1.3. Требования к системам электрооборудования вагонов

К системам электрооборудования вагонов предъявляются следующие требования:

- электрооборудование должно надежно работать при температурах окружающей среды от +40 до -50⁰С при относительной влажности 90%;

- электрооборудование не должно выходить из строя при динамических перегрузках, вызываемых вертикальными ускорениями до 10м/с² и горизонтальными ускорениями до 30м/с²;

- система электрооборудования должна обеспечивать выполнение требований пожарной безопасности и техники безопасности;

- электрооборудование должно обеспечить легкость в обслуживании и ремонте;

- система электроснабжения должна иметь защиту источников электроэнергии, потребителей и электрических сетей от коротких замыканий и перегрузок,

- электрооборудование должно иметь наименьшую массу и габариты;

- электрооборудование не должно создавать радиопомех;

- в автономных системах электроснабжения должно быть предусмотрено устройство, автоматически поддерживающее напряжение генератора постоянным при изменении частоты вращения якоря (ротора) и тока нагрузки;

- в системе электроснабжения должно быть предусмотрено наличие двух напряжений: одно большей величины для заряда аккумуляторной батареи, другое меньшей величины для питания электропотребителей вагона;

- в системе электроснабжения должно быть устройство, автоматически переключающее питание электрических нагрузок с аккумуляторной батареи на генератор при достижении им номинального напряжения и обратно;

- в системе электроснабжения с генераторами постоянного тока должно быть предусмотрено устройство, автоматически осуществляющее стабилизацию полярности напряжения при изменении направления вращения якоря генератора.

2. Генераторы в системах электроснабжения вагонов

В системах электроснабжения вагонов применяются генераторы постоянного и переменного токов. В настоящее время в вагонах генераторы постоянного тока заменяются генераторами переменного тока.

1. Генераторы постоянного тока

- типа 23/07.21 для вагонов без кондиционирования воздуха;

- типа DUGG-28B для вагонов с кондиционированием воздуха.

11. Генераторы переменного тока

- индукторные трехфазные типов ГСВ-8Е, 2ГВ.003У1, 2ГВ.008У1, 2ГВ.008.5У1, 2ГВ.008,10АУ1 для вагонов без кондиционирования воздуха;

- индукторные трехфазные типов DCG.4435, 2ГВ.013У1, ЭГВ.08У1, 2ГВ,008.10У1, 2ГВ.008.16У1 для вагонов с кондиционированием воздуха.

Основные эксплуатационные свойства генераторов определяются характеристиками.

Характеристика холостого хода генератора – это зависимость его э.д.с. от тока возбуждения при постоянной частоте вращения. Она показывает, как должна уменьшаться величина тока возбуждения, необходимая для получения заданной э.д.с., при увеличении частоты вращения в режиме холостого хода.

Внешняя характеристика представляет собой зависимость напряжения генератора от тока нагрузки при неизменной частоте вращения и неизменном сопротивлении цепи возбуждения. Эта зависимость позволяет определить такой участок характеристики, на котором достигается устойчивая работа генератора. Характеристика снимается для различных частот вращения якоря.

Регулировочные характеристики определяются также для различных частот вращения и представляют собой зависимости тока возбуждения от тока нагрузки при неизменном напряжении и постоянной частоте вращения якоря . Эта характеристика показывает, как надо изменять ток в обмотке возбуждения генератора, чтобы напряжение его было постоянным.

Скоростная регулировочная (эксплуатационная) характеристика – это зависимость тока возбуждения от частоты вращения n при постоянном напряжении на зажимах генератора и неизменном токе нагрузки . Обычно ее снимают для номинального напряжения при холостом ходе и номинальной нагрузке. По таким двум зависимостям можно установить диапазон изменения тока возбуждения для поддержания стабильного напряжения на нагрузке.

Характеристика короткого замыкания представляет собой зависимость тока короткого замыкания (сопротивление нагрузки равно нулю) от тока возбуждения при постоянной частоте вращения ротора и напряжения на зажимах генератора равном нулю.

Нагрузочная характеристика – это зависимость напряжения машины от тока возбуждения при постоянных токе нагрузки и частоте вращения якоря (ротора).

На вагонах с кондиционированием воздуха генераторы устанавливаются на хребтовой балке кузова с приводом якоря (ротора) от средней части оси колесной пары. На вагонах без кондиционирования воздуха генераторы подвешиваются на концевой балка рамы тележки с ременно-редукторно-карданным приводом ротора от торцевой части оси.