содержание   ..   110  111  112  113  114  115  116  117  .. 

Внутренние соединения вспомогательного генератора тепловозов ЧМЭ3, ЧМЭ3Т, ЧМЭ3Э

Схема внутренних соединений вспомогательного генератора изображена на рис. 111, а (см. вкладку). От ’’плюса” ВГ через зажим А1 ток уходит к потребителям, от которых возвращается на зажим D2/Q2. Часть тока нагрузки ВГ через регулятор напряжения PH, провод 162 и зажим D! поступает в обмотку параллельного возбуждения, проходит по четырем последовательно соединенным катушкам и затем по перемычке приходит к выводу катушки добавочного полюса, где соединяется с током, идущим от потребителей. Общий ток нагрузки ВГ проходит но четырем последовательно соединенным катушкам обмотки добавочных полюсов, далее по перемычке поступает к минусовым щеткам, протекает по обмотке якоря и через плюсовые щетки уходит во внешнюю цепь. Первоначальное возбуждение вспомогательный генератор получает от аккумуляторной батареи (см. с. 286).

На рис. 111 б показана схема внутренних соединений возбудителя, на главных полюсах которого расположены три обмотки, состоящие из четырех последовательно соединенных катушек. Катушки 19 и 20 (см. рис. 110, б)

независимой обмотки IF и обмотки параллельного возбуждения Д намотанные из медного изолированного провода, имеют соответственно 600 и 300 витков. Катушки 18 противокомпаундной обмотки 2Fимеют по 15 витков полосовой меди. Магнитная система возбудителя обеспечивает автоматическое регулирование мощности тягового генератора.

Независимая обмотка IF(рис. 112, а) возбудителя питается от вспомогательной) генератора, напряжение которого поддерживается практически постоянным. Последовательно с этой
обмоткой включен резистор R8. Сс противление его меняется только при переводе главной рукоятки контроллера с одной позиции на другу! (см. с. 304). Следовательно, при неизменной позиции контроллера, т. е. определенном сопротивлении резистор R8, магнитный поток, создаваемый не зависимой обмоткой, не меняется.

Обмотка параллельного возбуждения D получает питание от самовозбудителя, напряжение которого меняется в зависимости от нагрузки тягового генератора. Однако создаваемый этой обмоткой магнитный поток

примерно вдвое меньше магнитного потока независимой обмотки и поэтому имеет вспомогательное значение для плавного регулирования мощности. Сопротивление резистора RI0, включенного последовательно с обмоткой параллельного возбуждения, также меняется только при изменении позиции контроллера (при наборе позиций сопротивление резистора R10 увеличивается, а при сбросе уменьшается ). При боксовании колесных пар цепь питания обмотки параллельного возбуждения автоматически размыкается контактами РУ51 и РУ54 защитного реле РУ5, что уменьшает силу тяги тепловоза, способствуя прекращению боксования. Регулиро- вочный реостат регулятора мощности дизеля (на рис. 112, а он не показан) может уменьшать магнитный поток обмотки параллельного возбуждения, не допуская перегрузки дизеля (см. с. 313).

Рис. 112. Автоматическое регулирование мощности тягового генератора

Обмотка 2F возбуждения возбудителя называется противокомпаундной, так как направление тока в ней не совпадает с направлением тока в двух других обмотках. Поэтому магнитный поток этой обмотки направлен встречно магнитным потокам независимой обмотки и обмотки параллельного возбуждения (на рис. 112, а и б направление магнитных потоков показано стрелками). Противокомпаудная обмотка 2F подключена параллельно обмотке добавочных полюсов тягового генератора, т. е. протекающий по ней ток пропорционален току в силовой цепи (току нагрузки), который меняется в зависимости от скорости движения тепловоза. Следовательно, создаваемый противокомпа-ундной обмоткой магнитный поток также меняется по величине в зависимости от тока нагрузки. Последовательно с этой обмоткой включен ограничительный резистор R11 сопротивлением 0,35 Ом, вследствие чего по ней протекает примерно 1 % тока нагрузки.

