Электрические машины

    1 - отверстия выброса охлаждающего воздуха; 2 - лапа генератора; 3 - роликоподшипник; 4 - трубка подачи смазки; 5 - коллектор; 6 - подшипниковый щит; 7 - щеткодержатели; 8 - крышка; 9 - бракеты; 10 - изоляторы; 11 - поворотная траверса; 12 - уравнители; 13 - пусковая обмотка; 14 - обмотка независимого возбуждения; 15 - станина; 16 - главный полюс; 17 - добавочный полюс; 18 - сердечник якоря; 19 - обмотка добавочного полюса; 20 - обмотка якоря; 21 - воздухоподводящий патрубок; 22 - корпус якоря; 23 - электрощетки.

    Тяговый генератор ГП-311Б преобразует механическую энергию дизеля в электрическую, поступающую к шести тяговым электродвигателям. Генератор используется для пуска дизеля от аккумуляторной батареи, работая в режиме электродвигателя последовательного возбуждения с использованием пусковой обмотки. Магнитная система генератора состоит из станины 15 и полюсов. К другим основным узлам генератора можно отнести якорь, подшипниковый щит 6, поворотную траверсу 11 с закрепленными на ней бракетами 9, на которых установлены щеткодержатели 7 с электрощетками 23.
    Генератор представляет собой десятиполюсную электрическую машину постоянного тока и имеет главные 16 и добавочные 17 полюсы. Сердечник главного полюса собран из тонкой холоднокатаной электротехнической стали. Катушка главного полюса имеет изоляцию класса Н. На главных полюсах размещены обмотка независимого возбужения 14 и пусковая обмотка 13. Обмотка независимого возбуждения создает основной магнитный поток и используется для регулирования напряжения генератора в зависимости от тока нагрузки.
    Добавочый полюс представляет собой сплошной сердечник, на котором с помощью немагнитных уголков, изоляционных прессованных рамок, пружинных элементов и стальной накладки закреплена катушка 19. Обмотка включена в цепь якоря генератора последовательно и создает магнитный поток для компенсации потока реакции якоря генератора.
    Сердечник 18 якоря набран из сегментных листов электротехнической стали. Коллеткор 5 арочного типа. Ступенчатая петлевая двухходовая обмотка 20 уложена в пазах сердечников якоря и закреплена клиньями, а лобовыечасти ее - стеклобандажом.
    Для удобства обслуживания щеток и щеткодержателей на генераторе применена поворотная траверса, которую можно вращать ключом от валоповоротного устройства дизеля. Токосъемный аппарат (бракеты с щеткодержателями) изолирован от траверсы и корпуса генератора изоляторами 10.
    В собранном генераторе подшипниковый щит крепится к станине с помощью болтов. Люки коллекторной камеры генератора закрыты крышками 8 с пружинными кольцевыми замками (застежками). В двух верхних крышках имеются прозрачные вставки для наблюдения за коллекторно-щеточным узлом генератора во время его работы.
    Вентиляция генератора - независимая от отдельного вентилятора. Воздух для вентиляции забирается снаружи тепловоза, проходит через сетчатый фильтр, установленный в проеме кузова, затем дополнительно очищается в вентиляторе с помощью пылеочистителя.
    Охлаждающий воздух, очищенный от посторонних примесей, подается через воздухоподводящий патрубок 21 со стороны, противоположной коллектору, а выбрасывается воздух со стороны коллектора через два выходных окна 1 в подшипниковом щите. Охлаждающий воздух внутри генератора проходит параллельными потоками через магнитную систему и якорь.
    В якоря одна часть потока воздуха проходит через радиальные каналы сердечника, затем выбрасывается в межполюсное пространство и зазор между сердечниками полюсов и сердечником якоря и вместе с потоком, проходящим через магнитную систему, поступает в коллекторную камеру. Вторая часть потока по отдельным каналам корпуса якоря и через щели между петушками коллектора проходит над рабочей поверхностью коллектора, охлаждая ее, и совместно с поступающим в коллекторную камеру охлаждающим воздухом из магнитной системы и другой частью потока воздуха, проходящего через якорь, выбрасывается наружу.
    Смазка в подшипник генератора добавляется через смазочную трубку 4, расположенную в коллекторной камере и прикрепленную к подшипниковому щиту. Генератор подключается к электрической схеме тепловоза с помощью выводов обмоток полюсов и якоря, расположенных с торца генератора в нижней части подшипникового щита с двух сторон от вертикальной оси.

