Тяговые генераторы постоянного тока

Соединение тяговых генераторов с дизелями. Тяговые генераторы предназначены для преобразования механической энергии дизеля в электрическую, которая передается тяговым электродвигателям. Кроме того, в момент пуска дизеля генераторы постоянного тока работают кратковременно в режиме электродвигателя с последовательным возбуждением, приводящего во вращение коленчатый вал дизеля. Технические данные тепловозных тяговых генераторов приведены в табл. 3.1, 3.2.

Соединения генераторов с дизелями могут быть выполнены двумя способами. Станины генераторов тепловозов ТЭМ2, ТЭМ1, ТЭ1 и ТЭ2 жестко соединены с картерами дизелей, а корпуса якорей генераторов - с коленчатыми валами. Кроме того, станины генераторов опираются на поддизельную раму через приваренные лапы. Такая конструкция имеет минимальные габаритные размеры по длине и обеспечивает хорошую жесткость.

На более мощных тепловозах применен другой способ соединения. Станина генератора опирается лапами на поддизельную раму, а корпус или вал якоря генератора через полужесткую муфту соединен с коленчатым валом дизеля.

Охлаждение тяговых генераторов. Тяговые генераторы тепловозов ТЭ1, ТЭ2, ТЭМ1, ТЭМ2 и ТЭЗ имеют защищенное исполнение, с самовентиляцией. Подача воздуха для охлаждения генераторов осуществляется центробежным вентилятором, прикрепленным к корпусу якоря со стороны дизеля. В этих генераторах используется осевая система подачи воздуха, при которой охлаждающий воздух проходит в осевом направлении по каналам сердечника якоря и межполюсным расстояниям.

В генераторах большой мощности (более 1200 кВт) воздух для охлаждения поступает из атмосферы через фильтры, а в период дождей, снежных или пылевых бурь воздух следует забирать из

ТаблицаЗ.1

	Тип генератора
Показатель
	99/47А	ГП-ЗООБУ	ГП-ЗПБУ	ГП-ЗІ1ВУ	ГП-ЗІ2У
Серии тепловозов	ТЭЗ, ТЭ7	ТЭМ2,	2ТЭ10Л,	ТЭП60	М62,
Серии тепловозов		ТЭМ2М	2ТЭ10В,		2М62
			ЗТЭ10М,
			4ТЭ10С
Охлаждение	Самовеитиляния		Независимое
Номинальная мощность,
кВт	1350	780	2000	2000	1270
Ток, А. при напряжении:					3570
низшем	2460	1210	4320	4320	3570
высшем	1650	900	2870	3150	2230
Напряжение, В:
низшее	550	645	465	465	356
высшее	820	870	700	635	570
Обмотка якоря	Лягу-	Петлевая	Петлевая двухходовая
Обмотка якоря	шачья
Число полюсов:
главных	8	8	10	10	10
добавочных	8	8	10	10	10
Воздушный зазор полю-
сов, мм:
главных	5	4	5	4	3,5
добавочных	9	9	13,5	14	9,5
Число пластин коллекто-
ра	444	380	465	465	444
Масса, кг	7460	4800	8700	9000	7400

Примечания. 1. Все тяговые генераторы постоянного тока с независимым возбуждением.

2. К. п. д. максимальный 04- 1)4.5%.

кузова. Генераторы, устанавливаемые на тепловозах мощностью 2210 кВт, имеют независимую систему охлаждения, при которой используется быстроходный и высоконаиорный вентилятор с подачей до 1500 ма/ч с приводом от дизеля.

Резкое повышение количества охлаждающего воздуха (на 250 %) для генераторов мощностью 2000 кВт по сравнению с генератором мощностью 1350 кВт потребовало для мощных генераторов применить радиально-осевую систему, которая позволяет охлаждать якорь воздухом, проходящим по радиальным каналам в его сердечнике. Магнитная система охлаждается воздухом, проходящим в осевом направлении между полюсами и выходящим из якоря в междуполюсное пространство (см. рис. 2.15). Воздух также охлаждает коллектор, проходя между ленточными петушками коллектора.

