Тяговый генератор тепловозов 2ТЭ10М и 3ТЭ10М

/ Тепловоз ТЭ10М / Тяговый генератор тепловозов 2ТЭ10М и 3ТЭ10М

Тяговый генератор

Для преобразования механической энергии дизеля в электрическую и питания тяговых электродвигателей на тепловозах установлен тяговый генератор (рис. 93). При пуске дизеля генератор используется в качестве электродвигателя с последовательным возбуждением, получая питание от аккумуляторной батареи.

Генератор представляет собой десятиполюсную электрическую машину постоянного тока с независимым возбуждением. Обмотка возбуждения питается от якоря возбудителя В-600 двухмашинного агрегата А-706Б и создает основной магнитный поток. Схема регулирования возбуждения генератора обеспечивает использование всей свободной мощности и автоматическое регулирование напряжения генератора в соответствии с током, потребляемым электродвигателями в диапазоне от продолжительного тока до максимального напряжения.

Рис 90. Расположение электрооборудования на тепловозе:

1-приемные катушки АЛСН, 2-двухмашинный агрегат; 3-ящик дешнфратораи усилителя АЛСН, 4-электродвигатель отопнтельно-вентнляцнонного агрегата; 5-прожектор; 6-локомотивный светофор, 7-электропиевматическин клапанЭПК; 8-громкоговоритель радиостанции, 9-электродвигатель вентилятора кузова, 10-световой номер, 11-блокировка валоповоротиого устройства, 12-реле сброса нагрузки, 13-реле остановки дизеля; 14-коробка распре-лительная «Д» на дизеле;, 15-комбинированное реле давлення; 16-электро-пневматическне вентили открытия жалюзи, 17-тяговый электродвигатель; 18-буферный фонарь; 19-пульт управления радиостанцией, 20-пульт управ-ления тепловозом, 21-скоростемер, 22-переговорное устройство, 23-кнопка маневровой работы, 24-антенно-согласующее устройство радиостанции; 25-правая аппаратная камера, 26, 27-блоки радиостанции; 28-трансформатор стабилизирующий, 29-левая аппаратная камера, 30-тяговый генератор, 31-электродвигатель маслопрокачивающего насоса; 32-разъемы пожарной сигнализации; 33-электродвигатель топливоподкачивающего насоса, 34-коробка распределительная «К» на дизеле; 35-аккумуляторные ящики; 36- датчики пожарной сигнализации, 37-объединенный регулятор дизеля, 38-синхронный подвозбуднтель; 39, 40-датчики-реле Т35; 41-коробка распределительная, 42-электропиевматический клапан песочницы задней тележки;43-розетка междутепловозного соединения; 44-задний красный буферный фонарь, 45-задний белый буферный фонарь

