На электропоезде ЭР2 установлен динамотор ДК-604В. Он состоит из делителя напряжения и генератора управления.

Делитель напряжения служит для получения напряжения 1500 В, необходимого для питания двигателя компрессора, а также является приводом для генератора управления, якорь которого насажен на конец вала делителя напряжения. Делитель напряжения представляет собой двухколлекторную машину постоянного тока, имеющую общую магнитную систему и общий сердечник якоря с двумя обмотками, расположенными в одних и тех же пазах, но присоединенными каждая к своему коллектору.

Остов 7 делителя напряжения (рис. 64 и 65) стальной, литой, цилиндрической формы. С обеих торцовых сторон остов закрывают подшипниковыми щитами 1, в которых устанавливают якорные подшипники. Со стороны генератора — шариковый, упорный, №7Н315; со стороны вентилятора — роликовый, свободный №3H32413T. Для предотвращения выбрасывания смазки ЖРО в крышках подшипников предусмотрены специальные лабиринтные канавки, а для добавления смазки — трубки, закрываемые резьбовыми пробками. Подшипниковые щиты крепят к остову болтами.

Продольный разрез делителя напряжения ДК-604В с генератором управления

Рис. 64. Продольный разрез делителя напряжения ДК-604В с генератором управления: 1 — подшипниковый щит; 2 — коллектор; 3 — щеткодержатель; 4 — коллекторная пластина; 6 — верхняя обмотка якоря; 7 — остов; 8 — нажимная шайба; 9 — сердечник главного полюса; 10 — катушка независимого возбуждения; 11 — катушка высшего напряжения; 12 — сердечник якоря; 13 — нижняя обмотка якоря; 14 — траверса; 15 — вентилятор;16 — крышка подшипника; 17 — вал якоря; 18 — втулка коллектора; 19 — проволочный бандаж; 20 — сердечник дополнительного полюса; 21 — катушка дополнительного полюса; 22 — коллекторный люк генератора; 27 — коллекторная пластина генератора; 28 — передняя нажимная шайба; 29 — обмотка якоря; 30 — сердечник якоря; 31 — задняя нажимная шайба; 32 — главный полюс генератора; 33 — катушка главного полюса

Вблизи торцов с обеих сторон в остове имеются коллекторные люки 5 (по два с каждой стороны), закрываемые съемными крышками с резиновыми уплотнениями по краям. Эти люки служат для осмотра коллектора, проверки состояния щеток и замены их. Крышки люков к остову крепят специальными замками. Для подвески делителя напряжения к раме вагона заодно с остовом отлиты четыре лапы и четыре проушины, служащие для транспортировки. В верхней части остов имеет шесть отверстий для выводных проводов.

Вал якоря 17 делителя напряжения изготовлен из стали 45, концы его выходят из остова с обеих сторон. С одной стороны на него насажен якорь генератора управления, а с другой — вентилятор 15. На средней части вала набран сердечник якоря 12, состоящий из  стальных листов, изолированных друг от друга лаком и зажатых с обеих сторон нажимными шайбами 8 (обмоткодержателями). Оба коллектора 2 насажены на вал до упора с нажимными шайбами. Как сердечник, так и коллекторы удерживаются на валу шпонками. В сердечнике имеется 45 пазов, в которых уложены две обмотки якоря (друг над другом): нижняя 13 (со стороны генератора) соединяется пайкой со своим коллектором, а верхняя 6 (со стороны вентилятора) —- со своим. Коллекторы набирают из 315 медных пластин 4, изолированных друг от друга миканитовыми прокладками. Несущий пластмассовый корпус коллектора армирован коллекторной стальной втулкой 18. Пластмасса в коллекторе является не только несущим, но и изолирующим звеном.

Обмотка якоря волновая. Обе обмотки совершенно одинаковы по числу витков в секции и размеру провода и при последовательном их включении делят приложенное напряжение пополам. Каждая обмотка состоит из семи секций. а каждая секция представляет собой четыре витка, выполненных из изолированного круглого провода. Корпусная изоляция обмотки стеклоэскапоновая лакоткань, намотанная в шесть слоев вполуперекрышу, и один слой тафтяной ленты, намотанной встык. Кроме того, пазы сердечника изолированы электронартоном, а на выходе секций из паза устанавлена дополнительная угловая изоляция. Крепление обмоток в пазах осуществляют проволочными бандажами, расположенными на лобовых частях обеих обмоток и на средней части сердечника. Подбандажной изоляцией служит электрокартон.

После монтажа якорь пропитывают в термореактивном лаке ФЛ-98, дающем твердую изоляционную влагонепроницаемую пленку.

Вращается якорь делителя напряжения против часовой стрелки, если смотреть со стороны генератора. Иное направление вращения, являющееся результатом неправильного соединения концов обмоток, недопустимо.

