 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Конспект лекций по курсу конституционного права РБ
|
|
ЗМІСТ
Стор.
Самостійна робота №1 Тема: Експлуатаційні показники лужних акумуляторів 3
Самостійна робота №2 Тема: Характеристики акумуляторів 3
Самостійна робота №3 Тема: Регулятор напруги генератора DUGG - 28B 6
Самостійна робота №4 Тема: Характеристики генераторів постійного струму 6
Самостійна робота №5 Тема: Будова редукторно – карданно привода 8
Самостійна робота №6 Тема: Будова плоскоременного приводу 9
Самостійна робота №7 Тема: Будова ременно – редукторно – карданного приводу 10
Самостійна робота №8 Тема: Несправності машин постійного струму 10 Самостійна робота №9 Тема: Силові випрямлячі генераторів змінного струму 14
Самостійна робота №10 Тема: Будова генератора 2ПВ – 001. Переваги та недоліки
генераторів змінного струму 12
Самостійна робота №11 Тема: Монтаж генераторів та їх охолодження 12
Самостійна робота №12 Тема: Електрична схема та робота генератора
ЕСС 5 – 93 – 4 – М101В 13
Самостійна робота №13 Тема: Електрична схема та робота генератора ДГЦІ 14
Самостійна робота №14 Тема: Електрична схема та робота генератора ДГКІО 16
Самостійна робота №15 Тема: Електрична схема та робота генератора ГСВ – 8Е 17
Самостійна робота №16 Тема: Вибір електродвигунів 17
Самостійна робота №17 Тема: Характеристики асинхронних двигунів 18
Самостійна робота №18 Тема: Несправності машин змінного струму 19
Самостійна робота №19 Тема: Електрична схема і робота перетворювача АПО – 0,3 19
Самостійна робота №20 Тема: Типи трансформаторів та їх застосування 20
Самостійна робота №1
Тема: Експлуатаційні показники лужних акумуляторів
Лужні акумулятори мають ряд переваг перед кислотними, що і визначило їх широке
застосування на залізничному транспорті. В даний час на пасажирських вагонах встановлюють в
основному лужні акумулятори. До позитивних якостей лужних акумуляторів можна віднести
велику механічну міцність (акумулятор витримує трясіння, вібрації, удари і ін.) і значну питому
енергію на одиницю маси. Для сучасного лужного акумулятора вона складає 20 – 25 Вт*год/кг,
тоді як для кислотних рівна 13 – 20 (панцирні) і 8 – 11 Вт*год/кг (поверхневі). Лужні акумулятори
можуть довгий час знаходитися в напівзарядженому і навіть в повністю розрядженому стані, що
абсолютно неприпустимо для кислотних (в цьому випадку у них виникає сульфатация і різко
зменшується ємність). Крім того, лужні акумулятори не виходять з ладу унаслідок дії низьких
температур і мають велику перевантажувальну здатність, тобто можуть працювати з великими
струмами при розрядах і зарядах. Короткочасне коротке замикання і глибокі розряди, а також
тривалий перезаряд не виводять з ладу ці акумулятори. Для них характерний більший термін
служби і термін зберігання. Гарантований термін служби лужних акумуляторів типів ТНЖ і ВНЖ
складає 750 циклів, а термін зберігання – 42 міс.
Практично вважається, що лужні акумулятори служать в 3 – 4 рази більше, ніж кислотні.
Проте це справедливо тільки при правильній їх експлуатації. При порушенні встановлених
експлуатаційних вимог термін служби лужних акумуляторів може навіть виявитися меншим, ніж
у кислотних. На термін служби сильний вплив робить щільність електроліту, температура і вміст в
нім їдкого літію. При складі електроліту (їдкого калія КОН з додаванням 20 – 30 г/л моногідрата
літію LiOН), який рекомендований заводом, термін служби акумуляторів зростає приблизно удвічі
(без літію 350 циклів).
Електроліт встановленої щільності трохи впливає на металевий корпус і інші деталі
акумулятора, володіє хорошою провідністю і забезпечує нормальне протікання електрохімічних
реакцій з активними масами пластин. Зменшення щільності нижче 1,19 г/см3 викликає швидке
зростання питомого опору електроліту і, отже, зменшує напругу акумулятора. При такій низькій
щільності акумулятори не в змозі віддавати номінальної ємності. Проте щільність більше 1,25
г/см3 також шкідлива унаслідок особливо помітного при підвищеній температурі зростання
розчинності заліза негативного електроду.
У лужних акумуляторів саморозряд при відключеному стані порівняно малий (після 9міс
зберігання вони втрачають тільки 20% ємності). В той же час у кислотних акумуляторів добовий
саморозряд складає близько 0,5 – 0,7% ємності, тобто протягом місяця вони втрачають 15 – 21 %
ємності. При експлуатації лужних акумуляторів не відбувається шкідливих виділень пари і газів,
що характерний для кислотних акумуляторів.
Проте у лужних акумуляторів напруга при розряді значно нижча (майже на 40%), ніж у
кислотного, унаслідок чого при одній і тій же напрузі в системі електропостачання кількість
акумуляторів в лужній батареї буде більша, ніж в кислотній. Так, при напрузі 50В в кислотній
батареї встановлюють 26 акумуляторів, в лужній – 38 – 40. В результаті цього по питомій енергії
батареї, що складаються з кислотних і лужних акумуляторів, виявляються приблизно однаковими.
Із – за великого внутрішнього опору лужного акумулятора його напруга, особливо при великих
струмах розряду, падає набагато швидше, ніж у кислотного, і при дуже інтенсивному розряді
акумуляторної батареї різко зменшується. Тому їх зазвичай не застосовують як стартерні
акумулятори. У них також менше віддачі по ємності і енергії (к.п.д.).
Самостійна робота №2
Тема: Характеристики акумуляторів
Основними характеристиками акумуляторів є електрорушійна сила (е.р.с.) Еа, напруга U,
внутрішній опір r, номінальний розрядний і зарядний струм, ємкість, а також коефіцієнти віддачі.
Електрорушійна сила, г/см3, акумулятора залежить від властивостей речовини пластин і
електроліту і не залежить від розмірів пластин і кількості активної маси в них. Е.р.с. кислотного
акумулятора у вольтах, визначена дослідним шляхом, виражається формулою
Еа = 0,85 + ρ/1000,
де: ρ – щільність електроліту при температурі 15°С, кг/м3.
