Возбудители и вспомогательные генераторы

/ Литература / Тепловозы: Основы теории и конструкция / Возбудители и вспомогательные генераторы

Возбудители предназначены для питания постоянным током обмотки независимого возбуждения тягового генератора непосредственно или через выпрямитель (синхронные), а вспомогательные генераторы - для питания различных нагрузок собственных нужд тепловоза (заряд аккумуляторной батареи, питание цепей управления и освещения, электродвигателей привода насосов, вентиляторов и др.). Вспомогательные синхронные генераторы большой мощности на новых тепловозах используются для питания асинхронных электродвигателей, обмотки возбуждения тягового генератора и др. Основные технические данные возбудителей и вспомогательных генераторов для выпускаемых и эксплуа тируемых тепловозов приведены в табл. 8.3.

Возбудители и вспомогательные генераторы постоянного тока имеют унифицированную конструкцию. Для уменьшения габаритных размеров, массы, а также упрощения монтажа и привода их на тепловозе они выполняются в виде двухмашинных агрегатов с общим валом. Наиболее распространенными и характерными по устройству и эксплуатации их возбудителей и вспомогательных генераторов являются агрегаты А706Б и МВТ25/9 + МВГ25/11, подвозбу-дитель ВС652 и возбудитель ВС650В.

Двухмашинный вспомогательный агрегат А706Б. Агрегат (рис. 8.19) включает возбудитель В600 и вспомогательный генератор ВГТ275/120. Конструкция этих машин имеет некоторые отличия от описанных ранее. Так, корпусы 12, 17 со стороны, противоположной коллектору, строго сцентрированы торцами и жестко свинчены вместе болтами 15. К другим торцам корпусов приварены гнутые ребра 7, 19 и ступицы, образующие подшипниковые щиты, закрытые крышками 8. В ступицы щитов вмонтированы капсулы 2 с подшипниками 1. Якоря 9, 18 обеих машин собраны на общем валу 20, а пластины их коллекторов 4 закреплены на втулке посредством опрес-совки высокопрочной пластмассой 3. Главные полюсы 13 магнитной системы возбудителя, кроме катушки независимого возбуждения 11, имеют размагничивающую катушку 10. А добавочные полюсы 14 обеих машин выполнены в виде моноблоков посредством заливки и запечки катушки с сердечником в эпоксидной смоле. Щеткодержатели 6 (со щетками) закреплены болтами к кольцевой изоляционной траверсе 5. Соединение и маркировка выводов обмоток обеих машин выполнены по схемам, приведенным на рис. 8.20. Охлаждение агрегата осуществляется встроенным центробежным вентилятором 16 (см. рис. 8.19), закрепленным на валу между якорями обеих машин и имеющим лопатки с обеих сторон несущего диска для забора охлаждающего воздуха со стороны коллекторов обеих машин и выброса его через люки над вентилятором в месте соединения корпусов.

У применяемых двухмашинных агрегатов на тепловозах ТЭМ2, ТЭЗ и некоторых других серий возбудители типов МВТ25/9 и ВТ275/120 выполнены соответственно с продольно и радиально расщепленными главными полюсами (рис. 8.21). Сердечники их имеют насыщаемый участок со значительно меньшим сечением, охватываемый дополнительно дифференциальной (встречной) обмоткой, по которой протекает ток якоря тягового генератора. Этим обеспечивается формирование внешней характеристики тягового генератора по гиперболической кривой и постоянство мощности дизеля во всем рабочем диапазоне нагрузки тепловоза.

Таблица 8.3

Машина

Тип

Род тока

Мощность, кВт

Напряжение, В

Ток, А

Частота вращения наибольшая, об/мин

К.п.д. наибольший, %

Масса, кг

Класс изоляции обмоток

Серии тепловоза

при указанном напряжении

наибольший кратковременный

Двухмашинные агрегаты: Возбудитель Вспомогательный генератор

МВТ25/9 МВГ25/П

«: 2 s

X

к

5,6 5,75

75 75

75 77

100 115

F

ТЭМ2, ТЭЗ

Возбудитель Вспомогательный

генератор

В600

ВГТ275/120

О

f-о о С

22,5 12

180 75

125 160

150 240

83 75,5

F

ТЭП60, М62, 2ТЭ10

Подвозбудитель

ВС652

X Я

41 >s ° ж S 5 °-т<

0,55

_

F

То же и ТЭМ2

Возбудитель

ВС650В

41 я х a о. = я s

V S

215 287

164 146

-

F

ТЭ116,ТЭП70, ТЭМ7

Ста ртер- генератор

ПС ГУ2 М2ПСГУХЛ2

50 55

ПО 110

455 800

1600 2000

3300 2000

72 72

800 1600

F Н

ТЭ116, ТЭП70 ГЭМ7, ТЭП85

Электродвигатель »

