Электрические машины
Тяговый генератор типа ГП-311Б (рис. 91) преобразует механическую энергию дизеля в электрическую, поступающую к шести тяговым электродвигателям. Генератор используется также для пуска дизеля от аккумуляторной батареи, работая в режиме электродвигателя последовательного возбуждения с использованием пусковой обмотки.
Рис. 88. Расположение электрооборудования на тепловозе: 1 — вентилятор кабины машиниста (с 1975 г. не устанавливается); 2 — электроплита; 3 -пульт управления радиостанцией (блок № 5); 4 — пульт управления тепловозом; 5 — буферный фонарь; 6 — скоростемер; 7 — приемные катушки АЛСН; 8 — двухмашинный агрегат; 9 — ящик дешифратора и усилителя ЯДУ; 10 — электродвигатель вентилятора; 11 — прожектор; 12 — лампы АЛСН; 13 — электропневматнческнй клапан ЭПК; 14 — электродвигатель вентилятора кузова; 15 — световой номер; 16 — блокировка валоповоротного устройства № 105: 17 — реле сброса нагрузки РДК-3; 18 — реле остановки дизеля РДМ-1; 19 — коробка распределительная «Д» на дизеле; 20 — комбинированное реле КРД-2; 21 — задний белый буферный фонарь; 22 — задний красный буферный фонарь; 23 — розетки межтепловозного соединения; 24 — электропневма-тяческий клапан песочницы КЛП-2; 25, 26 — концевые выключатели автоматики холодильника ВКВ и ВКМ; 27 — электропневматические вентили открытия жалюзи; 28 — коробка распределительная «X» холодильника; 29 — синхронный подвозбудитель ВС-652 ; 30 — тяговые электродвигатели; 31 — объединенный регулятор дизеля; 32 — датчики пожарной сигнализации; 33 — аккумуляторные батареи; 34 — коробка распределительная «К» на дизеле; 35 — электродвигатель топливопод качивающего насоса; 36 — разъемы пожарной сигнализации (№ 13. 15, 16, 17 ШР); 37 — электродвигатель маслопрокачивающего агрегата; 38 — тяговый генератор; 39 — антенно-согласующее устройство радиостанции (блок № 4); 40 — левая высоковольтная камера; 41 — блок питания радиостанции (блок № 4); 42 — правая высоковольтная камера; 43 — трансформаторы постоянного тока ТПТ-1, ТПТ-3; 44 — клеммникн освещения и вспомогательных цепей; 46 — трансформатор стабилизирующий; 46 — громкоговоритель радиостанции (блок № 7); 47 — приемопередатчик радиостанции (блоки № 1, 2, 3); 48 — кнопка маневровой работы КМР; цифры со знаком № относятся к пожарной сигнализации
Рис. 89. Расположение электрооборудования в левой высоковольтной камере: 1 — аитеино-согласующее устройство; 2, 5 — концевые выключатели (БДЗ, БД4); 3 — клемм-ник № 7; 4 — выключатель аккумуляторной батареи (ВБ); 6 — резисторы (слева направо) СОУ, СОР, СБТН, СБТТ, C03; 7 — резисторы в цепи трансформатора постоянного напряжения (CTH); 8 — резисторы в цепи стабилизирующего трансформатора (CTC); 9 — резисторы в цепи возбуждения подвозбудителя (СВПВ); 10 — панель выпрямителей (БВ); Л, 12, 13 — реле управления (слева направо) РУ15, РУ17, РУ18; 14 — шуит 117; 15 — контакторы шун-тировочиые (слева направо) ВШ1, ВШИ; 16 — резисторы ослабления поля (СИП, СШО); 17-клеммник № 6; 18 — розетка штепсельная; 19 — датчик пожарной сигнализации; 20 — переключатели электропневматические кулачковые (ПР); 21 — клапан песочницы (КЛП-1); 22 — шунт 116; 23 — шунт 115; 24 — клеммный набор (CK6-CK7); 25 — трансформатор постоянного напряжения (ТПН); 26 — трансформатор распределительный (TP); 27 — шунт КМ; 28 — контакторы электромагнитные (слева направо) Д1, Д2, ДЗ; 29 — амплистат возбуждения (AB)
