| Параметр | Значения параметров для тепловозов | |
| 2ТЭ10М | 2ТЭ116 | |
| Число воздухоохладителей на дизель Число секций охлаждающего устройства: для воды дизеля для воды воздухоохладителя и водомаслянного теплообменника для масла Рабочая протяженность трубок секции, мм: для воды для масла Число водомаслянных теплообменников Число вентиляторов охлаждения Диаметр вентиляторного колеса, мм | 2 14+14 24+24 1206 и 535 1 1 2000 | 1 14 14 1 4 900 |
пака); любой пакет трубок имеет неспециализированные ребра из пластин бронзовой фольги толщиной 0,1 мм (коллективное оребрение).
Финиши трубок 1 (рис. 3.83, а) засунуты в отверстия верхней и нижней коробок 2 и приварены к ним бронзово-фосфористым припоем. Трубки в решетке дна коробки размещены в восемь последовательностей в шахматном порядке (по девять и десять трубок в последовательности). Неспециализированное число трубок в секции 76, но рабочими являются 68. Восемь крайних трубок 7 (на разрезе А-А они зачернены) глухие, для них нет отверстий в доньях коробок 2. Упираясь в бронзовые пластины б, прикрепленные к доньям для усиления коробок 2, глухие трубки являются распорками между ними и принимают нагрузки при температурных деформациях секции, снимая их с рабочих трубок и предотвращая нарушение качества их соединений с коробками. Коробки 2 приварены к металлическим коллекторам 3 бронзово-цинковым припоем. Отверстия 4 в коллекторах помогают для прохода воды, а отверстия 5 в приливах — для шпилек крепления секций к коллекторам шахты холодильника. Для уплотнения между коллектором и коллекторами секции шахты холодильника ставят паронитовые прокладки.
| A-A |
О
154±1
Рис. 3.83. Секция радиатора воздушная: 1 — финиши трубок; 2 — отверстия верхней и нижней коробок; 3 — металлический коллектор; 4 — отверстия; 5 — отверстия в приливах; б—бронзовые пластины; 7— крайние трубки; 8 — ребра; а — неспециализированный вид; б — сечение трубки
Пластины оребрения («ребра») 8 нанизаны на трубки при сборке секции со средним расстоянием между ними (шагом оребрения) 2,3 мм. Ранее выпускались секции с громадным шагом оребрения — 2,83 мм и соответственно с меньшим меньшей поверхностью и числом рёбер охлаждения со стороны воздуха.
Ребра припаиваются к трубкам способом спекания (предварительно залуженные с наружной поверхности трубки спекаются с ребрами в печи при расплавлении слоя полуды). Ранее использовалась припайка способом окунания всего собранного пакета в расплавленный припой. Проконтролировать уровень качества припайки ребер ко всем трубкам в любом случае нереально. Метод окунания потребовал большего расхода припоя. Помимо этого, остатки припоя, не успевшие стечь до затвердевания, стесняют живое сечение для прохода воздуха.
На тепловозах используются секции данного типа с разной рабочей длиной трубок — обычные (1206 мм) и укороченные (535 мм).
Соответственно расстояние между осями крепежных отверстий для них образовывает 1356 и 686 мм. Изменение длины секций в большинстве случаев связано с изюминками компоновки охлаждающего устройства. На тепловозах 2ТЭ10М применено двухъярусное размещение секций: обычных — внизу и укороченных — над ними.
Как видно из рассмотренных схем, секции стандартного типа в большинстве случаев размещаются в один последовательность по обеим боковым стенкам шахты.
Водомасляные теплообменники. На современных серийных тепловозах 2ТЭ10М, 2ТЭ116 и др. установлены кожухо-трубные теплообменники, в которых одна жидкость (вода) протекает по трубкам, а вторая (масло) омывает их снаружи, заполняя кожух.
