Тяговые генераторы

На тепловозе тяговый генератор преобразовывает механическую энергию дизеля в электрическую. Кроме того, тяговый генератор используют в качестве приводного двигателя для пуска дизеля. В этом случае он получает питание от аккумуляторной батареи и работает как двигатель последовательного возбуждения Тяговые генераторы типа МПТ-84/39 тепловозов ТЭМ1, типов ГП-300А, ГП-300Б тепловозов ТЭМ2 и типа ГП-319 тепловозов ТЭМ5 по конструкции мало отличаются друг от друга, поэтому они рассмотрены ниже одновременно. Генераторы ГП-319 еще не получили достаточно широкого распространения Основные технические данные тяговых генераторов и сопротивленле обмоток тяговых генераторов и возбудителей приведены в табл. 3 и 9

Генераторы МПТ-84/39, ГП-300А (рис. 150) и ГП-300Б представляют собой восьмиполюсные машины постоянного тока независимого возбуждения, защищенного исполнения с самовентиляцией. Воздух для вентиляции засасывается из кузова со стороны коллектора, охлаждает его, проходит через воздушный зазор и осевые каналы сердечника яко-

Таблица 9

* В ЧИСЛИТеЛе - СОПрОТИВЛеНИе ТреХВИТКОВОЙ обмОТКИ в Знаменателе - ЧеТЫреХЗНТКОВ "ш

** В числителе - сопротивление обмотки независимой I системы, в знаменателе - независимой II системы

Рис 150 Тяговый генератор ГП 300А 1 - корпус якоря, 2 - ребра З - ступица корпуса якоря 4 - вал 5 - уплотнение переднее лоСи 1_ні - ое ь - подлипни роликовьн уплигнепие заднєє лабиринтное 8 - трубка дія сміз и

9 - шаиоа нажимная Ю - щит подшипниковый 11 - коллектор 12 - щетки 13 - щеткодержатечь 14 - катушка (обмотка) главного полюса 15 - уравнительные соединения 16 - сердечник главного полюса 17 - обмотка добавочного полюса 18 - сердечник добавочною полюса 19 - бандажи, 20 - сердечник якоря 21 - вентилятор 22 - обмотка якоря 2' - фланец 24 - отверстия 25 - лапы опорные 26 - станина 27 - сетка 28 - 6jpt це ітрирмоідин 29 - торцовые вентиляционные отверстия о0 - проушина, 31 - крышка, 32 - оіверстия венгил їционньїе ря, а также через промежутки между полюсами и выбрасывается вентилятором 21 со стороны, противоположной коллектору

К станине 26 генератора крепятся все основные узлы и магнитопро-воды генератора, поэтому она изготовлена из литой стали с улучшенными магнитными характеристиками. К станине круглой формы приварены лапы 25 для крепления генератора на раме тепловоза На торце станины выточен центрирующий бурт 28, который входит в расточку торцового фланца рамы дизеля, и расточено десять отверстий с резьбой для постановки крепящих шпилек. Со стороны коллектора к станине прикреплен болтами подшипниковый щит 10

Главные полюсы создают основной магнитный поток машины Их сердечники 16 для уменьшения вихревых токов набраны из листовой электротехнической стали и скреплены заклепками. Листы толщиной 1 мм покрыты с обеих сторон изоляционным лаком. На каждом из полюсов размещены катушки 14 с двумя обмотками: независимого возбуждения и пусковой Пусковая обмотка имеет три витка из голой полосовой меди сечением 1,95X90 мм. Витки изолированы друг от друга миканитом толщиной 0,5 мм, а от каркаса, на который они намотаны, - миканитом и прессшпаном Катушка обмотки независимого возбуждения имеет 105 (у генератора ГП-300А-104) витков изолированной прямоугольной медной проволоки ПБД сечением 4,1X6,9 мм, намотанной в девять слоев Катушки обмотки независимого возбуждения, так же как и катушки пусковой обмотки, соединены последовательно.

Добавочные полюсы улучшают коммутацию генератора за счет компенсации потока реакции якоря Сердечники 18 добавочных полюсов изготовлены из прокатной стали Ст 3, так как размеры их невелики и потери от вихревых токов небольшие. Обмотка 17 добавочного полюса имеет семь витков из голой меди прямоугольного сечения 14X20 мм

Якорь генератора состоит из корпуса 1, напрессованного на вал 4, сердечника 20, коллектора 77 и обмотки 22. Стальной корпус сварен из литого барабана, двенадцати ребер 2 и ступицы 3. К барабану приварен фланец 23 с отверстиями для соединения с фланцем коленчатого вала дизеля На конец вала 4 напрессовано внутреннее кольцо двухрядного самоустанавливающегося роликового подшипника 6 Этот конец вала якоря генератора используют для привода двухмашинного агрегата, компрессора и вентилятора охлаждения тяговых электродвигателей

