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