П2КУХЛ2 2П2КУХЛ2

к

S

к

25 37

по

280 400

-

1000 1450

81,2 84

550 550

Н F

2ТЭ121

ТЭ116, ТЭ130

>

П62М

о

S-

и

22,7

по

-

В

ТЭ116. 2ТЭ12

»

П21М

С

0,5

9,3

-

71,7

В

Все серии

П11М

0,29

ПО

4,06

18,5

В

То же

АМВ37-03М

-

Н

2ТЭ116

>

АМВ75

«ті £ ж

-

-

Н

2ТЭ121

>

4АЖ160М6-02

1 8.

7,5

-

-

Н

2ТЭ116

>

4АЖ225М6-02

S *

°- я

-

-

-

Н

2ТЭ116

»

ю

4АЖ200М6-02

С то

-

-

-

Н

2ТЭ116

ю СП

__

Двухмашинный вспомогательный агрегат типа А706Б Рис. 8.20. Схемы соединений обмоток электромашин агрегата А706Б:
Рис. 8.19. Двухмашинный вспомогательный агрегат типа А706Б Рис. 8.20. Схемы соединений обмоток электромашин агрегата А706Б:

о - возбудителя В600; б - вспомогательного генератора ВГТ275/120; «, к, к/, к1, н2, к2-начало и конец катушек полюсов; НИ, Н12- начало н конец обмотки независимого возбуждения; Н21, Н22- начало н конец размагничивающей обмотки; Ш1, Ш2- начало и конец обмотки параллельного возбуждения; Я1, Я2- начало и конец обмоткн якоря Стартер-генератор ПС Г. Применяется на тепловозах с электропередачей переменно-постоянного тока. Используется кратковременно в качестве электродвигателя для пуска дизеля (с питанием от аккумуляторной батареи) и постоянно - в качестве вспомогательного генератора для электроснабжения потребителей собственных нужд тепловоза. Он представляет собой (рис. 8.22) четы-рехполюсную электрическую машину постоянного тока с независимым возбуждением и самовентиляцией.

Особенностью конструкции стартер-генератора является наличие пусковой обмотки на главных полюсах магнитной системы (для работы в режиме электродвигателя при пуске дизеля), закрепление пластин на втулке коллектора с помощью общей гайки (вместо болтов), выполнение подшипниковых щитов в виде плоских дисков с окнами, закрытыми щитками. В остальном конструкция составных частей и правила эксплуатации стартер-генератора аналогичны ранее описанным электрома-

Устройство расщепленных полюсов возбудителей:
Рис. 8.21. Устройство расщепленных полюсов возбудителей:

а - продольного расщепления; б - поперечного расщепления; 1, 7-катушка независимого возбуждения; 2, 10- катушка дифференциальная; 3, 8 н 5, 9- насыщаемый н ненасыщаемый участки сердечника; 4-катушка параллельного возбуждения; 6-немагнитная (латунная) проставка шинам. Соединение и маркировка выводов обмоток выполнены по схеме, приведенной на рис. 8.23.

Для некоторых новых мощных тепловозов стартер-генераторы выполняют в виде однокорпусных агрегатов из двух одинаковых машин с якорями на общем валу - 2ПСГ.

