Электрические машины

Тяговый генератор типа ГС-504А. Генератор представляет собой синхронную машину закрытого наполнения с принудительной вентиляцией и двумя трехфазными обмотками на статоре, сдвинутыми друг относительно друга на 30 электрических градусов.

Техничсская характеристика генератора типа ГС-504А

Номинальная активная мощность, кВт 2750

Напряжение линейное, В:

максимальное 580

в длительном режиме 360

Действующее значение линейного тока, А: при максимальном напряжении 2x1500

в длительном режиме 2x2400

Максимальное действующее значение линейного тока в 2 x3400 течение 2 мин, А

Номинальная частота вращения, об/мин 1000

Рабочий диапазон частоты вращения, об/мин 350 -1000

Номинальная частота, Гц 100

К. и. д. в длительном режиме, % 94,8

Выпрямленные значения напряжения, В: максимальное 750

в длительном режиме 435

Выпрямленные значения тока, А; при максимальном напряжении 3C00

в длительном режиме 6200

Выпрямленное значение максимального тока в течение 8700 2 мин, А

Возбуждение независимое

Число полюсов 12

Расход охлаждающего воздуха при п = 1000 об/мин, 4,45 м3

Величина статического давления в контрольной точке, НО мм вод. ст., нс более

Масса, кг 6500

На тепловозе ТЭП70 длительный ток генератора составляет 2X2150 А при напряжении 405 В, длительный выпрямленный ток 5400 А при напряжении 500 В, к. п. д. 95,5%. В связи с меньшей величиной тока расход охлаждающего воздуха уменьшен до 4,18 м3/с, статический напор в контрольной точке - не более 125 мм вод. ст. При испытаниях дизель-генератора на стенде разрешается в течение 2 ч работать в режиме: мощ ность 3025 кВт, выпрямленный ток 4050-5000 А при напряжении 750-605 В, частота вращения 1000 об/мин.

Статор генератора (рис. 86) имеет сварной корпус 11, опирающийся на поддизелы-гую раму двумя лапами и прикрепляемый к ней шестью болтами. Внутри корпуса расположен сердечник статора 13, выполненный из отдельных штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм марки Э43. Листы сердечника, имеющие форму сегментов, сжаты и закреплены в корпусе при помощи нажимных шайб и шпилек 14. Одна из шайб неподвижна и является частью корпуса 11. Сердечник имеет 144 паза и 120 вентиляционных отверстий диаметром 27 мм. Обмотка статора 15 волновая катушечная. Сопротивление одной фазы при і=20°С 0,0011 Ом. Лобовые части обмотки прикреплены к нажимным шайбам обмоткодержа-телями 12, в пазах обмотка укреплена пластмассовыми клиньями. Соединение катушечных групп выполнено шинами, жестко прикрепленными к корпусу статора. Пайка катушек и соединительных шин производится серебряным припоем.

Ротор генератора безвальной конструкции. Корпус ротора 18 бочкообразной формы с одной стороны имеет фланец для соединения с дизелем, а с другой в него запрессован конец вала, который служит для посадки подшипника 2 и передачи мощности вентилятору централизованного воздухоснабжепия. Подшипник 2 вставлен в ступицу 3, которая закреплена в сварном подшипниковом щите 4. Ступица позволяет заменить подшипник, не снимая генератор с тепловоза.

На корпус ротора нашихтован несущий обод 19, имеющий пазы для крепления полюсов 17. Сердечники полюсов шихтуются из листов электротехнической стали толщиной 1,4 мм марки 08КП и стягиваются при помощи щек 10 и шпилек.

Рис. 86. Синхронный генератор ГС-504А: І - крышка подшипника; 2 - иодшипннк; 3 - ступица; 4 - подшипниковый щит; 5 - подвеска щеткодержателя; 6 - щеткодержатель; 7 - трубка; 8 - щетка; 9 - сегмент контактный; 10 - щека ротора; 11 - корпус статора; 12 - обмоткодержатель; 13 - сердечник статора; 14 - шпилька; 15 - обмотка статора; 16 - демпферная обмотка; 17 - полюс ротора; 18 - корпус ротора; 19 - обод ротора; 20 - входной патрубок; 21 - выводы обмоток статора и ротора; 22 - контактные кольца; 23 - крышка подшипника; 24, 25 - уплотнительные кольца

Катушки полюсов намотаны из шинной меди размером 1,35Х Х25 мм на ребро и залиты эпоксидным компаундом, который делает их конструкцию монолитной и прочной. Число витков на полюсе 75, число параллельных ветвей 1, односторонний воздушный зазор 5,5/8,25 мм, сопротивление обмотки при

?=20°С 0,535 Ом. Все катушки соединены последовательно, а концы их при помощи шпилек .выведены .на стальные контактные кольца 22, которые смонтированы на стальной втулке, изолированной пластмассой. Подвод тока к кольцам осуществляется щетками 8 марки ЭГ-4, расположенными в латунных щеткодержателях 6.