Сердечник 20 якоря набран из лакированных листов электротехнической стали марки Э-310 толщиной 0,5 мм, каждый из которых имеет 76 пазов для укладки обмотки якоря Кроме того, в листах в два ряда выштампованы вентиляционные отверстия 32 по Зв отверстий в ряду Коллектор 77 генератора набран из 380 пластин клиновидного сечения, изготовленных из красной твердотянутой меди Пластины изолированы друг от друга коллекторным миканитом толщиной 1 мм Диаметр коллектора 680 мм, длина рабочей части 183 мм Биение коллектора по индикатору не должно превышать 0,04 мм

Якорь генератора имеет петлевую обмотку 22 с уравнительными соединениями 15 Обмотка выполнена из медных изолированных стержней марки ПДА прямоугольного сечения (1,81X5.5 мм), 1140 стержней обмотки собраны в 76 секций, каждая из которых состоит из 15» стержней, соединенных коллекторными пластинами по три параллельно Таким образом, обмотка имеет 380 витков

Восемь щеткодержателей 13 со щетками 12 прикреплены претив середин главных потюсов на подшипниковом щите посредством изоляционных держателей и подвесок из листовой стали, несущих по три щеткодержателя В каждом щеткодержателе установлено по две щетки, набегающая и сбегающая, марки ЭГ-14 размерами 9X39X55 мм (на генераторе МПТ-84/39) и 12,5X32X60 мм (на генераторе ГП-ЗООА) Набегающая щетка установлена под углом 30°, а сбегающая - под

углом 10° к поверхности коллектора Такое расположение щеток обеспечивает более надежный контакт с коллектором, препятствует заклиниванию щеток и улучшает коммутацию тока Нажатие щеток, равное 0,86 кгс, регулируют пружинами, концы которых можно переставлять по зубьям храповика

Тяговый генератор типа 5Б86/38х8 тепловозов ЧМЭ2 (рис 151) - самовентилирующаяся машина постоянного тока с независимым возбуждением и изоляцией класса В Конструктивно машина мало отличается от генератора типа МПТ-84/39. Станина 10 изготовлена из литой стали Нижняя полуокружность станины торцом прифланцована к корпусу дизеля Сердечник якоря 1 набран из листов лакированной электротехнической стали На конце вала на втулке 14 насажено вентиляторное колесо 2 Свободный конец вала опирается на двухрядный самоустанавливающийся роликовый подшипник 5 В 92 пазах сердечника якоря размещена обмотка 17 из прямоугольных проводников Стержни обмотки изолированы стеклослюдяной лентой, а в прямой части опрес-сованы микафолием Катушки изолированы стеклолентой Обмотка пропитана неорганическими лаками и окрашена глифталевым лаком

Коллектор набран из 460 пластин 15 на миканитовой обкладке кор ^са 13 и крепится болтами и нажимной шайбой 4 На подшипниковом щите установлены восемь щеткодержателей по пять щеток в каждом, размер щеток 32x12x50 мм, давление на щетку 0,8-1,2 кгс На главных полюсах, сердечники 6 которых набраны из листовой стали, насажены катушки обмотки независимого возбуждения из прямоугольной меди со стеклотканевой изоляцией Сердечники 11 добавочных полюсов изготовлены из толстой листовой стали, а их катушки 9 - из полосовой меди с прокладками из асбеста

Тяговый генератор типа ТО802 тепловоза ЧМЭЗ (рис 152) - деся-типолюсная самовентилирующаяся машина постоянного тока с независимым возбуждением и пусковой обмоткой Станина 2 сварена из листовой стали, прифланцована торцом к корпусу дизеля и лапами прикреплена к раме Сердечники 1 главных полюсов набраны из листов электротехнической стали толщиной 1 мм и стянуты четырьмя заклепками Катушка главного полюса состоит из пусковой обмотки и обмотки независимого возбуждения Пусковая обмотка содержит четыре витка (на тепловозах ЧМЭЗ до К0 353 - три витка) из полосовой меди сечением 1X95 мм, намотанной плашмя на изолированный каркас Обмотка воз буждения имеет 63,5 витка из прямоугольного изолированного провода сечением 4,0x7,5 мм, которые расположены в восемь слоев со ступенчатой разбивкой по слоям Каждый из слоев покрыт эпоксидным лаком

Сердечники 9 добавочных полюсов выстроганы из стальных пластин и прикреплены к станине двумя болтами Катушки добавочных полюсов имеют 9,5 витка из медной шины сечением 2,2X50 мм, намотанных в два ряда (5 и 4,5 витка) Витки изолированы друг от друга асбестовыми прокладками, а вся катушка после изготовления залита эпоксидным компаундом Сердечник 8 якоря набран из лакированных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм и насажен на сварную звезду В листах выштампованы 135 пазов, 72 отверстия для вентиляции и шпоночный паз Обмотка петлевая с уравнительными соединениями Каждая секция состоит из шести проводников прямоугольного сечения размером 2,8X9,0 мм (два ряда по три проводника), изолированных пятью слоями микаленты в пазовой части и шестью слоями стеклолен-тп - в лобовых частях Между секциями и на дно паза укладывают миканитовые прокладки, а катушки изолируют от паза миканитовой втулкой В лобовых частях обмотку крепят бандажами из стальной проволоки диаметром 2 мм, а в пазовых - текстолитовыми клиньями