У стартерних кислотних акумуляторів, щільність електроліту в яких при зарядці змінюється
від 1,1 до 1,3 г/см3, е.р.с. змінюватиметься відповідно від 1,8 до 2,2В.
Е.р.с. лужного нікель – залізного акумулятора майже не залежить від щільності електроліту,
а визначається тільки хімічним складом активної маси пластин. Е.р.с. повністю зарядженого
нікель – залізного акумулятора складає 1,6В, розрядженого 1,3В.
Внутрішній опір акумулятора чинить істотний вплив на напругу і величину струму
акумулятора. Струм в амперах, що віддається акумулятором, визначається по формулі закона Ома
для повного ланцюга:
I = Еа/(R + r)
де: R – опір зовнішнього ланцюга, Ом;
r – внутрішній опір акумулятора, Ом.
Внутрішній опір кислотних акумуляторних батарей дуже малий, тому їх напруга в межах
невеликих навантажень (освітлення) практично не відрізняється від е.р.с. і лише при включенні
стартера помітно знижується. Внутрішній опір зарядженої акумуляторної батареї 6СТ – 80 при
температурі 40°С складає 0,01Ом, а при температурі 20°С зростає до 0,019 Ом.
Е.р.с. і напруга кислотного акумулятора
залежать від щільності електроліту. На початку
розряду зарядженого акумулятора (рис. 1, а) е.р.с. Ер і
напруга Uр швидко падають до значення, близького
до 2В. В процесі подальшого розряду напруга буде
практично постійною, поволі знижуючись, а в кінці
розряду знов швидко падає.
Первинне падіння напруги акумулятора
пояснюється втратою напруги на внутрішньому опорі. Це значення тим більше, чим вище
розрядний струм і внутрішній опір. В процесі розряду щільність електроліту із – за втрати
сірчаної кислоти зменшується. Різке зниження напруги в кінці розряду викликане сповільненим
надходженням свіжого електроліту до внутрішніх шарів активної маси унаслідок закупорки пор
пластин сульфатом свинцю. Якщо розряд продовжувати і далі, напруга акумулятора швидко
падає до нуля. Такий глибокий розряд негативно впливає на стан акумулятора, тому встановлено
найменше значення кінцевої напруги 1,7В.
Якщо розряджений до кінцевої напруги акумулятор відключити від навантаження, то його
напруга і е.р.с. підвищаться до значення, яке визначене залишковою щільністю електроліту ρ =
1,10. Проте такий акумулятор вже втратив всю свою ємність і його необхідно зарядити.
Початкова щільність електроліту для повністю заряджених акумуляторів вибирається
залежно від призначення і кліматичного району роботи акумуляторної батареї. Для стартерних
акумуляторних батарей щільність електроліту повинна складати 1,28 г/см3; акумуляторних
батарей освітлення 1,26 г/см3.
На початку заряду розрядженого кислотного акумулятора його напруга U3 (рис 1, б)відразу
підвищується на значення, яке обумовлене падінням напруги за рахунок внутрішнього опору;
концентрація сірчаної кислоти в порах активної маси пластин підвищується, е.р.с. і напруга поволі
підвищуються. Досягши напруги 2,4В починається процес газоутворення за рахунок електролізу
води, що знаходиться в електроліті. В кінці заряду напруга і е.р.с. акумулятора швидко зростають
до 2,7В, причому практично вся активна маса до цього часу переходить в заряджений стан і
зарядний струм витрачатиметься на електроліз води.
Щільність електроліту, досягнувши своєї верхньої межі (ρ = 1,28 г/см3), залишається
практично постійною.
Часті і тривалі перезаряди негативно впливають на стан пластин: розрихляють їх активну
масу і викликають прискорену корозію решіток позитивних пластин. Щоб уникнути цих явищ
необхідно не допускати перезарядів і своєчасно закінчувати заряд. Ознаками кінця заряду є
постійність зарядної напруги і щільності електроліту і газовиділення. Після припинення заряду
щільність електроліту в порах пластин і сосуді вирівнюється і встановлюється е.р.с. кислотного
акумулятора Еа = 0,85 + ρ.
При розряді струмом Iр протягом tр годин акумулятор віддає ємність Qр = Iрtр. При заряді
струмом I3 протягом t3 годин акумулятор отримує Qз = Iзtз; при цьому Qз > Qр.
Повністю заряджений лужний акумулятор створює напругу
близько 1,3В. При розряді (рис. 2) напруга акумулятора повільно і
рівномірно знижується до 1,1В, а потім починає швидко падати.
При напрузі 1В акумулятор повинен бути відключений від розряду.
Середня розрядна напруга лужного акумулятора приймається
рівною 1,25В.
Ємність акумулятора визначається кількістю струму, який може віддати повністю
заряджений акумулятор в процесі його розряду певним струмом при певній температурі до
допустимої напруги.
Для стартерних кислотних акумуляторів за номінальну ємність Qном приймається ємність
при 20 – годинному розрядному режимі струмом, який рівний 0,05Qном до напруги 1,7В від
початкової щільності електроліту 1,285г/см3 при його середній температурі 30°С. Для лужних
нікель – залізних акумуляторів Qном відповідно приймається при 8 – годинному розрядному
режимі при температурі 15 – 35°С.
Сила розрядного струму в значній мірі впливає на ємність
акумуляторної батареї. При великій силі розрядного струму
поверхневі шари активної маси розряджаються швидше і
сірчанокислий свинець, що утворюється, закупорює пори активної
маси, перешкоджаючи проникненню електроліту всередину
пластин. Кислотна акумуляторна батарея в стартерному режимі
віддає тільки близько 25% номінальній ємності (рис. 3).
При пониженні температури ємність також зменшується унаслідок збільшення в'язкості
електроліту, який втрачає здатність проникати в пори. Кількість активної маси, що бере участь в
реакціях, зменшується, і ємність відповідно падає (від 20 до -20°С ємність змінюється в
середньому на 1% на кожен градус). З наближенням до точки замерзання електроліту ємність
падає майже до нуля. Підвищення температури приводить до збільшення ємності акумулятора,
проте при температурі вище 40°С значно скорочується термін служби акумулятора із – за
швидкого руйнування пластин.
