Тепловоза 2тэ116

Для пуска дизель-генератора и питания вспомогательных нагру­зок постоянным током служит стартер-генератор СТГ-7 — четырех-полюсная электрическая машина постоянного тока, которая пред­назначена работать в двух режимах: стартерном — в качестве электродвигателя последовательного возбуждения, осуществляюще­го пуск дизеля; генераторном — в качестве вспомогательного генера­тора независимого возбуждения, осуществляющего питание электрических цепей управления и электродвигателей постоянного тока собственных нужд, освещения и заряда аккумуляторной батареи тепловоза напряжением 110 В.

Стартер-генератор выполнен в горизонтальном защищенном ис­полнении (рис. 4.20) с самовентиляцией, через упругую муфту связан с распределительным редуктором дизеля. На круглой стальной ста-

378

□□□□□□□□□ DDDDDDDDD DDDDDDDDD DDDDDDDDD ППППППППП ППППППППП

Рис. 4.20. Стартер-генератор тепловоза 2ТЭ116:

1 — вал; 2 — крышка подшипника; 3 — винт (пробка); 4, 16 — подшипники; 5 — балансировочный груз; 6 — крышка люковая; 7— траверса; 8 — петушок; 9, 15 — передний и задний подшипниковые щиты; 10 — бандаж якоря; 11 — система магнитная; 12 — катушка полюсная; 13 — обмотка якоря; 14 — вентиляционное колесо

нине укреплены четыре главных и четыре дополнительных полюса с катушками возбуждения, составляющих в совокупности магнитную систему возбуждения стартер-генератора. К торцовым сторонам ста­нины крепятся задний 75 и передний 9 подшипниковые щиты. Якорь установлен в двух подшипниках: со стороны коллектора — шарико­вый 76313 (старое обозначение 7В313), со стороны привода — роли­ковый 7032315 (старое обозначение 7Н32315). Стартер-генератор к станине тягового генератора крепится четырьмя болтами. Схема электрических соединений показана на рис. 4.21.

Техническая характеристика подвозбудителя ВС-652

Номинальная мощность, кВ- А 1,1

Номинальное напряжение, В ПО

Ток,А 10

Коэффициент мощности, cos ф 0,5

Частота вращения, об/мин 4000

Частота напряжения, Гц 133

Тип щеток ЭГ-8

Размер щеток, мм 10 х 12,5 х 32

Рис. 4.21. Схема внутренних соединений стартер-генератора СТГ-7

380

Масса, кг 68

4.6. Вспомогательные электрические машины

На тепловозе 2ТЭ116 для привода вентиляторов охлаждения ис­пользуют электродвигатели переменного тока, питающиеся не­посредственно от тягового генератора. К ним относятся: мотор-вентиляторы охлаждения холодильной камеры 1MB—4MB, элек­тродвигатели вентиляторов охлаждения тяговых электродвигате­лей передней и задней тележек 1МТ—2МТ и электродвигатель вен­тилятора охлаждения выпрямительной установки ВВУ. Все элект­родвигатели трехфазные, асинхронные с короткозамкнутым рото­ром.

Специфические условия работы электродвигателей переменного тока на тепловозе — изменяющиеся в широких пределах напряжение питания и частота, частые пуски и большие вибрационные нагрузки, большие перепады температуры окружающего воздуха — налагают дополнительные требования к их конструкции. Электродвигатели 1МТ—2МТ и ВВУ выполнены на базе общепромышленной серии асинхронных электродвигателей А2-82-6 и АОС2-62-6 на частоту 100 Гц и отличаются от серийных усовершенствованной системой ла­биринтов и системой пополнения смазки.

Мотор-вентилятор (MB) вертикального исполнения, представляет собой асинхронный двигатель с внешним ротором, встроенный в сту­пицу осевого вентилятора. Конструктивно выполнен следующим об­разом (рис. 4.22). В ступице основания закреплена шестью болтами втулка 7, на которую напрессован сердечник статора 9 с обмоткой 8. Сердечник статора удерживается на втулке шпонкой. В сжатом поло­жении железо сердечника между нажимными шайбами фиксируется полукольцами.

Внутри втулки установлен вал ротора 6на двух подшипниках: верх­ний № 313 и нижний №310. Верхний подшипник имеет лабиринтные крышки и закреплен на валу ротора гайкой, нижний удерживается кольцом на торце вала. Вентиляторное колесо с запрессованным в его корпус сердечником ротора насаживается сверху статора и крепится болтами к верхнему торцу вала.