Рис. 90. Расположение электрооборудования в правой высоковольтной камере:
1 — Электраманометр; 2 -■ автоматы (слева направо): «Радиостанция», «Локомотивная сигнализация», «Работа дизеля», «Жалюзи», «Пожарная сигнализация», «Светосигнальные приборы», «Вентиляторы кузова», «Управление дизелем», «Топливный насос»; 3 — переключатели (вверху) вольтметра, (внизу) аварийного режима (АР); 4 — вольтметр; 5 — тумблеры (вверху слева направо): «Локомотивная сигнализация», «Подкузовное освещение», «Маслоирокачи-вающин насос», «Световой номер», (внизу) отключатели моторов (ОМІ-ОМб); 6- выключатели концевые (БД1-БД2); 7 — клеммник № 5; 8 — шунт к амперметру 150а (103); 9 — панель предохранителей (107); 10 — панель диодов (ПД); 11 — панель резисторов (СВВ); 12, 13 — реле перехода РШ; РП2; 14 — блок боксования (ББ); 15 — резисторы (слева направо)’ ССН, СПР, СБТ, СВГ, СРПТ1, СРПТ2, СРБ1-СРБЗ; 16 — панель резисторов СПРН1-СПРН2; 17, 18, 19 — контакторы (слева направо) КВ, ВВ, КМН; 20 — реле управления (слева направо): РУЗ. РУ4, РУ6, РУ7, РУ8, РУ9, РУ10; 21 — клеммник № 1; 22 — резистор заряда батареи (СЗБ); 23 — панель резисторов (слева направо); СОЗ, СУ; 24 — тумблер (ПКР); 25 -реле времени (РВ2); 26 — резистор (СРВ2); 27 — тумблеры (вверху) «Освещение камер», (винзу) «Освещение дизельного помещения»; 28 — клеммник № 19; 29 — автоматы (слева направо) «Общий «+», Общий «-»; 30 — реле управления (РУ16); 31 — реле управления (РУ5); 32 — разъединитель (ВРЗ); 33 — реле заземления (Р3); 34 — реле управления (РУ12); 35 — добавочный резистор к вольтметру (102); 36 — резисторы (120); 37 — реле времени (РВ1); 38 — клеммный набор (СК1- СК5); 39 — датчик электроманометра; 40 — реле времени (РВЗ, РВ4); 41 — регулятор давления (РД); 42 — штепсельный разъем реостатных испытаний; 43, 44 — штепсельные разъемы «ввода в депо»; 45 — штепсельный разъем «РВИ»; 46 — регулятор напряжения (ТРИ); 47 — блок выпрямителей (ПВ); 48 — блок тахометрический (БТ); 49, 51-трансформаторы постоянного тока ТПТ4, ТПТ2; 50 — кнопка (ВК); 52 — контакторы электропневматическис (Ш-П6)
Рис. 91. Тяговый генератор тина ГП-311Б (продольный и поперечный разрезы):
1-отверстия выброса охлаждающего воздуха; 2 — призонный штифт; 3 — роликоподшипник; 4 — трубка подачи смазки; 5 — коллектор; 6 — подшипниковый щит; 7 — щеткодержатели; 8 — крышка; 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
Магнитная система генератора состоит из станины 15 и полюсов. К другим основным узлам генератора можно отнести якорь, подшипниковый щит 6, поворотную траверсу 11 с закрепленными на ней бра-кетами 9, на которых установлены щеткодержатели 7 с электрощетками 23.
Генератор представляет собой десятиполосную электрическую машину постоянного тока и имеет главные 16 и добавочные 17 полюсы. Сердечник главного полюса собран из тонкой холоднокатаной электротехнической стали. Катушка главного полюса имеет изоляцию класса Н. На главных полюсах размещена обмотка независимого возбуждения 14 и пусковая обмотка 13. Обмотка независимого возбуждения создает магнитный поток и используется для регулирования величины напряжения генератора в зависимости от величины тока нагрузки.
