Якорь вспомогательного генератора, обеспечивающего питание всех
низковольтных потребителей тепловоза, получает привод от коленчатого
вала дизеля, частота вращения которого меняется в диапазоне 350 — 750
об/мин. Электродвижущую силу Е, индуцируемую в обмотке якоря генератора,
определяют по формуле закона электромагнитной индукции:
Е = СеФп, (1)
где Се — постоянная величина, зависящая от конструктивного выполнения
машины; Ф — магнитный поток генератора; п — частота вращения якоря.
Так как частота вращения якоря вспомогательного генератора меняется в
зависимости от позиции контроллера, то может измениться и значение э.д.с.
Е.
Напряжение Uна зажимах вспомогательного генератора зависит как от э.д.с.
Е, так и от тока нагрузки, т. е. от количества и мощности подключенных к
генератору потребителей:
U = E-IRя, (2)
где I — ток нагрузки машины; Rя — сопротивление обмотки якоря.
Например, включение электродвигателя МВХ привода вентилятора
холодильника вспомогательного контура мощностью 7,5 кВт (при мощности
самого вспомогательного генера тора 14,4 кВт) может значительно снизить
напряжение вспомогательною генератора, так как ток нагрузки этого
электродвигателя достигает 80 А.
Однако колебание напряжения на зажимах вспомогательного генератора
приводило бы к нежелательным вялениям. Например, изменение напряжения в
цепях освещения тепловоза значительно сокращает срок службы ламп;
понижение напряжения в цепях управления может вызвать отключение
аппаратов, а повышение напряжения — перегрев катушек их приводов. Такой
потребитель, как аккумуляторная батарея, требует для нормальной зарядки
постоянства подводимого напряжения. Следует также учитывать, что одним
из потребителей вспомогательного генератора является независимая обмотка
возбуждения возбудителя. От величины тока, протекающего по этой обмотке,
зависит мощность тягового генератора, а значит, и сила тяги тепловоза.
Вот почему необходимым условием нормальной работы электрооборудования
тепловоза является постоянство напряжения вспомогательного генератора,
которое обеспечивается автоматически специальным аппаратом — регулятором
напряжения.
Из формулы (2) видно, что регулировать напряжение U генератора
постоянного тока можно только за cmci э.д.с. Е, определяемой по формуле
(1 *. При переменной частоте вращения якоря п влиять на э.д.с. Е можно
только изменением магнитного потока (С*, который зависит от числа витков
обмотки возбуждения генератора и ток;*, в ней. Работа тепловозных
регуляторов напряжения сводится к тому, чн они автоматически меняют ток
в обмотке возбуждения вспомогательного генератора обратно
пропорциональна изменению напряжения на его зажимах. На тепловозе ЧМЭЗ
применен контактный регулятор типа RGD22I. поддерживающий напряжение на
зажимах вспомогательного генератора
115. В во всем диапазоне частот вращения коленчатого вала и при любой
нагрузке.