Ємність акумуляторів не залишається постійною протягом всього терміну їх служби. На
перших циклах ємність зростає, оскільки відбувається розробка активної маси пластин. В процесі
експлуатації ємність акумуляторних батарей деякий час тримається стабільною, а потім починає
поступово зменшуватися унаслідок спрацювання активної маси пластин.
Ємність лужних акумуляторів в значній мірі залежить від стану електроліту, головним чином
від наявності в електроліті вуглекислого калія (поташу), який різко знижує ємність.
Віддачею акумулятора по ємності ηє називається відношення кількості ампер – годин,
отриманих від акумулятора при розряді Qр до кількості ампер – годин, відданих акумулятору при
заряді, Q3, виражене у %:
ηє = (Qр/ Q3)*100
Для кислотних акумуляторів ηє = 85 – 90%, для лужних ηє = 65 – 70%.
Віддача акумуляторів по енергії характеризує здатність акумуляторної батареї повертати
отриману при заряді енергію. Віддача по енергії ηе визначається по формулі:
ηе = (ηє*Uр.ср/Uз.ср)%
де: Uр.ср – середня напруга розрядки, В;
Uз.ср – середня напруга зарядки, В.
Для кислотних акумуляторів середня віддача по енергії складає приблизно 75%, а для
лужних 55 – 60%.
Саморозряд акумулятора викликається шкідливими реакціями, що відбуваються на
позитивних і негативних пластинах. До саморозряду схильні кислотні і лужні акумулятори. При
цьому саморозряд кислотних акумуляторів при позитивній температурі (до 30°С) за одну добу
досягає 1% номінальній ємності. При температурі від 0 до – 30°С саморозряд кислотних
акумуляторів протікає украй поволі. Тому зберігати акумулятори необхідно при температурі, не
більше 0°С. В кінці терміну служби саморозряд кислотних акумуляторів збільшується унаслідок
шкідливої дії сурми, що поступає в електроліт при корозії позитивних пластин.
Саморозряд лужних акумуляторів менший, ніж кислотних. Наприклад, при температурі від –
5 до – 10°С нікель – залізні акумулятори за 30 діб втрачають лише близько 7% ємності. Проте при
температурі 40°С за той же час вони повністю втрачають свою ємність.
При номінальній температурі за один місяць нікель – залізні акумулятори самозаряжаются
на 40 – 60%. У лужних акумуляторів, що працюють на складеному електроліті, саморозряд
менший, ніж у таких же акумуляторів, що працюють на електроліті з їдкого калія.
Самостійна робота №3
Тема: Регулятор напруги генератора DUGG - 28B
Система автоматичного регулювання змінює ширину періуда часу імпульсу виробляючої
напруги, щоб при зміні частоти обертання і навантаження генератора здійснювалося необхідне
регулювання струму збудження, яке необхідне для стабілізації до номінальної напруги.
При розгоні поїзда обмотка збудження генератора постійного струму підключена до його
обмотки якоря, крім тиристорів виконуючого органу, через розмикаючі
контакти реле напруги Р1; при цьому відбувається процес
самозбудження генератора. При збільшенні напруги генератора
спочатку спрацьовує реле Р1. При цьому розмикаються його контакти в
ланцюзу обмотки збудження і замикаються контакти в ланцюзу котушки
реле Р2, що приводить до спрацьовування цього реле з деякою
витримкою часу 5 – 10сек; витримка часу визначається постійною часу
заряду конденсатора С2. В період часу від моменту відключення
контактів реле Р1 в ланцюзу обмотки збудження і до моменту
включення реле Р2 до керуючого електроду тиристора V1, через діод V6
і розмикаючі контакти реле Р2 подається відмикаючий імпульс. В
результаті цього тиристор V1 відкривається і через нього починає протікати струм збудження
генератора. Одночасно через тиристор V1, діод V5, резистор R2 і розмикаючі контакти реле Р2
відбувається заряд комутуючого конденсатора С1 і він набуває полярності, яка показана на схемі.
Після спрацювання реле Р2 припиняється подача відмикаючого імпульсу на керуючий електрод
тиристора V1, але тиристор залишається відкритим і через обмотку збудження продовжує
протікати струм, унаслідок чого напруга генератора продовжує збільшуватися. Надалі
відбувається вище розглянутий процес почергового включення тиристорів V1 і V1 від системи
керування СУТ, за допомогою яких автоматично регулюється струм збудження і напруга
генератора.
Самостійна робота №4
Тема: Характеристики генераторів постійного струму
Характеристикою холостого ходу називається залежність е.р.с. Е генератора (його напруга
U0 при холостому ході) від струму збудження Ів при незмінній частоті обертання п.
При порівняно невеликих значеннях струму збудження і потоку
магнітний ланцюг машини не насичений і залежність е.р.с. від струму
Ів лінійна. Проте при зростанні струму Ів і потоку Ф магнітна система
насищається і характеристика холостого ходу стає нелінійною. При
цьому істотно зростає значення струму Ів яке необхідне для отримання
необхіднї е.р.с. Е. Також збільшується струм збудження (тобто потік Ф,
який необхідний для отримання заданої е.р.с.,) і при зменшенні частоти
обертання. Так, при найбільшій частоті обертання пмакс для утворення е.р.с. Еном необхідно мати
найменший струм збудження Ів мін; при зменшенні частоти обертання до пмин необхідний струм
збудження збільшується і складає Ів макс. Отже, найбільш важким для роботи РНГ є режим,
відповідний пмин. Характерна особливість генераторів, частота обертання яких змінюється в
широких межах, полягає в тому, що починаючи з середньої частоти обертання пср і вище,
генератори працюють при слабкому або зовсім ненасиченому магнітопроводі. Навіть при
найменшій частоті обертання пмин режим роботи при Еном (точка А) відповідає приблизно
коліну характеристики холостого ходу. Це пояснюється прагненням знизити найбільший струм
збудження Ів. макс, щоб створити сприятливі умови для роботи регулятора напруги і зменшення
його габаритних розмірів. За відсутності струму збудження в обмотці якоря генератора потоком
залишкового магнетизму індукується деяка е.р.с. Езал; значення її також залежить від частоти
обертання п.
