Применение электродвигателей постоянного тока

Двигатель трамвая

Двигатели трамвая — чаще всего тяговые двигатели постоянного тока. В последнее время появилась электроника, позволяющая преобразовывать постоянный ток, которым питается трамвай, в переменный, что позволяет использовать двигатели переменного тока. От двигателей постоянного тока они выгодно отличаются тем, что практически не требуют технического ухода и ремонта (асинхронные двигатели переменного тока не имеют быстроизнашивающихся подводящих ток щёток и прочих трущихся деталей).

Для передачи вращающего момента от тягового электродвигателя к оси колёсной пары на трамвайных вагнонах используется карданно-редукторная передача (механический редуктор и карданный вал).

Система управления двигателем

Устройство регулирования тока через ТЭД называется системой управления. Системы управления (СУ) подразделяются на следующие виды:

• · В простейшем случае регулировка тока через двигатель осуществляется с помощью мощных сопротивлений, которые подключают последовательно с двигателем дискретно. Такая система управления бывает трёх типов:
• · Непосредственная система управления (НСУ) — исторически первый вид СУ на трамваях. Водитель посредством рычага, соединённого с контактами, непосредственно коммутирует сопротивление в электрических цепях ротора и обмоток ТД.
• · Косвенная неавтоматическая реостатно-контакторная система управления — в этой системе водитель с помощью педали или рычага контроллера осуществлял коммутацию низковольтных электрических сигналов, которыми управлялись высоковольтные контакторы.
• · Косвенная автоматическая РКСУ — в ней замыканием и размыканием контакторов управляет специальный серводвигатель. Динамика разгона и торможения определяется заранее заданной временной последовательностью в конструкции РКСУ. Узел коммутации силовой цепи в сборе с устройством-посредником иначе называется контроллером.
• · Тиристорно-импульсная система управления (ТИСУ) — СУ на базе сильноточных тиристоров, в которой необходимый по величине ток создаётся не коммутацией сопротивлений в цепи двигателя, а посредством формирования временной последовательности токовых импульсов заданной частоты и скважности. Изменяя эти параметры, можно изменять средний протекающий через ТЭД ток, а следовательно и управлять его вращающим моментом. Преимуществом перед РКСУ является больший коэффициент полезного действия, так как в ней сведены к минимуму тепловые потери в пусковых сопротивлениях силовой цепи, но торможение эта СУ обеспечивает, как правило, только электродинамическое.
• · Электронная система управления (транзисторная СУ) асинхронным ТЭД. Одно из самых экономичных по расходу электроэнергии и современных решений, но достаточно дорогостоящее и в ряде случаев довольно капризное (напр., неустойчиво к внешним воздействиям). Активное применение в таких системах управляющих программируемых микроконтроллеров создаёт опасность воздействия программных ошибок на функционирование всей системы в целом.