Теплообменник тепловоза 2ТЭ10М (рис. 3.84) представляет собой разъемный кожух, складывающийся из верхнего 2, нижнего 3 корпусов и 4 среднего, в котором размещен продольный пучок трубок 15, объединенных верхней 18 и нижней 8 трубными решетками. Нижняя решетка при температурных удлинениях трубок может перемещаться в сальниковом уплотнении 11. Трубный пучок складывается из 955 бронзовых трубок (внутренний диаметр 8 мм, наружный 10 мм, рабочая протяженность 1997 мм) и имеет две продольные перегородки, расположенные между трубными решетками, и 13 поперечных сегментных перегородок 5, перекрывающих поочередно противоположные части его поперечного сечения. Трубки укрепляются в решетках раз-
Рис. 3.84. Водомасляный теплообменник тепловоза 2ТЭ10М: 1, 7—9, 12, 13, 16, 17—патрубок; 2 — верхний корпус кожуха; 3— средний корпус кожуха; 4 — нижний корпус кожуха; 5 — сегментные перегородки; 6 — рубаха; 8—нижняя трубная решетка; 10, 19 — крышка; 11—сальниковое уплотнение; 14 — резиновые кольца; 15 — продольный пучок трубок; 18 — верхняя трубная решетка
вальцовкой их финишей. Перегородки 5 хорошо охватываются рубахой 6. Между кожухом в местах его разъема и рубахой поставлены резиновые кольца 14.
С торцов кожух теплообменника ограничен крышками Юн 19. Вода из радиатора охлаждающего устройства поступает в теплообменник через патрубок 9 нижней крышки, проходит через часть трубок пучка, отделенных продольной перегородкой, в полость верхней крышки 19, после этого опять вниз и вверх и выходит из теплообменника через патрубок 17.
Масло от дизеля поступает в кожух теплообменника двумя потоками через патрубки 1 и 7. Любой поток совершает семь поперечных ходов в кожухе, омывая трубный пучок. После этого потоки сливаются, и охлажденное масло отводится из патрубка 13.
Патрубки 12 и 16 через предохранительные клапаны соединены с трубопроводом охлажденного масла, отходящим от патрубка 13. При увеличении перепада давления масла на теплообменнике более 0,15 МПа клапаны сбрасывают масло в магистраль (оба потока проходят теплообменник напрямую: от патрубка 1 к патрубку 16 и от патрубка 7 к патрубку 12).
Водомасляные теплообменники вторых тепловозов в принципе устроены так же.
Они смогут различаться их длиной и числом трубок, числом ходов масла и т.п. На дизелях Д49 тепловозов 2ТЭ116 применены теплообменники из трубок, имеющих наружное поперечно-винтовое ореб-рение, увеличивающее поверхность теплообмена со стороны масла. Оребрение создается методом накатки (выдавливания) роликами ровных толстостенных бронзовых трубок. Недочётом таковой конструкции есть трудность очистки масляной полости (внешней поверхности трубок) от загрязнений.
Воздухоохладители, применяемые в совокупностях воздухоснабжения дизеля, являются кроме этого трубчатые водовоздушные теплообменники, в которых по трубкам протекает вода из совокупности охлаждения, а пространство между ними омывается воздухом.
Воздухоохладитель дизеля 10Д100(рис. 3.85) имеет прямоугольный трубный пучок с шахматным размещением трубок 8 в трубных решетках 6м 11. Вода поступает в корпус 3 охладителя через патрубок 13 нижней крышки 12, совершает в трубном пучке три хода и отводится через патрубок 5 верхней крышки 4. Воздушное пространство проходит че-
Рис. 3.85. Воздухоохладитель дизеля 10Д100:
1 — торец впускного коллектора дизеля; 2, 10 — фланец; 3 — корпус охладителя; 4 — верхняя крышка; 5, 9, 13 — патрубок; б, 11 — трубная решетка; 7 — бронзовая проволочная спираль; 8 — трубки; 12 — нижняя крышка
рез корпус, омывая трубки, от фланца 10 через патрубок 9 к фланцу 2, которым воздухоохладитель крепится к торцу 1 впускного коллектора дизеля. Трубки 8 для повышения тепловоспринимающей поверхности имеют наружное оребрение, выполненное из бронзовой проволочной спирали 7, навитой на трубку и припаянной к ней.
Вентиляторы. В охлаждающем устройстве вентиляторы снабжают протекание через радиатор нужного колличества охлаждающего воздуха. Как мы знаем из баз передачи тепла, коэффициент передачи тепла воздушных радиаторов возрастает с повышением скорости воздушного потока. Оптимальная эффективность передачи тепла достигается при скорости воздуха через радиатор в его узком сечении примерно десять метров/с.
