книги из ГПНТБ / Есенов Г.С. Передвижные дизельные электрические станции [учебное пособие]

23—кожух коллектора; 24—жалюзи; 25—коробка выводов генератора; 26—зажимы; 27—коробка выводов возбудителя; 28—паз статора; 29—лапы; 31—шайба; 32—втулка якоря; 33—якорь возбудителя; 34—катушка полюса возбудителя; 36 и 37—крышки шарикоподшипника; 38—контактные коль­ ца; 39—выводы катушек полюсов; 40—щеткодержатель; 41— вал ротора; 42—катушка полюса ротора; 43—предохрани­ тельная сетка; 44—винт; 45—щиток с жалюзи; 46—ступица вентилятора.

На валу 41 ротора укреплен центробежный вентилятор 5, предназначенный для охлаждения генератора и возбудителя. Вентилятор состоит из ступицы 46 и крыльчатки. Крыльчатка состоит из диска, воронки и лопастей коробчатой формы, при­ крепленных к диску и воронке заклепками 3. Крыльчатка вен­ тилятора в оборе прикреплена к ступице.

Рис. 16. Генератор ДГС-92-4ЩФ2

Ступица вентилятора посажена на вал и закреплена шпон­ кой и гайкой, при этом гайка от са(моотв;инчивания удержи­ вается замочной шайбой. Со стороны, обратной крыльчатке, лопасти схвачены диском, прикрепленным к стойкам вентиля­ тора с помощью заклепок.

Ротор балансируется динамически. Дебаланс устраняется путем прикрепления балансировочных грузов к внутренней части воронки вентилятора и к балансировочному кольцу, ко­ торое в свою очередь крепится к шпилькам сердечников полю­ сов ротора со стороны, противоположной вентилятору.

Вал ротора установлен на подшипниках. Передний под­ шипник 14 шариковый, задний 2 роликовый. Подшипники своими внутренними обоймами надеваются на шейки вала ротора -в нагретом состоянии до 80—90°С. Внешними обойма­ ми подшипник 2 входит в расточку заднего щита 4, а шарико­ подшипник 14 в капсюль 16. Торцовые поверхности подшип­ ников закрываются наружными чугунными крышками 1 и 36

и внутренними стальными крышками. В ступицах крышек имеются кольцевые выточки, которые, образуя лабиринтные уплотнения, предотвращают выдавливание смазки из подшип­ ников.

Для смазки заднего подшипника имеются две трубки, ввинченные в ступицу подшипникового щита. Передний под­ шипник смазывается также через трубку, ввинченную в кап­ сюль подшипника. Снаружи концы трубок закреплены проб­ ками. Задний конец вала 41, выступающий из корпуса гене-

Рис. 17. Траверса контактных колец генератора в сборе со щетко­ держателями:

/•—курок, 2—щетка, 3—гибкий провод щетки, 4, 7, / / —болты, 5—специальная медная шайба, 3—шина, 8—гайки, 9—провод, 10—соединительная планка, 12—основание щетко­ держателя, 13—палец, 14—щеткодержатель, 15—гайка, 16—винт, /7—ось курка, 18—скоба, 19—пружина, 20—ушко, 2/—шайба, 22—контактное кольцо

ратора, имеет шпоночный паз. На этот конец вала надевается соединительная муфта привода ротора генератора. На дру­ гом конце вала укреплен якорь возбудителя.

них подшипниковых узлов и для предохранения рабочих ча­ стей генератора от повреждения и загрязнения. Кроме того, задний подшипниковый щит имеет фланец для соединения генератора с двигателем. Щит своим кольцевым выступом входит в кольцевую выточку кожуха маховика двигателя и крепится к нему болтами.

34

Для прохождения охлаждающего (воздуха в щитах имеют­ ся окна, защищенные с боков щитками 45 с жалюзи и снизу предохранительными сетками 43. Щитки и предохранитель­ ные сетки прикреплены к станине винтами 44.