Т а б л и ц а 3.2

Тип генератора	Обмотка	Число витков	Сопротивление при 20°С, Ом	Марка провода	Размер провода без изоляции, мм	Класс изоляции
ГП-311БУ	Главных полю-	105	0,863	псд	4X8	Н
	сов
	Добавочных	6	0,000865	шмм	16 X 25	В
	полюсов
	Пусковая	3	0,00473	шмм	6 X 30	н
	Якоря	155 X 3	0,001178	пэтвсд	2(2,81X6,3)	р
ГП-300БУ	Главных полю-	99	0,72	псд	3,5 X 7,5	в
	сов
	Добавочных	7	0,00387	шмм	14 X 20	р
	пат юсов
	Пусковая	3	0,0033	лмм	1,95 X 90	в
	Якоря	76 X 3	0,0060	псдк	3(1,8X5,6)	р
ГП-312У	Главных полю-	109	0,9	псд	4X8	н
	сов
	Добавочных	6	0,00087	шмм	20 X 20	р
	полюсов
	Пусковая	3	0,0045	лмм	1,95 X 90	н
	Якоря	145 X 3	0,00103	псд	3(2,24X5,0)	р

В связи с ростом секционной мощности тепловозов резко возросла потребность в воздухе, охлаждающем электрические машины, выпрямительную установку, высоковольтные камеры и отсеки аккумуляторной батареи. Для обеспечения более удобной компоновки агрегатов, воздуховодов большого сечения, уменьшения массы оборудования и мощности, затрачиваемой на привод вентиляторов, применяется система централизованного воздухоснабжения.

Главный воздуховод размещается в раме кузова, от которого имеются ответвления к потребителям. Воздух для всех нужд подается одним осевым вентилятором большой подачи (к. п. д. осевых вентиляторов 0,8-0,86, а центробежных-0,6-0,65). Вентилятор засасывает воздух из атмосферы через блок воздушных фильтров и нагнетает его к потребителям. Привод вентилятора осуществляется от вала тягового генератора через эластичную муфту и встроенный редуктор.

Тяговый генератор ГП-ЗПБ. Наиболее типичен по конструкции для генераторов постоянного тока генератор ГП-ЗПБ. Основные узлы генератора (рис. 3.1): магнитная система, подшипниковый щит, патрубок для подвода охлаждающего воздуха, якорь.

Магнитная система включает в себя станину, главные и добавочные полюсы. Кольцевой магнитопровод станины изготовлен из толстолистового стального проката с малым содержанием углерода. К станине приварены две лапы, которыми она опирается на подди-

3.2. Тяговые генераторы постоянного тока

Рис. 3.1. Тяговый генератор ГП-311Б: 1- вил; 2 коллектор; 3 подшипниковый шит; 4- щеткодержатель; 5 - поворотная траверса; в. 7- катушка и сердечник главного полюса; #-станина; 9, 10 - сердечник и катушка тобапочного полюса; 1/- обмотка якоря; 12 сердечник якоря; 13 - диафрагма; 14- корпус якоря; 15- входной патрубок; 16- диски; 17-клиновые шпонки; 18 штифт для фиксации тига со станиной; 19 - крышки; 20- барабан; 21- продольные ребра;

22- шпильки; 23 стерженьзельную раму. В каждой лапе имеются четыре отверстия для крепящих болтов и два отверстия с резьбой для отжимных болтов.

Главные полюсы служат для создания основного магнитного потока. Полюс имеет сердечник и катушку. Сердечник 7 собран из листов холоднокатаной электротехнической стали Э-310 толщиной 1 мм. Листы сердечника изолированы друг от друга лаком, спрессованы и стянуты заклепками. В каждом листе выштамповано отверстие, куда запрессовывается стержень 23 с резьбовыми отверстиями для крепления полюса к станине.

