5. Система вентиляции электрических машин и аппаратов

Рисунок 5.1 Система охлаждения и вентиляции

1 – передняя форкамера; 2 – Воздуховоды охлаждения ТЭД; 3 – Задняя форкамера; 4 – Механические центробежные отделители; 5 – Жалюзи блока ТР; 6 – блок тормозного резистора; 7 – Двигатель вентилятора охлаждения ТР; 8 - Двигатель вентилятора охлаждения ТЭД; 10 - Вентилятор охлаждения ТЭД.

В систему вентиляции электрических машин и аппаратов электровоза 2ЭС10 входит совокупность вентиляторов, устройств для забора и очистки воздуха (жалюзи и механические центробежные отделители) и устройства для распределения и подачи к потребителям нагнетаемого воздуха (воздуховоды, гибкие патрубки, рукава, регулирующие устройства).

Для электровоза разработана система вентиляции с применением осевых вентиляторов.

К оборудованию секции электровоза, которое подлежит принудительному охлаждению воздухом, относятся: тяговые электродвигатели, тормозные резисторы, модули охлаждения холодильных установок силовых преобразователей, модуль охлаждения вспомогательного трансформатора.

Система вентиляции состоит из шести отдельных модулей: два модуля охлаждения тяговых двигателей, два модуля охлаждения холодильных установок силовых преобразователей, модуль охлаждения тормозных резисторов и модуль охлаждения вспомогательного трансформатора. Модуль охлаждения вспомогательного трансформатора используется для создания избыточного давления воздуха в кузове электровоза. Система вентиляции обеспечивает необходимые расходы воздуха на охлаждение электрических машин и аппаратов, вентиляцию внутреннего помещения кузова, создание в кузове избыточного давления, частичную рециркуляцию воздуха в кузове и очистку забираемого на охлаждение воздуха от снега, влаги и пыли.

Центробежные отделители служат для улавливания частиц жидкости, пыли и снега. Их преимущества:

- низкое энергопотребление благодаря низкому падению давления;

- низкий уровень шума;

- малая потребность в обслуживании при максимальной нагрузке;

- небольшой вес благодаря использованию алюминиевых профилей;

- много вариантность конструкционных форм и габаритов;

- виброустойчивость;

- универсальность применения в зоне крыши, в боковых стенках и в нижней части.

Ускоренный поток воздуха задерживается и отклоняется отделителями. Под действием инерционных сил частицы попадают в полые профили. Зоны слабого потока в полых профилях образуют области осаждения, в которых улавливаемые частицы осаждаются под действием сил тяжести. Отделенные частицы собираются в находящийся под полыми профилями поддон, препятствующий всасыванию вторичного воздуха. Контур проводимого через оптимизированные профили потока воздуха предотвращает его разрыв, чем сводит потери энергии к минимуму.

Параметры фильтрующего действия:

- улавливание пыли составляет при размерах частиц свыше 60 мкм и скорости потока воздуха до 4 м/сек не мене 80%;

-улавливание капель составляет при среднем их диаметре в 20 мкм и скорости потока воздуха до 4 м/сек не менее 90%

- решетчатый контур сводит к минимуму забивание фильтра снегом;

- воздействие влаги на механический центробежный отделитель ведет к его самоочистке.

Для охлаждения тяговых электродвигателей на электровозе 2ЭС10 принят индивидуальный принцип охлаждения. Один вентилятор нагнетает воздух по воздуховодам к двум тяговым электродвигателям. Модуль охлаждения тяговых электродвигателей состоит из форкамер, механических центробежных отделителей осаждений, расположенных с двух сторон форкамер, осевого вентилятора, воздуховодов и механизмов регулирования подачи воздуха к ТЭД.

Принцип работы механизмов регулирования подачи воздуха к ТЭД заключается в частичном перекрытии сечения канала воздуховода, изменяя положение заслонок, на входе в тяговый двигатель. При вращении муфты происходит перемещение рычага, который перемещает тягу. При перемещении тяги происходит изменение положения заслонок в канале воздуховода к тяговому двигателю. В зависимости от угла наклона заслонок изменяется проходное сечение канала. Максимальный угол наклона заслонок составляет 60 градусов. Это позволяет регулировать расход охлаждающего воздуха на каждом канале подачи воздуха в отдельности.