Зовнішньою характеристикою генератора називається залежність напруги U від струму
навантаження Ін при незмінній частоті обертання п і незмінному опорі rв
ланцюгу збудження.
Зовнішні характеристики генератора, що працює без регулятора
напруги, при різній частоті обертання (рис. а). При збільшенні струму
навантаження Ін, а отже, і струму якоря Ія напруга U зменшується.
Для генераторів з паралельним збудженням зміна напруги при
переході від режиму холостого ходу до номінального навантаження
складає 5 – 10%. Генератор може працювати стійко тільки на ділянці АБ
зовнішньої характеристики. Робочим є початкова її ділянка до
номінального струму Іном. Ділянка БВ характеристики відповідає
нестійкій роботі генератора і при досягненні критичного струму Ікр генератор, розмагнічуючись,
переходить в режим короткого замикання у відповідний точці В. У цьому режимі напруга
генератора і струм збудження стають рівними нулю, внаслідок чого струм короткого замикання Ікз
створюється тільки за рахунок е.р.с. залишкового магнетизму. З цієї причини встановлений струм
Ікз в більшості випадків не перевищує номінального струму. Ударний струм короткого замикання
(струм, що виник при перехідному процесі у момент короткого замикання) може бути у декілька
разів більше номінального.
При роботі генератора спільно з РНГ до деякого граничного струму Іпр
останній підтримує напругу генератора практично незмінним (рис. б). Тільки
після досягнення струму Іпр регулятор РНГ перестає стабілізувати напругу і
генератор переходить на роботу по природній частині відповідної
характеристики. При найменшій частоті обертання п мін струм Іпр близький до
критичного і для вагонних генераторів складає приблизно 100 – 110%
номінального Іном. Отже, при п мін ці генератори не мають запасу по потужності.
Із збільшенням частоти обертання до найбільшого граничний струм досягає величини
Iпр макс =(2 – 4)Іном.
Регулювальною характеристикою генератора називається залежність струму збудження Ів
від струму навантаження Ін при незмінній напрузі U і постійній частоті
обертання п.
Регулювальна характеристика показує, як треба змінювати струм в
обмотці збудження генератора, щоб напруга його при зміні струму
навантаження була постійною.
Поки генератор працює при навантаженнях, що не перевищують
номінальну, тобто на пологій початковій частині зовнішньої
характеристики, напруга його U зменшується порівняно мало і струм
збудження для підтримки незмінною U повинен зростати трохи. При
подальшому збільшенні навантаження напруга генератора починає різко падати значить, струм
збудження повинен сильно збільшитися. Точки А1, А2 і А3 регулювальної характеристики
відповідають режиму холостого ходу. По регулювальних характеристиках можна визначити
найбільший і найменший струми збудження, які необхідні для стабілізації напруги генератора при
зміні частоти обертання і навантаження. Найменший струм Ів мін відповідає найбільшій частоті
обертання пмакс і холостому ходу машини; найбільший струм Ів макс – найменшій частоті обертання
п мін і номінальному навантаженню Іном.
Швидкісною регулювальною характеристикою називається залежність струму збудження Ів
від частоти обертання п при постійній напрузі U на затисках генератора і незмінному струмі
навантаження Ін.
Зазвичай ці характеристики будують для номінальної напруги генератора при
холостому ході (крива 1) і номінальному навантаженні (крива 2). По цих
кривих можна визначити струми Ів макс і І в мин. тобто діапазон зміни струму
збудження, який необхідний для підтримки стабільної напруги на
навантаженні. Відношення І рв = Ів макс / Ів мін називають коефіцієнтом
регулювання струму збудження. Для сучасних генераторів пасажирських
вагонів крв = 12 – 15.
Самостійна робота №5
Тема: Будова редукторно – карданно привода
Редукторно – карданний привід від середньої частини осі колісної пари
Редукторно – карданний привід від середньої частини осі застосовують для обертання
генераторів, що живлять установку кондиціонування повітря. На вагонах побудови ГДР і СРСР в
основному експлуатують приводи з редуктором типу ЕUК – 160 – 1М (ГДР), а на вагонах
побудови ВНР – типу «Стоун».
Привід з редуктором ЕUК – 160 – 1М, найбільша потужність якого 38,4кВт, монтується на
візках КВЗ – ЦНИИ.
Редуктор 9 закріплений на середній частині осі 6, обертання від якої через пару конічних
шестерень передає карданному валу 16,
фрикційній муфті зчеплення 12 і якорю двигун –
генератора 13. Двигун – генератор
встановлюють на зварній рамі 14, яка кріпиться
до рами кузова вагону за допомогою болтів з
корончатими гайками.
Масло для підшипників і шестерень
редуктора заливають в картер через спеціальний отвір, що закривається пробкою. Розбризкуване
обертаючими шестернями, масло стікає по стінках картера в накопичувачі і канали, які
знаходяться в корпусі редуктора, монтажних стаканах, дистанційних кільцях і бічних кришках,
звідки потрапляє в підшипники і назад в картер.
Внутрішня порожнина редуктора ущільнена лабіринтними кільцями в кришках і фланцях
полого валу і блоку малої шестерні, а також гумовими і мідно – алюмінієвими прокладками.
Перед лабіринтними кільцями додатково поставлені масловідбійні шайби. Масло зливається
через отвір в нижній частині корпусу, яке закрите пробкою з намагніченим стрижнем, що очищає
масло від металевих частинок – продукту спрацювання шестерень. Головку пробки від
самовідгвинчування стопорять дротом. Для пониження тиску на верхній кришці 8 встановлений
клапан 7.
Для контролю за кріпленням (зрушенням) редуктора на осі з обох торців редуктора на
нажимні кільця з переходом на вісь наносять контрольні риски білилами шириною 40мм і по ним
червоною фарбою шириною 20мм.
Карданний вал сполучений з редуктором і фрикційною муфтою фланцями 18. Вал
складається з двох частин, що мають шліцьове з'єднання, що дозволяє його подовжувати або
укорочувати. На кінцях карданного валу є шарніри 17 з голчатими підшипниками. За допомогою
шарнірів передається обертальний момент, від редуктора до валу двигун – генератора під кутом,
що міняє свою величину при русі поїзда. Голчаті підшипники шарнірних з'єднань карданного
валу змащують за допомогою масельнички 10, а шліцьові з'єднання валу – масельнички 15.