    Я1, Я2 - начало и конец обмотки якоря; Н1, Н2 - начало и конец обмотки независимого возбуждения; П1 - начало пусковой обмотки; Д2, П2 - конец обмотки добавочных полюсов и пусковой.

    1 - вкладыши моторно-осевого подшипника;2 - трубки подачи смазки; 3, 19 - роликовые подшипники передний и задний; 4, 15 - щиты подшипниковые передний и задний; 5 - коллектор; 6 - щеткодержатель; 7 - изолятор; 8 - кронштейн; 9 - уравнитель; 10 - катушка добавочного полюса; 11 - добавочный полюс; 12 - корпус; 13 - сердечник якоря; 14 - обмотка якоря; 16 - дренажное отверстие; 17 - уплотнительное лабиринтное кольцо; 18 - вал; 20 - пробки трубок подачи смазки; 21 - осевой подшипник; 22 - главный полюс; 23 - катушка главного полюса; 24 - выводной провод; 25 - клинцы; 26 - подушка моторно-осеового подшипника; 27 - болты крепления осевого подшипника к корпусу электродвигателя; 28 - опорные выступы.

    Колесные пары тепловоза получают вращение от тяговых электродвигателей ЭД-118 через одноступенчатый прямозубый редуктор. На тепловозе установлено шесть тяговых электродвигателей - по одному на каждую ось.
    Тяговый электродвигатель представляет собой электрическую машину постоянного тока последовательного возбуждения. Две ступени ослабления возбуждения обмотки возбуждения и гиперболическая внешняя характеристика тягового генератора обеспечивают изменение частоты вращения якоря электродвигателя в широком диапазоне. Корпус 12 магнитной системы отлит из стали и служит каркасом для сборки всего тягового электродвигателя. На корпусе с одной стороны имеются расточки под установку вкладышей и площадки для крепления корпусов моторно-осевых подшипников 21 болтами 27. Электродвигатель моторно-осевыми подшипниками опирается на ось колесной пары. С диаметрально противоположной моторно-осевым подшипникам стороны корпуса имеются два выступа ("носика") 28, которые служат для закрепления электродвигателя на тележке тепловоза.
    Электродвигатель имеет четыре главных 22 и четыре добавочных 11 полюса, на которых размещены соответственно катушки 23 и 10. Сердечники главных полюсов набраны из тонких штампованных листов, скрепленных заклепками, а сердечники добавочных полюсов изготовлены из толстолистового проката. Якорь, сердечник 13 которого набран из листов электротехнической стали, имеет петлевую обмотку 14 с уравнительными соединениями 9 со стороны коллектора 5 (арочного типа) и опирается на два роликовых подшипника (передний 3 и задний 19), вмонтированных в торцевые щиты 4 и 15.
    Щеткодержатели 6, отлитые из латуни, имеют спиральные пружины и крепятся с помощью опрессованных пластмассой пальцев (изоляторов) 7 и кронштейнов 8 к корпусу с внутренней стороны. Давление пружины на щетку регулируется при снятом с электродвигателя щеткодержателе поворотом разрезной втулки. Смазка в якорные подшипники добавляется через трубки 2, которые после этого должны быть плотно закрыты пробками (болтами) 20.
    Дренажное отверстие 16, выравнивающее давление в подшипниковой камере до атмосферного, совместно с комбинированными уплотнениями в заднем подшипниковом щите предназначено для предотвращения прохода смазки из подшипниковой камеры внутрь электродвигателя. Чтобы смазка из заднего подшипника 19 не вытекала наружу, на вал 18 якоря электродвигателя насажено лабиринтное уплотнительное кольцо 17, имеющее с внутренней стороны резьбу для крепления съемного приспособления. Моторно-осевые подшипники электродвигателя ЭД-118А оборудованы устройством польстерной системы смазки с помощью фитиля, электродвигателя ЭД-118Б - с помошью циркуляционной системы смазки.
    Для предотвращения проникновения влаги внутрь электродвигателя через отверстия в корпусе для полюсных болтов головки болтов крепления одного (верхнего) главного и двух добавочных полюсов заливают кварц-компаундом. Головки болтов главного полюса в моторно-осевой части корпуса также заливают кварц-компаундом для предотвращения проникновения смазки внутрь электродвигателя из масляных камер моторно-осевых подшипников.
    Выводные провода 24 на корпусе электродвигателя закреплены в специальных изоляционных колодках (клицах) 25, расположенных в средней части между моторно-осевыми подшипниками. Вентиляция электродвигателя принудительная от отдельных вентиляторов, установленных на тепловозе. Охлаждающий воздух, очищенный от посторонних примесей, подается в электродвигатель через люк со стороны коллектора, продувается двумя параллельными потоками через магнитную систему и якорь и выбрасывается через выходные лючки в корпусе, расположенные с противоположной стороны коллектора и защищенные сетками и козырьками.
    Схема соединений обмоток электродвигателя приведена на рисунке ниже. Стрелками показано направление протекания тока, при котором полюсы будут иметь обозначенную на схеме полярность, а якорь - обозначенное направление вращения.

