|
Глава 13.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ
ПЕРЕМЕННОГО ТОКА НА ПОДВИЖНОМ СОСТАВЕ.
13.1. Тяговые генераторы тепловозов.
Тяговые генераторы (ТГ) переменного тока предназначены для эксплуатации на тепловозах с
электрической передачей переменно-постоянного тока и служат для преобразования
механической энергии дизеля в электрическую. На тепловозах 2ТЭ116, ТЭП70 и ТЭМ7
установлены синхронные генераторы типа ГС, технические данные которых представлены в
табл. 13.1. Вырабатываемый генератором трехфазный переменный ток частотой до 100 Гц
подается в выпрямительную установку для выпрямления, а затем к тяговым двигателям
постоянного тока. Все типы синхронных тяговых генераторов отечественных тепловозов
состоят из одних и тех же узлов, поэтому конструкцию ТГ рассмотрим на примере ТГ типа
ГС-501А. Генератор ГС-501А (рис. 13.1) представляет собой синхронную машину
160 / 203
защищенного исполнения с независимым возбуждением и принудительной вентиляцией.
Охлаждающий воздух подается осевым вентилятором через сборный стальной патрубок со
стороны, противоположной контактным кольцам (со стороны дизеля). В нижней части
подшипникового щита под контактными кольцами укреплен стальной патрубок для выброса
в атмосферу нагретого воздуха. При необходимости воздух может частично выбрасываться в
кузов тепловоза. Охлаждающий воздух поступает снаружи тепловоза через воздушные
фильтры, установленные с боков кузова. Генератор вращается по часовой стрелке, если
смотреть со стороны контактных колец.
Таблица 13.1. Технические характеристики тяговых генераторов тепловозов.
Тип
генератора
Серия
тепловоза
Мощность,
кВт
Линейное/фазное
напряжение, В
Ток при
линейном/фазном
напряжении, А
Частота
вращения,
об/мин
Масса,
кг
ГС-501А
ТЭП70
2 800
580/360
2×1540/2×2400
1000
6000
ГС-501А
2ТЭ116
2 190
535/290
2×1330/2×2350
1000
6000
ГС-515
ТЭМ7
1400
280/175
2×1540/2×2500
1000
6000
А-714
2ТЭ121,
2ТЭ116А
2 800
580/360
2×1 520/2×2400
1000
8200
Генератор ГС-501А состоит из статора, в пазах которого располагаются две трехфазные
обмотки, и ротора с двенадцатью явно-выраженными полюсами возбуждения, питаемыми
постоянным током через кольца и щетки. Статор 8имеет сварную конструкцию,
изготовленную из стальных листов, которым с помощью вальцевания придается
цилиндрическая форма. К статору параллельно его оси с двух сторон привариваются
опорные лапы для установки генератора на поддизельную раму. В верхней части статора
приварены кронштейны 12, служащие опорами для установки на генераторе синхронного
возбудителя и стартер-генератора. Сердечник статора 11 выполнен из штампованных листов
высоколегированной электротехнической стали толщиной 0,5 мм. В листах имеются
отверстия, образующие вентиляционные каналы. В пазах статора уложена волновая
двухслойная обмотка 13, катушки которой изолированы от корпуса полиамидной и
активированной фторопластовой пленками с выстилкой паза пленкостеклотканью. Для
уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения обмотка статора 13 выполнена по схеме
двух независимых звезд (с двумя параллельными ветвями в каждой), сдвинутых одна по
отношению к другой на 30 эл. град. Секция обмотки выполнена из девяти уложенных друг на
друга широкой стороной медных проводников и имеет прямоугольную форму,
соответствующую форме пазов сердечника 11. Лобовые части обмотки крепятся к статору 8
пластмассовыми обмоткодержателями с запрессованными в них шпильками. Система
выводов обмотки статора – усиленная, припаяна к шинам серебросодержащим припоем.
Всего шесть фазных, два нулевых вывода и два вывода обмотки возбуждения 6 (на роторе).
Ротор имеет сварно-литой корпус с барабаном 14, на который нашихтован и спрессован
пакет индуктора из стальных листов толщиной 2 мм. В листах выштампованы пазы в форме
«ласточкина хвоста», в которых на готовом корпусе ротора клиньями крепят 12 полюсов 10
моноблочной конструкции. Сердечники полюсов ротора набраны из листов стали толщиной
1,4 мм, спрессованы и стянуты четырьмя стальными шпильками. Катушки обмотки
возбуждения 6 полюсов ротора выполнены из медной ленты МГМ размером 1,35×25 мм,
гнутой «на ребро». Между витками меди проложена изоляция. Катушка пропитывается в
сборе с сердечником полюса 10 в эпоксидном компаунде и имеет изоляцию типа «Монолит-
2» класса F. Все выводы обмотки возбуждения 6соединены последовательно с помощью
контактных сегментов и болтов, катушки с прямой и перекрещенной намоткой витков меди
устанавливаются на роторе через одну. В пазы полюсных башмаков встроена
компенсационная (успокоительная) обмотка 15, состоящая из медных стержней, спаянных
между собой по торцам короткозамыкающими сегментами и пропаянных в них.
161 / 203
Рис. 13.1. Синхронный генератор ГС-501А.
1 – вал; 2 – подшипник; 3 – контактное кольцо; 4 – щеткодержатель;
5 – подшипниковый щит; 6 – обмотка возбуждения; 7 – выводы статорной обмотки;
8 – статор; 9– нажимная щека; 10– полюс; 11 – сердечник статора; 12– кронштейн;
13 – обмотка статора; 14– барабан ротора; 15 – компенсационная обмотка;
16 – крепление обмотки статора; 17 – выводы; 18– корпус подшипника.
Генератор имеет один подшипниковый щит 5 и свободный конец вала 1 со стороны
контактных колец 3, благодаря чему возможен отбор мощности на собственные нужды
тепловоза в случае отсутствия специального источника. Подшипниковый щит является
несущей частью генератора, имеет сварную конструкцию и укреплен болтами на статоре. В
щите имеется разъемный корпус подшипника 18, обеспечивающий возможность замены
роликового подшипника 2 без снятия щита 5 с генератора и без отъема генератора от дизеля.
Подшипник 2 самоустанавливающийся, двухрядный, со сферическими роликами.
Внутри полости подшипникового щита 5 на изогнутых ребрах с помощью четырех
изоляторов закреплены две подвески, на каждой из которых установлены три радиальных
латунных щеткодержателя 4. Конструкция щеткодержателя обеспечивает постоянное усилие
нажатия пружины на щетку независимо от величины износа последней. Щетка вставляется в
щеткодержатель и прижимается пружиной через рычаг к контактному кольцу 3 ротора.
Всего установлено шесть щеток марки ЭГ-4. Щетки снабжены резиновыми амортизаторами,
через которые на щетку передается постоянное усилие нажатия рычага пружины 16...20 Н
(1,74...2 кгс). Ток к щеткам подводится по плетеным медным проводникам, наконечники
которых через подвески соединены с выводами обмотки возбуждения. Контактные кольца 3,
изготовленные из специальной антикоррозионной стали, напрессовываются на корпус
ротора. Камера контактных колец закрыта легкосъемными сегментными сварно-
штампованными крышками, установленными по периметру конусной части подшипникового
щита. Весь крепеж генератора защищен от самоотвинчивания при повышенной частоте
вращения и коррозии.
162 / 203
Do'stlaringiz bilan baham: |