Підвісна рама 11 оберігає карданний вал від падіння на шлях при випадковому пошкодженні.
Для фіксації осі малої (відомої) шестерні редуктора в горизонтальному положенні
передбачена кульова опора моменту. Вона має стрижень 5, що закінчується з обох кінців
кульовими головками. Обидві головки, затиснуті між гумовими вкладишами (амортизаторами) 3,
розміщуються в корпусах опори. Корпус 20 кріпиться до кронштейна 19, а корпус 4 – до рами
візка.
Кронштейн 2 оберігає редуктор від обертання навколо осі колісної пари у разі пошкодження
кульової опори. При пошкодженні опори кронштейн лягає на опорну скобу 1, яка укріплена на
рамі візка.
Редукторно – карданний привід від торця осі колісної пари
На вагонах іноземної побудови без кондиціонування повітря експлуатується редукторно –
карданні приводи від торця осі колісної пари з редукторами типів РК – 1, РК – 1А, РК – 6 (ПНР) і
Фага II (ГДР).
Генератор 9 з приводом від торця осі встановлений під кутом 6° до горизонталі і
сполучений з редуктором 1 карданним валом 6,
забезпеченим еластичними шарнірами 4 і 8.
Запобіжні скоби 5 і 7 виключають можливість
падіння карданного валу на шлях. Для заливу в
редуктор масла служить отвір, який закритий
пробкою 2. Отвір для зливу масла закривається пробкою 3. Ця пробка має магніт, який збирає
частинки метала, що утворюються при спрацюванні обертаючихся деталей редуктора.
Самостійна робота №6
Тема: Будова плоскоременного приводу
Плоскоременний привід застосовується на вагонах, які обладнані генераторами
потужністю 3,5, – 5,5кВт (РД – 2Д, 23/07.11, ГСВ – 2, ГСВ – 8). Привід цього типу складається з
двох шківів 4 і 2 і плоского ременя 3. Провідний
(осьовий) шків 4 встановлений на осі колісної пари,
відомий (машинний) шків 2 меншого діаметра
насаджений на вал генератора 1. Провідний шків
складається з двох половин, які після установки на
вісь стягуються чотирма болтами. Між віссю
колісної пари і маточиною шківа поміщають гумові
або з матеріалу, з якого виготовлений приводний
пас, прокладки для надійності кріплення. При цьому
між напівшківами повинен бути зазор 6 – 10мм, щоб можна було підтягати болти, що ослабіли в
експлуатації. На обох шківах є реборди, що не дозволяють ременю зіскочити під час руху поїзда.
Бочкоподібна форма робочої поверхні шківів сприяє меншому розтягуванню ременя при
проходженні вагоном кривих ділянок шляху.
При швидкості руху до 120км/год застосовують шківи діаметром 585мм, при швидкості
більше 120км/год – діаметром 300мм. Машинні шківи для генераторів РД – 2Д, 23/07.11 мають
діаметр робочої частини 150мм, а генераторів типа ГСВ – 130 мм.
Плоский тришаровий ремінь виготовлений з прогумованої тканини шириною 110 – 125мм і
товщиною 4,5 – 4,75м. Довжина ременя залежить від типу генератора (4,5м для РД – 2Д, 4,6 м –
для ГСВ і 4,75 м – для 23/07.11).
Генератор підвішують до рами кузова вагона за допомогою вала 6, що проходить через
проушини 11 генератора і спеціальні кронштейни 5. При такому кріпленні генератор може вільно
відхилятися на деякий кут щодо вертикальної осі в повздовжньому напрямі вагону, але не
зрушуватися поперек вагону.
Для створення необхідного натягнення ременя генератор завжди повинен мати невелике
відхилення у бік осьового шківа.
Для підтримки постійного натягнення ременя при русі поїзда, служить натягач (вітчизняних
вагонів), що складається з пружини 10, натяжного гвинта 8, гайки важеля 9 і кронштейна 7. В
процесі експлуатації ремінь витягується. Натягнення його відновлюють шляхом повороту за
годинниковою стрілкою гайки важеля 9. На вагонах іноземної побудови застосовують натяжне
пристосування, при якому ремінь натягається за допомогою двох горизонтально розташованих
пружин.
До переваг плоскоременного приводу відносяться простота пристрою, невеликі витрати на
виготовлення, легкість заміни ременя на шляху прямування, а до недоліків – обмежена
передаваєма потужність, прослизання ременя при несприятливій погоді і швидке його
спрацювання.
Самостійна робота №7
Тема: Будова ременно – редукторно – карданного приводу
Генератори змінного струму 2ГВ – 003 приводяться в обертання ремінно – редукторно –
карданним приводом. У цьому приводі привідний шків 1
встановлений на торці шийки осі колісної пари, що
дозволяє порівняно легко замінювати клинові ремені 2.
Відомий шків 3 встановлений на валу редуктора 4, який
укріплений в одній площині з провідним шківом і
пов'язаний з ним клиновими ременями. Кліновий ремінь
надійніший, ніж плоский, менше прослизає і добре
працює при порівняно невеликому натягненні (0,25 –
0,40кН) і при підвищеній швидкості руху. Натягнення
ременів регулюють за допомогою пружинного пристрою 6, яке відтягує від колісної пари
редуктор 4 з відомим шквівом 3. Генератор 9 встановлений на амортизаторах 11 на поперечній
балці 12 рами візка гальмівної сторони вагону, а редуктор 4 шарнірно підвішений до неї. Вал
генератора пов'язаний з редукторо карданним валом 8. У кріпильних деталях підвіски редуктора і
генератора передбачені запобіжні скоби 5 і 10, що запобігають падінню редуктора і генератора на
шлях у разі обриву елементів підвіски. Для запобігання від падіння на шлях карданного валу при
його обриві передбачені запобіжні скоби 7. Передаточне відношення шківів ремінної передачі 1,4,
а редуктора – 2,9, тобто загальне передаточне число приводу 4,05, к. к. д. приводу складає 0,907.
