Электростанция мотовоза (Э3.2).

Источником переменного тока частотой 50 Гц на мотовозе является синхронный генератор трехфазного переменного тока ГС 250-50/4 со статической системой возбуждения.

Технические данные генератора:

Мощность, кВт (кВА) 50 (67,5)

Напряжение, В 400

Ток статора, А 91

Частота тока, Гц 50

Частота вращения ротора, об/мин 1500

Соединение фаз статорной обмотки звезда с выведенным нулем

Коэффициент мощности 0,8

Устройство генератора.

Генератор ГС 250-50/4 состоит из статора, ротора, двух подшипниковых щитов (заднего со стороны привода и переднего с противоположной стороны) и статической системы возбуждения.

Статорсостоит из станины, сердечника и трехфазной статорной обмотки.

Ротор генератора представляет собой четырехполюсный электромагнит и состоит из вала, сердечника с обмоткой возбуждения, вентилятора, контактных колец, балансировочного кольца, подшипника роликового, подшипника шарикового.

Сердечник ротора собран из средних, промежуточных и крайних листов. В промежуточных листах после закалки и намагничивания остается магнитное поле, необходимое для начального самовозбуждения. Промежуточные листы составляют около 9,22% длины ротора; листы расположены в середине сердечника.

Обмотка роторасостоит из катушек полюсов соединенных между собой последовательно. Концы обмотки возбуждения присоединены к шпилькам двух контактных колец.

Контактные кольцаслужат для подвода постоянного тока к обмотке возбуждения. По поверхности контактных колец скользят щетки, которые прижимаются к ним

пружинами.

Балансировочное устройство.Ротор уравновешивается креплением балансировочных грузов к балансировочному кольцу с одной стороны и к воронке вентилятора – с другой. Балансировка ротора динамическая.

Подшипники.В генераторе установлены: подшипник роликовый – со стороны рабочего конца вала и подшипник шариковый – с противоположной стороны.

Задний и передний подшипниковые щитысоединены со станиной посадочными замками и крепятся к ней болтами.

Вентиляция генератора аксиальная. Центробежный вентилятор засасывает охлаждающий воздух через отверстия колпака блока питания и окна в переднем щите. Воздух двумя параллельными путями проходит между полюсами ротора и над спинкой статора и выбрасывается через окна в станине.

Для снижения уровня радиопомех, создаваемых генератором, к зажимам С1, С2, С3, 0 и зажимам ВС, на переменные выводы, подключены защитные конденсаторы Ср. Конденсаторы крепятся на основании блока питания и переднем подшипниковом щите.

Статическая система возбуждения служит для питания обмотки ротора генератора постоянным током и поддержания неизменным напряжения на зажимах генератора.

Она состоит из:

- блока регулирования напряжения (БРН);

- силовых выпрямителей (ВС);

- блока управления (БУ)

Блок регулирования напряжения включает в себя:

- силовой трансформатор (ТС);

- выпрямитель питания обмотки управления (ВП);

- блок конденсаторов.

Элементы блока регулирования напряжения смонтированы на основании генератора, закрываемым стальным штампованным колпаком.

СС – резистор IПЭВР-50-220 Ом ± 10%; РУ – резистор СП5-378-80 Вт-47 Ом ± 10%; СР1-СР2 – конденсатор К 75-10-0,47 мкФ-250 В ± 10% - В; СР3-СРП6 – конденсатор К 75-10-0,1 мкФ-500 В ± 10% - В; С4, С5, С6 – конденсатор МБГЧ-1-1-500-4 ± 10%; ВП – выпрямитель питания диод 2Д200Д; ВС – выпрямитель силовой ВЛ-10 не ниже 8 кл; Г- генератор; ТС – трансформатор силовой; W₁ – обмотка первичная; W₂ – обмотка вторичная; Wс – обмотка сериесная; W_д – обмотка добавочная; W_у – обмотка управления; W_п – обмотка питания; W_к – короткозамкнутая обмотка

Силовой трансформатор ТС предназначен для преобразования напряжения, вырабатываемого генератором, в напряжение, необходимое для питания обмотки возбуждения через силовой выпрямитель ВС.

Трансформатор включает в себя:

- обмотку первичную W1;

- обмотку питания WП;

- вторичную обмотку W2;

- сериесную обмотку WС;

- добавочную обмотку WД;

- обмотку управления WУ;

- короткозамкнутую обмотку WК;

- сердечник;

- магнитный шунт.

Первичная обмотка W1 отделена от остальных обмоток магнитным шунтом. Три катушки ее соединены в звезду и подключены к зажимам генератора (С1, С2, С3). Она служит для создания составляющей тока возбуждения и обеспечения номинального напряжения на зажимах генератора при работе его в режиме холостого хода (без нагрузки).

Обмотка питания WП намотана на катушках первичной обмотки W1 и изолирована вместе с нею. Напряжение с обмотки питания WП через выпрямитель ВП подается на обмотку управления WУ.

Вторичная обмотка W2 предназначена для питания обмотки возбуждения генератора через выпрямитель ВС. Фазы вторичной обмотки соединены в звезду и подключены к зажимам силовых выпрямителей ВС. Катушки W2 вместе с катушками обмоток WС и WД расположены на стержнях сердечника трансформатора между магнитным шунтом и ярмом.

Сериесная обмотка WС включена последовательно в каждую фазу статорной обмотки генератора. Она служит для увеличения тока возбуждения при увеличении нагрузки на генератор.

Добавочная обмотка WД – обмотка питания конденсаторов С4, С5, С6 – расположена между магнитным шунтом и сериесной обмоткой WС.

Обмотка управления WУ состоит из четырех катушек, насаженных на полуярма сердечника трансформатора. Обмотка подмагничивает ярмо постоянным током для изменения тока возбуждения и, тем самым, для управления напряжением генератора.

Короткозамкнутая обмотка WК намотана на катушки обмотки управления и служит для подавления высших составляющих гармоник потока, проходящего по ярму.

Сердечник трансформатора состоит из трех отдельных стержней, двух расщепленных ярем и магнитного шунта, которые собраны из пластин электротехнической стали и стянуты изолированными заклепками. Ярма и магнитный шунт скреплены со стержнями шпильками.

Магнитный шунт отделен от стержней трансформатора зазором. Величина зазора регулируется изменением толщины изоляционных прокладок между стержнями и магнитным

шунтом.

Силовые выпрямители ВС выпрямляют переменный ток вторичной обмотки W2 трансформатора в постоянный ток, питающий обмотку возбуждения генератора. Выпрямители собраны по трехфазной мостовой схеме.

Блок конденсаторов С4, С5, С6 из трех конденсаторов МБГЧ, соединенных треугольником и питающихся от добавочной обмотки WД трансформатора. Конденсаторы и обмотка составляют контур емкости, предназначенный для создания резонанса напряжений с индуктивностью первичного контура трансформатора ТС.

Блок управления БУ состоит из резистора уставки напряжения РУ.