Главные полюсы имеют две катушки независимого возбуждения и пусковую (рис. 3.2, а). Катушки намотаны на каркас 6, имеющий отогнутые бурты, удерживающие рамки 1 и 3, изготовленные из прочной и теплостойкой пластмассы. Изоляция каркаса состоит из четырех слоев гибкого стекломиканита на кремнийорганическом лаке и одного слоя стеклоленты. Пусковая обмотка 5 расположена у полюсного башмака, затем установлена стеклотекстолитовая изоляционная шайба 2, поверх которой намотана обмотка независимого возбуждения 4. Такое расположение катушек обеспечивает хороший отвод тепла.

Витки пусковой катушки изолированы асбестовой электроизоляционной бумагой, пропитанной в лаке ЭФ-3; сверху катушка покрыта стеклянной лентой, пропитанной тем же лаком, затем катушку пропитывают в кремнийорганическом лаке К-47 окунанием.

В процессе намотки каждый слой катушки независимого возбуждения промазывают кремнийорганическим лаком или компаундом К-54. Пустоты заполняют замазкой П-11. Катушку пропитывают в лаке К-47К, запекают и покрывают эмалью ГФ. Катушки главных

Рис. 3.2. Главный полюс: Рис. 3.3. Добавочный по а- катушка: б -- схема намотки катушек; люс н - начало; к - конецполюсов генераторов МПТ-10/49 и МПТ-120/55А отличаются отсутствием пусковой обмотки и изоляцией витков обмотки независимого возбуждения. Витки изолированы асбестовой бумагой на клеящем лаке.

Из 10 катушек главных полюсов генератора 5 имеют перекрещенные выводы, а 5-- открытые (рис. 3.2, б). Это сделано для чередования полярности полюсов и упрощения конструкции соединительных шин.

Добавочные полюсы состоят из сердечников и катушек (рис. 3.3). Сердечник 6" изготовлен из стали марки СтЗ. Часть сердечника, обращенная к якорю, сужена, к ней приклепаны латунные или дюралюминиевые угольники 5, служащие для крепления катушек и уменьшения рассеивания магнитного потока. На угольнике расположена изоляционная рамка 4.

Сердечник полюса изолирован от катушки 3 опрессованным и спеченным миканитом или стеклотканью на эпоксидной смоле. Катушка полюса состоит из шести витков. Крайние витки изолированы двумя слоями микаленты и одним слоем стеклоленты. Между витками уложены стеклотекстолитовые прокладки. Готовую катушку покрывают эмалью ГФ-92.

Между стальной накладкой 1 и сердечником помещена текстолитовая прокладка 2, создающая второй зазор (см. рис. 2.12, б). Полюс в сборе пропитывают в термореактивном лаке и запекают. Между станиной и полюсом укладывают пружинную рамку из ленточной стали для предотвращения перемещения катушки на сердечнике из-за усыхания изоляции и других деформаций. Между сердечником полюса и станиной помещен набор из шести стальных прокладок (общей толщиной 3 мм), служащих для регулирования воздушного зазора под добавочным полюсом при настройке коммутации.

Подшипниковый щит 3 (см. рис. 3.1) тяговых генераторов воспринимает большие усилия. Чтобы не допускать вибрации и смещения щеткодержателей, щит выполнен сварным, каркасной конструкции с выемной ступицей. Это позволяет заменить подшипник без снятия генератора с тепловоза. Для облегчения обслуживания щеткодержателей и смены щеток в щите размещена поворотная траверса 5, представляющая собой сварное кольцо с посадочным и зубчатым венцами и десятью U-образными накладками, к которым через изоляторы прикреплены дюралюминиевые бракеты (кронштейны). Fia каждом бракете укреплено по девять щеткодержателей со щетками и токособирательные шины. Траверсу в положении, соответствующем нейтрали, фиксируют стопорными болтами. Траверса поворачивается вращением вала поворотного устройства. Для расположения щеток на геометрической нейтрали подшипниковые щиты других тяговых генераторов без поворотной траверсы имеют овальные отверстия под болты крепления, позволяющие поворачивать щит.