Редуктор складається з пари шестерень. Одна з них встановлена на валу, на якому напресований
відомий шків 3, а інша виконана як одне ціле з валом, кінець якого за допомогою фланця
пов'язаний з карданним валом. Редуктор змонтований в корпусі, який заповнений маслом. Для
зливу масла з корпусу редуктора передбачений зливний отвір.
При використанні ремінно – редукторно – карданного приводу необрессоренная маса (шків),
встановлена на шийці осі, значно менше, ніж в редукторно – карданному приводі (редуктор). Це
приводить до менших динамічних дій на вісь колісної пари і на шлях. Проте наявність ремінної
передачі збільшує втрати енергії в приводі і ускладнює його експлуатацію із – за необхідності
зміни зношених ременів.
Самостійна робота №8
Тема: Несправності машин постійного струму
При експлуатації машин постійного струму виникають обриви, міжвіткові замикання
обмоток, знижений опір ізоляції, пробій ізоляції на корпус і порушення контакту щіток з
колектором.
Найчастіше обмотки якоря мають обрив в місцях з'єднання їх кінців з півниками пластин
колектора унаслідок оплавлення її при перевантаженні або неякісного паяння. Під щітками
виникає сильне іскріння при обриві обмотки, і пластини колектора, до яких припаяна обірвана
секція, підгорають.
Обрив обмотки збудження зазвичай відбувається у виводах котушки. При обриві
паралельної обмотки генератор не збуджується, а двигун йде вразніс. Якщо у обмотки полюсів
опір від 5 до 100Ом, то їх цілісність перевіряють за допомогою омметра, а менше 5Ом – мостом
постійного струму. Перевіряти опір можна також і за допомогою приладів – авометров. Перед
перевіркою стрілку приладу слід встановити на нуль при замкнутих накоротко сполучних
проводах. Омметр, який підключений до справної котушки, покаже її опір, а до котушки, що має
обрив - ∞. Місце обриву обмотки збудження можна знайти також за допомогою вольтметра,
вимірюючи падіння напруги на котушках. При цьому на котушці, що має обрив, вольтметр
покаже повну напругу, що підводиться до всієї обмотки, а на справних котушках стрілка приладу
не відхилятиметься.
Міжвіткові замикання в обмотках визначають способом падіння напруги або
вимірюванням їх опору. Падіння напруги на пошкоджених секціях обмотки якоря, котушках
полюсів і їх опор будуть менше, ніж у справних.
Замикання обмоток якоря на корпус (пробій обмотки) найчастіше відбувається в результаті
механічних пошкоджень ізоляції і підвищеної вологості при експлуатації генератора з нещільно
закритим захисним кожухом. Перетирання ізоляції у обмоток якоря відбувається унаслідок дії
відцентрових сил особливо при ослабленні бандажів, а у обмоток збудження – в результаті
вібрації слабо укріплених котушок на осердях полюсів. Замикання обмотки якоря на корпус
перевіряють контрольною лампою або мегаомметром. При перевірці лампою один полюс джерела
струму сполучають з валом якоря, а інший – через лампу з колектором. Лампа горітиме при
замиканні обмотки або колекторних пластин на корпус.
Порушення контакту щіток з колектором відбувається із – за забруднення або обмерзання
колектора, заклинювання щіток в щіткотримачах і спрацювання щіток зверху норми – більше 60 %
висоти.
Електричні машини працюють завжди разом із захисною і пускорегулюючою апаратурою,
тому їх відмова може бути викликана не тільки в результаті несправностей самих машин, але і
вказаної апаратури. Тому для виявлення причини відмови електричних машин перевіряють
відповідно до принципової схеми силовий ланцюг і ланцюг збудження машини.
Самостійна робота №9
Тема: Силові випрямлячі генераторів змінного струму
Для випрямляння змінного струму, що виробляється генератором 2ГВ – 003 застосовано два
випрямлячі. Основний випрямляч складається з шести
кремнієвих діодів В2 – 200; зібраних по трифазній мостовій
схемі, номінальна вихідна напруга випрямляча 50 В,
випрямлений тривалий струм при обдуванні радіаторів діодів
повітрям із швидкістю 4,5 м/с складає 160 А. Вони
обдуваються потоком зустрічного повітря при русі поїзда, для
чого в кожусі випрямляча передбачені вентиляційні отвори.
Вольтдодатковий випрямляч складається з двох діодів
В2 – 200, розрахованих на номінальний тривалий струм без
обдування 50 А і номінальна напруга 100 В. Діоди 8 змонтовані на ізоляційній панелі 11,і
встановлені в металевому кожусі 2. Вони кріпляться на панелі 11 за допомогою металевих рамок
10 і гумових ущільнень, що оберігають випрямляч від проникнення в його середину пилу і
вологи. Радіатори 7 діодів виступають із ізоляційної панелі і обдуваються повітрям при русі
поїзда. Усередині кожуха змонтована панель 9 з фільтром для зниження радіоперешкод. Затискачі
1 для підключення випрямляча до генератора і до електричної мережі вагона встановлені у
верхній частині кожуха і закриті з’ємною кришкою. Кожух має дві кришки 6 з гумовими
ущільненнями 4 і щитками з вентиляційними отворами для проходу охолоджуючого повітря до
радіаторів діодів. Верхня кришка кріпиться до кожуха 2 замками 5. Випрямляч фіксується до
кузова вагона за допомогою кронштейна 3.
Для випрямляння змінного струму, що виробляється
генераторами ГСВ, використовуються селенові випрямлячі, що
складаються з двох випрямних груп, які зібраних по трьохфазній
мостовій схемі. Випрямляч виконаний у вигляді бака 14 із
встановленими в нім селеновими стовпами 13. Бак заповнюють 70л
трансформаторного масла через трубу, яка встановлена на одній із
торцевих стінок. Труба закривається пробкою з щупом, який
необхідний для перевірки рівня масла. На протилежній стінці є пробка для зливу масла. На кришці
12 бака змонтовані вивідні затискачі 1, які закриті кришкою, і пробка для випуску повітря з бака
при заповненні його маслом. Кришка 12 ущільнена прокладкою 15 з маслостойкой гуми.
