Основные агрегаты

/ Тепловозы серии ДА и ДБ / Основные агрегаты

Электрооборудование тепловоза ДА составляют следующие основные агрегаты и аппараты: главный генератор, возбудитель, вспомогательный генератор, тяговые моторы, аккумуляторная батарея, электроаппаратура, соединительные провода и шины.

Главный генератор. Главный генератор (фиг. 20) служит для преобразования механической энергии дизеля в электрическую энергию, которая используется для питания тяговых моторов. Кроме того, главный генератор превращается в мотор при электрическом запуске двигателя.

Генератор имеет восемь главных и восемь дополнительных полюсов и такое же количество щёткодержателей.

На главных полюсах расположены две обмотки: независимая обмотка возбуждения и пусковая обмотка (фиг. 21).

Якорь генератора соединён непосредственно с фланцем коленчатого вала дизеля. Другой конец якоря, со стороны коллектора, опирается на роликовый подшипник самоустанавливающегося типа. Таким образом, генератор имеет один подшипник, что облегчает правильную установку якоря при монтаже генератора (фиг. 22).

Конец якоря со стороны дизеля соединён с вентилятором. Воздух для охлаждения проходит от коллектора через продольные каналы якоря, а также над поверхностью якоря и полюсов.

Якорь имеет вращение против часовой стрелки, если смотреть со стороны коллектора.

Корпус генератора соединён при помощи фланца непосредственно с картером дизеля.

Возбуждение генератора и его характеристика. Независимая обмотка возбуждения генератора питается током от возбудителя. В возбудителе имеется специальная размагничивающая обмотка, через которую проходит весь ток от генератора (см. схему электрических соединений, фиг. 31).

Чем больше ток, тем ниже напряжение возбудителя, а следовательно, и напряжение генератора.

7 - съёмная крышка коллектора, 2-замок крышки, 3- трубка для запрессовки смазки в подшипник, 4-нип- 13-пель трубки для запрессовки смазки, 5-болт для крышки подшипника, б-гайка подшипника, 7 - наружная крышка подшипника, 8- сварной фланец корпуса, 9-болт для крепления щёткодержателя, 10 - колодка для крепления шины, 7 7 - наконечники силовых кабелей, 12-наконечники проводов независимой обмотки главных полюсов, 13-болты крепления главных полюсов

Фиг. 20. Главный генератор

При увеличении нагрузки генератора выше 800 а напряжение его начинает уменьшаться обратно пропорционально силе тока (фиг. 23). Такая зависимость напряжения от тока, или характеристика главного генератора, предохраняет генератор (и дизель) от перегрузки и обеспечивает плавное переключение тяговых моторов с сериесного на сериес-параллельное соединение.

Щётки ищёткодержатели. На генераторе установлены щёткодержатели сдвоенного типа. Это значительно улучшает условия коммутации и облегчает регулировку равномерного нажатия щёток.

Каждая сдвоенная щётка состоит комплектно из набегающей и сбегающей щёток.

Набегающие щётки установлены под углом 30°, а сбегающие щётки- под углом 10°.

Нормальное давление на каждую щётку равно 1,1 кг и может регулироваться пружиной путём перестановки концов пружины по зарубкам. При этом может быть пять положений согласно таблице (фиг. 24). Необходимо следить, чтобы давления всех щёток были строго одинаковы. Для новых щёток пружины должны быть нормально в четвёртом положении.

Фиг. 21. Схема электрических соединений главного генератора

1-шпоночная канавка, 2-уравнительные соединения на каждом пятом сегменте

При установке новых щёток они должны быть пригнаны к коллектору при помощи мелкой стеклянной бумаги. Для этого нужно положить бумагу под щётку и протянуть в направлении вращения коллектора.

Нельзя устанавливать щётки разных сортов. Следует тщательно проверять положение шунтов на щётках. Шунты не должны задевать за что-либо, крепление их к щёткодержателям должно быть плотное.

Агрегат «Вспомогательный генератор-возбудитель». Вспомогательный генератор мощностью 5 кет даёт ток для цепей освещения, управления, для питания шунтовой обмотки возбудителя и для зарядки аккумуляторной батареи.

