Меню

Основные типы электрических передач тепловозов

Основные типы электрических передач тепловозов.

На тепловозах с электрической передачей тяговый (главный) генератор преобразует механическую энергию двигателя внутреннего сгорания в электрическую для питания тяговых электродвигателей.
Полученную от тягового генератора электрическую энергию электродвигатели вновь преобразуют в механическую энергию и приводят во вращение движущие колесные пары локомотива.
Такова в самых общих чертах схема электрической передачи тепловозов.
Кроме тяговых электрических машин, на тепловозах установлены различные дополнительные электрические генераторы и электродвигатели, электрические аппараты и устройства управления, автоматического регулирования работы отдельных агрегатов, защиты оборудования от недопустимых режимов работы.

Передача реализует заданную машинистом мощность дизель-генератора (в том числе и номинальную) при изменении скорости движения локомотива с поездом в зависимости от профиля пути и других условий.
С учетом веса поезда, профиля пути, допустимой скорости движения машинист тепловоза реализует различную мощность дизеля, обычно изменяя частоту вращения коленчатого вала посредством контроллера.

Повышение к.п.д. самой передачи также сокращает невосполнимые потери энергии, улучшает использование дизельного топлива, расходуемого тепловозом.
Уменьшение потерь в передаче тепловозов всего на 5% эквивалентно экономии в целом на железнодорожном транспорте более 100 тыс. т дизельного топлива в год стоимостью свыше 8 млн. руб.
В настоящее время к. п. д. электрической передачи тепловозов достигает 82—86% при работе на номинальной мощности.

Наиболее широкое распространение на отечественных тепловозах получила электрическая передача постоянного тока, в которой используются тяговые электрические машины только постоянного тока (рис. 129, а).
На тепловозах большой мощности в последние годы широко применяют электрическую передачу переменно-постоянного тока (рис. 129, б).
В передаче такого типа используются синхронный тяговый генератор переменного тока и тяговые электродвигатели постоянного тока.
Двигатели постоянного тока позволяют наиболее просто получить оптимальную тяговую характеристику тепловоза. Вырабатываемый синхронным тяговым генератором переменный ток выпрямляется, т. е. преобразуется в постоянный ток с помощью специальной выпрямительной установки.
Стремление упростить конструкцию тяговых электродвигателей, снизить их массу и стоимость, повысить надежность работы, свести к минимуму потребность в их обслуживании и ремонте привело к созданию для тепловозов передачи переменно-переменного тока (рис. 129, в). В такой передаче применяются и тяговый генератор, и тяговые электродвигатели переменного тока.

Асинхронные электродвигатели переменного тока значительно проще по конструкции, легче, дешевле электродвигателей постоянного тока такой же мощности.
В них отсутствуют коллектор и щеточный аппарат, которые ненадежны в эксплуатации, поэтому исключаются частые осмотры, снижаются затраты труда на обслуживание и ремонт.
Однако для регулирования скорости движения тепловоза с тяговыми электродвигателями переменного тока необходимо менять частоту тока, подводимого к двигателям.
Наиболее совершенные преобразователи частоты переменного тока, основанные на использовании управляемых полупроводниковых вентилей (тиристоров), остаются еще весьма сложными по конструкции и дорогими. Преобразование частоты тока связано с потерями энергии, что несколько снижает общий к.п.д. передачи.

Электрическими передачами постоянного тока оборудованы отечественные маневровые тепловозы ТЭ1, ТЭМ1, ТЭМ2, магистральные грузовые тепловозы ТЭЗ, М62, 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В и пассажирские тепловозы ТЭП60 (рис. 130, а).
На каждой секции этих тепловозов установлено по одному тяговому генератору постоянного тока, приводимому в действие дизелем.
Секция тепловоза в соответствии с числом движущих колесных пар оборудована шестью тяговыми электродвигателями.
Каждый электродвигатель приводит во вращение через зубчатую передачу одну колесную пару локомотива. Мощность тягового генератора и тяговых электродвигателей определяется мощностью применяемых на тепловозах дизелей.
Так, номинальная мощность тягового генератора тепловоза ТЭ1 с дизелем мощностью 736 кВт (1000 л. с.) составляет 700 кВт, каждого тягового электродвигателя — 98 кВт.
Номинальная мощность генератора тепловозов типов ТЭ10, ТЭП60, оборудованных дизелями мощностью 2210 кВт (3000 л. с), соответственно увеличена до 2000 кВт, а тягового электродвигателя —- до 305 кВт.
Электрическая передача переменно-постоянного тока получила применение на грузовых тепловозах 2ТЭ116, 2ТЭ121, пассажирских тепловозах ТЭП70 и ТЭП75, а также на экспортных тепловозах ТЭ109 (рис. 130, б).
Каждая секция этих тепловозов оборудована синхронным тяговым генератором переменного тока и шестью тяговыми электродвигателями постоянного тока.
Переменный ток, вырабатываемый синхронным генератором, преобразуется в постоянный (с незначительной пульсацией) с помощью выпрямительной установки, которая собрана из силовых полупроводниковых (кремниевых) вентилей.