Тогда, к примеру, для отвода тепла от радиатора тепловоза 2ТЭ10М, складывающегося из 38 стандартных и 38 укороченных секций с неспециализированной площадью живого сечения для прохода воздуха (0,148 + 0,066)38 = 8,1 м2, нужен расход охлаждающего воздуха не меньше 80 м3/с, либо 288 тыс. м /ч. Таковой расход и должен иметь вентилятор охлаждающего устройства тепловоза. Выбор типа вентилятора для данной цели определяется изюминками условий работы: громадные затраты воздуха при довольно маленьких утратах давления (1—1,5 кПа).
Исходя из этого в охлаждающих устройствах тепловозов используются осевые вентиляторы, владеющие конкретно такими изюминками: громадным расходом при малом давлении. Вентиляторные колеса имеют 6—8 лопастей аэродинамического (крыловидного) профиля.
Регулирование температуры охлаждающих жидкостей. Так как тепловыделения дизеля в масло и воду зависят от режима его работы по частоте и нагрузке вращения, то при трансформации его режима соответственно обязана изменяться и теплорассеивающая свойство радиатора. В случае, если при уменьшении нагрузки дизеля при работе на одной и той же позиции контроллера производительность вентилятора не изменится (а так будет, в случае, если вал вентилятора конкретно связан с валом дизеля), то радиатор будет рассеивать в воздух тепла больше, чем его выделяет дизель. Это приведет к понижению температуры (переохлаждению) масла и воды и неблагоприятно отразится на работе дизеля. Такая картина будет иметь место в эксплуатации часто, поскольку совокупность охлаждения дизеля должна быть запланирована на отвод тепла в самые трудных условиях (при полной мощности ди-
зеля и температуре наружного воздуха 40 °С). Если не руководить производительностью вентилятора, то рабочие жидкости будут практически в любое время переохлаждены, поскольку расчетные режимы в эксплуатации бывают не довольно часто.
Исходя из этого на тепловозе непременно должна быть возможность регулировать температуры охлаждающих жидкостей, а правильнее, поддерживать их в заданном диапазоне независимо от температуры наружного и нагрузки дизеля воздуха. Для этого нужно смотреть за температурами охлаждающих жидкостей и, в зависимости от того, выше либо ниже они требуемого диапазона, увеличивать либо уменьшать расход охлаждающего воздуха через радиаторы. Осуществлять это возможно разными дорогами. самый простой путь — это прикрытие боковых и верхних жалюзи. Прикрытые жалюзи играют роль задвижки, увеличивающей аэродинамическое сопротивление на пути потока воздуха через шахту холодильника и соответственно уменьшающей его расход. Данный метод несложной, он довольно часто используется на тепловозах, но он невыгоден энергетически, поскольку мощность, потребляемая вентилятором от вала дизеля, в этом случае не значительно уменьшается, а расходуется безтолку на преодоление дополнительных сопротивлений. Но у замечательных тепловозов вентиляторы холодильника требуют для привода громадных мощностей (100—150 кВт), и исходя из этого утраты кроме того части данной мощности имеют значение.
На замечательных тепловозах нужно конкретно руководить подачей вентилятора: или методом трансформации частоты вращения вентиляторного колеса, или трансформацией аэродинамических черт самого вентилятора.
Возможности регулирования частоты вращения вентилятора (при неизменной частоте вращения коленчатого вала дизеля) зависят от конструкции привода вентилятора. В зависимости от типа привода скорость вращения вентилятора может изменяться или ступенчато, или непрерывно. Изменение аэродинамических черт вентилятора в умелых конструкциях осуществлено методом трансформации угла наклона лопастей. Все действия по регулированию температуры масла и воды смогут выполняться или вручную машинистом, или машинально.
Привод вентилятора охлаждающего устройства, как и других запасных механизмов, на тепловозах 2ТЭ10М и 2ТЭ116 мо-
жет осуществляться гидравлическим (гидродинамическим либо гидростатическим) методом.
В отечественном тепловозостроении громаднейшее распространение взяли механический и гидродинамический приводы. Используется кроме этого гидростатический привод и в умелом порядке — электрический.