Рис. 91 Расположение электрооборудования в левой аппаратной камере' 1-колодка с зажимами № 7, 2-4-концевые выключатели, 3-клапан песочницы (КЛП-2), 5- контакторы (слева направо» ВШ1, ВШ2), 6-резисторы ослабления возбуждения (СШ1-СШ6), 7-колодка с зажимами № 6, 8-^резисторы (слева направо СОР, СБТТ, СОУ, СОЗ, ССН), 9-резисторы (слева направо СТН, СТС, СВПВ, СРПТЗ), 10-выключатель автоматический (АУР), 11-блок выпрямителей (БВ2), 12-реле перехода (РПЗ), 13-реле времени (РВЗ, РВ4, РВ5), 14-трансформатор постоянного напряжения (ТПН), 15-выключатель аккумуляторной батареи (ВБ), 16-розетка штепсельная, 17-трансформатор распределительный (ТР), 18-переключатель электропневматический кулачковый (ПР), 19, 24 - блоки выпрямителей (БВ1-БВЗ), 20 - амплистат возбуждения (АВ), 21 - контакторы электромагнитные (Д1, Д2, ДЗ), 22 - шунт (104), 23 - колодки с зажимами (СК9, СКЮ, СК25), 24 - блоки выпрямителей (уравнители) (ПВ2, ПВЗ)
Рис. 92. Расположение электрооборудования в правой аппаратной камере: 1-выключатели концевые; 2-колодка с зажимами № 5; 3-выключатели АЛСН (А15, АІ7); 4- шунты (117, 103); 5-панель предохранителей (107); 6-панель резисторов (СВВ); 7-панель резисторов (СРПНЗ); 8-реле управления (РУ16); 9 -резисторы (слева направо: СУ1, СПР, СРПТ2, СРБ1, СРЕЗ, СБТ, СВГ); 10-блок боксования ББ (РБ1, РБ2, РБЗ); 11-панель резисторов (СРПН1, СРПН2); 12- контактор электромагнитный (КВ); 13-контактор электромагнитный (ВВ); 14-реле времени (РВ1); 15-резистор (102); 16-реле перехода (РП1, РП2); 17-блок выпрямителей (БВ); 18-резистор заряда аккумуляторной батареи (СЗБ); 19-панель реле управления (верхний ряд, слева направо: РУ2, РУ4, РУ5, РУ6, РУ7, РУ8, РУ9, РУ10, РУ12, РУ13; нижний ряд слева направо: РУ14, РУ15, РУ17, РУ19); 20-блок резисторов (БР); 21-регулятор напряжения (БРИ); 22-реле времени (РВ2); 23-реле заземления (Р3); 24-тумблеры (вверху «Освещение камер», внизу «Освещение дизельного помещения»); 25-разъединитель (ВРЗ); 26- контактор топливного насоса (КТН); 27-контактор (КМК); 28-тумблеры (вверху, слева направо: ПК.Р, «Локомотивная сигнализация», «Подкузовное освещение», «Маслопрокачивающий насос», «Световой номер», внизу-отключатели электродвигателей ОМІ-ОМ6); 29-переключатель аварийного режима (АР); 30- вольтметр с кнопками; ,?/-панель резисторов (115, 116, 120); 32-набор зажимов (СК8, СК20); 33-блок тахометрический (БТ); 34-блок выпрямителей (БДС); 35-набор зажимов (СК1-СК7); 36-панель резисторов (СУ2, СРЗ); 37-штепсельный разъем реостатных испытаний; 38-штепсельные разъемы «Ввод в депо»; 39-штепсельный разъем (РВИ); 40-контактор электромагнитный (КМН); 41-трансформаторы постоянного тока (ТПТ1-ТПТ4); 42-контакторы электропневматические (П1-П6); 43-датчик реле давления воздуха (РДВ)

Рис 93 Тяговый генератор ГП-31ІБ (продольный и поперечный разрезы)' 1-отверстия выброса охлаждающего воздуха, 2-лапа генератора, 3-роликоподшипник, 4- трубка подачи смазки, 5-коллектор, 6-подшипниковый щит, 7-щеткодержатели, 8-крышка кол лекторной камеры, 9-бракеты, 10-изоляторы, 11-поворотная траверса, 12-уравнители, 13- пусковая обмотка, 14-обмотка независимого возбуждения, 15-станина, 16-главный полюс, 17- добавочный полюс, 18-сердечник якоря, 19-обмотка добавочного полюса, 20-обмотка якоря, 21-воздухоподводящий патрубок, 22-корпус якоря, 23-электрощетки

Техническая характеристика генератора ГП-ЗІІБ

Система вентиляции генератора - независимая от отдельного вентилятора, установленного на его корпусе. Вал вентилятора получает вращение от верхнего коленчатого вала дизеля через карданную передачу и конический редуктор. Охлаждающий воздух поступает из атмосферы через фильтры, которые расположены в боковых стенках кузова и очищают воздух от пыли, дождя и снега. В случае пыльных и снежных бурь, а также при сильном дожде охлаждающий воздух следует забирать из кузова, использовав переключающее устройство, имеющееся на тепловозе. Охлаждающий воздух подается в генератор со стороны привода и разделяется на два потока, охлаждающих якорь и магнитную систему. Воздушный поток, охлаждающий якорь, в свою очередь разделяется на два потока: один из них, проходя по радиальным вентиляционным каналам якоря, охлаждает обмотку и сердечник якоря и выбрасывается в междуполюсное пространство, где смешивается с потоком, охлаждающим магнитную систему. Второй поток проходит между ленточными петушками коллектора и охлаждает коллектор. Воздушный поток, охлаждающий магнитную систему, проходит в междуполюсном пространстве и по зазору между якорем и полюсными сердечниками, отводя тепло от магнитной системы и наружной поверхности якоря. Воздушные потоки смешиваются в коллекторной камере подшипникового щита и выбрасываются из генератора через одно или два отверстия в подшипниковом щите.