Патрубок 15 для подвода охлаждающего воздуха к генератору выполнен сварным из тонколистовой стали и имеет разъемы но вертикальной и горизонтальной осям. Он также является щитом, закрывающим детали генератора со стороны привода.

Схема соединений обмоток магнитной системы генератора показана на рис. 3.4. Ток от плюсовых щеток по кабелю ,(/1 поступает в тяговые электродвигатели и но кабелю Д2, 112, добавочным полюсам (соединены в две параллельные группы) возвращается к минусовым щеткам. При пуске дизеля ток от плюса аккумуляторной батареи идет но кабелю 41, якорю генератора, добавочным полюсам, кабелю Д2, П2, пусковой обмотке, кабелю ПІ на минус батареи.

Якорь тягового генератора состоит из вала, корпуса (остова), сердечника, обмотки, коллектора и деталей крепления (см. рис. 3.1). Якоря тепловозных генераторов изготовляют с укороченным валом, т. е. применяют так называемую безвольную конструкцию, что

Рис. 3.4. Схема соединений обмоток магнитной системы генератора (вил со стороныколлектора):

Я1, Я2 и НІ, Н2 - начало н конец обмотки якоря и независимого возбуждения; 1/1 - начало пусковой обмотки; 112, Д2 - конец пусковой обмотки и добавочных полюсов; 11 и К, НІ и КІ, Н2 и К2- начало и конец катушек полюсов; штриховой линией показаны соединения катушек пусковой обмотки, расположенные со стороны, противоположнойколлектору позволяет снизить температуру нагревания его обмотки, трудоемкость изготовления и ремонта, а также массу генератора. Для обеспечения свободного подвода воздуха в центральную часть якоря для входа в радиальные каналы корпус имеет ребристую конструкцию и состоит из сварно-литого барабана 20, к которому приварены литые фланцы и десять продольных ребер 21.

Задний фланец используется для соединения через эластичную муфту с коленчатым валом дизеля, передний -- для иапрессовки коллектора. Так как генератор имеет диаметр якоря 120 см, а наибольший размер листа электротехнической стали 100X120 см, то сердечник якоря собирают из пяти штампованных сегментов, стянутых шпильками в осевом направлении между обмоткодержателями.

В радиальном направлении сердечник закреплен встречными клиновыми шпонками 17, закладываемыми в пазы сегментов и ребер. Натяг между сердечником и корпусом создается расклиниванием шпонок при нагретом сердечнике. Для образования радиальных каналов в осевом направлении сердечник разделен вентиляционными распорками на восемь пакетов. Сердечник якоря имеет і55 пазов.

Коллекторы тяговых электрических машин арочного типа. Это наиболее сложная сборочная единица по числу деталей, технологии изготовления и ремонта. Коллекторные пластины изготовлены из материала, обладающего высокой электропроводностью, механической прочностью, сопротивлением ползучести, достаточной способностью к механической обработке. Коллектор генератора ГП-311Б собран из 465 пластин трапециевидного профиля твердотянутой коллекторной меди с присадкой серебра от 0,07 до 0,14 % или кадмия. Легирующие присадки примерно вдвое увеличивают износоустойчивость коллектора.

На генераторах мощностью 2000 кВт коллекторные пластины 2 соединены с обмоткой якоря с помощью ленточных гибких петушков (рис. 3.5), что обусловлено большой разницей диаметров якоря и коллектора. Ленточный петушок 3 приварен к коллекторной пластине тугоплавким медно-фосфористым припоем. К верхней части петушка приклепана и припаяна полоска 4, в которую впаивают концы обмотки якоря и уравнительных соединений. Для предохранения от замыканий в обмотке якоря из-за возможного скапливания пыли