Переход на тяговые генераторы переменного тока вызван ограниченными возможностями увеличения мощности тепловозных генераторов постоянного тока.
Как показал опыт постройки и эксплуатации новых тепловозов, генераторы переменного тока обладают и целым рядом других достоинств — имеют меньшую массу, надежнее в эксплуатации, проще в обслуживании и ремонте.
Даже с учетом необходимости применения достаточно дорогих по стоимости выпрямительных установок использование генераторов переменного тока является, безусловно, оправданным на тепловозах с дизелями мощностью 2210— 2940 кВт (3000—4000 л. с.) и более.

Источник



Электрические аппараты тепловоза

Основные электрические аппараты размещены в высоковольтной камере.

Электрические аппараты классифицируют:

· по назначению: аппараты управления, автоматического регулирования, аппараты защиты, измерительные приборы и др.

· в зависимости от напряжения аппараты разделяются на высоковольтные, работающие в силовой цепи при напряжении до 900 В, и низковольтные, работающие в цепях управления, освещения и вспомогательных приборов при напряжении 75 и 110 В.

Аппараты управления.К ним относятся: контроллер, реверсор, кнопочные выключатели, контакторы, реле управления, реле перехода и др.

Контроллеры машиниста служат для регулирования мощности дизеля. Они имеют по 8, 15 или 16 рабочих позиций. Контроллер имеет две рукоятки: главную и реверсивную. Главная рукоятка регулирует режимы работы тепловоза, реверсивная — изменяет направление движения. Обе рукоятки сблокированы между собой.

Направление движения тепловоза изменяется реверсором, который изменяет направление тока в обмотках возбуждения тяговых электродвигателей.

Кнопочные выключатели и тумблеры предназначены для включения и выключения цепей управления, освещения и вспомогательных машин.

Контакторы электропневматические и электромагнитные служат для замыкания и размыкания (под током) цепей, по которым протекают большие токи или которые обладают значительными индуктивностями.

Реле управления служит для включения и выключения цепей управления.

Реле перехода предназначено для автоматического переключения тяговых электродвигателей с одной схемы соединения на другую или включения и выключения контакторов возбуждения тяговых двигателей.

Аппараты автоматического регулирования. К ним относятся регуляторы напряжения, амплистат.

Регуляторы напряжения служат для поддержания постоянного напряжения вспомогательного генератора.

Амплистат представляет собой магнитный усилитель с внутренней обратной связью. Он применяется для регулирования величины тока возбуждения тягового генератора или возбудителя.

Аппараты защиты.К этим аппаратам относятся: блокировочный или тяговый магнит сервомотора регулятора частоты вращения, реле давления масла, реле заземления, реле боксования, реле ограничения тока, температурное реле и др.

Блокировочный магнит управляет клапаном, перекрывающим перепускной канал под силовым поршнем регулятора частоты вращения вала дизеля, он вводит в работу дизель или останавливает его.

Реле давления масла предназначено для снятия нагрузки с дизеля или остановки его при снижении давления масла в системе дизеля ниже допустимой величины.

Реле давления воздуха служит для автоматического включения и выключения полупроводникового блока пуска компрессора в зависимости от давления сжатого воздуха в магистрали.

Реле заземления снимает нагрузку с тягового генератора при пробое изоляции на корпус.

Реле боксования служит для снижения нагрузки тяговых электродвигателей при боксовании колес и для подачи сигнала машинисту о боксовании колес тепловоза.

Читайте также:  Особенности высоковольтных испытаний электрооборудования

Экипажная часть тепловоза

Экипажная часть тепловоза состоит из следующих основных узлов: главной рамы, кузова и ходовых частей, к которым относятся тележки с колесными парами, буксами, рессорным подвешиванием, тормозной рычажной передачей.

Главная рама тепловоза. Она представляет собой сварную конструкцию, на которую опираются кузов, силовая установка и вспомогательное оборудование. Рама, кроме того, передает тяговые и тормозные силы к составу. Рама опирается на тележки четырьмя сферическими опорами.

Автосцепное устройство.Это устройство размещено в главной раме и предназначено для сцепления секций тепловозов, тепловоза с составом, передачи продольных растягивающих и сжимающих сил, смягчения ударных нагрузок при сцеплении и в процессе движения.

Кузов тепловоза. По форме кузов может быть капотного или вагонного типа, по воспринимаемым нагрузкам — несущей и ненесущей конструкций.

Все маневровые тепловозы имеют кузова капотного типа, магистральные — вагонного. Кузов ненесущей конструкции имеют грузовые тепловозы ТЭ3, 2ТЭ10В, 3ТЭ10М, 2ТЭ116 и др. Его сварной каркас из швеллеров и уголков с наружной стороны обшит листовой сталью толщиной до 3 мм. На всей длине кузова по бокам имеются оконные проемы, на крыше — люки, предназначенные для снятия и установки различных узлов и агрегатов при ремонте.