Внутри остова расположены четыре главных и четыре дополнительных полюса. Сердечники главных полюсов 9 набирают из листовой стали и скрепляют заклепками. Сердечники дополнительных полюсов 20 литые. На каждом главном полюсе укреплены две катушки: независимого возбуждения 10 (низшего напряжения) и последовательного возбуждения 11 (высшего напряжения). Между катушками прокладывают электрокартон. Чтобы катушки не имели качки на полюсах, их укрепляют пружинными фланцами. Главные полюсы крепят к остову шпильками, ввинченными в тело полюса.

Дополнительные полюсы имеют по одной катушке 21 последовательного возбуждения (высшего напряжения), которые также укреплены пружинными фланцами. К остову дополнительные полюсы крепят болтами.

Катушки последовательного возбуждения главных полюсов выполнены из круглого изолированного провода и имеют 170 витков каждая. Катушки независимого возбуждения изготовлены тоже из круглого изолированного провода, но меньшего сечения и имеют 530 витков. Катушки независимого возбуждения включены на напряжение 50 В.

Катушки дополнительных полюсов имеют 350 витков и отличаются от катушек последовательного возбуждения главных полюсов только размерами.

Корпусной изоляцией катушек служит стеклоэскапоновая лакоткань, намотанная в шесть слоев вполуперекрышу, и тафтяная лента — в один слой встык. Катушки дважды пропитывают в компаунде 225. Межкатушечные соединения выполнены из провода ПС-4000 сечением 6 мм2, а выводные концы — из провода ПМУ-4000 того же сечения.

Делитель напряжения имеет по четыре щеткодержателя 3 на каждом коллекторе, а в каждом щеткодержателе по одной щетке.

В подшипниковых щитах устанавливают на специальной выточке поворотные траверсы 14. Каждая траверса имеет четыре замка, в которые вставляют пальцы (кронштейны) щеткодержателей, выполненные из стали и опрессован-ные пластмассой. К каждому пальцу болтом крепят литой латунный щеткодержатель. На палец щеткодержателя надевают круглый фарфоровый изолятор.

Щетка имеет гибкий шунт с напаянным наконечником, который болтом крепят к пальцу. Нажатие на щетку осуществляет ленточная спиральная пружина, укрепленная на валике щеткодержателя. Регулируют нажатие поворотом валика, положение которого фиксируется стопором, установленным в поперечном вырезе валика и в ближайшем к нему вырезе корпуса щеткодержателя.

После испытания машины траверсу фиксируют штифтом, а затем крепят к подшипниковому щиту болтами. Для улучшения условий коммутации щетки делителя напряжения сдвигают с нейтрали на три коллекторные пластины против направления вращения. Нажатие на щетки составляет 8—10 Н (0,8—1,0 кгс). Щетки угольные марки ЭГ-2А имеют размеры 8x26x50 мм.

Поперечные разрезы делителя напряжения ДК-604В и генератора управления

Рис. 65. Поперечные разрезы делителя напряжения ДК-604В (а) и генератора управления (б)

Вентилятор 15 служит для охлаждения делителя напряжения и генератора управления. Он состоит из стального диска, отлитого заодно с лопастями и укрепленного на выступающем конце вала якоря шпонкой и гайкой. Забор воздуха осуществляется через патрубок 23 чугунного щита генератора, который воздухопроводом соединен с пассажирским помещением вагона. Воздух, поступающий из пассажирского помещения, вначале охлаждает якорь и катушки полюсов генератора, затем через отверстия в подшипниковом щите проходит по вентиляционным каналам якоря и между катушками полюсов делителя напряжения, охлаждая его, и выбрасывается наружу.

Вентилятор, кроме того, является постоянной нагрузкой и в случае обрыва цепи обмотки независимого возбуждения служит для ограничения частоты вращения якоря делителя напряжения.

Соединение обмоток делителя напряжения Особенность схемы соединения обмоток делителя напряжения (рис. 66) в том, что две самостоятельные якорные обмотки, уложенные в общих пазах, не имеют соединения, но имеют общую магнитную систему. Врзбуждение создается тремя обмотками: двумя обмотками последовательного возбуждения, соединенными каждая со своей якорной обмоткой, и обмоткой независимого возбуждения.

Обмотки якоря устроены таким образом, что направление тока в проводниках каждого паза одинаково, а поэтому вращающие моменты, создаваемые якорными обмотками, действуют в одном направлении. Поскольку обе якорные обмотки одинаковы и вращаются с одинаковой частотой в общем магнитном потоке, создаваемом главными полюсами, то и э. д. с.,наводимые в якорных обмотках, будут одинаковыми. Одинаковым будет падение напряжения на обеих обмотках якоря. Поэтому потенциал средней точки будет равен половине напряжения контактной сети.