Траверса контактных колец генератора в сборе со щетко­ держателями крепится к капсюлю переднего подшипника болтами 4 (рис. 17). Основание щеткодержателя представ­ ляет собой фигурную стальную пластинку, к которой при­ креплены два пальца из пластмассы. На каждом пальце при помощи винтов и скоб 18 закреплено по два щеткодержателя 14. Корпус щеткодержателя латунной коробчатой формы. Щетка 2, вставленная в корпус щеткодержателя, удерживает­ ся в нем и прижимается к контактному кольцу 2 2 курком 1 , установленным в корпусе щеткодержателя на оси 17. Вели­ чина давления курка на щетку определяется натяжением пружины 19. Один конец пружины регулируется-гайкой 15 так, чтобы удельное давление щетки на кольцо было в преде­ лах 110—200 г/см2 '.(при положении нижнего края щетки за­

Возбудитель

Мощность возбудителя 1,5 кет, напряжение 60 в, ток 25 а. Возбудитель конструктивно составляет одно целое с генера­ тором. Корпус его присоединен к переднему щиту генерато­ ра, а якорь насажен на выступающий конец вала генератора.

Возбудитель состоит из корпуса 18 (рис. 16), полюсов 19 с катушками 34, якоря 33 и траверсы 21 со щеткодержателя­ ми 22. Корпус (станина) возбудителя представляет -собой чу­ гунную отливку, прикрепленную четырьмя болтами 35 к пе­ реднему подшипниковому щиту генератора. С внутренней стороны к корпусу прикреплены болтами 20 полюсы 19 с ка­ тушками 34. Полюсы набраны из листовой стали толщиной 1мм и стянуты заклепками.

Катушки полюсов выполнены из круглого провода марки ПБМ, дамотанного на корпус, и трехкратно пропитаны изоляционным лаком. Между обмоткой и каркасом проложе­ на изоляцию из электрокартона и миканита.

Катушки полюсов, соединены между собой последователь­ но. Концы катушек полюсов выведены к зажимам коробки выводов возбудителя.

Якорь возбудителя в собранном виде насаживается на выступающий наружу передний конец вала ротора генера­ тора. Якорь смонтирован на чугунной втулке, удерживается

шпонкой от провертывания на валу ротора генератора. Осе­ вое перемещение якоря укрепляется шайбой 31 (рис. 16), закрепленной болтам 30.

Сердечник якоря, набранный из отдельных листов элек­ тротехнической стали марки Ст. Э11, толщиной 0,5 мм, за­ прессован на стальной втулке и закреплен посредством двух нажимных шайб и стопорного кольца.

Пазы якоря открытые. Обмотка якоря—волновая шаблон­ ная, из круглого провода марки ПБД. Секции удерживаются в пазах при помощи бандажей из стальной проволоки. Бан­ дажи предохраняют обмотку якоря от выпучивания под влия­ нием центробежных сил, возникающих при вращении якоря. Обмотка якоря пропитана изоляционным лаком.

Коллектор якоря возбудителя представляет собой ци­ линдр, набранный из пластин (ламелей), имеющих форму ласточкина хвоста. Пластины изготовлены из чистой электро­ технической меди, собраны на чугунной втулке якоря и стя­ нуты на ней нажимными конусными кольцами и гайкой.

Каждая пластина коллектора изолирована от соседних пластин миканитовыми прокладками, а от нажимных колец— миканитовыми манжетами. В пластины коллектора впаяны концы секций обмотки якоря. Концы секций обмотки якоря дополнительно закреплены бандажом из крученого шнура. Коллектор закрыт кожухом 23 (рис. 16), имеющим жалюзи

24.

Траверса возбудителя в оборе со щеткодержателем уста­ новлена в расточке корпуса возбудителя и представляет со­ бой фигурное разрезное кольцо, отлитое из чугуна, на плос­ кости кольца имеются четыре площадки с нарезными отвер­ стиями для болтов, служащих для крепления четырех паль­ цев. На каждом пальце укреплено по два щеткодержателя. Устройство щеткодержателей возбудителя и монтаж в них щеток аналогичны устройству щеткодержателей генератора. Всего в щеткодержателях установлено восемь щеток: четыре положительные .и четыре отрицательные. Щетки установлены попарно, перпендикулярно к поверхности коллектора, и каж­ дая пара смещена относительно другой на 90° Пальцы тра­ версы изготовлены из пластмассы, что обеспечивает изоля­ цию iBcex щеток от корпуса возбудителя.