Ротор генератора имеет демпферную (успокоительную) обмотку 16: в .каждый .полюс заложено восемь медных стержней диаметром 12 мм, соединенных друг с другом с двух сторон медными дугами сечением 16X30 мм. Демпферная обмотка устраняет перенапряжения при внутренних коротких замыканиях в выпрямительной установке. Генератор имеет шесть выводов от фаз обмотки статора, два вывода от нулевых шин обмотки статора и два вывода обмотки ротора (цепь возбуждения). Все выводы находятся внутри генератора. Внешние провода вводят внутрь генератора и закрепляют в изоляционных колодках, прикрепленных к подшипниковому щиту. Вентиляция генератора - аксиальная (осевая); очищенный воздух подается от системы централизованного воздухоснабжения в патрубок 20, расположенный со стороны дизеля, и выбрасывается вниз через патрубок, расположенный со стороны контактных колец. Изоляция обмотки статора класса Н, полюсных катушек класса И, контактных колец класса В.

Характеристики генератора приведены на рис. 87 и 88.

Тяговый электродвигатель типа ЭД-1 !9. Электродвигатель является че-тырехполюсной реверсивной машиной постоянного тока с последовательным возбуждением защищенного исполнения с принудительной вентиляцией.

Техническая характеристика электродвигателя ЭД-119

Мощность, кВт 411

Напряжение н длительном режиме, В 500

Ток в длительном режиме, Л 900

Напряжение максимальное, В 750

Ток при максимальном напряжении, А 600

Ток максимальный, А 1350

Частота вращения в длительном режиме, об/мин 705

Частота вращения при максимальной скорости тепловоза 2170 (160 км/ч), об/мин

Частота вращения максимальная, об/мин 2320

Момент на валу в длительном режиме, кге м 568

Номинальный к. п. д., % 91,2

Класс изоляции:

главных и добавочных полюсов F

якоря Н

Расход охлаждающего воздуха, м1/с 1,666

Статическое давление охлаждающего воздуха в конгроли- 140 руемой точке, мм вод. ст.

Масса, кг 3250

Остов 10 электродвигателя (рис. 89) восьмигранной формы отлит из стали Ст25ЛП. К остову болтами прикреплены четыре главных 12 и четыре добавочных 11 полюса. Сердечник главного полюса, нашихтованный из листовой стали Ст2 толщиной 2 мм, спрессован и стянут заклепками. Катушка главного полюса выполнена из шинной меди размером 3X80 мм, намотанной на ребро. Число витков - '17. Между витками проложены штампованные прокладки из пропитанной стеклоткани. Изоляция от корпусов - «Монолит 2». Между катушкой и остовом установлена пружинная рамка, предохраняющая катушку от перемещений. Все четыре катушки главных полюсов соединены последовательно. Суммарное сопротивление их при і -20°С составляет 0,0068 Ом, при 130°С - 0,0098 Ом. Воздушный зазор под серединой главного полюса - 6 мм, под краями - 17 мм.

Сердечник добавочного полюса изготавливают из стального (СтЗ) проката. Катушку наматывают на ребро из шинной меди размером 5,,5X40 мм. Число витков - 18. Между витками проложены прокладки из пропитанной стеклоткани, корпусная изоляция - «Монолит 2».

Между остовом и сердечником добавочного полюса проложена немагнитная (латунная) прокладка толщиной 1,5 мм. Воздушный зазор под добавочным полюсом 10,5 мм. Катушки добавочных полюсов соединены последовательно. Суммарная величина сопротивления при / = 20°С - 0,0065 Ом, при / = 130°С - 0,00935 Ом. Соединение катушек выполняют шинами, пред-

Рис. 89. Тяговый электродвигатель ЭД-119: 1 - трубка для добавления смазки; 2 - крышка подшипника; 3 - упорная шайба; '1, 18 - подшипники; 5 - коллектор; 6, 15 - подшипниковые щиты; 7 - щеткодерУка-гелн; 8 - кронштейн; 9 - щетки; 10 - остов; 11 ~ добавочные полюсы; 12 - главные полюсы; 13 - сердечник якоря; 14 - обмотка якоря; 15 - лабиринтное кольцо;

17 - оч л ставлякнцими собой пакеты ленты МіГМ. Шипы изолированы резшюстсклолснтой н прикреплены к остову.

Сердечник 13 якоря собран на валу 17 из штампованных листов электротехнической стали Э1300 с повышенной магнитной проницаемостью. Листы сердечника спрессованы и закреплены между двумя нажимными шайбами, которые служат одновременно об м от,ко де р ж а тел я ми. Наружный диаметр сердечника 493 мм, длина пакета 380 мм. В листах сердечника выштамповагго 58 пазов для укладки обмотки и два ряда от-

исрстий диаметром 23 мм (всего 32 отверстия), образующих ооевыс каналы для прохода охлаждающего воздуха.