    Я1, Я2 - начало и конец обмотки якоря; С1, С2 - начало и конец последовательной обмотки возбуждения.

    1 - коллектор; 2 - подшипник; 3 - траверса; 4 - щеткодержатель; 5 - обмотка якоря; 6 - сердечник якоря; 7 - станина возбудителя; 8 - сердечник главного полюса; 9 - обмотка независимого возбуждения возбудителя; 10 - размагничивающая обмотка возбудителя; 11 - болты крепления станин; 12 - вентилятор; 13 - станина вспомогательного генератора; 14 - обмотка параллельного возбуждения вспомогательного генератора; 15 - контактные кольца; 16 - втулка коллектора вспомогательного генератора; 17 - кольцо; 18 - капсюль подшипника; 19 - вал.

    Двухмашинный агрегат А-706Б имеет однокорпусное горизонтальное исполнение с одним свободным концом вала и состоит из вспомогательного генератора ВГТ 275/120 и возбудителя В-600. Вспомогательный генератор предназначен для питания цепей собственных нужд тепловоза и подзаряда аккумуляторной батареи. Возбудитель питает независимую обмотку возбуждения тягового генератора. Якоря возбудителя и вспомогательного генератора собраны на общем валу 19. Число коллекторных пластин, число пазов, размеры паза, длина сердечников, размеры обмоток якорей обеих машин одинаковы.
    Сердечники якорей набраы из листов электротехнической стали. Коллекторы арочного типа опрессованы пластмассой.
    Общая станина (корпус) агрегата состоит из магнитопроводов (станин) 7 и 13 возбудителя и вспомогательного генератора, соединенных посередине с помощью болтов 11. Магнитная система вспомогательного генератора имеет шесть главных и пять добавочных полюсов, магнитная система возбудителя - шесть главных и четыре добавочных полюса.
    Сердечники 8 главных полюсов набраны из тонких штампованных листов. На сердечниках главных полюсов возбудителя расположены две обмотки: независимого возбуждения 9 и размагничивающая 10.ж На сердечниках главных полюсов вспомогательного генератора расположена обмотка параллельного возбуждения 14. Сердечники добавочных полюсов обеих машин литые, на них расположены катушки, залитые эпоксидным компаундом.
    Якорь агрегата имеет сердечники 6, волновые двухслойные обмотки 5, закрепленные в пазах сердечников и на лобовых вылетах стальными проволочными бандажами, коллекторы 1, и опирается концами общего вала 19 на однорядные шарикоподшипники 2, смонтированные в капсюлях 18, которые крепятся в ступицах каркасной части торца станин. Смазка в подшипники добавляется через масленки, ввернутые в смазочные трубки.
    Вспомогательный генератор и возбудитель имеют по шесть щеткодержателей 4, установленных на траверсах 3, допускающих сдвиг щеткодержателей по окружности для установки щеток на электрическую нейтраль. Выводы полюсных обмоток и якорей закреплены в коробках вывоов вспомогательного генератора и возбудителя.
    Агрегат охлаждается собственным вентилятором 12 центробежного типа, закрепленным на валу якоря в средней части между якорями агрегата. Охлаждающий воздух забирается через сетки в нижних коллекторных люках возбудителя и вспомогательного генератора, проходит параллельными потоками между полюсами магнитных систем и через якоря и выбрасывается наружу через вентиляционные люки в средней части станины агрегата.