Напряжение вспомогательного генератора 75 в и постоянно поддерживается на такой величине при помощи регулятора напряжения при всех оборотах двигателя.

Вспомогательный генератор имеет шесть главных и шесть дополнительных полюсов.

Число щёткодержателей - четыре (фиг. 25), что сделано для упрощения ухода за ними.

Фиг. 22. Продольный разрез главного генератора

7-вал, 2 - внутренняя крышка подшипника, 3- отражатели, 4-подшипник, 5-наружная крышка подшипника, д-гайка подшипника, 7-установочный винт, 8 - болт для крышек подшипника' 9-смотровая пробка, 70-ниппель для смазки, 77-фланец корпуса, 7.2-шины для соединения щёткодержателей, 13- опора щеткодержателя, 14-болт для крепления щёткодержателя, 15-щёткодержатель, 76-крышка коллектора, 77-коллектор, 18-обмотка якоря, 79-уравнительное соединение, 20-полюсные катушки, 2 7-корпус генератора, 22-вентилятор, 23-болт вентилятора, 24-болт для крепления фланца к корпусу генератора, 25 - соединительный болт шины

Возбудитель питает током независимую обмотку главного генератора. Он испытывается и регулируется комплектно с главным генератором, номер которого указан на табличке возбудителя. Поэтому применять возбудитель для питания другого генератора не следует во избежание искажения характеристики главного генератора.

Возбудитель имеет четыре главных полюса. Дополнительных полюсов нет. На главных полюсах имеются две обмотки:

а) шунтовая обмотка, которая питается током от вспомогательного генератора,

б) размагничивающая встречная, или диференциальная обмотка, через которую проходит весь ток от главного генератора (фиг. 25).

Конструктивно вспомогательный генератор и возбудитель представляют один агрегат. Якори обеих машин расположены на одном валу, корпус общий (фиг. 26).

Агрегат приводится в движение ремённой передачей клиновидного сечения через шкив. Охлаждение происходит воздухом при помощи вентилятора, расположенного в средней части агрегата.

Тяговые моторы. Тяговые моторы получают электрическую энергию от главного генератора и превращают её в механическую работу для передвижения тепловоза.

Тяговый мотор имеет закрытый корпус четырёхгранной формы,

■Фиг. 23.

Характеристика главного генератора

Установка ноицов пруі

ттЬщт

одержатет

Наложение

ПозЬі

концов пружиної

левЬш

провЬіи

Первое

і

і

Второе

г

і

Іретде

2

г

Четвертеє

і

г

Пятое

3

з

Фиг. 24. Установка кої'цов пружины щёткодержателя главного генератора
Фиг. 26. Продольный разрез вспомогательного генератора и возбудителя

7-вал, 2-корпус подшипника (возбудителя), г-гайка подшипника (возбудителя) 4-подшипник (возбудителя), 5-внутренний отражатель (возбудителя), б-распорная гильза (возбудителя), 7-коллектор (возбудителя), 8-крышка подшипника, 9-соединительная плита (возбудителя), 10-крепящий болт щеткодержателя, 11-опора щёткодержателя (возбудителя), 12-кольцевые шины щёткодержателя (возбудителя), 13- щёткодержатель, 14-обмотка якоря (возбудителя), 15 - катушки возбуждения (возбудитель), 16 - орпус (возбудителя), 17-болты крепления полюсов (возбудителя), 18-веьтилятор, 19-соединительные болты, 20-болты полюсного сердечника, 27-корпус (вспомогательного генератора), 22-катушка главного полюса (вспомогательного генератора), 23-обмотка якоря (вспомогательного генератора), 24-кольцевые шины щёткодержателя (вспомогательного генератора), 25-опора Щёткодержателя (вспомогательного генератора), 26*-ниппель для смазки, 27-распорная гильза (вспомогательного генератора), 28-коллектор (вспомогательного генератора), 29 - крышка подшипника (вспомогательного генератора), 30-гайка подшипника (вспомогательного генератора), 31 - подшипник (вспомогательного генератора), 32 -шайба Гровера, 33-внутренний Отражатель, 34- втулка (вспомогательного генератора), 35-соединительная плита (вспомогательного генератора), 36-сливной штуцер, 37-шайба Гровера (возбудителя), 38-прокладка (возбудителя), 39-прокладка (вспомогательного генератора)

с одним верхним и двумя нижними смотровыми люками. Помимо этого корпус мотора имеет сверху вентиляционное окно для принудительной (независимой) вентиляции. Охлаждающий воздух поступает в тяговый мотор через это окно со стороны коллектора и выходит с противоположной стороны через отверстия в торцевой части корпуса и подшипникового щита г.

