种低功率因数不被认为是一个严重的缺点,因为贝恩-埃申堡方案操作简单、可靠、稳定且不受自励的影响。

更新于: 2022-05-19

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