Добавочный полюс представляет собой сплошной сердечник, на котором при помощи немагнитных уголков, изоляционных прессованных рамок, пружинных элементов и стальной накладки закреплена катушка 19. Изоляция полюса класса В. Обмотка включена в цепь якоря генератора последовательно и создает магнитный поток для компенсации потока реакции якоря генератора.
Сердечник 18 якоря набран из сегментных листов электротехнической стали. Коллектор 5 арочного типа. Ступенчатая петлевая двухходовая обмотка 20 уложена в пазах сердечника якоря и закреплена клиньями, а лобовые части ее — стеклобандажом.
Для удобства обслуживания щеток и щеткодержателей на генераторе применена поворотная траверса, которую можно вращать ключом от валоповоротного устройства дизеля. Токосъемный аппарат (браке-ты со щеткодержателями) изолирован от траверсы и корпуса генератора посредством изоляторов 10.
В собранном генераторе подшипниковый щит фиксируется в станине призонным штифтом 2. Люки коллекторной камеры генератора закрыты крышками 8 с пружинными кольцевыми замками (застежками). В двух верхних крышках имеются прозрачные вставки для наблюдения за коллекторно-щеточным узлом генератора во время его работы.
Вентиляция генератора — не зависимая от отдельного вентилятора. Охлаждающий воздух, очищенный от посторонних примесей, подается через воздухоподводящий патрубок 21 со стороны, противоположной коллектору, а выбрасывается воздух со стороны коллектора через два выходных окна 1 в подшипниковом щите. Охлаждающий воздух внутри генератора проходит параллельными потоками через магнитную систему и якорь.
В якоре одна часть потока воздуха проходит через радиальные каналы сердечника, затем выбрасывается в межполюсное пространство и зазор между сердечниками полюсов и сердечником якоря и вместе с потоком, проходящим через магнитную систему, поступает в коллекторную камеру. Вторая часть потока по отдельным каналам корпуса якоря и через щели между петушками коллектора проходит над рабочей поверхностью коллектора, охлаждая ее, и совместно с поступающим в коллекторную камеру охлаждающим воздухом из магнитной системы и другой части потока воздуха, проходящего через якорь, выбрасывается наружу.
* Продолжительность не более 1 мин при максимальной подаче охлаждающего воздуха ** Для ВС-652: соэф=0,5; частота-45- 133 Гц; мощность-1100 ВА. *** В числителе — номинальная, в знаменателе-максимальная. **** В числителе-обмотки независимого возбуждения (намагничивающей), в зиаменате ***** Только для контактных колец.
Смазка в подшипник генератора добавляется через смазочную трубку 4, расположенную в коллекторной камере и прикрепленную к подшипниковому щиту.
Генератор подключается к электрической схеме тепловоза при помощи выводов обмоток полюсов и якоря, расположенных с торца генератора в нижней части подшипникового щита с двух сторон от вертикальной оси. Маркировка выводов генератора и схема соединений его обмоток приведены на рис. 92. Техническая характеристика всех электрических машин, установленных на тепловозе, приведена в табл. 2.
Таблица 2
Тяговый электродвигатель типа ЭД-118А (рис. 93). Колесные пары тепловоза получают вращение от тяговых электродвигателей типа ЭД-118А через одноступенчатый прямозубый редуктор. На тепловозе установлено шесть тяговых электродвигателей — по одному на каждую ось.
Тяговый электродвигатель представляет собой электрическую машину постоянного тока последовательного возбуждения. Две ступени ослабления поля обмотки возбуждения и гиперболическая внешняя характеристика тягового генератора обеспечивают изменение частоты вращения якоря электродвигателя в широком диапазоне.