Необходимо учитывать, что загрязнение и скопление пыли значительно ухудшают отвод тепла от охлаждаемых поверхностей и, следовательно, снижают срок службы изоляции, поэтому очень важно своевременно продувать генератор сухим, чистым сжатым воздухом. При обнаружении масла и дизельного топлива внутри генератора следует промыть чистым бензином все замасленные поверхности. Тяговый генератор состоит из четырех основных сборочных единиц: якоря, магнитной системы, подшипникового щита и патрубка.

Корпус якоря генератора выполнен в виде втулки, на наружной поверхности которой расположены ребра для размещения сердечника. Корпус якоря имеет со стороны привода фланец для соединения через эластичную муфту с коленчатым валом дизеля и свободный конусный конец вала для подсоединения переднего распределительного редуктора. Сердечник якоря набран из сегментных листов холоднокатаной электротехнической стали, стянутых шпильками в осевом направлении между обмоткодержателями. В радиальном направлении он закреплен клиновыми шпонками, а в осевом сердечник якоря разделен вентиляционными распорками на восемь пакетов. В пазах сердечника расположена обмотка якоря. Крепление обмотки якоря в пазах выполнено стеклотекстолитовыми клиньями. Лобовые части обмотки и уравнители 12 закреплены стеклобандажом. В качестве якорной обмотки (рис. 94) применена несимметричная двухходовая ступенчатая петлевая обмотка с полным числом уравнителей на паз. Выбор такой обмотки вызван необходимостью обеспечить требуемые параметры генератора при заданных габаритных размерах.

Известно, что получение симметричной двухходовой якорной обмотки возможно только при использовании уравнителей, соединяющих коллекторные пластины одного хода с головками обмоток другого хода, т. е. уравнительные соединения должны быть протянуты от коллектора под сердечником на противоположную сторону якоря к головкам обмотки. Учитывая сложность конструкции и большое количество паяных соединений, нельзя рассчитывать на надежность такой обмотки в эксплуатации. Поэтому была принята несимметричная двухходовая петлевая обмотка, позволяющая избежать применения таких уравнителей и ограничиться уравнительными соединениями, размещенными со стороны коллектора. Опыт показывает, что генераторы с такой обмоткой работают более устойчиво по сравнению с применявшейся ранее двухходовой (лягушачьей) обмоткой.

Интересно отметить, что двухходовые обмотки (несимметричные двухходовые обмотки в большей степени) склонны к созданию на поверхности коллектора разной по интенсивности расцветки коллекторных пластин. При этом возможны чередования двух темных и одной светлой или одной светлой и одной темной коллекторных пластин. Чередующаяся расцветка коллекторных пластин при наличии глянцевой политуры не вызывает их подгара. Но если поверхность коллекторных пластин становится матовой, то неизбежно появятся подгары коллекторных пластин. Во избежании глубокого выгорания меди коллекторных пластин и чрезмерного износа электрощеток при появлении даже незначительного подгара рекомендуется коллектор шлифовать.

Чередующееся потемнение вызывается прохождением через соседние пластины разной силы тока, т. е. по двум параллельным ветвям обмотки якоря протекает неодинаковый ток и под щетками на соседних коллекторных пластинах будет разная плотность тока. Избежать чередующегося подгара коллекторных пластин можно, если будут обеспечены: симметричная установка полюсов в магнитной системе; равномерная установка щеток по окружности коллектора; равномерное распределение коллекторных пластин по окружности; стабильность рабочей поверхности коллектора; нажатие на щетку в рекомендуемых пределах; чистота поверхности коллектора и периодическая протирка его салфеткой, смоченной в чистом бензине.

Не должно быть также нарушений паяных соединений обмотки якоря с петушками. Пайка разрезных задних головок (ступеньки) обмотки выполнена тугоплавким серебросодержащим припоем ПСр-15, а соединение обмотки с петушками коллектора - мягким припоем ПСр-2,5.