Рис. 3.5. Коллекторная пластинамежду гибкими петушками установлены пластмассовые прокладки, а торцовая стенка обмоткодержателя изолирована стеклотканью с эпоксидным связующим составом. На генераторах меньшей мощности петушки выполнены из коллекторной меди. Для облегчения коллектора и уменьшения боковой площади пластин в них сделаны отверстия. Пластины изолированы друг от друга прокладками 1 из коллекторного миканита толщиной 1 мм. Коллекторный миканит - это прессованный и калиброванный по толщине материал, состоящий из листочков щипаной слюды, склееных связующим веществом - естественной смолой (шеллак), искусственной глифта-левой или кремнийорганической смолой. Коллекторный миканит --более твердый материал, чем медь, и изнашивается медленнее. В связи с этим в эксплуатации изоляцию между пластинами периодически углубляют до 0,7- 1 мм путем фрезерования (продо-раживания), наименьшая глубина в эксплуатации 0,5 мм.

В коллекторе арочного типа пластины имеют выточки в форме ласточкина хвоста, в которые входят конусные части корпуса с одной стороны и нажимной шайбы с другой. Пластины стянуты стальными конусами и 18 шпильками из легированной стали, термически обработанными для повышения прочности и вязкости. Пластины изолированы от корпуса манжетами толщиной 2 мм из формовочного миканита на термореактивной глифталевой смоле. Качество манжет тем выше, чем ниже содержание связующего вещества. Чтобы исключить возможность переброса дуги с торцов коллекторных пластин на корпус, выступающую часть манжеты предохраняют от повреждения бандажом из изоляционного материала и покрывают, как и торцовые части пластин, изоляционной эмалью. Чтобы внутренние части коллектора не увлажнялись, необходимо уплотнять (герметизировать) места посадки нажимной шайбы на корпус коллектора с помощью пропитанного шнура и промазки стыка снаружи густыми цинковыми белилами Коллектор обтачивают, продораживают и шлифуют после сборки с якорем.

Для правильной работы щеточного аппарата центр окружности коллектора должен точно совпадать с осью его вращения. После обточки коллектора на станке допускается биение поверхности не более 0,03 мм (но индикатору в холодном состоянии). Чтобы исключить деформацию коллектора в эксплуатации, его подвергают динамической формовке, т. е. разгоняют нагретый до 150 °С коллектор до частоты вращения, превышающей на 20 % максимальную эксплуатационную частоту вращения. Разгон повторяют несколько раз. После каждого разгона подтягивают коллекторные болты. Диаметр коллектора 850 мм, длина рабочей части 370 мм.

Обмотки якоря, используемые на тяговых генераторах тепловозов, подразделяются на простые петлевые, сложные петлевые и комбинированные. Якоря тяговых генераторов сравнительно небольшой мощности имеют простые петлевые обмотки с уравнительнымисоединениями. У таких обмоток число параллельных ветвей равно числу полюсов (2а = 2р). Для увеличения числа параллельных ветвей (допустимый ток параллельной ветви 175-200 А) без увеличения числа полюсов в электрических машинах применяют сложные (многоходовые) петлевые обмотки или комбинированные (лягушачьи) обмотки, представляющие собой сочетание двух обмоток - петлевой и сложной волновой. Каждую обмотку рассчитывают на половинную мощность генератора. Тяговые генераторы мощностью 1350 кВт и выше выполняют с двухходовой петлевой или лягушачьей обмоткой якоря.

Первые выпуски генераторов ГП-311Б имеют комбинированную обмотку якоря. В пазу обмотка укладывается в четыре слоя; в верхнем и нижнем слоях - катушки волновой обмотки, в двух средних слоях петлевой. Секции петлевой и волновой обмоток присоединяют к одним и тем же петушкам коллектора. Преимущество комбинированной обмотки заключается в том, что не нужно уравнительных соединений, так как секции волновой обмотки одновременно являются уравнительными соединениями первого рода по отношению к петлевой обмотке, а секции петлевой обмотки уравнительными соединениями второго рода по отношению к волновой обмотке. К недостаткам «лягушачьей» обмотки следует отнести сложность, недостаточную технологичность и снижение коммутационных качеств генератора.

