14.Назначение и устройство возбудителей постоянного тока.

Принципиальная схема возбужде­ния тягового генератора и возбуди­теля. Обмотка независимого возбуж­дения тягового генератора Н1—И 2 получает питание через контактор КБ от возбудителя В (рис. 36 и 37). На возбудителе имеются две обмот­ки возбуждения: первая обмотка Н1 — Н2 основная, вторая ИЗ—Н4 ис­пользуется как размагничивающая (см. ниже), а также для возбужде­ния при аварийном режиме.

Синхронный подвозбудитель СП В через распределительный трансфор­матор ТР. рабочие обмотки ОР/, 0Р2 амплнстата АВ и выпрямитель питает обмотку возбуждения возбу­дителя Н! — Н2. Кроме того, через распределительный трансформатор получают питание рабочие обмотки ЛИН и Т/77'. Вспомогательный гене­ратор, кроме своего обычного назна­чения на тепловозе, питает обмотку возбуждения синхронного подвозбу-дителя, а также размагничивающую обмотку возбудителя ИЗ—И4.

Задающая обмотка 03 амплнстата АВ получает питание от синхронного гюдвозбудителя через бесконтактный тахометрический блок БТ (см. рис. 36); на тепловозах более раннего вы­пуска задающая обмотка получает питание от тахогенератора Т (см. рис. 37).

Регулировочная обмотка ОР амп-листата АВ также получает питание от синхронного подвозбудителя че­рез индуктивный датчик ИД, управ­ляемый объединенным регулятором (см. рис. 36); на тепловозах более раннего выпуска регулировочная об­мотка питается от вспомогательного генератора через управляемый объ­единенным регулятором регулировоч­ный реостат РР (см. рис. 37).

Амплистат и его характеристика. Амллистат возбуждения возбуди­теля АВ марки ЛВ-ЗА в системе ав­томатического управления тяговым генератором тепловозов ЗТЭ10М, 2ТЭ10М, 2ТЭ10В, 2ТЭ10Л и ТЭП60 является основным управляющим ап­паратом, который суммирует сигна­лы по току нагрузки, напряжению и частоте вращения тягового генерато­ра, по мощности дизель-генератора, подавая результирующий и усилен­ный сигнал на обмотку возбуждения возбудителя.

Рабочие обмотки амплистата ОР1 и ОР2 (см. рис. 36) включены после­довательно с диодами так, что в каж­дой нз них ток протекает только од­ну половину периода и только в одном направлении (этим, как указы­валось выше, обеспечивается внут­ренняя обратная связь в амплистате). Амплистат имеет четыре обмотки уп­равления:

задающую 03;

управляющую ОУ;

регулировочную ОР;

стабилизирующую ОС.

Задающая обмотка 03 создает ос­новную положительную м. д. с. Роз и получает питание через бесконтакт­ный тахометрический блок БТ или от тахогенератора 7". Таким образом, м.д. с. задающей обмотки пропорци­ональна частоте вращения вала ди­зель-генератора и благодаря этому осуществляется автоматическое уп­равление генератором по частоте вращения.

Управляющая обмотка ОУ смон­тирована на сердечнике амплистата так, что ее м.д. с. Fоу направлена встречно м.д. с. Fоз задающей обмотки. Получает эта обмотка питание через селективный узел от цепей рабочих обмоток ТПТ и ТПН, и, таким обра­зом, ток в ней зависит от тока и на­пряжения генератора. С помощью этой обмотки, как будет показано ни­же, осуществляется автоматическое управление генератором по току па-грузки.

Регулировочная обмотка ОР слу­жит для дополнительного автоматического управления дизель-генерато­ром по мощности. Магнитодвижущая сила обмотки /ч)р направлена соглас­но м. д. с. задающей обмотки. В цепь регулировочной обмотки включен ин­дуктивный датчик (или регулировоч­ный реостат), который управляется объединенным регулятором. Ток в регулировочной обмотке обратно про­порционален перегрузке дизеля.

В стабилизирующей обмотке ОС ток протекает от стабилизирующего трансформатора ТС только при пере­ходных процессах, например, при из­менении позиций контроллера. Магнитадвижущая сила этой обмотки Fос увеличивает или уменьшает подмагничивание амплистата, осуществляя гибкую обратную связь по на­пряжению возбудителя.

Обратная связь приводит к сгла­живанию переходных процессов, чем обеспечивает устойчивость работы системы.

