Генераторы пассажирских вагонов

В системах электроснабжения в пассажирских вагонах применяют генераторы двух видов: генераторы постоянного тока, генераторы переменного тока.

Принципы работы генератора. За счет остаточной намагничеваемости статора в генераторе всегда имеется небольшое по величине магнитное поле. При движении вагона, ротор вращается в этом слабом магнитном поле, под действием его, в проводниках обмотки статора, возникает электродвижущая сила, под действием которой по обмоткам возбуждения потечет ток возбуждения. Ток возбуждения вызывает появление магнитного потока, который имеет большее значение, чем поток остаточного магнитума, соответственно увеличивается ток, протекающий по обмотке возбуждения, происходит самовозбуждение генератора. Через обмотки возбуждения протекает электрический ток, который приводи ротор в движение. При вращение ротора, зубцы статора поочередно совпадают с зубцами и пазами ротора, при этом между ротором и статором возникают магнитные потоки (максимальный - зуб ротора попадает на зуб статора, минимальный - зуб статора попадает на паз ротора). Таким образом, при вращении ротора пульсирует магнитный поток и при подключении нагрузки обмоток расположенный в зубах статора - течет переменный ток.

Отличие генератора переменного тока и генератора постоянного тока. ГПТ имеет ротор с обмотками и кольца с щетками для подведения к нему тока. Ротор и статор ГПТ не имеют зубцов и пазов, таким образом, при движении ротора возникает постоянный магнитный поток, а на обмотках генератора вырабатывается постоянный электрический ток.

Приводы подвагонных генераторов

Привод подвагонного генератора обеспечивает передачу вращающего момента ротора (якоря) генератора от колесной пары.

Приводы генератора делятся:

1. Плоскоременный;

2. Текстропно-карданный;

3. Редукторно-карданный;

4. Текстропно-редукторно-карданный.

По месту передачи вращательного момента от колесной пары делятся на два типа:

1. От средней части оси колесной пары;

2. От торца шейки оси колесной пары.

Текстропно-корданный привод состоит из узла текущего шкива, расположенного на буксовом узле колесной пары, комплекта приводных ремней, узла ведомого шкива, натяжного устройства, карданного вала, подвески, генератора и предохранительных устройств. Проводник должен уметь при осмотре выявить неисправности привода генератора: ослабление крепления всех узлов привода; сдвиг редуктора на оси; течь масла через уплотнители.

Распределительные устройства

Распределительные устройства служат для распределения электрической энергии по потребителям и контроля за режимами работы электрического оборудования в вагоне.

Распределительные устройства выполняются в виде распределительных щитов, шкафов и пультов управления, на щитах пульта управления размещается регулирующие, хоммутационная и защитная аппаратура, а также электроизмерительные приборы и сигнальные лампы.

Регулятор напряжения генератора (РНГ). Чтобы генератор, приводимый от вращения колесной пары вагона при всех режимах эксплуатации выдавал практически постоянное напряжение, его необходимо регулировать, для этого служит регулятор напряжения, который воздействуя на величину тока возбуждения, поддерживает напряжение генератора, неизменным. Любой регулятор напряжения имеет измерительное устройство (катушка), контролирующая изменение напряжения от заданной величины (установки) и исполнительная, которая получив сигнал от измерительного устройства воздействует на величину тока возбуждения и приводит напряжение генератора в норму.

Регулятор напряжения в сети освящения (РНС). Автоматическое устройство для стабилизации напряжения в сети освящения ламп накаливания. Конструкция РНС аналогична регулятору напряжения генератора. РНС работает следующим образом: если напряжение в сети освещения повышается, то якорь электромагнита под действием магнитодвижущей силы поворачивается против часовой стрелки, угольные столбцы разжимаются и их сопротивление увеличивается, что приводит к росту падения напряжения в сети, пока оно не достигнет данной величины.

Ограничитель тока генератора (ОТГ). Служит для защиты генератора от перегрузки. Режим перегрузки генератора возникает при сильно разряженной батареи, когда её зарядный ток в два-три раза превосходит номинальную величину, а также при наличии в батареи неисправных аккумуляторов. Принцип работы и конструкция ОТГ аналогичен регуляторам.

Хоммутационная аппаратура - электрические устройства, с помощью которых осуществляется включение и переключение электрических сетей.

Рыле обратного тока (РОТ). РОТ подключает к генератору, когда его напряжение становится выше напряжения аккумуляторной батареи, при этом в момент включения РОТ, генератор может отдать номинальную мощность. РОТ отключает генератор тогда, когда напряжение генератора становится меньше напряжения аккумуляторной батареи.

Контактор - аппарат, который служит для дистанционного и автоматического включения и отключения электрических цепей с большими величинами токонагрузки. Контакторы бывают постоянного, переменного тока, рассчитанные на низкое напряжение (до 1000 В) или на высокое напряжение (свыше 1000 В).

Рыле - аппарат, который замыкает и размыкает контакты под действие различных факторов: таких как подача напряжения на катушку; увеличение тока в цепи сверх заданной величины; повышение или понижение температуры относительно заданной величины.

Защитная аппаратура

1. Плавкие предохранители;

2. Автоматические выключатели;

3. Рыле максимального напряжения;

4. Рыле минимального напряжения.

Плавкие предохранители состоят из корпуса, металлической плавкой вставкой и контактного устройства. Плавкая вставка изготавливается из легкоплавкого металла, в виде калиброванной проволоки, либо пластины. Она включается последовательно в защитную электрическую цепь и рассчитывается на определенную величину тока. При перегрузке перегородки замыкания температура нагрева превышает температуру плавления, вставка плавиться и разрывает электрическую цепь.

Автоматические выключатели также, как предохранители с плавкой вставкой, служат для защиты электрических цепей от токов перегрузки и коротких замыканий, эти аппараты имеют тепловой и электромагнитные расцепители. От теплового расцепителя автоматический выключатель срабатывает с определенной выдержкой времени при возникновении перегрузки, а от электромагнитного - мгновенно при коротком замыкании.