Самостійна робота №10
Тема: Будова генератора 2ПВ – 001. Переваги та недоліки генераторів змінного струму
Будова генератора 2ПВ – 001
Основним джерелом енергії є генератор, який зв'язаний з колісною парою вагону за допомогою спеціального приводу. При русі поїзда обертання передається від колісної пари генератору, який виробляє електричну енергію для живлення споживачів електричною енергією.
Генератор змінного струму 2ПВ – 001 є
двомашинним агрегатом, що складається з індукторного
генератора і приводного електродвигуна, які змонтовані в
загальному корпусі і мають загальний вал.
Генератор має корпус 8 з лапами або плитою для
монтажу генератора під вагоном. На остові знаходяться
ребра для повітряного охолодення машини. Статор 5
виконаний з листів електротехнічної сталі, які ізольовані лаковою плівкою, і запресований в
корпус. Статор має 18 пазів, в які укладаються котушки обмотки якоря (основна трифазна і
вольтдодаткова однофазная або трифазна). Виводи від обмоток якоря підключаються до
затискачів, які встановлені в клемній коробці. Підшипникові щити 2 і 9 кріпляться до корпусу
болтами, в них встановлені підшипники кочення. Кільцеві приливи щитів служать для установки
послідовно зв’язаних котушок обмотки збудження паралельної 3 і послідовної 4.
Ротор генератора виконаний у вигляді осердя 6, яке зібране з листів електротехнічної сталі, які ізольовані один від одного. Він має вісім зубців, тобто 16 полюсів. Осердя ротора
запресовується на втулку 7, яка закріплена на валу 1 ротора. Втулка ротора є частиною
магнітопровода генератора і повинна мати чималий перетин. У цих генераторах кільцеві приливи підшипникових щитів також мають розвинену поверхню, оскільки через них проходить магнітний потік збудження.
Електродвигун асинхронний з короткозамкнутим ротором і призначений для приводу
генератора на зупинках в пунктах формування і обороту.
Переваги та недоліки генераторів змінного струму
Перевагою індукторного генератора є те, що обертаюча частина, не має обмоток, для
підведення струму. Внаслідок цього істотно підвищується надійність роботи і спрощується
обслуговування машини. Проте із – за великої довжини шляху магнітного потоку розміри
обмотки збудження повинні бути більше, ніж в генераторах постійного струму. Крім того, в
генераторах з осьовим збудженням в магнітний ланцюг машини включаються підшипникові
щити і втулка ротора, поперечний переріз яких повинен бути достатнім для пропуску повного
магнітного потоку. Це також приводить до збільшення габаритних розмірів маси генератора.
Самостійна робота №11
Тема: Монтаж генераторів та їх охолодження
Зважаючи на те що генератори розташовані під вагонами, їх виконують закритими і
охолоджують шляхом обдування потоком зустрічного повітря. У генераторах потужністю
4,5 – 8 кВт, окрім обдування корпусу 3 потоком повітря, використовують додаткове охолодження
за допомогою вентилятора 2 (рис. а), який встановлено на валу якоря 1. Цей вентилятор забезпечує
циркуляцію повітря усередині машини і посилення інтенсивності теплообміну між її нагрітими
частинами і корпусом. У деяких машинах роль вентилятора грають вентиляційні лопасті, які
змонтовані в торцевій частині осердя якоря. Для збільшення поверхні охолодження корпусу
генератори забезпечують зовнішніми охолоджуючими ребрами. У генераторах потужністю
20 – 30 кВт, що встановлюються на вагонах з кондиціонуванням повітря, використовують
додаткові способи охолодження. Так, на генераторах типу К694L застосовують зовнішній
вентилятор 2 (рис. б) з обтічником 4, що обдуває зовнішню поверхню корпусу 3 для
інтенсивнішого відведення від неї тепла.
При русі поїзда в охолоджуючому повітрі знаходиться значна кількість частинок пилу і
снігу. Тому приймають заходи, що ускладнюють попадання цих частинок всередину машини
(ущільнення, фільтри і ін.), проте повністю виключити проникнення їх в машину не можна. У
агрегатах типа DUGG – 28В застосоване охолодження машини потоком повітря, що забирається
по повітроводу 5 з вагону 7 (рис. в). Повітря для охолодження генератора заздалегідь фільтрується
в приймальних жалюзях 6. У зимовий час охолодження генератора повітрям, що забирається з
вагону, не допускається.
Самостійна робота №12
Тема: Електрична схема та робота генератора ЕСС 5 – 93 – 4 – М101В
Синхронний генератор типа ЕСС5 – 93 – 4 – М101В використовують на 5 – вагонних секціях
БМЗ. Генератор має блок компаудних трансформаторів 6і
резисторів 10,яківключені в його схему. Кремнієвий випрямляч 2
зібраний з шести діодів по трифазній мостовій схемі. Випрямляч
сполучений з додатковими обмотками 3генератора і живить
обмотку збудження 16постійним струмом через щітки 1і
контактні кільця 17. Навантаження до генератора підключається
до затискачів 7 (три фази і нульовий дріт).
Генератор в первинний період збуджується від джерела
постійного струму напругою 12 – 24В (акумуляторна батарея), що
підключається до затискачів 13. При натисненні на кнопку 12
струм від акумуляторної батареї через запобіжники 14,резистор
11,фазу додаткової обмотки 3і діод випрямляча 2,а також через
контактні кільця поступає в обмотку 16,створюючи початковий
потік збудження. Під дією цього потоку в додатковій обмотці 3
індукується е.р.с, яка викликає проходження змінного струму в
ланцюзі, що складається з компаудних резисторів 10і реостата 9.
Змінний струм випрямляється діодами і підсилює струм
збудження роторної обмотки 16,що викликає подальше
збільшення е.р.с, що індукується в додатковій обмотці, і подальше зростання струму збудження.
Первинне підживлення обмотки 16постійним струмом від акумуляторної батареї забезпечує
індукування в додатковій обмотці 3змінної е.р.с, якої достатньо для початку процесу збудження
генератора. Електрорушійна сила, що створюється в додатковій обмотці тільки за рахунок
магнітного потоку залишкового магнетизму полюсів 15,недостатня із – за значного опору діодів
при малому струмі збудження.