На рис. 18 показана принципиальная схема электриче­ ских соединений генератора с возбудителем.

Возбуждение генератора происходит следующим образом. В полюсах возбудителя имеется остаточный магнетизм, вслед­ ствие чего в межщуполюсном пространстве всегда существует магнитное поле. При вращении якоря возбудителя его обмот­ ки пересекают магнитное поле и в них индуктируется пере­ менная электродвижущая сила (э. д. с.), которая коллекто­ ром преобразуется в э. д. с. постоянного тока.

36

Ток возбуждения возбудителя проходит по следующему пути: положительные щетки возбудителя, силовой вывод 1 0 , зажимы Я\ и Ui коробки выводов 5, щит управления РУ, зажим Ш2 коробки выводов, выводной конец 7, обмотка воз­ буждения 8 возбудителей, выводной конец 9, зажимы Ш1 и #2 коробки выводов, силовой вывод 6 , отрицательные щетки возбудителя.

Напряжение возбудителя регулируется с помощью реоста­ та ручной регулировки (при ручном регулировании) или пу­ тем изменения сопротивления угольного столба регулятора напряжения (при автоматическом регулировании напряже­ ния).

Рис. 18. Принципиальная схема электрических соединений генера­ тора ДГС-92-4ЩФ2 с возбудителем:

1~статорная обмотка генератора, 2—обмотка возбуждения генератора ОВГ, 3 и 4—про­

Переключение с ручного регулирования напряжения на автоматическое и с автоматического на ручное производится контактами 15 и 13 переключателя ■П-Кз режимов регулиро­ вания напряжения. При изменении сопротивления цепи воз­ буждения возбудителя изменяется величина тока возбуж­ дения и, следовательно, изменяется магнитный поток между полюсами, что приводит к изменению напряжения на зажимах возбудителя.

37

Электрический ток, питающий обмотку возбуждения гене­ ратора, с зажимов Uг vi И2 коробки выводов по проводам 3 и 4 проходит через контактные кольца 17 и 18 в обмотку воз­ буждения 2 генератора.

Ток, проходя по обмотке возбуждения 2 генератора (об­ мотке полюсов ротора), создает магнитное иоле, которое за­ мыкается через, сердечник статора. При вращении ротора по­ ле пересекает неподвижную статорную обмотку 1 и индук­ тирует в ней переменную э. д. с.

Концы статорной обмотки соединены с зажимами 19, с которых снимается напряжение переменного тока для потре­ бителей.

Статорная обмотка^ генератора состоит из трех отдельных ветвей (фаз), расположенных относительно друг друга под углом 120 электрических градусов и соединенных звездой. "Точка соединения .внутренних концов обмоток, называемая нейтралью и обозначенная нулем, выведена на отдельный зажим 2 0 .

Напряжение между двумя любыми фазами называется линейным. Линейное напряжение генератора, установленного в агрегате АД-50-Т/230, равно 230 в. Напряжение между любой фазой и нулевым проводом называется фазным. Фаз­ ное напряжение в 1,73 раза меньше линейного и при линей­ ном напряжении 230 в равно 133 в.

Процесс охлаждения генератора

Во время работы при протекании электрического тока по обмоткам и прохождении потока по стали генератора выде­ ляется тепло, которое может вызвать недопустимый перегрев отдельных узлов или всего генератора. Поэтому в генераторе предусмотрена вентиляция—охлаждение воздушным пото­ ком. Генератор имеет аксиальную систему вентиляции, при которой воздушный поток движется вдоль оси генератора.

Поток охлаждающего воздуха, засасываемого центробеж­ ным вентилятором, направляется по двум параллельным пу­ тям. Первый путь—окна переднего подшипникового щита, ка­ налы между сердечником статора и станиной, пространство между лобовой частью обмотки статора и диском вентиля­ тора; второй путь—возбудитель, окна капсюля шарикового подшипника, междулолюсные пространства ротора.