Гидродинамический привод вентилятора с плавным регулированием скорости применен на тепловозах 2ТЭ10М. В данной схеме регулирующим звеном есть гидродинамическая муфта переменного наполнения ГМ. Она заменяет два звена из схемы механического привода: звено регулирования — зубчатую передачу распределительного редуктора и звено отключения — фрикционную муфту. Более того, гидромуфта переменного наполнения разрешает регулировать частоту вращения вентиляторного колеса не ступенчато, а медлено и непрерывно. Остальные элементы привода трудятся равно как и в прошлой схеме.
Гидропривод вентилятора (рис. 3.86) складывается из углового редуктора и гидромуфты, объединенных в общем, корпусе 16. Чугунный корпус делится поперечной перегородкой на две части: среднюю, ограниченную с торца фланцем 7, в которой размещена гидромуфта, и заднюю, в которой размещен угловой редуктор, складывающийся из горизонтального 13 и вертикального 75 валов с фланцами 7 и 28, связанных коническими шестернями 11 и 14. Вал 13 опирается на подшипники 17 и 12, установленные во втулках в соответствующие расточки корпуса. Вертикальный вал 75 имеет подшипниковый узел (роликоподшипники 8 и 10 и шарикоподшипник 9).
Гидромуфта складывается из насосного колеса 18, укрепленного на фланце ведущего вала 27, турбинного колеса 4, прикрепленного к фланцу зубчатой муфты 6, входящей в зацепление с горизонтальным валом 13, и колокола 3, ограничивающего внутренние полости муфты, на протяжении работы заполненные рабочей жидкостью (маслом). Подробности гидромуфты отлиты из алюминиевого сплава, рабочие колеса имеют радиальные лопатки. Ведущий вал вращается в подшипниках 30 и 19, установленных в ступице 33, и центрируется подшипником 5 с зубчатой муфтой 6.
Гидромуфта заполняется маслом из масляной совокупности дизеля. Через штуцер А и каналы во ступице 7 и фланце 33 оно попадает в коль-
oo
A-A
30 34
Рис. 3.86. Гидропривод вентилятора холодильника тепловоза 2ТЭ10М:
1 — фланец корпуса; 2 — втулка; 3— колокол гидромуфты; 4 — турбинное колесо гидромуфты; 5, 8, 10, 12, 19 — роликоподшипники; б — зубчатая муфта; 7,28— фланцы валов; 9, 17, 23, 24, 30 — шарикоподшипники; 11, 14 — конические шестерни углового редуктора; 13 — горизонтальный вал; 15 — вертикальный вал; 16 — корпус; 18 — насосное колесо гидромуфты; 20, 32 — цилиндрические шестерни; 21 — черпательная трубка; 22 — фильтр; 25, 29 — шестерни привода лопастного насоса; 26 — лопастной насос; 27 — ведущий вал; 31 — зубчатая рейка; 33 —
ступица; 34 — пружина
цевой зазор между втулкой 2 и ведущим валом 27, после этого — по каналам в вала — во внутреннюю полость между колесами гидромуфты и потом заполняет тороидальную рабочую полость между лопатками колес, именуемую кругом циркуляции гидромуфты.
В один момент по разным каналам часть потока масла отводится на смазку шестеренок и подшипников. Избыток масла стекает в нижнюю часть корпуса. Для осушения корпуса от масла помогает лопастной насос 26, приводимый во вращение от ведущего вала через шестерни 29 и 25.
Регулирование передаточного отношения между ведущим 27и горизонтальным 13 валами осуществляется за счет трансформации степени заполнения круга циркуляции гидромуфты маслом. При полном заполнении этого количества гидромуфты ее турбинное колесо вращается с частотой только на 2 % («скольжение») меньше частоты вращения насосного колеса. В этом случае скорость вращения вертикального вала, а следовательно, и вентиляторного колеса будет громаднейшей. При уменьшении количества масла в круге циркуляции скольжение возрастает, а частота вращения вертикального вала и вентилятора падает.
Степень заполнения круга циркуляции регулируется положением двух черпательных трубок 21 в пространстве между колоколом и насосным колесом. Трубки одним финишем вместе с шестернями 20 укреплены на ступице 33 и смогут поворачиваться относительно оси шестерен на пустотелых штуцерах. Второй вольный финиш каждой трубки открыт.