При підключенні до генератора навантаження по якірній обмотці 4, а також по первинних
обмотках 5 компаудних трансформаторів 6починає проходити струм. В результаті цього на
вторинних обмотках 8трансформаторів виникає деяка напруга, яка пропорційна струму
навантаження і прикладена до компаудних резисторів 10, які включені в ланцюг додаткової
обмотки 3. При такій схемі з'єднання напруга на вторинній обмотці трансформатора сумується з
е.р.с, що індукується в допоміжній обмотці 3,що забезпечує збільшення струму збудження і
компенсує тим самим розмагнічуючу дію магнітного потоку реакції якоря. Напруга на виході
генератора залишається незмінною. Відключення навантаження викликає зворотні явища.
Система компаундування генератора ЕСС5 – 93 – 4 – М101В забезпечує автоматичну
підтримку напруги в межах ±5% від середньорегулюємого значення при зміні навантаження від
холостого ходу до номінальної і коефіцієнті потужності 0,8 – 1,0 (активно – індуктивному
навантаженню). Реостат 9при цьому необхідний для первинної уставки напруги.
Самостійна робота №13
Тема: Електрична схема та робота генератора ДГЦІ
Синхронний генератор з компаудним стабілізатором обертаючого магнітного поля типа
ДГЦИ, має обертаючі полюси збудження. На
валу 10 цього генератора знаходяться два
осердя 17 і 12 з постійними магнітами, що
обертаються усередині статорів 16 і 11. Осердя
17 генераторної частини машини має основну
15 і додаткову 14 обмотки, які сполучені
паралельно. Початки цих обмоток сполучені
разом і виведені на середнє контактне кільце
20; кінець основної обмотки виведений на
контактне кільце 21, а додаткова – на кільце 19.
У пазах статора 16 генераторної частини
машини укладені три основні силові обмотки 3;
осі електромагнітних систем цих обмоток
зсунуті один від одного на кут 120°. У тих же
пазах статора 16 розміщюються три основні
обмотки 2 змінного струму, які сполучені між
собою по схемі «зірка».
Вільні кінці обмоток 2 змінного струму виведено на трифазний двохполупериодний
випрямляч 1, що складається з шести напівпровідникових діодів. Постійний струм від цього
випрямляча підводиться до щіток 23 («+») і 24 («-»), дотичним з контактними кільцями 20 і 21. У
ланцюг плюсової щітки 23 включений реостат 25.
У пазах статора 11 стабілізаторной частини машини також є дві системи трифазних обмоток,
які сполучені по схемі «зірка»: додаткових силових 6 і додаткових змінного струму 5. Осі цих
обмоток розташовані точно так, як і осі обмоток 2 і 3 статора 16. Початки додаткових силових
обмоток сполучені разом в точці 7; кінці обмоток з'єднуються з початками основних силових
обмоток 3. На вихід генератора до затискачів 4 виводяться кінці основних силових обмоток 3 (три
фази) і загальна точка 7 додаткових силових обмоток 6 (нульовий дріт).
Кінці додаткових обмоток змінного струму 5 виведені на другий випрямляч 8, також
зібраний по трифазній двухполуперіодній схемі. Постійний струм від цього випрямляча через
реостат 9 підводиться до щіток 23 («+») і 22 («-»). На осерді 12 стабілізатора обмоток немає.
При обертанні ротора генератора постійний магніт, що знаходиться на осерді 12, починає
обертатися, а його магнітний потік, який показаний умовно стрілкою, забезпечує індукцію в
обмотках 5 і 6, що знаходяться на статорі 11 деяких змінних е. р. с. Змінні е.р.с. від додаткових
обмоток змінного струму 5 створюють на виході випрямляча 8 деяку різницю напруги, внаслідок
чого по додатковій обмотці збудження 14 починає проходити постійний струм, який створює
навколо неї магнітне поле. Магнітний потік цього поля співпадає по напряму з магнітним потоком
18 постійного магніта і підсилює його. Збільшений потік збудження осердя 17 обумовлює
індукцію в обмотках первинних змінних е.р.с.В результаті цього через діоди випрямляча 1
проходить струм і на виході діодів виходить різниця напруги, під дією якої в основній обмотці
збудження 15 також виникає постійний струм. Потік магнітного поля, який утворений цим
постійним струмом, співпадає по напряму з потоком додаткової обмотки 14 і потоком постійного
магніта осердя 17 внаслідок чого загальний потік збудження зростає, що у свою чергу викликає
індукцію в обмотках 2 підвищення змінної е.р.с. і подальше зростання струму в обмотці 15.
Процес збудження генератора закінчується, коли ротор починає обертатися з постійною
частотою, а змінна е. р. с, яка индукується в обмотках 2 змінного струму, стає рівною падінню
напруги в ланцюзі збудження, що складається з випрямляча 1, реостата 25, щіток 23 і 24,
контактних полів 20 і 21, обмотки 15. На виході генератора в цей час з'являється змінна е. р. с, яка
рівна номінальній напрузі 390В. Цю величину встановлюють за допомогою реостата 25, що
змінює струм збудження.
Постійні магніти, що знаходяться на осерді 12 і 17, сприяють індукції в обмотках 5 і 2 змінні
струми на початку процесу збудження підвищених змінних е. р. с, достатніх для «розкриття»
діодів випрямлячів 8 і 1. За відсутності постійних магнітів змінні е. р.с, які індуковані в обмотках
5 і 2 тільки за рахунок потоку залишкового магнетизму осердів 12 і 17, були б нижче за напругу
«розкриття» випрямлячів і генератор не збуджується.
При підключенні до затискачів 4 генератора навантаження по обмотках 5 генератора і
сполученим послідовно обмоткам 6 починає проходити струм. Магнітний потік 13, який
наведений обмотками 6, обертається усередині статора з частотою обертання осердя генератора і
розташовується перпендикулярно по відношенню до осердя 12, оскільки останній знаходиться на
одному валу з осердям 17 і обертається разом з ним з однаковою частотою.
Магнітний потік 13, який наведений усередині статора 11 стабілізатора струмом
навантаження, по відношенню до нерухомих обмоток 5 буде потоком збудження, внаслідок чого в
них індукується змінна е. р. с, яка створює на виході випрямляча 5 деяку різницю напруги, і по
додатковій обмотці збудження 14, яка підключена до випрямляча 8, потече постійний струм.
Дата публикования: 2014-11-28; Прочитано: 638 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