Остов 12 магнитной системы отлит из стали и служит каркасом для сборки всего тягового электродвигателя. На остове с одной стороны
Рис. 92. Схема соединения обмоток генератора ГП-311Б (вид со стороны коллектора):
Я. Я Я — начало и конец обмотки якоря; Я, НИ — начало и конец обмотки независимого возбуждения; П — начало пусковой обмотки; ДП — конец пусковой обмотки и обмотки добавочных полюсов имеются расточки под установку вкладышей и площадки для крепления корпусов 21 моторно-осевых подшипников болтами 27. Электродвигатель моторно-осевыми подшипниками опирается на ось колесной пары. С диаметрально противоположной моторно-осевым подшипникам стороны остова имеются два выступа («носика») 28, которые служат для закрепления электродвигателя на тележке тепловоза.
Электродвигатель имеет четыре главных 22 и четыре добавочных 11 полюса, на которых размещены соответственно обмотки возбуждения 23 и обмотки добавочных полюсов 10. Сердечники главных полюсов набраны из тонких штампованных листов, скрепленных заклепками, а сердечники добавочных полюсов изготовлены из толстолистового проката.
Якорь, сердечник 13 которого набран из листов электротехнической стали, имеет петлевую обмотку 14 с уравнительными соединениями 9 со стороны коллектора 5 (арочного типа) и опирается на два роликовых подшипника (передний 3 и задний 19), вмонтированных в торцовые щиты 4 к 15 электродвигателя.
Щеткодержатели 6, отлитые из латуни, имеют спиральные пружины и крепятся при помощи опрессованных пластмассой пальцев (изоляторов) 7 и кронштейнов 8 к остову с внутренней стороны. Давление пружины на щетку регулируется при снятом с электродвигателя щеткодержателе поворотом разрезной втулки. Смазка в якорные подшипники добавляется через трубки 2, которые после этого должны быть плотно закрыты пробками (болтами) 20.
Дренажное отверстие 16, выравнивающее давление в подшипниковой камере до величины атмосферного, совместно с комбинированными уплотнениями в заднем подшипниковом щите предназначено для предотвращения прохода смазки из подшипниковой камеры внутрь электродвигателя. Чтобы смазка из заднего подшипника 19 не вытекала наружу, на вал 18 якоря электродвигателя насажено лабиринтное уплотнительное кольцо 17, имеющее с внутренней стороны резьбу для крепления съемного приспособления. Моторно-осевые подшипники электродвигателя ЭД-118А оборудованы устройством польстерной системы смазки, в котором ось смазывается при помощи фитиля 26.
Для предотвращения проникновения влаги внутрь электродвигателя через отверстия в остове для полюсных болтов головки болтов крепления одного (верхнего) главного и двух добавочных полюсов заливают кварцкомпаундом. Головки болтов главного полюса в моторно-осе-вой части остова также заливаются кварцкомпаундом для предотвращения проникновения смазки внутрь электродвигателя из масляных камер моторно-осевых подшипников.
Выводные провода 24 на остове электродвигателя закреплены в специальных изоляционных колодках (клицах) 25, расположенных в средней части между моторно-осевыми подшипниками. Вентиляция электродвигателя принудительная от отдельных вентиляторов, установленных на тепловозе. Охлаждающий воздух, очищенный от посторонних примесей, подается в электродвигатель через люк со стороны коллектора, продувается двумя параллельными потоками через магнитную систему и якорь и выбрасывается через выходные лючки в остове, расположенные с противоположной стороны коллектора и защищенные сетками и козырьками.
Схема соединений обмоток электродвигателя приведена на рис. 94. Стрелками показано направление протекания тока, при котором полюсы будут иметь обозначенную на схеме полярность, а якорь — обозначенное направление вращения.
Двухмашинный агрегат типа А-708Б (рис. 95) имеет однокор-пусное горизонтальное исполнение с одним свободным концом вала н состоит из вспомогательного генератора типа ВГТ 2751120 и возбудителя типа В-600. Вспомогательный генератор предназначен для питания цепей собственных нужд тепловоза и подзаряда аккумуляторной батареи. Возбудитель питает независимую обмотку возбуждения тягового генератора. Якоря возбудителя и вспомогательного генератора собраны на общем валу 19. Число коллекторных пластин, число пазов, размеры паза, длина сердечников, размеры обмоток якорей обеих машин одинаковы.