Схема соединения обмоток делителя напряжения со стороны вентилятора и генератора

Рис. 66. Схема соединения обмоток делителя напряжения со стороны вентилятора (а) и генератора (б)

Режимы работы делителя напряжения. При включении делителя напряжения в работу ток от контактного провода проходит через якорные обмотки и обмотки последовательного возбуждения. По обмотке независимого возбуждения также проходит ток напряжением 50 В. С увеличением частоты вращения якоря делителя напряжения увеличиваются э. д. с. в его якорных обмотках, в результате чего ток в них и в обмотках последовательного возбуждения уменьшается. Этот процесс будет проходить до тех пор, пока вращающий момент делителя напряжения не уравновесится моментом сопротивления механических тормозных сил и моментом нагрузки генератора. Когда процесс пуска будет закончен и рост частоты вращения якоря прекратится, ток в якорных обмотках и обмотках последовательного возбуждения будет небольшим (вследствие большой э. д. с.), и магнитный поток в основном будет создаваться обмоткой независимого возбуждения.

Всякое дальнейшее изменение нагрузки генератора будет изменять магнитный поток обмоток последовательного возбуждения, но влияние этого изменения на общий магнитный поток делителя напряжения будет незначительным и частота вращения якоря мало изменится. То же самое будет происходить и при изменении напряжения в контактной сети.

Режимы работы делителя напряжения

1.    Делитель напряжения работает при минимальной нагрузке генератора управления и отключенном компрессоре (режим холостого хода).

При этом по обеим якорным обмоткам протекает одинаковый ток I0. Э. д. с. и напряжения обеих якорных обмоток будут равны, т. е. E1 = E2 и U1, = U2. Общий вращающий момент делителя напряжения будет создаваться суммой токов обмоток якоря I0+ I0 = 2I0.

2.    Делитель напряжения работает только с подключенным к его средней точке компрессором.

В этом случае токи в якорных обмотках делителя, а следовательно, и напряжения на них будут неодинаковыми. Однако э. д. с. якорных обмоток будут по-прежнему равны, поскольку возбуждаются общим магнитным потоком. Обозначим ток первой якорной обмотки I1 второй I2, а ток, потребляемый компрессором Iк, Тогда обязательно выполнение равенства I1 = I+ Iк.

Вращающий момент делителя напряжения после подключения компрессора остается прежним, поэтому сумма токов якорных обмоток не изменяется, т. е.  I0+ I0 = I2+ Iк = 2I0. Решая совместно два последних уравнения, получим: I0 = I1+ Iк/2 и  I2 = I0 — 2Iк. Следовательно, ток первой якорной обмотки после подключения компрессора возрастает на величину, равную половине тока, потребляемого двигателем компрессора, а ток второй якорной обмотки уменьшается на ту же величину.

Из последнего уравнения следует, что при определенном значении тока Iк ток I2 может стать отрицательным (изменит направление); в этом случае вторая якорная обмотка будет работать в генераторном режиме. Возможность такого явления обусловлена тем, что при возрастании тока I1, напряжение U1 на первой якорной обмотке увеличивается, а ток I2 и напряжение U2 на второй якорной обмотке уменьшаются. Когда ток I1 станет равным току Iк, ток I2 будет равен нулю. В этом случае напряжение U2 на второй якорной обмотке станет равным э. д. с. этой обмотки E2. При дальнейшем возрастании тока I1, напряжение на второй якорной обмотке станет меньше ее э. д. с., т. е U2 < E2. Нетрудно заметить, что для перехода второй якорной обмотки в генераторный режим необходимо выполнение условия Iк > 2I0

3. Делитель напряжения работает при полной нагрузке генератора управления.

При этом возрастает вращающий момент делителя напряжения, так как увеличиваются потребляемые его обмотками токи I0. Вращающий момент будет создаваться суммой токов I0 + I= 2I0. Если подключить двигатель компрессора, то опять произойдет перераспределение токов в якорных обмотках. По первой обмотке будет протекать ток I1, а по второй I2. Вращающий момент делителя напряжения в этом случае не изменится, так как создающий его суммарный ток останется прежним, т. е. I+ I2 = 2I0.

Вторая якорная обмотка в генераторный режим перейти не может, так как ток Iк всегда меньше тока 2I0.

Генератор управления предназначен для питания цепей управления, освещения, вентиляции, а также подзаряда аккумуляторной батареи постоянным током напряжением 50 В. Он представляет собой четырехполюсную машину постоянного тока с параллельным возбуждением (рис. 67).