Коллектор 7 диаметром 595 мм набран из 405 медных пластин, изолированных друг от друга миканитовыми прокладками толщиной

0,8 мм Петушки припаяны к пластинам коллектора серебряным припоем. Коллектор собран на втулке, от которой изолирован манжетами из щипаной слюды, н стянут болтами через нажимную втулку. Токосъемное устройство состоит из десяти траверс щеткодержателей 3 с пятью двойными щетками в каждом. Нажатие н-а щетки 1,5-1,8 кгс, размеры щеток 2(32X10X40) мм

На тепловозах ВМЭ1 разных выпусков установлены тяговые генераторы следующих типов ЕВ5с41/200, ЕВ5с41Ь/200, ЕВ5с41с/200 и ЕВ5с41 а/200 Все они отличаются друг от друга параметрами обмоток. У генераторов ЕВ5с41а/200, 41Ь/200 и 41с/200 якоря взаимозаменяемы.

На литой станине 7 (рис 153) генератора укреплены восемь главных 13 и восемь добавочных 6 полюсов, якорь с коллектором 3, узел токосъема, подшипниковый щит 5 и щит 8. Станина имеет лапы для крепления генератора к раме Со стороны дизеля вал 1 генератора через шариковый шарнир и центрирующий вал 14 присоединен без под-

Рис 152 Тяговый генератор ТО802

1 - сердечник главного полюса 2 - станина 3 - траверса щеткодержателя, 4 - щит подшипниковый 5 - шкив клиноременнон передачи к двухмашинному агрегату и вентилятору тяговых двигателей б - вал 7 - коллектор 8 - сердечник якоря 9 - сердечник добавочного полюса; 10 - об-моткодержатель 11 - обмотка якоря, 12 - колесо вентиляторное

Рис 153 Тяговый генератор ЕВ5с41/200

/-вал якоря 2 - подшипник роликовый З - коллектор 4- щеткодержатель, 5 - щит подшипниковый 6 - полюс добавочный 7 - станина 8 - щит 9 - обмотка якоря 10- сердечник якоря, 11 - корпус якоря, 12-люк вентиляционный 13 - полюс главный 14 - вал центрирующии 15 -

гайка шипника к валу дизеля Сердечники главных полюсов набраны из лакированных листов электротехнической стали. На главных полюсах расположены пять обмоток независимого возбуждения, параллельная, про-тивокомпаундная, пусковая и компенсационная Первые три обмотки создают гиперболическую внешнюю характеристику, компенсационная улучшает коммутацию генератора, а пусковая - служит для пуска генератора в режиме двигателя

Параллельная обмотка имеет 420 витков (на полюс) из провода ПСД прямоугольного сечения размером 1,25x2,1 мм На генераторах ЕВЗс41/200 и ЕВ5с41с/200 катушки включены последовательно, а на генераторе ЕВЗс41 а/200 - в четыре параллельные ветви по две катушки в каждой Последовательно с обмотками включают регулируемый добавочный резистор Обмотка независимого возбуждения имеет также 420 витков из такого же провода и получает питание от возб\дителя. Противокомпаундная обмотка выполнена из полувитка шинной меди сечением 3,5X4 мм на каждый полюс Она создает размагничивающий магнитный поток и снижает напряжение генератора при возникновении больших пусковых токов Пусковая обмотка имеет четыре витка из медной шины размером 6Х 10 мм и включена последовательно с якорем Компенсационная обмотка выполнена из медных стержней размером 2(6,5x30) мм, заложенных в пазы башмаков главных полюсов, и имеет на два полюса шесть витков Обмотка включена последовательно в цепь якоря и совместно с добавочными полюсами обеспечивает симметрию магнитного поля машины Обмотка добавочных полюсов имеет три витка на полюс, выполненных из медной шины размером 26,5X19 мм

В сердечнике 10 якоря из листов электротехнической стали выштам-повано 100 пазов для укладки обмотки. Обмотка 9 якоря петлевая выполнена из прямоугольного медного провода сечением 3X13 и 2(ЗХ Хб,5) мм В каждом из пазов уложены три проводника сечением 3x13 мм и шесть проводников сечением 3x6,5 мм, соединенных в две параллельные ветви Все обмотки генератора имеют кремнийорганиче-скую изоляцию. Коллектор 3 арочного типа состоит из 300 медных пластин и имеет диаметр 650 мм. На каждом из восьми щеткодержателей укреплено по шесть щеток марки ЭГ-14 размером 20X30X30 мм Вентилятор укреплен на валу якоря со стороны, противоположной коллектору. Охлаждающий воздух забирается из машинного отделения, прогоняется между полюсами и якорем и выбрасывается вниз под настил пола

⇐ | Песочная система | | Маневровые тепловозы Под редакцией Л. С. НАЗАРОВА | | Двухмашинные агрегаты - возбудители и вспомогательные генераторы | ⇒