Обтекая нагретые элементы генератора и возбудителя, воздушный поток охлаждает их. Возбудитель собственного вентилятора не имеет. Для уменьшения радиопомех, созда­ ваемых генератором, параллельно обмотке возбуждения гене­ ратора подключен' сдвоенный конденсатор Сь емкостью

2X0,5 мкф' (рис. 39). г

38

4. Электрическое распределительное устройство

Электрическое распределительное устройство агрегата АД-50-Т/230 предназначено:

для управления агрегатом и контроля за его работой;

•для распределения электрической энергии; для регулирования напряжения;

для защиты генератора от перегрузок и коротких замыка­ ний;

для измерения напряжения тока, частоты и мощности.

Распределительное устройство состоит из следующих че­ тырех блоков:

щита управления; блока регулирования напряжения (БРН); блока главной линии; коробки выводов.

Все блоки распределительного устройства установлены «а каркасе и соединены между собой проводами, проложен­ ными в металлических шлангах.

Щит управления

Щит управления служит для управления агрегатом и контроля за его работой. В нем расположены контрольно-из­ мерительные, регулирующие, защитные и отключающие при­ боры и аппараты, а также осветительные устройства и элек­ тромонтажные провода.

На рис. 19, а показан щит управления агрегата станции выпуска до 1960 г., а на рис. 19,6—агрегата станции выпуска

I960 г.

Щит управления представляет собой коробку, сваренную из листовой стали и установленную на каркас. Каркас кре­ пится к раме агрегата. Для жесткости и прочности в листах крепления щита к каркасу приварены планки из уголков.

С лицевой стороны щит управления закрыт панелью, ко­

ккорпусу щита управления при помощи двух невыпадающих гаек-барашков 3 и может откидываться на шарнирах, не на­ рушая монтажа щита, в результате чего открывается доступ

каппаратуре, смонтированной на самой панели и внутри корпуса щита управления. Чтобы открыть .приборную панель, следует отвинтить две невыпадающие гайки-барашки 3, рас­

положенные в верхней части панели.

Нижняя часть панели крепится к корпусу при помощи лесяти винтов. На нижней панели с правой стороны имеется окно, закрытое крышками-панелями 18 и 35 (рис. 19,а, б), на которых смонтирована аппаратура электрооборудования дви­

39

гателя. Крышка-панель сделана также откидной. Она откры­ вает доступ к зажимам приборов, переходным колодкам и предохранителям схемы электрооборудования двигателя. Бо­ ковые и задние стенки щита управления крепятся наглухо винтами к корпусу щита.

Щит управления установлен с левой стороны агрегата над генератором (если смотреть со стороны двигателя) и крепит­ ся к каркасу распределительного устройства в восьми точ­ ках при помощи амортизаторов, из которых шесть установле­ ны сверху и по одному с каждой боковой стороны.

Амортизаторы предохраняют щит управления от толчков при транспортировке и от вибрации во время работы агре­

гата.

4

Рис. 19. я—щит управления агрегата станции выпуска до 1960 г.; б—щит управления агрегата станции выпуска 1960 г.:

1—верхняя планка, 2—реостат ручной регулировки напряжения, 3—невыпадающая гайкабарашек, 4—переключатель режимов регулирования напряжения, 5—частотомер, б—лампа синхроноскопа, 7—киловаттметр, 8—сигнальная лампа генератора, 0—амперметр, 10 и 15—осветительная арматура, 11—вольтметр, 12—реостат уставки напряжения, 13—-боковая стойка, 14—верхняя откидная панель, 16—амперметр постоянного тока, 17—вольтметр постоянного тока, 18—крышка-панель, 19—пусковая кнопка, 20—манометр давления масла, 21—термометр воды, 22—-переключатель освещения, 23—термометр масла, 24—переключатель вольтметра и частотомера, 25—выключатель указателя уровня топлива в баках, 26—указатель уровня топлива в баках, 27—сигнальная лампа линии № 1, 28—установочные автоматы, 29—переключатель освещения, 30 и <57—-выключатели осве­ щения и синхроноскопа., J2—установочный автомат генератора (АВГ), 33—нижняя крыш­ ка-панель, 34—розетка на 12 в, 35—крышка-панель, 36—пусковая кнопка стартера, 37'—вольтамперметр, 38—кнопка переключения вольтамперметра, 39—переключатель ос­ вещения, 40—указатель электротахометра, 41—термометр масла, выходящего из двига­