Мотор-вентилятор установлен основанием 10 на опоре выходных коллекторов холодильной камеры и прикреплен к ней болтами. На-

381

Рис. 4.22. Мотор-вентиля­тор:

1 — лопасть; 2 — ротор; 3 —днище; 4, 7—втулки; 5 — верхняя крышка; 6 — вал ротора; 8—обмотка ста­тора; 9 — сердечник; 10 — основание; 11 — пробка

10

oo

ружныи воздух, засасываемый лопатками вентиляторного колеса че­рез боковые жалюзи, проходит через секции холодильной камеры и выбрасывается через выходной коллектор вентилятора холодильной камеры. Мотор-вентилятор охлаждается наружным воздухом, который подается по трубам, прикрепленным фланцем к опоре выходного кол­лектора. Затем через отверстия в опоре и основании мотор-вентиля­тора часть охлаждающего воздуха омывает поверхности ротора и ста­тора с обмоткой, а часть его проходит через 12 отверстий диаметром 30 мм в железе статора и выбрасывается наружу через патрубки вен­тиляторного колеса.

Сердечник статора мотор-вентилятора набирают из штампованных листов электротехнической стали марки Э21 толщиной 0,5 мм. Лис­ты изолированы друг от друга лаком К47. Обмотка статора трехфаз­ная, двухслойная, симметричная. Фазы соединены в «звезду». Катушки обмотки из провода ПСДК диаметром 1,45 мм. Число витков в катуш­ке пять. Катушечная группа состоит из четырех катушек. Выводы ка­тушек между собой в катушечные группы с выводным кабелем соеди­нены пайкой сплавом МФ-3. Выводы выполнены кабелем РКГМ се­чением 16 мм².

Сердечник ротора набран из штампованных листов электро­технической стали Э21 и имеет 56 пазов под обмотку, расположенных на внутренней поверхности листов. Пазы ротора залиты алюминие­вым сплавом АКМ. Ротор после запрессовки в корпус вентиляторно­го колеса штифтуют четырьмя штифтами. Колесо вентилятора вмес­те с ротором подвергается динамической балансировке. Допустимый небаланс не более 100 г/см.

Для пуска и работы компрессора КТ-7 (КТ-6) предназначен элек­тродвигатель ЭКТ-5 с номинальным напряжением 110 В от стартер-генератора СТГ-7. Ввиду того что компрессор потребляет значитель­ную мощность и имеет малую частоту вращения, соединение вала компрессора и якоря электродвигателя производится через односту­пенчатый понижающий редуктор. Этим достигается увеличение ма­ховой массы приводного электродвигателя и уменьшение пульсации тока якоря стартер-генератора.

Пуск электродвигателя и снятие противодавления компрессора при пуске производится с помощью блока пуска компрессора ВПК. Электродвигатель компрессора представляет собой четырехполюс-

383

ную электрическую машину постоянного тока со смешанным воз­буждением и конструктивно выполнен аналогично стартер-генера­тору СТГ-7. Якорь ЭКТ-5 установлен в двух подшипниках: со сто­роны коллектора шариковый № 310, со стороны привода ролико­вый.

Электродвигатели серии П

Электродвигатели серии П постоянного тока (рис. 4.23) применя­ются на тепловозе для привода вспомогательных механизмов (топли-воподкачивающего насоса — П21, маслопрокачивающего насоса — П41, вентилятора кузова и калорифера кабины машиниста — П11). По конструкции двигатели аналогичны и выполнены в защитном ис­полнении с самовентиляцией.

Станина 10 изготовлена из стальной цельнотянутой трубы, к ко­торой приварены лапы. Сердечники главных и добавочных полюсов выполнены из тонколистовой электротехнической стали. Электро­двигатели Ш1 и П21 имеют два главных и один добавочный полюс, а электродвигатели П41 — четыре главных и четыре добавочных по­люса. Катушки параллельного возбуждения выполнены сплошными без разделения на шайбы. Катушки последовательного возбуждения размещены на полюсах ближе к станине. На полюсах катушки кре­пятся металлическими рамками, а для обеспечения надежной опор­ной поверхности между наконечниками полюса и катушкой постав­лены рамки листового стеклотекстолита. Сердечник якоря 11 набран из тонколистовой электротехнической стали между двумя флан­цами — обмоткодержателями и закреплены кольцом, надетым на вал в горячем состоянии. Коллектор 9 состоит из корпуса, коллектор­ных пластин и изоляционных прокладок. Корпус коллектора изго­товлен из пластмассы, пластины коллектора — из твердотянутой электротехнической коллекторной меди. Нажатие на щетку регули­руется перестановкой хвостовика пружины на различные насечки щеткодержателя.

Схемы электрических соединений электродвигателей и маркиров­ка выводов показаны на рис. 4.24. Технические характеристики электродвигателей серии П приведены в табл. 4.5.