Обмотка 14 якоря-'петлевая с полным числом уравнительных соединений. Размеры проводников обмотки якоря 4,7Х8,6 мм, уравнительных соединений 1,95X5,9 мм. Вит-ковая и корпусная изоляция выполнена полиамидной пленкой. Проводники в пазу якоря уложены плашмя. В пазах обмотка закреплена клиньями, а лобовые ее части-(бандажами. Сопротивление обмотки якоря при 1=20°С - 0,0113 Ом, при /='130°С - 0,01627 Ом.

Коллектор 5 арочного типа напрессован на вал 17. Диаметр коллектора 400 мм, число коллекторных пластин 232.

Я корь эл с'ктродгшгател я опирается, на два роликовых подшипника 4 и 18 средней серии (8Н32332 К2А4 и 8Н62320М), установленных в подшипниковых щитах 6 и 15. Смазку в подшипники при эксплуатации добавляют через трубки 1. Щеткодержатели 7 закреплены в кронштейнах 8. Щетки 9 марки ЭГ-61, размеры щеток 2(12,5X40X60 мм). Нажатие пружины на щетку должно быть в пределах 4,2-4,9 кгс.

іВ основе электродвигателя имеется три люка для обслуживания коллектора и щеточного аппарата, а также люк для входа охлаждающего воздуха. Выход охлаждающего воздуха происходит через торцовые окна в остове и подшипниковом щите 15. В крышке нижнего коллекторно.го люка имеется отверстие для измерения статического давления воздуха в коллекторной камере. Охлаждающий воздух подается от системы централизованного воздухоснаїбження. Па остове электродвигателя имеются две клеммные коробки для подключения внешних проводов. К каждой коробке подходят два провода. Места ввода проводов в клеммные коробки уплотнены резиновыми втулками.

Электромеханические характеристики электродвигателя ЭД-М9 приведены на рис. 90.

Возбудитель типа ВС-650В. Однофазный синхронный возбудитель с явно выраженными полюсами предназначен для возбуждения тягового генератора. Частота вращения вала воз-

Техническая характеристика возбудителя ВС-650В

Активная мощность, кВт

26

Напряжение, В

287

Ток, А

146

Частота вращения, об/мин

3300

Частота, Гц ;

220

К. п. д. при п =3300 об/мин, %

75

Режим работы

продолжительный

Марка щеток

ЭГ-4

Масса, кг

355

будителя 3300 об/мин соответствует частоте вращения вала дизеля 1000 об/мин. Кратковременно (в течение 2 мин) возбудитель может работать в режиме перегрузки при токе 200 А, напряжении 240 В, частоте врашения 3300 об/мин. Исполнение возбудителя -- защищенное с самовентиляїцией.

Стартер-генератор типа СТГ-7, предназначен для работы в двух режимах: стартерном при пуске дизеля и генераторном.

Техническая характеристика при работе стартером

В режиме трогали я:

момент, кге-м, не менее 152

ток, А, не более 1600

В режиме прокрутки:

момент, кге м, не менее . 86

ток, А, не более 800

Потребляемая мощность, кВт, не более 50

Частота вращения, об/мин 330

Частота вращения 330 об/мин соответствует частоте вращения вала дизеля 100 об/мин. Режим работы стартером - кратковременный продолжительностью 7 с. Допускается трехкратный пуск с интервалами между включениями 20-30 с. Перерыв между трехкратными пусками 10-15 мин.

Техническая характеристика при работе генератором

Мощность, кВт 50

Напряжение, В 110

Рабочий диапазон частоты нращения, об/мин 1150-3300

Напряжение на обмотке возбуждения, В, не более 90 Сопротивление обмотки возбуждения, Ом: в холодном состоянии, не менее 6,4

В горячем СОСТОЯНИИ, не более 10,5

Ток возбуждения, А, не более:

при п = 1150 об/мин 9

при п - 3300 об/мин 1,5

Режим работы продолжительный

Допускаются толчки тока величиной 600 А, длительностью 1;5 с. Исполнение стартер-генератора - защищенное с само-вентиляцией. Направление вращения-левое (если смотреть со стороны коллектора). Масса 720 кг. Стартер-генератор приводится От вала дизеля через повышающий редуктор (встроен в корпус дизеля) с передаточным отношением 3,3.

Электродвигатели вспомогательных механизмов. Для привода вспомогательных механизмов па тепловозе ТЗП70 применены электродвигатели постоянного тока. Назначение и основные данные этих электродвигателей приведены в табл. 7.

Таблица 7

Тип электро- Назначение двигателя

Мощность,

кВт

Напряжение, В

Ток, А

Частота вращения,

об/мин

К.п. д.,

%

Масса,

кг

ЭК Т-3 Привод тормозного компрессора

21

ПО

236

1000

81

420

П-42М Привод вспомогательного масляного насоса

4,6

110

50,6

1500

81

100

П-21 Привод вспомогательного топливного насела

0,7

110

8,9

1500

72

38

Электрическая схема тепловоза | Пассажирский тепловоз ТЭП70 | Выпрямительная установка