Положительную м. д. с. создают две обмотки: задающая Fоз и регу­лировочная Fор. Эту положительную, примерно постоянную на данной по­зиции контроллера м. д. с. назовем м. д. с. установки (задания)

Магнитодвижущая сила задающей обмотки Fоз зависит от позиции контроллера. При работе на 15-й по­зиции ток в задающей обмотке ра­вен 1,1 А, тогда при 500 витках в катушке м. д. с. будет равна Fоз =1.I* 500=550 А. В регулировочной об­мотке при работе без перегрузки ди­зеля ток будет наибольшим и рав­ным 0,75 А. Тогда при 200 витках в катушке наибольшая м. д. с. Составит F_ор^max = 0,75.200=150 А.

Таким образом, при работе на 15-й позиции наибольшая м. д. с. уставки

Fоymax =550+150=700 А.

Как отмечалось выше, м. д. с. уп­равляющей обмотки Fоу направле­на встречно м.д. с. установки, а м.д. с. стабилизирующей обмотки Рос при установившемся режиме равна нулю.

Тогда результирующая м. д. с. об­моток управления Это значение €F у отложено по оси абсцисс характеристики управле­ния амплистата По оси ординат отложен рабочий ток /р или после выпрямления — ток возбужде­ния возбудителя /в. Ток в обмотке возбуждения возбудителя равен уд­военному значению тока рабочих об­моток амплистата. Объясняется это тем, что рабочие обмотки и четыре диода включены по схеме моста, а ток на выходе моста, как известно, равен удвоенному значению тока, протекающего через плечо или в рассматриваемом случае— через рабочую обмотку амплистата.

При токе в управляющей обмотке, равном нулю (Fоу =0), результиру­ющая м. д. с. обмоток управления ЕFу на рабочий ток амплистата бу­дут наибольшими (точка Е). При увеличении тока в управляющей об­мотке результирующая м.д.с. обмо­ток управления будет уменьшаться. При этом вначале рабочий ток изме­няться почти не будет (линия Е—Г). Это режим максимальной отдачи. Затем рабочий ток будет резко уменьшаться. При Fоу— Fу (точка В на характеристике) результиру­ющая м. д. с. обмоток управления £Fу равна нулю. При этом рабочий ток будет равен току холостого хода /xx (амплистат намагничен за счет самоподмагничивания). При Fоу больше Fу результирующая м. д. с. обмоток управления €Fу станет от­рицательной, направленной навстре­чу м.д.с. самоподмагничиаания от рабочих обмоток. Увеличение отрицательного значения €Fу приведет к дальнейшему снижению рабочего тока.

В пределах рабочей части характе­ристики, т. е. при изменении рабоче­го тока от 0,2 до 11 А результиру­ющая м. д. с. €Fу изменяется от —30 до +90 А. Значит, при Fу — = 700 А м. д. с. управляющей обмот­ки Fоу изменяется от (т!0 до 730 А. Так как управляющая обмотка имеет 500 витков, ток и ней в процессе уп­равления изменяется от 1,22 до 1,46 А. Если же взять лишь ту часть харак­теристики Б—Г, где поддерживается неизменная мощность генератора, то предел изменения тока в управля­ющей обмотке будет еще меньшим (1,22—1,42 А).

Из характеристики амплистата видно, что значительное изменение рабочего тока (от 0,2 до 1 1 А, т. е. в 55 раз) возникает при сравнительно небольшом изменении м. д. с. обмоток управлении (на 120 А, т. е. на 20%) Это говорит о высоком коэффициен­те усиления амплистата и о том, что ток в управляющей обмотке в про­цессе управления изменяется ы весь­ма малых пределах. Чем круче ха­рактеристика амплистата (т. е. чем больше его коэффициент усиленияъ, тем меньше изменяется ток в управ­ляющей обмотке в процессе управ­ления. В пределе при очень крутой характеристике амплистата можно считать, что ток в управляющей об­мотке н процессе управления остает­ся неизменным.

Из приведенных параметров об-могок управления также видно, что м. д. с. установки Fу и управляющей обмотки Fоу намного больше их ре­зультирующего значения €Fу =■

= Fу —Fоу .Этим достигается большая точность автоматического управле­ния генератором, ибо возможные ошибки в значениях Fу и FОу ока­зывают небольшое влияние на €Fу •