Так как якорь возбудителя вращается в магнитном поле, создаваемом тремя обмотками (см. рис. 112, б), то при движении тепловоза на определенной позиции контроллера (т. е. при неизменной частоте вращения якоря) э.д.с., индуцируемая в обмотке якоря, зависит только от результирующего (общего) магнитного потока возбудителя.

Допустим, что тепловоз начинает двигаться по более тяжелому профилю пути. Из-за возросшего сопротивления движению скорость уменьшается, т. е. колесные мары (а значит, и якори тяговых электродвигателей) начинают вращаться с меньшей частотой. Уменьшается и противо-э.д.с., наводимая в якорных обмотках тяговых электродвигателей, что приводит к увеличению тока в них. С ростом тока нагрузки возрастает ток, протекающий но противокомпаундной обмотке возбудителя. Создаваемый ею магнитный поток увеличивается, вследствие чего результирующий магнитный поток возбудителя уменьшается. Это приводит к уменьшению э.д.с. и напряжения возбудителя, т. е. к уменьшению тока, поступающего в независимую обмотку тягового генератора. Соответственно уменьшаются магнитный поток тягового генератора, его э.д.с. и напряжение. Так как снижение напряжения на зажимах тягового генератора происходит практически одновременно с ростом тока нагрузки и в обратно пропорциональной зависимости, то произведение этих двух значений (т. е. мощность генератора) остается примерно постоянным.

При уменьшении нагрузки (тепловоз перешел на более легкий профиль пути) размагничивающее действие противокомпаундной обмотки ослабевает, напряжение возбудителя растет, увеличивается ток возбуждения тягового генератора, повышаются его э.д.с. и напряжение.

При работе генератора в холостом режиме к его якорю приложен внешний вращающий момент Мn (рис. 42, в), расходуемый только на преодоление сил трения в подвижных узлах генератора. После перехода тягового генератора в нагрузочный режим появляется электромагнитный тормозной момент Мт, возникновение которого объясня-ется известным электротехническим явлением: на проводник с током, находящийся в магнитном ноле, действует электромагнитная сила, стремящаяся вытолкнуть его за пределы этого поля. Якорная обмотка генератора является частью силовой цепи. Поэтому при работе генератора иод нагрузкой на каждый проводник этой обмотки, находящийся в магнитном поле, созданном независимой обмоткой возбуждения тягового генератора, начинает действовать электромагнитная сила.

Пользуясь правилом левой руки, можно определить, что эта сила направлена в Сторону, противоположную вращению проводников якорной обмотки. Совокупность всех электромагнитных сил создает тормозной момент Л/т, на преодоление которого затрачивается примерно 90 % вырабатываемой дизелем мощности.

Электромагнитная сила прямо пропорциональна току в проводнике и магнитному потоку Фг, т. е. чем больше ток нагрузки и чем ’’i-уще” магнитные силовые линии, тем больше якорь тягового генератора сопротивляется вращению. Однако, как показано выше, с увеличением или уменьшением Т‘>ка нагрузки магнитная система возбудителя автоматически уменьшает или увеличивает магнитный поток Фг, т. е. тормозной момент Мг, которым нагружен дизель, практически не меняется. Следовательно, автоматическое сохранение постоянства мощности тягового генератора благотворно сказывается на режиме работы дизеля, не приспособленного к перегрузкам. Это одно из преимуществ электрической передачи перед другими типами тепловозных передач.

На рис. 112, г показана предельная внешняя характеристика тягового генератора (т. е. графическое изображение зависимости напряжения на зажимах генератора от тока нагрузки) соответствующая 8-й позиции контроллера. Характеристика состоит из: участка 1 — 2, обусловленного ограничением мощности генератора потоку (здесь происходит разгон тепловоза посте трогания его с места), участка 2 —
3, имеющего благодаря возбудителю гиперболическую форму и являющегося наиболее выгодным с точки зрения использования мощности дизеля, и участка 3 — 4, обусловленного ограничением мощности генератора по напряжению. При настройке внешней характеристики тягового генератора на реостатных испытаниях тепловоза добиваются, чтобы в точке 2 ток нагрузки был равен 2350 А, а напряжение — 380 В. В точке 3 ток нагрузки должен быть 1560 А, а напряжение — 565 В.

содержание   ..   110  111  112  113  114  115  116  117  ..