Сердечники якорей набраны из листов электротехнической стали. Коллекторы арочного типа опрессованы пластмассой. Втулка 16 коллектора вспомогательного генератора удлинена и на нее насажены два контактных кольца 15, соединенных с двумя коллекторными пластинами, расположенными по окружности на расстоянии полюсною деления и предназначенными для съема переменного напряжения питания радиостанции тепловоза.
Общая станина (корпус) агрегата состоит из магнитопроводов (станин) 7 и 13 возбудителя и вспомогательного генератора, соединенных посередине при помощи болтов 11. На каждой станине расположено по шесть главных и пять добавочных полюсов.
Сердечники 8 главных полюсов набраны из тонких штампованных листов. На сердечниках главных полюсов возбудителя расположены две обмотки: независимого возбуждения 9 и размагничивающая 10. На сердечниках главных полюсов вспомогательного генератора расположена обмотка параллельного возбуждения (шунтовая) 14. Сердечники добавочных полюсов обеих машин литые, на них расположены катушки, залитые эпоксидным компаундом.
Якорь агрегата имеет сердечники 6, волновые двухслойные обмотки 5, закрепленные в пазах сердечника и на лобовых вылетах стальными проволочными бандажами, коллекторы /, и опирается концами общего вала 19 на однорядные шарикоподшипники 2, смонтированные в капсюлях 18, которые крепятся в кольцах 17, приваренных к станине при помощи ребер, и в подшипниковых щитах. Смазка в подшипники добавляется через масленки, ввернутые в трубки.
Рис. 93. Тяговый электродвигатель типа ЭД-118А 1 — вкладыши моторио-осевого подшипника; 2 — трубки подачи смааки; з — роликовый под-7 -изолятор; 8 — кронштейн; 9 — уравнители; 10 — катушка добавочного полюса, 11 — до-никовый задний, 16 — дренажное отверстие, 17 — уплотиителыше лабириніное котьцо, 18 — (шапки) моторно-осевою подшипника, 22 — їлавиьій полюс; 23 — катушка иывного полюса, 27 — болты крепления корпуса моторно осевого
Вспомогательный генератор и возбудитель имеют по шесть щеткодержателей 4, установленных на траверсах 3, допускающих сдвиг щеткодержателей по окружности для установки щеток на электрическую нейтраль. Выводы полюсных обмоток и якорей закреплены в коробках выводов вспомогательного генератора и возбудителя.
Агрегат охлаждается собственным вентилятором 12 центробежного типа, закрепленным на валу якоря в средней части между якорями агрегата. Охлаждающий воздух забирается через сетки в нижних коллекторных люках возбудителя и вспомогательного генератора, проходит параллельными потоками между полюсами магнитных систем и через якоря и выбрасывается наружу через вентиляционные люки в средней части станины агрегата.
Схема соединений обмоток приведена на рис. 96, а вспомогательного генератора и на рис. 96, б возбудителя.
Синхронный подвозбудитель типа ВС-652 (рис. 97) предназначен для питания переменным напряжением рабочих цепей магнитного усилителя и трансформаторов в системе возбуждения возбудителя тягового генератора. Под-возбудитель является однофазной четырехполюсной электрической машиной переменного тока защищенного исполнения с одним свободным концом вала.
(продольный и поперечный разрезы):
шипник передний; 4 — щит подшипниковый передний; 5 — коллектор; б — щеткодержатель; бавочный полюс; 12 — остов; 13 — сердечник якоря; 14 — обмотка якоря; 15 — щит подшип-вал; 19 — роликовый подшипник задний; 20 — пробки трубок подачи смазки; 21 — корпуса 24 — выводной провод; 25 — клицы; 26 ~ смазочный фитиль моторно-осевого подшипника; подшипника к остову; 28 — опорные выступы («.носики»)
На полюсах 9, закрепленных в набранной из листов электротехнической стали станине 8, помещены катушки 7 обмотки возбуждения, которые соединены между собой последовательно, а их концы выведены в коробку выводов.