384

I

Рис. 4.23. Электродвигатель серии П21:

1 — вал якоря; 2 — подшипник; 3 — крышка шарикоподшипника; 4 — лабиринт; 5 — балансировочное кольцо;

6 — траверса; 7—щеткодержатель; 8, 16 — подшипниковые щиты; 9 — коллектор; 10, 18 — обмоткодержатели;

11, 12 — параллельная и последовательная катушки главного полюса; 13 — сердечник главного полюса; 14 —

сердечник якоря; 15 — обмотки якоря; 17—вентиляторное колесо; 19 — лапы; 20 — станина

Коробка выводов (условно повернута)

Рис. 4.24. Схема электрических соединений электродвигателей серии П: а — вид со стороны коллектора вспомогательного генератора; б — соедине­ние выводов обмотки полюсов; 1,3 — главный полюс; 2 — добавочный по­люс; Я\, Я2 — выводы; Ш1, Ш2 — выводы в коробке; Н — начало обмотки; К — конец обмотки; S — южный полюс; N— северный полюс

386

Таблица 4.5 Технические характеристики электродвигателей серии П

Основные данные	Типы двигателей
	ПИ		П21	П41
Мощность, кВт	0,5	0,2	0,5	4,2
Напряжение, В	75	75	75	64
Ток, А	9,9	4,2	9,6	84
Частота вращения,	2860	1740	1350	2200
об/мин
Класс изоляции	А	А	А	В
Масса машины, кг	18,5	18,5	37,8	78
Тип подшипника:
со стороны кол-	0—302	0—302	0—304	0—307
лектора		0—304	0—305	0—307
с другой стороны	0—304
Марка провода глав-	ПЭТВ-0,40	ПЭТВ-0,45	ПЭТВ-0,45	ПЭТВ-0,86
ных полюсов
Марка провода доба-	ПЭТ-155-2,2	ПЭТВ-1,32	ПЭТ-155-1,7	ПСД-2,65х4,0
вочных полюсов
Марка провода якоря	ПЭТВ-0,85	ПЭТВ-0,8	ПТВ-1,06	ПС ДТ-1,45
Число витков:
главного полюса	1900	1250	2600	450
добавочного по-	120	178	155	17
люса
в секции якоря	6—6—7—6	9—8—9—9	5—6—6—6	6
Число секций	4	4	4	—

4.7. Аккумуляторные батареи

Аккумуляторные батареи служат для питания энергией генераторов, работающих в режиме электродвигателей или стартер-генераторов при запуске дизелей, питания цепей управления и освещения, а также некото­рых вспомогательных цепей при неработающем дизеле. На тепловозах применяются два типа аккумуляторных батарей: кислотные и щелочные.

Аккумуляторными называют химические источники электрической энергии, основанные на использовании обратимых химических реак­ций. Аккумулятор характеризуется такими параметрами, как ЭДС, на­пряжение, сопротивление, емкость, отдача, саморазряд и срок службы.

Электродвижущей силой аккумулятора называется разность его электродных потенциалов при разомкнутой внешней цепи. Измеря­ется ЭДС в вольтах. При разрядке аккумулятора во внешней цепи ис-

387

пользуется только часть ЭДС, так как некоторая ее часть расходуется на преодоление внутреннего сопротивления аккумулятора. Значение ЭДС, используемой во внешней цепи, называется напряжением акку­мулятора или просто напряжением. Сопротивление аккумулятора сла­гается из сопротивления электродов, электролита и сепараторов. Под емкостью аккумулятора понимается количество электричества в ам­пер-часах, которое можно получить при разрядке аккумулятора до конечного напряжения по заданному режиму.

Емкость аккумулятора зависит от толщины электрода, пористос­ти активной массы, концентрации и количества электролита, темпе­ратуры и значения разрядного тока.

Количество электричества и энергии, затрачиваемое при заряде, всегда значительно больше количества электричества и энергии, по­лучаемого во время разряда. Величины, характеризующие степень использования электричества и энергии, выраженные в процентах, называются отдачей аккумулятора. Если величина показывает степень использования количества электричества, то она называется ампер-часовой отдачей, а если использования энергии, то ватт-часовой от­дачей или КПД аккумулятора. У свинцово-кислотных аккумуляторов ампер-часовая отдача составляет около 80—85 %, у железоникеле-вых аккумуляторов — 60—70 %. Как при хранении аккумуляторов с электролитом, так и при их работе происходит потеря емкости на вред­ные побочные процессы (утечки тока через случайные замыкания, саморастворение электродов и т.д.). Такие потери емкости называ­ются саморазрядом.