Якорь поддерживается с двух сторон роликовыми подшипниками, расположенными в подшипниковых щитах.

Тяговый мотор, показанный на фиг. 27 и 28, с одной стороны опирается на ось колёсной пары при помощи двух люлечных подшипников, а с другой стороны благодаря приливу в корпусе мотора опирается на пружинную траверсу рамы тележки, образуя так называемую «трамвайную подвеску».

Характеристика тягового мотора. Тяговый мотор - четырёхполюсный, с четырьмя дополнительными полюсами

1 В корпусе тягового мотора имеется ещё одно вентиляционное окно, расположенное сбоку. На описываемом тепловозе это окно не применяется и закрыто заглушкой на болтах.

и четырьмя щёткодержателями. Обмотки возбуждения соединены последовательно с якорем; таким образом, тяговый мотор имеет се-риесную характеристику.

Такая характеристика обеспечивает большую силу тяги при больших токах и малых скоростях при сравнительно низком вольтаже. При больших скоростях, наоборот, сила тока, а следовательно, и сила тяги значительно уменьшаются, что составляет недостаток сериесных моторов (фиг. 29).

Этот недостаток частично компенсируется применением шунтирования обмоток возбуждения тягового мотора.

Схема электрических соединений тягового мотора показана на фиг. 30.

Аккумуляторная батарея. Аккумуляторная батарея предназначена для электрического запуска двигателя» для питания цепей освещения и управления при неработающем дизеле.

Уход за аккумуляторной батареей. При правильном уходе аккумуляторная батарея может работать очень долго без каких-либо неисправностей, нуждаясь лишь в добавлении время от времени дестиллированной воды. Чрезвычайно важно при уходе соблюдение чистоты и правильного режима заряда.

Крышки элементов регулярно должны тщательно протираться. Перемычки и контакты должны тщательно промазываться вазелином.

Наинизшим уровнем электролита является верх эбонитовой- предохранительной решётки, а наивысшим - низ наполнительной трубки элемента (фиг. 30а), при этом уровень электролита не должен доходить до низа наполнительной трубки на 1,5 мм.

Дестиллированная вода должна быть химически чистой и не содержать никаких примесей. Особо вредными являются примеси соединений железа, марганца, меди, хлора и органических кислот. Поэтому должно быть обращено самое серьёзное внимание на получение и хранение дестиллированной воды. Холодильное устройство аппарата для получения дестиллированной воды следует изготовлять из свинцовых, алюминиевых или стеклянных труб. Ни в коем случае нельзя изготовлять холодильник из железных или медных не вылуженных изнутри труб.

Хранить дестиллированную воду нужно в чистых стеклянных бутылях в тёмном, прохладном месте.

Чистота аккумуляторной серной кислоты также имеет очень большое значение для безотказной работы. Поэтому при составлении электролита необходимо произвести анализ кислоты. Аккумуляторная серная кислота должна соответствовать техническим условиям ГОСТ 667-41.

Плотность электролита. Плотность (удельный вес) электролита должна систематически проверяться.

Плотность электролита зависит от температуры и высоты уровня. Для полностью заряженного элемента и при наивысшем уровне электролита плотность меняется в зависимости от температуры следующим образом (табл. 2):

Таблица 2

Температура в °Ц

41,6

25

8,3

Плотность при наивысшем

1,22-1,24

1,23-1,25

1,24-1,26

Для полностью заряженного элемента при понижении уровня до верха предохранительной решётки плотность электролита меняется следующим образом (табл. 3):

Таблица 3

Температура в °Ц

41 ,6

25

8,3

Плотность при наинизшем

1,265-1,285

1,275-1,295

1,285-1,305

Фиг. 30а. Уровень электролита в элементе

7-наполнительное отверстие, 2-низ наполнительной трубы, 3-наивысший уровень, 4-наинизший уровень, 5-верх сепаратора

Обе таблицы показывают влияние температуры на изменение плотности электролита. При этом повышение температуры на Г соответствует понижению плотности на 0,0006, и наоборот.