При работе гидромуфты масло в круге циркуляции под действием центробежных сил попадает через кольцевую щель между колесами в пространство под колоколом 3 и заполняет его, вращаясь вместе с ним в виде кольцевой струи. В случае, если навстречу этому потоку установить без движений черпательную трубку, то жидкость под действием собственного динамического напора будет втекать вовнутрь трубки. Из трубки масло подается во внутреннюю полость штуцера, на котором укреплены шестерня и трубка 20, после этого в продольный канал в ступице 33 и потом через каналы в фланце и ступице 1 и патрубок — в масляную совокупность дизеля. Так, черпательная трубка как бы откачивает масло из круга циркуляции.
В установившемся состоянии из круга циркуляции окажется откачанной та часть вращающегося потока масла, которая занимала пространство в кольца с радиусом, равным расстоянию носка трубки от оси вращения колес. Круг циркуляции гидромуфты по закону сообщающихся сосудов наряду с этим кроме этого будет заполнен не абсолютно.
Изменяя положение черпательной трубки от крайнего внутреннего положения на диаметре 206 + 3 мм (круг циркуляции заполнен) до крайнего внешнего (круг циркуляции опорожнен), возможно в широком диапазоне и непрерывно регулировать частоту вращения вентилятора. При опорожненной муфте вентилятор и турбинное колесо вращаются с маленькой частотой за счет трения воздуха и наличия остатков масла в круге циркуляции.
Управление положением черпательных трубок осуществляется так. Шестерни 20 входят в зацепление с зубчатым венцом на втулке 2. На левом финише втулки 2 насажена шестерня 32, входящая в зацепление с зубчатой рейкой 31, перемещение которой на 43 + 1 мм соответствует полному диапазону положений черпательных трубок. Рейка 31 связана с сервоприводом совокупности автоматического регулирования температуры охлаждающих жидкостей.
Электрический привод вентилятора имеет несложную принципиальную схему и может использоваться на постоянном и переменном токе. В этом случае энергия для привода, отбираемая от вала дизеля, сперва преобразуется в электрическую и после этого поступает в электродвигатель вентилятора.
Энергоснабжение электродвигателя вентилятора может осуществляться или от особого генератора постоянного тока — на тепловозах ТГМЗ либо переменного тока — на дизель-поездах ДР1 и ДР2, или конкретно от тягового генератора. Такая схема принята на тепловозах 2ТЭ116. Использование электрического привода облегчает размещение как охлаждающих устройств, так и другого оборудования на тепловозах, поскольку исключает необходимость громоздкой совокупности валов и редукторов. Совокупность электрического привода легче автоматизируется.
Значительное упрощение конструкции электрического привода возможно достигнуто за счет встраивания приводного элек-
тродвигателя конкретно в вентиляторное колесо. Мотор-вентиляторы для того чтобы типа применены на тепловозах 2ТЭ116.
Совокупности автоматического регулирования температуры охлаждающих жидкостей складываются из датчиков температуры с исполнительными механизмами и усилителями. Конструкция механизмов определяется особенностями и типом совокупности привода вентилятора холодильника. В зависимости от конструкции охлаждающих числа и устройств контуров водяной совокупности допустимо раздельное регулирование температур масла и воды (тепловозы 2ТЭ10М, 2ТЭ116).
В совокупностях автоматического регулирования температуры охлаждающих жидкостей на современных тепловозах используются особые терморегуляторы. Их конструкция на различных тепловозах пара разна, но принцип действия один. Измерительным элементом (датчиком) в них есть термобаллон, заполненный церезином — кристаллическим веществом, владеющим громадным коэффициентом объемного расширения (в диапазоне температур от 5 до 80 °С его количество возрастает на 4—5 %).
Объемное расширение церезина в термобаллоне, помещенном в охлаждаемую жидкость, в конструкции терморегулятора преобразуется в линейное перемещение штока (у терморегулятора тепловоза 2ТЭ10В приблизительно на 1 мм при увеличении температуры на 1 °С в диапазоне от 75 до 80 °С).
Перемещение штока терморегулятора есть управляющим действием в совокупности регулирования. В зависимости от конструкции совокупности типа привода и автоматического регулирования вентилятора холодильника оно передается дальше:
а) на тепловозе 2ТЭ10М при увеличении температуры до 73 °С
микровыключателям, управляющим включением привода жалюзи; при
увеличении температуры от 75 до 80 °С гидравлическому сервомотору,
влияющему через зубчатую рейку на положение черпательных
трубок в гидромуфте привода вентилятора холодильника;
б) на тепловозах 2ТЭ116 микровыключателям, управляющим при
крытием боковых жалюзи со стороны секций радиатора первого и вто
рого контуров и включением (поочередным) мотор-вентиляторов.