Остов 26 генератора (см. рис. 64) имеет цилиндрическую форму и снабжен приливами со специальной выточкой для посадки его на подшипниковый щит. С передней стороны остова по бокам имеются два коллекторных люка, закрываемых крышками с резиновыми уплотнениями и специальными замками. Так как в остове подшипниковые щиты отсутствуют, то его торцовая часть закрыта чугунным щитом, имеющим патрубок для вентиляции.

Внутри остова по диагонали расположены четыре главных полюса 32 дополнительных полюсов генератор не имеет. Сердечники полюсов набраны из стальных листов, скрепленных стержнями. Последние снабжены отверстиями с резьбой, в которые ввертывают болты, крепящие полюсы к остову. Катушки полюсов, выполненные из изолированного медного провода, прижаты к внутренней поверхности остова пружинными фланцами. Межкатушечные соединения и выводы выполнены кабелем ПС-1000 сечением 35 мм2 для цепи обмотки якоря и 16 мм2 для цепи катушек возбуждения.

Схема соединения обмоток генератора управления

Рис. 67. Схема соединения обмоток генератора управления: Я и ЯЯ — начало и конец обмотки якоря; Ш ШШ — начало и конец обмотки параллельного возбуждения

Якорь генератора своего вала не имеет, его крепят на выступающем конце вала делителя напряжения. Для удобства монтажа и демонтажа его собирают на специальной якорной втулке, отлитой заодно с задней нажимной шайбой. Сердечник 30 якоря набирают из штампованных стальных листов толщиной 0,5 мм, изолированных друг от друга лаком. Набранный сердечник запрессовывают между задней нажимной шайбой 31 и передней 28, напрессованной на втулку якоря. Собранный якорь удерживается на валу шпонкой и закрепляется гайкой, навернутой на конец вала.

В сердечнике 30 якоря выштамповано 27 пазов, в которые укладывают обмотку 29 якоря. Обмотка якоря волновая, в каждой секции восемь медных проводников сечением 1,56×5,9 мм2. Междувитковая изоляция выполнена из липкой стеклоэскапоновой лакоткани в один слой вполуперекрышу. Обмотка в пазах закреплена проволочными бандажами, узкими в средней части и широкими на лобовых частях.

Коллектор якоря набран из 107 медных пластин 27, изолированных миканитовыми прокладками. Пластмассовый корпус коллектора армирован стальной втулкой. Коллектор насажен на втулку якоря и удерживается шпонкой. Щеткодержатели 25 крепят к траверсе 24 пальцами, имеющими изолированную часть, зажатую в специальном замке траверсы. Положение траверсы устанавливают после испытаний и фиксируют его специальным винтом. Щеткодержатель отлит из латуни и приклепан к стальной коробке, внутри которой расположена нажимная пружина, а в верхней части на поворотной оси укреплен нажимной палец, который через цилиндрическую пружину осуществляет необходимое нажатие на щетку (10—12 Н). Щеткодержатели крепят к пальцам болтами, которые проходят в специальные вырезы, сделанные в коробке с таким расчетом, чтобы можно было регулировать положение щеткодержателя по мере износа коллектора.

Щетки гибкими шунтами и проводами соединяют с выводными концами. Всего у генератора четыре группы щеткодержателей, на каждую из которых приходятся две щетки ЭГ-2А.

Генератор управления включен параллельно с аккумуляторной батареей, которая заряжается в процессе работы генератора и резервирует его в случае неисправности. Постоянство напряжения на зажимах генератора при колебаниях напряжения в контактной сети и нагрузки обеспечивается изменением в широких пределах тока возбуждения регулятором напряжения.

Раздел: Вспомогательные машины
Основная публикация:

Электропоезда серии ЭР2 и ЭР2Р

Публикации в этом разделе:

Информационные разделы

Пояснения и комментарии

    © 2009-2018 Машинист электропоезда. Интернет сайт создан и поддерживается обществом с ограниченной ответственностью "Керби дизайн" (ИНН: 7733695081, 125200, г. Москва, ул. Митинская, д. 19, оф. 97). Контактный телефон: +7 (495) 015-09-35.  Все права защищены.

    Принципиальные оговорки

    Названия торговых марок, зарегистрированных товарных знаков, знаков обслуживания (как графические, так и словесные) являются собственностью их владельцев и указываются на данном интернет-сайте исключительно с целью информационного освещения, на некоммерческой основе, на основании публичных разрешений владельцев или на основании заключённых партнерских соглашений.

    Ограниченная ответственность

    Редакция интернет-сайта Машинист электропоезда оставляет за собой право не вступать в переписку с читателями и посетителями сайта.

    Рукописи и иллюстрации, не заказанные редакцией, не рецензируются и не возвращаются. Редакция не несёт ответственности за рекомендации, данные аналитиками, а также за мнения лиц, давших интервью. Ответственность за содержание интервью несёт лицо, давшее интервью.