В пазы сердечника якоря 10 уложена обмотка 6. Напряжение снимается при помощи четырех электрощеток с двух контактных колец 13 (по две щетки на каждое кольцо), которые насажены через изоляционную втулку на вал якоря. Щетки помещаются в щеткодержателях, установленных на траверсе 12, закрепленной на подшипниковом щите
Рис. 94. Схема соединения обмоток тягового электродвигателя ЭД-118А (вид со стороны коллектора):
Я, ЯЯ — начало и конец обмотки якоря; К, КК — начало и конец обмотки возбуждения. Пунктиром показаны соединения со стороны, противоположной коллектору подвозбудителя. Наконечники токо-ведущих проводов закреплены на щеткодержателях, соединенных токосо-бирательными шинами. Отводы от шин выведены в коробку выводов. Якорь опирается на два шарикоподшипника 14, встроенных в подшипниковые щиты 3.
Рис. 95. Двухмашинный агрегат типа А-706Б (продольный разрез):
1 — коллектор; 2 — подшипник; 3 — траверса; 4 — щеткодержатель; 5 — обмотка якоря; б — сердечник якоря; 7 — станина возбудителя; 8 — сердечник главного полюса; 9 — обмотка независимого возбуждения возбудителя; 10 — размагничивающая обмотка возбудителя; 11 — болты крепления станин; 12 — вентилятор; 13 — станина вспомогательного генератора; 14 — обмотка параллельного возбуждения вспомої ательного генератора; 15 — контактные кольца; 16 — втулка коллектора вспомогательного генератора; 17 — кольцо; 18 — капсюль подшипника; 19 — вал
Рис. 96. Схема соединения обмоток двухмашинного агрегата (вид со стороны коллектора) :
а — вспомогательный генератор ВГТ10: Ш, ШШ — начало н конец обмотки параллельного возбуждения (шунтовой); Я, ЯЯ — начало и конец обмоткн якоря; б — возбудитель В-600: НІ, НН1 — начало н конец обмоткн независимого возбуждения; Н2, НН2 — начало и конец размагничивающей обмотки; Я, ЯЯ — начало и конец обмотки якоря
Для добавления смазки в подшипники имеются две масленки 4, расположенные со стороны вентилятора на маслоподводящей трубке 2, ввернутой в крышку подшипника /, а со стороны контактных колец — непосредственно в крышку подшипника.
Люки в корпусе со стороны контактных колец служат для осмотра состояния электрощеток, щеткодержателей, контактных колец и внутренней части подвозбудителя. В рабочем состоянии подвозбудителя люки закрываются крышками П.
Охлаждается подвозбудитель при помощи вентилятора 5, закрепленного на валу якоря. Схема соединений обмоток подвозбудителя приведена на рис. 98.
Электродвигатели постоянного тока серии «П» (рис. 99) применяются на тепловозе для привода вспомогательных механизмов (топливный и масляный насосы, вентиляторы кузова и калорифер кабины машиниста). По конструкции электродвигатели аналогичны и выполнены в защищенном исполнении с самовентиляцией. Электродвигатели типов П11 и П21 выполнены с двумя главными и одним добавочным полюсами, П41 — с четырьмя главными и четырьмя добавочными полюсами.
По способу возбуждения электродвигатель типа П21 выполнен со смешанным возбуждением, а остальные электродвигатели с параллельным возбуждением. Все электродвигатели снабжены конденсаторами для подавления помех радиоприему. Направление вращения якорей указано стрелкой, помещенной на корпусе электродвигателей со стороны привода. Схемы электрических соединений электродвигателей и маркировка выводов показаны на рис. 100.
Электрооборудование тепловоза тепловоз 2ТЭ10В | Тепловоз 2ТЭ10В | Электрические аппараты силовых цепей и цепей управления тепловоза 2ТЭ10В