Тяговые- генераторы П1-31 1 Б, изготавливаемые с 1971 г., имеют несимметричную двухходовую ступенчатую петлевую обмотку якоря с полным числом уравнительных соединений первого рода, уложенных со стороны коллектора. Они работают более устойчиво, чем генераторы с «лягушачьей» обмоткой. Ступенчатая двухходовая обмотка позволяет применять стеклобандаж для крепления лобовых частей без ухудшения коммутации. Опыт эксплуатации показал, что использование стек.тобандажей на якорях повышает надежность работы тяговых генераторов. Кроме того, многолетняя практика электромашиностроения доказала, что несимметричные (одна из секций в каждом пазу имеет увеличенный на единицу шаг по пазам) обмотки снижают напряжение между коллекторными пластинами до двух раз.

Шаг по коллектору двухходовой петлевой обмотки равен двум коллекторным делениям, т. е. концы секции впаиваются в петушки через одну коллекторную пластину, следовательно, две отдельные обмотки размещены на якоре и работают параллельно. Так как каждую из обмоток можно рассматривать как простую петлевую обмотку с числом ветвей, равным числу полюсов, то двухходовая обмотка имеет число параллельных ветвей в два раза больше (2а = 2- 2р). Число щеток ставится равным числу полюсов, но ширина каждой щетки должна быть такова, чтобы одновременно могли работать две обмотки. Схема двухходовой несимметричной ступен чатой обмотки якоря генератора ГП-311Б показана на рис. 3.6, а. Катушка петлевой двухходовой обмотки состоит из трех элементарных одновитковых секций (рис. 3.6, б).

Изоляция катушки якорной обмотки от корпуса выполнена тремя слоями стеклослюдянитовой ленты ЛСПЭ-934-ТП и одним слоем стеклянной ленты ЛЭС (вполуперекрышу), кроме того, паз выстлан пленочной стеклотканью. Каждый проводник изолирован одним слоем слюдянитовой ленты ЛС (вполуперекрышу), а все шесть проводников изолированы стеклянной лентой ЛСЭ, пропитанной в лаке КО-916К. После укладки в пазы якоря обмотку пропитывают в изоляционном лаке вакуум-нагнетательным способом и запекают для обеспечения монолитности конструкции. Уравнительные соединения выполнены из меди ПММ размером 1,32x6,3 мм.

Секции с петушками коллектора и разрезные задние головки обмотки соединяют пайкой припоем с содержанием серебра. При динамическом балансировании уравновешивание якоря производят закреплением грузов на конусе коллектора и задней нажимной шайбе (обмоткодержателе) якоря.

Лобовые части обмотки якоря крепят бандажами из стекло-бандажной ленты, пропитанной термореактивным лаком. Ленту накладывают с натяжением до 400 мІІа, которое, как и режим термообработки (запечки) ленты после наложения, контролируется автоматически для получения монолитного высокопрочного бандажа. Обмотка якоря имеет изоляцию класса Р.

Щеткодержатели тяговых генераторов - это токоотводяшее устройство коллектора; они должны обеспечивать постоянное нажатие на тетки по мере их изнашивания, хороню отводить тепло от щеток и быть простыми и удобными для их смены. На всех

Рис. 3.6. Двухходовая петлевая обмотка якоря:

а - схема катушек и уравнительных соединений; б разрез обмотки в пазу; 1 пластины коллектора (петушки); 2, 7-нижняя и верхняя стороны уравнительных соединений; 3, 4- верхняя и нижняя стороны катушки; 5- соединительная гильза; 6 секция катушки, переходящая в следующий паз (ступенька); 8- клин пазовый; 9, И, 14- изоляционные прокладки; 10-провод катушки; 12- изоляция катушки от корпуса; 13 изоляционная выстилка паза; г/к = 2- шаг гго коллектору; г/ур = 93- шаг уравнительных соединений; г/г=1- 16 шаг по пазам