    а - вспомогательный генератор ВГТ 275/120; Ш1, Ш2 - начало и конец обмотки параллельного возбуждения; Я1, Я2 - начало и конец обмотки якоря; б - возбудитель В-600; Н1, Н2 - начало и конец независимой обмотки возбуждения; Н3, Н4 - начало и конец размагничивающей обмотки.

    1 - крышка подшипника; 2 - трубка подачи смазки; 3 - подшипниковый щит; 4 - масленка; 5 - вентилятор; 6 - обмотка якоря; 7 - катушка обмотки возбуждения; 8 - станина; 9 - полюс; 10 - сердечник якоря; 11 - крышка; 12 - траверса; 13 - контактные кольца; 14 - шариковый подшипник.

    Синхронный подвозбудитель предназначен для питания переменным напряжением рабочих цепей магнитного усилителя и трансформаторов в системе возбуждения возбудителя тягового генератора. Подвозбудитель является однофазной четырехполюсной электрической машиной переменного тока защищенного исполнения с одним свободным концом вала. На полюсах 9, закрепленных в набранном из листов электротехнической стали магнитопроводе станины 8, помещены катушки 7 обмотки возбуждения, которые соединены между собой последовательно, а их концы выведены в коробку выводов. В пазы сердечника якоря 10 уложена обмотка 6. Напряжение снимается с помощью четырех щеток с двух контактных колец 13 (по две щетки на каждое кольцо), которые насажены через изоляционную втулку на вал якоря. Щетки помещаются в щеткодержателях, установленных на траверсе 12, закрепленной на подшипниковом щите подвозбудителя. Наконечники токоведущих проводов закреплены на щеткодержателях, соединенных между собой токособирательными шинами. Отводы от шин выведены в коробку выводов. Якорь опирается на два шарикоподшипника 14, встроенных в подшипниковые щиты 3. Для добавления смазки в подшипники имеются две масленки 4, расположенные со стороны вентилятора на маслоподводящей трубке 2, ввернутой в крышку 1 подшипника, а со стороны контактных колец - непосредственно в крышку подшипника. Люки в корпусе со стороны контактных колец служат для осмотра состояния электрощеток, щеткодержателей, контактных колец и внутренней части подвозбудителя. В рабочем состоянии подвозбудителя люки закрываются крышками 11. Охлаждается подвозбудитель вентилятором 5, закрепленным на валу якоря.

    С1, С2 - выводы с контактных колец; И1, И2 - начало и конец обмотки независимого возбуждения; Н, К - начало и конец полюсных катушек.

    1, 19 - винтовые пробки; 2 - крышка; 3, 18 - крышки шариковых подшипников; 4, 17 - пресс-масленки; 5, 16 - шариковые подшипники; 6, 15 - крышки шариковых подшипников; 7 - траверса; 8 - передний подшипниковый щит; 9 - коллектор; 10 - станина; 11 - якорь; 12 - винт грузовой; 13 - вентилятор; 14 - задний подшипниковый щит; 20 - главный полюс.

    Электродвигатели постоянного тока серии П применяют на тепловозе для привода вспомогательных механизмов (топливный и масляный насосы, вентилятор кузова и калорифер кабины машиниста). По конструкции электродвигатели аналогичны и выполнены в защищенном исполнении с самовентиляцией. Электродвигатели типов П11 и П21 имеют два главных и один добавочный полюс, П41 - четыре главных и четыре добавочных полюса.
    По способу возбуждения электродвигатель П21 выполнен со смешанным возбуждением, а остальные электродвигатели - с параллельным возбуждением. Все электродвигатели снабжены конденсаторами для подавления помех радиоприему. Направление вращения якорей указано стрелкой, помещенной на корпусе электродвигателей со стороны привода.

    Я1 - начало обмотки якоря; Д1, Д2 - начало и конец добавочной обмотки; С1, С2 - начало и конец последовательной обмотки возбуждения; Ш1, Ш2 - начало и конец параллельной обмотки возбуждения.