Коллектор якоря арочного типа. Коллекторная медь легирована небольшим количеством серебра. Каждая коллекторная пластина соединена с обмоткой якоря с помощью ленточной меди - «гибкого петушка». Гибкий петушок приварен к коллекторной пластине тугоплавким медно-фосфористым припоем. Через ленточные петушки под обмотку якоря может засасываться щеточная и другая пыль. Чтобы исключить образование токопроводящих мостиков и возможных витковых замыканий, торцовая стенка обмотко-держателя изолирована стеклотканью с эпоксидным связующим составом, а между гибкими петушками в месте соединения их с обмоткой якоря установлены пластмассовые прокладки, которые образуют сплошную арку. Место разъема между обмоткодержателем и кольцом из пластмассовых прокладок уплотнено асбестовым шнуром и стеклобандажной лентой.

Якорь дважды пропитан в электроизоляционном термореактивном лаке, покрыт эмалью горячей сушки и динамически балансирован. Класс изоляции обмотки якоря Р. Якорь в генераторе монтируется на одном сферическом роликовом подшипнике. Второй опорой якоря служит коренной подшипник коленчатого вала дизеля.

Магнитная система генератора состоит из станины 15 (см. рис. 93), главных 16 и добавочных 17 полюсов и межкатушечных соединений. Станина выполнена из листовой стали с малым содержанием углерода и имеет по бокам лапы для установки на поддизельной раме. По окружности станины болтами закреплены десять главных и десять добавочных полюсов. Каждый добавочный полюс состоит из изолированного сплошного стального сердечника и катушки, закрепленной на сердечнике с помощью немагнитных уголков, изоляционных прессованных рамок, пружинных элементов и стальной прокладки. Изоляция добавочного полюса класса В.

Сердечник главного полюса собран из тонкой холоднокатаной электротехнической стали. Катушки главного полюса имеют обмотку независимого возбуждения 14 и пусковую обмотку 13. Пусковая обмотка предназначена только для пуска дизеля. Класс изоляции катушек главных полюсов Н. Для возможности установки требуемого зазора между полюсными сердечниками и якорем, между полюсами и станиной предусмотрены регулировочные стальные прокладки.

Я1, Я2-начало и конец обмотки якоря, Н1, 42-начало и конец обмотки независимого возбуждения, П1-начало пусковой обмотки, Д2, П2-конец обмотки добавочных полюсов и пусковой обмотки

Рис 95 Схема соединения обмоток магнитной системы генератора ГП-31ІБ:

Таблица 4

Межкатушечные соединения обмотки независимого возбуждения выполнены соединительными проводами, а соединения пусковой обмотки и обмотки добавочных полюсов 19 - медными шинами. Схема внутренних соединений обмоток магнитной системы генератора приведена на рис. 95. Основные данные обмоток приведены в табл. 4.

Подшипниковый щит 6 (см. рис. 93) сварной, каркасной конструкции с выемной ступицей, которая служит опорой для наружного кольца подшипника и крепления крышек подшипникового узла. Выемная ступица обеспечивает возможность замены подшипника без полной разборки генератора и, следовательно, без съема генератора с тепловоза. Для удобства обслуживания щеток и щеткодержателей в подшипниковый щит встроена поворотная траверса 11, к которой при помощи изоляторов, крепятся десять бракетов с установленными на них щеткодержателями 7. Щеткодержатель снабжен рулонной пружиной, обеспечивающей практически постоянное нажатие на щетку независимо от ее износа.

При изготовлении щеткодержатели в зависимости от величины усилия нажатия комплектуются по двум группам: I группа - 16-18 Н; II группа - 18-20 Н, и на каждый генератор устанавливаются щеткодержатели только одной группы. На генераторе применены разрезные электрощетки марки ЭГ-14 с размерами (2X12,5) Х32Х64 мм.

Траверса поворачивается вращением вала поворотного устройства траверсы, который можно вращать ключом от валоповоротного устройства дизеля. После поворота траверсу следует установить и зафиксировать в том же положении, которое она занимала до поворота.

Патрубок 21 генератора служит для подвода охлаждающего воздуха к генератору и формирования потоков охлаждающего воздуха внутри генератора. Патрубок выполнен сварным из тонколистовой стали и имеет разъемы по вертикальной и горизонтальной осям.

Расположение электрооборудования на тепловозе 2ТЭ10М и 3ТЭ10М | Тепловоз 2ТЭ10М и 3ТЭ10М | Тяговый электродвигатель тепловозов 2ТЭ10М и 3ТЭ10М