Рис. 3.7. Щеткодержатели: а наклонный:б радиальный;а щетка наклонная; 1 гайка;2 болт крепления щеткодержателя; Я бракет (кронштейн); 4- рифленая привалочная поверхность корпуса; 5-щетка разрезная; 6' резиновая накладка; 7 наконечник открытого типа; Я-скоба (курок); 9 рычаг; 10, 14 втулки; 1/, 13 - оси; 12-- пружина; 15 корпус; 16 тетка наклоннаятяговых генераторах раньше применяли щеткодержатели наклонного (реактивного) типа. С 1979 г. на генераторах ГП-311Б устанавливают радиальные щеткодержатели с постоянным нажатием на разрезную щетку. Латунный корпус щеткодержатели наклонного типа (рис. 3.7, а, в) имеет две прорези: с наклоном 30° к радиусу коллектора (для набегающей щетки) и 10° (для сбегающей щетки).

Бракет крепится к щиту или поворотной траверсе двумя изоляционными подвесками, изготовленными из микалекса, армированного специальным болтом с одной стороны и гайкой с другой. Щетки марки ЭГ-74 размером 12,5X32x65/60 мм прижимаются к коллектору спиральными пружинами через курки. Силу нажатия, которая должна быть 8-12 Н, регулируют изменением затяжки пружины.

На тяговых генераторах устанавливают армированные щетки в основном с открытыми наконечниками, которые прикрепляют винтами к бракету. Армирование щеток токоведущим проводом (медным шунтом) уменьшает их нагрев, особенно в верхней части, повышает стабильность протекания тока между щеткой и коллектором, улучшает коммутацию. Положение щеткодержателей относительно поверхности коллектора регулируют прорезью в корпусе щеткодержателя под болтом 2. Расстояние от коллектора до щеткодержателя должно быть 2-3 мм. Установка на тяговый генератор щеток разных марок недопустима, так как это приводит к неравномерному распределению тока в щетках. Надежность крепления щеткодержателей, точность размещения щеток и постоянство нажатия на них достигаются использованием гребенчатых (рифленых) привалочных поверхностей щеткодержателя и бракета, а также применением ленточных рулонных пружин.

Корпус радиального щеткодержателя имеет одно гнездо (рис. 3.7,6), в которое устанавливается разрезная щетка с резиновым амортизатором (накладкой) толщиной 12 мм, имеющим прямоугольный выступ, входящий в соответствующий паз на верхнем торце щетки и отверстия для токоведущих проводов. Амортизаторы увеличивают срок службы щеток, улучшают коммутацию и ликвидируют отколы щеток. Применение радиальных щеткодержателей на генераторах ГП-311Б уменьшило число щеток в два раза.

Внешние характеристики генератора для различных позиций контроллера (рис. 3.8, а) показывают, что тяговый генератор может обеспечить максимальный кратковременный ток (ограниченный коммутацией) 6600 А. Зависимость тока генератора от скорости для нечетных позиций контроллера машиниста с указанием точек подключения и отключения ослабления возбуждения показана на рис. 3.8, б. Эти кривые широко используются в тяговых расчетах при определении нагревания генератора и для нахождения скоростей, при которых происходит срабатывание реле перехода.

Тяговый генератор типа МПТ 120/49, устанавливаемый на тепловозах ТЭ10, конструктивно мало отличается от генератора ГП-311Б; он имеет параллельно-последовательную («лягушачью») обмотку якоря. Генератор типа МПТ 120/55А тепловоза ТЭП60 имеет аналогичную конструкцию, но у него нет поворотной траверсы.

Тяговый генератор типа ГП-300Б. Генератор тепловоза ТЭМ2 (рис. 3.9) состоит из тех же основных частей, что и генератор

Рис. 3.8. Характеристики генератора: а - внешние при различных позициях контроллера; б - изменение тока генератора 1г в зависимости от скорости движения v, и, - напряжение; п« - позиция контроллера; Л/7 - параллельное соединение двигателей; ОГІІ-ОЯ2-то же с ослаблением возбуждения

ГП-311Б, поэтому при описании устройства генератора приведены только его конструктивные особенности.