Синхронный подвозбудитель ВС652. Применяется на большинстве тепловозов с электропередачей постоянного тока для независимого возбуждения возбудителя тягового генератора (через выпрямители) вместо ранее применявшихся агрегатов А703, А705А и подвозбудителя ГС500А. Он представляет собой (рис. 8.24) однофазную четырехполюсную синхронную электрическую машину обращенного типа [обмотка возбуждения расположена на полюсах, закрепленных к неподвижному корпусу, а э.д.с. наводится в обмотке вращающегося ротора (якоря) и снимается с контактных колец]. Корпус 11 изготовлен из стальной трубы. Он имеет со стороны контактных колец монтажно-смотровые окна, закрытые быстросъемной крышкой, и в нижней части опорные лапы для установки и крепления подвозбудителя. Во внутреннюю расточку корпуса запрессован изготовленный из стальной трубы массивный магнитопровод 10, а к торцам его закреплены болтами подшипниковые щиты 3. Щиты выполнены в виде плоских дисков с окнами, закрытыми жалюзийными щитками 2 для входа и выхода охлаждающего воздуха. Полюсы состоят из литого сердечника 8 и катушки 7. Якорь собран на валу 13, имеет сердечник 9 из листов электротехнической стали, всыпную обмотку 6, соединенную с контактными кольцами 5, и опирается на подшипники 1. Щеткодержатели (со щетками) 4 закреплены к изоляционной траверсе. Соединение и маркировка выводов обмоток подвозбудителя выполнены по схеме, приведенной на рис. 8.25, а. Охлаждение подвозбудителя осуществляется естественным способом. Добавление свежей смазки в под-

Стартер-генератор типа ПСГ: 1-коробка выводов обмоток; 2-кольцевой замок быстросъемной крышки люка; 3, 19- подшипники; 4- масленка; 5, 18- подшипниковые шиты; 6- кронштейн (бракет); 7- коллектор; 8- щеткодержатели со щетками; 9-корпус; 10-обмотка якоря; 11, 12-катушка и сердечник добавочного полюса; 13- сердечник якоря; 14-сердечник главного полюса; 15, 16-катушки пусковая и независимого возбуждения; 17- вентилятор; 20- приводной конец вала якоря Рис. 8.23. Схема соединений обмоток стартер-генератора ПСГ:
Рис. 8.22. Стартер-генератор типа ПСГ: 1-коробка выводов обмоток; 2-кольцевой замок быстросъемной крышки люка; 3, 19- подшипники; 4- масленка; 5, 18- подшипниковые шиты; 6- кронштейн (бракет); 7- коллектор; 8- щеткодержатели со щетками; 9-корпус; 10-обмотка якоря; 11, 12-катушка и сердечник добавочного полюса; 13- сердечник якоря; 14-сердечник главного полюса; 15, 16-катушки пусковая и независимого возбуждения; 17- вентилятор; 20- приводной конец вала якоря Рис. 8.23. Схема соединений обмоток стартер-генератора ПСГ:

н, к, н1, к!- начало и конец катушек полюсов; Я/, П2- начало обмотки якоря и конец пусковой обмотки; Н1, Н2- начало и конец обмотки независимого возбуждения; Д2- конец обмотки добавочных полюсов; П1- начало пусковой обмотки. Штриховыми линиями показаны соединения катушек со стороны, противоположной коллектору шипники в эксплуатации производится через шариковую масленку 12 и трубку. В эксплуатации внимание следует обращать на исправность и качество привода подвозбудителя, состояние контактных колец и щеточного токосъема, изоляции и подшипников.

Синхронный возбудитель ВС650В.

Применяется для возбуждения (через выпрямители) тяговых синхронных генераторов новых тепловозов с электропередачей переменно-постоянного тока. По конструкции (рис. 8.26), установке и условиям эксплуатации на тепловозах возбуди-

Схемы соединений обмоток синхронных возбудителей:
Рис. 8.25. Схемы соединений обмоток синхронных возбудителей:

а - подвозбудителя ВС652; б - возбудителя ВС650В; н, к - начало и конец катушек полюсов; С1, С2- начало и конец обмотки якоря; И1, И2- начало и конец обмотки независимого, возбуждения Рис. 8.26. Синхронный возбудитель типа ВС650В:

1- подшипник; 2, 13- подшипниковые щиты; 3- контактные кольца; 4- щеткодержатели со щетками; 5- соединение обмотки якоря с контактными кольцами; 6, 11- обмотка и сердечник якоря; 7, 9- катушка н сердечник полюса; 8- корпус; 10- стержень демпферной обмотки; 12- вентилятор; 14- приводной конец вала якоря тель аналогичен описанному подвоз-будителю ВС652, но имеет восьми-полюсное исполнение обмотки возбуждения без дополнительного маг-нитопровода в корпусе. Схема соединения обмоток возбудителя приведена на рис. 8.25, б.

⇐ | Тяговые электродвигатели | | Тепловозы: Основы теории и конструкция | | Вспомогательные электродвигатели | ⇒