Генераторы постоянного тока пассажирских вагонов, страница 3

Регулировочные характеристики. Каждая из регулировочных ха­рактеристик генератора, полученных при различных частотах враще­ния (рис 3 представляет зависимость тока возбуждения Iв от то­ка нагрузки Iн неизменном напряжении U и постоянной частоте вращения п. Регулировочная характеристика показывает, как надо изменять ток в обмотке возбуждения генератора, чтобы напряжение его при изменении тока нагрузки было постоянным. Пока генератор работает при нагрузках, не превышающих номинальную, т. е. на пологой начальной части внешней характеристики, напряжение его уменьшается сравнительно мало и ток возбуждения должен возрастать незначительно. При дальнейшем увеличении нагрузки напряжение генератора начинает резко падать, значит, ток возбуждения должен сильно увеличиться. Точки А1, А2, и А3, регулировочных характери­стик соответствуют режиму холостого хода. По регулировочным характеристикам можно определить наибольший и наименьший токи возбуждения, необходимые для стабилизации напряжения генерато­ра на уровне Uном, при изменении частоты вращении и нагрузки. Наи­меньший ток Iв мин, соответствует наибольшей частоте вращения пмакс холостому ходу машины; наибольший ток Iв макс  - наименьшей ча­стоте вращения nмин и номинальной нагрузке Iном.

Скоростные регулировочные характеристики. Эти характеристики (рис. 3, б) представляют собой зависимости тока возбуждения Iв от частоты вращения п при постоянном напряжении U на зажимах ге­нератора и неизменном токе нагрузки. Обычно их строят для номиналь­ного напряжения генератора при холостом ходе (кривая 1) и номиналь­ной нагрузке (кривая 2). По этим кривым можно определить токи Iв мин и Iв макс т.е. диапазон изменения тока возбуждения, необходимый для поддержания стабильного напряжения на нагрузке. Отношение называют коэффициентом регулирования тока воз­буждения. Для современных генераторов пассажирских вагонов ki= 12¸15.

Устройство. Генераторы типа 23/07.21, его модификации 11, 15, 17, 19 и однотипный с ними генератор PW-114a представля­ют собой четырехполюсные машины закрытого исполнения (рис. 4). Корпус генераторов литой. В верхней части его имеются лапы для креп­ления генератора к раме тележки. Полюсы собраны из листовой элек­тротехнической стали и прикреплены к остову болтами. На полюсах имеются катушки обмотки возбуждения. Подшипниковый щит, уста­новленный со стороны коллектора, закрыт съемным ленточным кожу­хом, который позволяет осматривать коллектор и щетки. Якорь гене­ратора выполнен из изолированных листов электротехнической стали, собранных в сердечник, напрессованный на вал. Обмотка якоря волно­вая ступенчатая, выполненная из одновитковых секций. Якорные ка­тушки укладываются в пазы сердечника якоря в два слоя. Примене­ние ступенчатой обмотки способствует улучшению коммутации. Кон­цы секций обмотки якоря соединяются с соответствующими пластина­ми коллектора. Со стороны, противоположной коллектору, на валу якоря установлена муфта для соединения генератора с редукторно-карданным приводом.

Рис. 3. Регулировочные (а) и скоростные регулировочные характеристики (б)

Рис. 4 Устройство генератора 23/07.21:

1-корпус; 2,12-подшипниковые щиты; 3- шарикоподшипник; 4-штепсельный разъем; 5-щеточная траверса; 6 – коллектор; 7 - съемный кожух; 8 - обмотка возбуждения; 9- якорь; 10 - полюс; 11-лапы; 13 - обмотка якоря; 14 - приводная муфта.

Щеточный аппарат генератора этого типа имеет особую конструк­цию Щеточная траверса 5 установлена на подшипниковом щите 2 и может свободно поворачиваться на его втулке на 90°. При изме­нении направления вращения якоря траверса под действием силы трения щеток о коллектор поворачивается на 90° и щетки изменяют свое положение относительно полюсов (смещаются на одно полюсное деление), а в результате этого полярность щеток остается неизменной. В генераторе смонтировано четыре щеткодержателя, в каждом из которых установлено по одной щетке марки ЭГ-14 Противоположно расположенные щеткодержатели соединяются между собой попарно и провода от них выводятся к выводным зажимам.

Генератор 23/07.11 отличается от генератора 23/07.21 конструкцией остова и элементами крепления. Этот генератор подвешивается на раме тележки и приводится во вращение с помощью ременного привода. Для этого на его валу устанавливают шкив, а в верхней части остова крепят литую коробку, на которой смонтирован вал для подвески генератора к раме вагона и пружина для натяжения ремня.

На вагонах с кондиционированием воздуха устанавливают агрегаты, состоящие из генератора постоянного тока и трехфазного асинхронного двигателя для вращения генератора на стоянках. Генератор и электродвигатель (рис. 5) расположены в одном корпусе, имеют общий вал и представляют единую электрическую машину. Все эти генераторы являются четырех полюсными машинами закрытого исполнения. Технические данные их приведены в табл. 2.

Генератор имеет стальной литой разъемный корпус, в части 17 которого запрессован пакет статора 7 асинхронного электродвигателя с обмоткой 5; в другой части 16 остова укреплены полюсы генератора постоянного тока: главные и добавочные, с соответствующими обмот­ками 9 и 10. Агрегат DUGG-28B имеет смешанное возбуждение, агре­гат KG94L — параллельное. На валу 2 машины установлены ротор 6 асинхронного электродвигателя с короткозамкнутой обмоткой типа «беличья клетка», якорь 11 генератора постоянного тока, коллектор 12 и вентиляторы 3 и 8, обеспечивающие интенсивное охлаждение на­гретых частей машины. С торцов остов закрывается двумя подшипни­ковыми щитами 1 и 15, в которых смонтированы подшипники каче­ния 4. На щеточной траверсе смонтированы четыре щеточных пальца, на которых установлены щеткодержатели 13 со щетками марки ЭГ-2А. Конец вала 2 машины соединяют с карданным валом привода. В агре­гате DUGG-28B со стороны коллектора смонтирован специальный пе­реключатель, закрытый кожухом 14. Переключатель обеспечивает сохранение неизменной полярности напряжения, подаваемого на нагруз­ку при изменении направления вращения генератора.

Переключатели полярности. В агрегате DUGG-28B применен пе­реключатель полярности, смонтированный внутри агрегата. Две пары неподвижных контактов 1, 2, 3 и 4 (рис. 6) переключателя мо­гут замыкаться двумя подвижными контактами 5 и 7, установленны­ми на изоляционной планке 6. Подвижные контакты перемещаются при помощи поворотной траверсы 8, на которую действуют кулачки 10 и\ 11 шайбы 9, установленной на валу электромашинного преобразова­теля- Планка 6 укреплена эксцентрично относительно оси поворота траверсы 8. Поэтому при ее повороте контакты 5 и 7 перемещаются вверх и вниз.