Корпус якоря генератора одним концом жестко соединен 12 болтами с фланцем коленчатого вала дизеля. Конец укороченного вала поддерживается самоустанавливающимся двухрядным роликовым подшипником, установленным в подшипниковом щите. Осевой разбег подшипника генератора равен 3 мм (для облегчения сборки), в то время как у седьмого коренного подшипника вала дизеля разбег меньше 1 мм. Следовательно, все осевые усилия воспринимаются подшипником дизеля.

Сварная станина 25 генератора изготовлена из толстолистовой стали СтЗ и имеет цилиндрическую форму. Одним концом с центрирующим буртом 24 станина генератора прикреплена непосредственно к большому фланцу картера дизеля. На раму тепловоза генератор опирается лапами 26 (через пружины), приваренными к станине, проушины в верхней части станины служат для подъема генератора. Машина выполнена с самовентиляцией, встроенное вентиляторное колесо закреплено на корпусе якоря. Воздух для охлаждения генератора засасывается вентилятором 21 из капота через отверстия в подшипниковом щите. Со стороны дизеля станина имеет закрытые сетками отверстия для выхода нагретого воздуха. Катушки главного полюса имеют независимую и пусковую обмотки. Непосредственно на каркас катушки уложена пусковая обмотка (см. табл. 3.2), а обмотка независимого возбуждения укладывается поверх пусковой.

Обмотка независимого возбуждения имеет девять слоев с различным числом витков. Для упрощения конструкции шин, соединяющих обмотки полюсов, катушки четырех полюсов имеют открытые выводы, а четырех других - перекрещенные.

Обмотка якоря простая петлевая с уравнительными соединениями (рис. 3.10, а). Шаг обмотки якоря по пазам сердечника якоря у: = 1 - 10, шаг но коллектору у„ - 1. Каждая секция обмотки (рис. 3.10, б) состоит из 15 проводников. Проводники покрыты стеклянной и миканитовой изоляцией, а затем вставлены в миканито-вую гильзу. Сверху намотаны слои стеклянной и миткалевой лент. Между секциями, на дно паза и под крепящие обмотку клинья положены миканитовые прокладки. Под передними лобовыми частями обмотки якоря в углублениях передней нажимной шайбы расположены уравнительные соединения, выполненные из неизолированной меди размером 1.81X6,9 мм. Шаг уравнительных соединений

Рис. 3.9 Тяговый генератор ПІ-300В: 1- барабан корпуса якоря; 2- ребра; Я- ступица корпуса якоря; 4 нал; 5 переднее ііібириптное уплотнение: 6 подшипник; ,' лабиринтное уплотнение; 8 трубка для смазывания, 9 - нажимная шайб.:; 10 - подшипниконыП пип; 11 коллектор; 12- тетки; 13 щеткодержатель; 14. 16 - обмотки н сердечник главного полюса; 15-уравнительные соединения: 18 '.'бмоіка и с,-рде-ошк добавочного полюса; 19 - баидаж; 20. 22-- обмотка и сердечник .'коря; 21 -нтилягор; 2Я - фланец; 24 - центрирующий бурт; 25 - станина:

26 опорные лапы

Рис. 3.10. Простая петлевая обмоткаякоря ГП-300Б: а - схема обмотки; б - разрез обмотки в пазу:/- пластины коллектора;2- уравнительные соединения; 3- секция обмотки якоря; 4- клин изолнтовый; 5, 9, 10- ми-каннтовые прокладки; 6- медный провод в гнльзе; 7- стеклянная лента; 8- миткалевая лента

У\Р = 1 -96,6- 101, т. е. уравнительные соединения ставят через каждые пять коллекторных пластин.

Генератор имеет восемь реактивных щеткодержателей, подобных по конструкции щеткодержателям ранних выпусков генератора ГП-311Б, но с той разницей, что здесь к каждому щеткодержателю прикреплены только три корпуса, т. е. в щеткодержатель устанавливаются шесть щеток.

Маневровые локомотивы