теля, 42—рычаг подачи топлива, 43—микрометрический винт подачи топлива

На приборной панели 14 (рис. 19, а) щита управления смонтированы:

частотомер 5 Э4 с добавочным устройством; три амперметра 9 Э-421, измеряющие ток в каждой фэзе;

киловаттметр 7 Д-700, измеряющий активную мощность агрегата;

вольтметр 11 Э-421, измеряющий линейное напряжение генератора;

реостат 2 ручной регулировки напряжения; пакетный переключатель 4 режимов регулирования на­

пряжения ПК-Ю/СП6;

40

лампа б СМ-11 синхроноскопа, служащая для определе­ ния момента включения агрегатов на параллельную работу;

выключатели 30 и 31 освещения и синхроноскопа 87К; переключатель 29 освещения 88Кг, сигнальная лампа 8 СМ-11, указывающая на наличие на­

пряжения на зажимах генератора; сигнальная лампа 27, указывающая на наличие напря­

жения на зажимах линии № 1; переключатель 24 вольтметра и частотомера ПК-Ю/СП7; реостат 1 2 уставки напряжения;

две лампы 10 освещения приборов СМ-12 с арматурой.

Под всеми переключателями, выключателями и рукоятка­ ми реостатов имеются таблички с соответствующими надпи­ сями.

На нижней панели щита управления установлены защит­

тельного устройства под щитом управления расположены вы­ ключатель батарей; термометр, измеряющий температуру масла при работе с подогревателем, рукоятка привода управ­ ления топливным насосом, микрометрический винт и указа­ тель электротахометра.

На станциях выпуска 1960 г. термометр 41 (рис. 19,6) масла, выходящего из двигателя, перенесен на нижнюю па­ нель щита управления, а указатель 40 электротахометра—на крышку-панель 35.

На правой стойке каркаса расположена штепсельная ро­ зетка для переносной лампы и паяльника на 12 в (ШР). Внутри корпуса щита управления размещены:

сопротивление (R), включенное последовательно с рео­ статом установки напряжения;

клеммные переходные колодки с зажимами для цепей ре­ гулирования напряжения;

41

пряжение с 230 до 12 в; три трансформатора тока '(Три Тр2, Тр3), предназначен­

ные для включения амперметров во все три фазы генератора и питания токовой обмотки киловаттметра;

трансформатор тока (Тр^) ТПР, служащий для обеспече­ ния параллельной работы агрегатов.

На внутренней стороне откидной панели установлены: реостат ручной регулировки напряжения; добавочное устройство к частотомеру ДУЧ-2; добавочное сопротивление к киловаттметру; реостат уставки напряжения.

Кроме того, в щите управления агрегата размещено до­ бавочное сопротивление к вольтметру.

Защитная и отключающая аппаратура

Защитная и отключающая аппаратура агрегата АД-50-Т/230 служит для защиты генератора, цепей освеще­ ния и синхронизации от перегрузок и коротких замыканий, а также для включения и отключения силовой цепи, цепи уп­ равления и осветительной цепи.

Вкачестве защитной аппаратуры на агрегате использо­ ваны установочные автоматы А-3124 и А-3134, тепловое реле типа АПЛ-8,5 и предохранители типа Пр2.

Вкачестве отключающей аппаратуры использованы пере­ ключатели ПК-Ш/СП6, ПК-Ю/СП7, 2ППН-45, 88К и выклю­

чатели 87К и 69К.

Установочные автоматы А-3124 и А-3134

Установочные автоматы предназначены для защиты гене­

(рис. 20), который закрывает токоведущие части автомата, обеопечивая безопасность персонала в моменты срабатыва­ ния автомата при его обслуживании. Установочный автомат состоит из следующих основных частей: дутогасительной ка­ меры 1 , подвижного контакта 2 , корпуса автомата 3, крыш­ ки автомата 4, расцепителя 5, рукоятки 6 .

42