Эти изменения следует учитывать при измерении плотности электролита; при этом к измеренной плотности следует прибавлять температурную поправку, если температура электролита выше 25°, и отнимать температурную поправку, если температура электролита ниже 25°. Температура 25° и соответствующая ей плотность являются нормальными.

Заряд батареи. Очень важно соблюдать правильный режим заряда батареи. Если батарея длительное время находится в состоянии неполного заряда, то она может подвергнуться сульфа-тации. При этом ёмкость её может значительно уменьшиться.

Поэтому батарея систематически каждые четыре месяца нуждается в восстановительном заряде.

Кроме того, перед каждым пуском в работу после перерыва (вследствие ремонта тепловоза, нахождения в запасе или по другим причинам) батарея также должна подвергаться восстановительному заряду.

Рекомендуется следующий режим восстановительного заряда для батареи тепловоза ДА:

1) нормальный заряд током не более 26 а до «кипения»;

2) перерыв в течение 1-2 час;

3) вслед за тем заряд током 5-8 а в продолжение 1 часа, затем перерыв 1 час, затем заряд в продолжение 1 часа, после чего снова перерыв 1 час и т. д. до тех пор, пока при одном из включений на заряд сразу же будет наблюдаться обильное газовыделение.

Признаками полностью заряженной батареи служит так называемое «кипение», т. е. сильное газообразование, повышение плотности электролита до нормы и сохранение достигнутой плотности в течение 3 час. Напряжение батареи будет при этом 75 в, т. е. 2,34 в на элемент. Минимально допустимое напряжение каждого элемента при разряде - 1,75 в.

При работе тепловоза в нормальных эксплуатационных условиях батарея систематически подзаряжается от вспомогательного генератора. Режим её заряда регулируется регулятором напряжения и реле обратного тока.

При этом плотность электролита нормально должна быть выше 1,18 и уровень электролита во всех элементах должен сохраняться без понижения длительное время.

Если плотность часто снижается менее чем 1,18 (при наивысшем уровне и температуре 25°), то заряд недостаточен и напряжение вспомогательного генератора следует увеличить.

Наоборот, если батарея находится почти всё время в заряженном состоянии и уровень электролита понижается быстрее чем на 12 мм в две недели, то режим заряда батареи следует уменьшить, т. е. понизить напряжение вспомогательного генератора.

Плотность (или удельный вес) электролита измеряется сифонным ареометром с резиновой грушей и резиновым наконечником.

Наконечник следует опустить в электролит, сжать грушу и затем медленно и полностью её освободить. Не следует набирать электролита более чем это необходимо для всплывания ареометра.

Число, указанное на хвостовике ареометра на уровне поверхности электролита, показывает плотность. Электролит затем должен быть вылит в тот же элемент.

Температура и уровень электролита в элементе при измерении должны записываться и учитываться при определении плотности.

После употребления ареометр следует промыть дестиллированной водой.

Работа батареи в зимний период. С понижением температуры ёмкость аккумуляторной батареи уменьшается. Однако низкие температуры совершенно не вредны для исправной аккумуляторной батареи, если она находится в заряженном состоянии.

Разряженной батарее грозит опасность замерзания даже при небольших морозах порядка -10°. Аккумуляторная батарея, в которой хотя бы один раз электролит подвергся замерзанию, - испорчена и нуждается в переборке.

Точка замерзания электролита зависит от его плотности (табл. 4).

Таблица 4

Плотность электролита

Точка замерзания электролита в °Ц

Плотность электролита

Точка замерзания электролита в °Ц

1,107

-8

1,224

-46

1,141

-12

1,265

-61

1,184

-25

1,307

-71

Поэтому зимой нужно тщательно следить за тем, чтобы батарея была заряжена полностью и плотность электролита находилась в норме. Желательно в зимний период плотность электролита в конце заряда держать не менее 1,26-1,30.

Холодильное устройство для воды и масла | Тепловозы серии ДА и ДБ | Описание схемы электрических соединений