3.18. Шахты холодильника
Охлаждающее устройство складывается из двух частей: фактически отсека шахты холодильника с блоками радиаторных секций и мотор-вентиляторами охлаждения и части, которая образует продолжение дизельного помещения в зоне от дизеля до отсека шахты холодильника. В данной части кузова, не считая оборудования охладителя, установлены мотор-компрессорная установка, мотор-вентилятор охлаждения тяговых электродвигателей задней тележки, бак противопожарной пенной установки, санузел, задние песочные бункеры, элементы автоматики водяной и масляной совокупностей.
Водовоздушное охлаждающее устройство (рис. 3.87) находится в задней части тепловоза и есть продолжением кузова и его составной частью. Боковые наружные стороны холодильной камеры не имеют обшивки. Каркас рекомендован для секций холодильника и установки коллекторов. В средней части холодильной установки имеется арка с наклоненными боковыми стенками, обшитыми железными страницами, в которых предусмотрены люки для осмотра мотор-вентиляторов, охлаждающих коллекторов и секций. Арка помогает для прохода из одной секции в другую. Стены арки являются направляющими для потока воздуха. Мотор-вентиляторы вынимают через отверстия по окончании снятия верхних жалюзи. По обе стороны арки на передней стенке холодильной камеры имеются два лючка для забора теплого воздуха из дизельного помещения зимой. Мотор-вентиляторы 5 устанавливаются на опору 4. Диффузор 8 имеет плавный входной коллектор, улучшающий аэродинамику проточной части холодильной камеры. Зазор между лопастями мотор-вентиляторов и диффузором должен быть в пределах 2—4 мм. В холодильной камере по обе стороны от прохода установлено по 38 зубчато-пластинчатых секций радиаторов 2, каковые крепятся к коллекторам.
При работе тепловоза охлаждающее устройство снабжает обычную работу дизеля независимо от режима его работы и температуры окружающего воздуха.
Рис. 3.87. Водовоздушное охлаждающее устройство:
1 — коллектор; 2 — радиаторная секция; 3,7 — боковые и верхние жалюзи; 4 — опора мотор-вентилятора; 5
мотор-вентилятор; 6 — труба; 8 — диффузор
4. НЕСПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧЕ
4.1. Структурная и принципиальная схемы тяговой электропередачи тепловоза 2ТЭ10М
Схема регулирования возбуждения тягового генератора представляет собой замкнутую совокупность автоматического регулирования напряжения, мощности и тока тягового генератора Г (рис. 4.1). Синхронный подвозбудитель СПВ производит напряжение переменной частоты, пропорциональное частоте вращения вала дизеля. Тахометри-ческий блок ТераБайт преобразует частоту напряжения синхронного под-возбудителя в пропорциональное ей напряжение и передает сигнал задания в амплистат.
Сигналы обратной связи, пропорциональные напряжению тягового генератора и токам тяговых электродвигателей, поступают от трансформаторов постоянного напряжения ТПН и постоянного тока ТПТ в селективный узел СУ. В селективном узле формируется результирующий сигнал отрицательной обратной связи, поступающий в амплистат в виде тока управления.
В амплистате алгебраически суммируются магнитодвижущие силы, создаваемые встречно направленными сигналами управления и задания. Суммарный сигнал подмагничивания соответствует выходному напряжению амплистата и со своей стороны определяет возбуждение возбудителя В и тягового генератора. Такая схема регулирования формирует селективную (запасного) чёрта генератора. Для получения нужной гиперболической внешней характеристики тягового генератора дополнительную коррекцию в амплистат вносит индуктивный датчик ИД, преобразующий механическое перемещение штока сервопривода регулятора частоты вращения дизеля Д в электрический сигнал. Регулятор частоты вращения реагирует на отклонение мощности дизеля от
| Питание АВ, ИД, ТПТ, ТПН |
| Механическая сообщение Электрическая сообщение |
тпн
Рис. 4.1. Структурная схема электропередачи:
Д — дизель; Г — генератор; 1—6 — двигатели тяговые; ТПТ — трансформатор постоянного тока; ТПН — трансформатор постоянного напряжения; В — возбудитель; СПВ — подвозбудитель; ИД — датчик индуктивный; АВ — ам-плистат; ТераБайт — тахометрический блок; СУ — селективный узел; ТР — трансформатор распределительный; СТ — трансформатор стабилизирующий
заданной. Стабилизирующий трансформатор СТ помогает для обеспечения устойчивой работы схемы. Сигнал от стабилизирующего трансформатора поступает в амплистат лишь на протяжении переходного процесса, в то время, когда изменяется напряжение возбудителя.
