Охлаждение машин и аппаратов
В процессе работы тяговых двигателей, выпрямителей, трансформаторов, реакторов, индуктивных шунтов, пусковых реостатов, двигателей, вспомогательных машин и другого оборудования выделяется тепло. Если это тепло не отводить, то мощность машин и аппаратов нельзя будет использовать полностью, так как они могут перегреться и выйти из строя. Поэтому их охлаждают, используя специальную принудительную вентиляцию. Непрерывный поток охлаждающего воздуха создается центробежными вентиляторами.
Рис. 75. Схема центробежного вентилятора
Поясним, как работает вентилятор. При вращении вентиляторного колеса (ротора), снабженного лопатками (рис. 75), центробежная сила отбрасывает молекулы воздуха к наружной части колеса и они попадают в расширяющийся кожух. Скорость молекул воздуха в кожухе начинает уменьшаться, а давление их друг на друга — увеличиваться, т. е. создается напор воздуха. От вентилятора воздух по воздухопроводам направляется к машинам и аппаратам. Вследствие непрерывного выбрасывания молекул за пределы колеса вентилятора внутри него образуется разрежение и из атмосферы (снаружи кузова) засасываются новые порции воздуха. Засасываемый воздух проходит через жалюзи кузова, форкамеру, сетку приемного отверстия вентилятора к его лопастям, заполняя разреженное пространство. Форкамера изолирует вентиляционную систему от остального помещения кузова. Скорость воздуха, подающегося через жалюзи в форкамеру, резко снижается и взвешенные частицы снега, влаги и пыли осаждаются, т. е. в кузов поступает очищенный воздух.
Рис. 76. Схема системы вентиляции электровоза постоянного тока
На восьмиосных электровозах постоянного тока в каждой секции установлен один вентилятор. Воздух в его кожухе (рис. 76) разделяется на два потока: один используется для охлаждения тяговых двигателей, двигателя компрессора и вентиляции кузова, другой направляется по двум воздуховодам для охлаждения резисторов ослабления возбуждения, пусковых реостатов и индуктивных шунтов. Выброс воздуха в атмосферу производится через лабиринтные щели в крыше над высоковольтной камерой.
Рис. 77. Система вентиляции электровоза переменного тока
Сложнее система охлаждения электровозов переменного тока (рис. 77). Воздух, всасываемый через жалюзи двумя центробежными вентиляторами одной секции восьмиосного электровоза, проходит сначала по специальным каналам, охлаждая индуктивные шунты, установленные в нише форкамеры. Затем он подается к тяговым двигателям. На каждые два тяговых двигателя имеется один вентилятор. Охлаждающий воздух через люк тягового двигателя поступает сначала к интенсивно нагреваемому узлу двигателя — коллектору и затем через отверстия в его остове выходит наружу. Часть воздуха из воздухопроводов через патрубки поступает к выпрямительной установке возбуждения и в кузов, создавая в нем повышенное давление, благодаря чему пыль с железнодорожного полотна, которая содержится в воздухе, не попадает в кузов. На электровозе ВЛ80р для охлаждения блоков ВУВ и резисторов, используемых в режиме рекуперативного торможения, установлен отдельный центробежный вентилятор. В каждой секции электровоза имется еще два спаренных вентилятора, приводимых в действие одним двигателем. Они насажены на разные концы вала этого двигателя, и лопасти их вращаются в противоположных направлениях. Воздух, засасываемый этими вентиляторами, прогоняется через выпрямители и сглаживающие реакторы. Затем часть воздуха выбрасывается в атмосферу, а оставшаяся часть его охлаждает секции теплообменника тягового трансформатора, после чего также выходит в атмосферу. В теплообменнике воздух охлаждает трансформаторное масло, омывающее обмотки трансформатора. На электровозах переменного тока по сравнению с электровозами постоянного тока требуется большая мощность для привода вентиляторов, а следовательно, и больший расход электроэнергии. Понятно, это отрицательно сказывается на к. п. д. электровоза.