Принципиальная схема тяговой электропередачи. Для передачи мощности от дизеля к колесным парам и регулирования тяговой мощности на тепловозе используется электропередача постоянного тока. Принципиальная схема тяговой электропередачи (рис. 4.2) каждой секции однообразна.
Тяговый генератор Г постоянного тока с свободным возбуждением питает шесть параллельно соединенных тяговых электродвигателей 1—6 последовательного возбуждения. Электромеханические характеристики электродвигателей последовательного возбуждения в рабочем диапазоне скоростей имеют вид преувеличения, что разрешает осуществить автоматическое регулирование возбуждения тягового генератора при помощи относительно несложных и надежных в эксплуатации электрических аппаратов. Тяговые электродвигатели включаются поездными контакторами Ш—П6.
Для повышения диапазона применения полной мощности тяговых электродвигателей используются две ступени ослабления возбуждения. Контакторы ослабления возбуждения ВШ1, ВШ2 включают
| g | L ПР g g L .JnB2 Г^Лгез f~-J |
ON
Рис. 4.2. Принципиальная схема тяговой электропередачи
резисторы ослабления возбуждения СШ1, СШ2 параллельно обмоткам возбуждения ОВ электродвигателей 1—6. Сигналы для срабатывания контакторов ВШ1, ВШ2 поступают от реле ослабления возбуждения РП1, РП2, катушки напряжения которых включены через регулировочные резисторы СРПН1, СРПН2 на напряжение тягового генератора, а токовые — через резисторы СРПТ параллельно обмоткам добавочных полюсов тягового генератора.
Направление перемещения тепловоза изменяется методом трансформации направления тока в обмотках возбуждения ОВ тяговых электродвигателей при помощи электропневматического тумблера ПР (реверсора). Совокупность возбуждения тягового генератора совместно с объединенным регулятором дизеля снабжает автоматическое поддержание постоянства мощности в рабочем диапазоне внешней характеристики, напряжения генератора и ограничение тока.
Свободная обмотка возбуждения тягового генератора питается от возбудителя постоянного тока В. Возбудитель имеет две обмотки возбуждения: свободную и размагничивающую. Свободная обмотка включена на выпрямленное напряжение амплистата АВ (магнитного усилителя). В амплистате осуществляется алгебраическое суммирование и усиление обратной связи и сигналов задания. Сигнал задания, пропорциональный частоте вращения вала дизеля, поступает в обмотку задания 03 амплистата от бесконтактного тахомет-рического блока ТераБайт, питающегося от синхронного подвозбудителя СПВ. Дополнительный сигнал задания поступает в регулировочную обмотку ОР от индуктивного датчика ИД через выпрямительный мост. Сигналы обратной связи по току и напряжению тягового генератора поступают в селективный узел от трансформатора постоянного напряжения ТПН и трансформаторов постоянного тока ТПТ. В селективном узле формируется результирующий сигнал обратной связи, поступающий в обмотку управления ОУ амплистата.
Комплексное противобоксовочное устройство тепловоза снабжает получение динамических твёрдых черт генератора, т.е. неизменность его напряжения при боксовании одной либо нескольких колесных пар, и своевременное обнаружение боксования и его прекращение с мельчайшими утратами силы тяги тепловоза. Уравнительные соединения ПВ1—ПВЗ предназначены для улучшения противобоксовочных особенностей тепловоза и являются полупроводниковые диоды, включенные
попарно между обмотками возбуждения тяговых электродвигателей. При боксовании одного из электродвигателей в его обмотку возбуждения поступает дополнительный ток от небоксующего двигателя, что повышает жесткость чёрта боксующего двигателя и стабилизирует режим боксования, не давая ему перерасти в «разносное».