У кузова несущей конструкции (тепловозы ТЭП60, ТЭП70, 2ТЭ121) крышу, боковые стенки, каркас кабины машиниста и аппаратную камеру сваривают в единую цельную конструкцию.

Тележки.Главная рама тепловоза опирается на тележки. По числу осей тележки бывают двух- или трехосные. Тепловозы с электрической передачей в большинстве своем имеют трехосные тележки, а с гидропередачей — двухосные.Трехосные тележки выполняют сварными. Они имеют раму, опоры, буксы, колесные пары, рессорное подвешивание и тормозное оборудование.

Колесные пары и буксы тепловозов. Колесные пары и буксы грузовых тепловозов выполнены так же, как у электровоза, только зубчатое колесо на оси одно.

ПРИМЕРЫ ТЕПЛОВОЗОВ

Большинство грузовых тепловозов состоит из двух секций, соединенных автосцепкой. Каждая секция представляет собой самостоятельный локомотив, имеющий кабину управления, и в случае необходимости может эксплуатироваться отдельно.

Магистральный двухсекционный тепловоз 2ТЭ116 мощностью 2х3060 л.с., предназначенный для грузовой службы на железных дорогах СССР (с 1971 г.).

Конструкционная скорость, км/ч — 100.

При необходимости каждая из секций может быть использована как самостоятельный тепловоз.

Кабина оборудована кондиционером, отопительно-вентиляционной установкой, скоростемером, локомотивной сигнализацией и автостопом непрерывного действия.

Управление тепловозом осуществляется контроллером машиниста, имеющим реверсивную и главную рукоятки.

Масса генератора 6000 кг.

Тепловозы 2ТЭ116 по-прежнему находятся в хорошем состоянии, а также удовлетворяют большинству современных требований.

4 тепловоза 2ТЭ116А, унифицированных с первыми «восьмитысячниками» 2ТЭ121, построены в 1981 — 1982 г.г.

Они имеют цельнонесущую конструкцию и изготовлены из низколегированной стали, а съемные блоки крыши сделаны из алюминиевого проката.

Опытный тепловоз 2ТЭ116Г для работы на сжиженном природном газе был построен в 1987.

Состоит из 3х секций — двух дизельных (как на обычном тепловозе 2ТЭ116) и одной криогенной с газификатором, введены дополнительные системы подачи воды и газа, управления газовой аппаратурой, контроля и защиты, сигнализации, включения газа («щит-2-1»), вентиляции электроотсеков и отсека газовой аппаратуры, дистанционного отцепа дизельных секций от криогенной.

Один грузопассажирский тепловоз 2ТЭ116УП с увеличенной мощностью дизеля был построен в 1996 году. Пассажирское исполнение тепловоза отличается конструкционной скоростью, тяговыми характеристиками, наличием электропневматического тормоза и системы энергоснабжения пассажирского поезда, конструкционная скорость 120 км/ч.

Магистральный грузовой двухсекционный тепловоз 2ТЭ116У — увеличена мощность силовой установки с 2250 кВт (3060 л.с.) до 2650 кВт (3604 л.с.), увеличена сила тяги длительного режима с 26 т.с до 33 т.с., снижен удельный расход топлива с 204 г/кВт.ч до 198 г/кВт.ч, уменьшен удельный расход топлива на угар с 1,22 г/кВт.ч до 0,98 г/кВт.ч, улучшены экологические показатели за счет снижения содержания вредных веществ в выхлопных газах, улучшены условия труда локомотивных бригад.

Тепловоз 2ТЭ116У оборудован:

— высокоэкономичным четырехтактным дизель-генератором с электронным регулятором частоты вращения и мощности;

— комплексным локомотивным устройством безопасности КЛУБ-У;

— телеметрической системой контроля бодрствования машиниста;

— гидромагнитными фильтрами очистки охлаждающей жидкости;

— электрическим тормозом мощностью 2700 кВт на валах тяговых двигателей;

— тяговыми двигателями ЭД133 повышенной мощности;

— высокоэффективной системой очистки воздуха дизеля и охлаждения электрических машин;

— кабиной машиниста, удовлетворяющей требованиям СП.2.5.1336, СНиЭТ ЦУВСС 6/35, СН ЦУВСС 6/27, ГОСТ 12.2.056;

— пультом управления, соответствующим самым современным эргономическим и эстетическим требованиям. Вся информация о текущих данных, параметрам движения, диагностики отображается на дисплеях пульта;

— установкой кондиционирования воздуха в кабине, а также системой отопления кабины;

— высокопрочными с электрообогревом лобовыми и неподвижными боковыми стеклами кабины;

— обогреваемыми и управляемыми зеркалами заднего вида;

— устройствами очистки и обмыва лобовых стекол кабины машиниста;

— солнцезащитными шторами над лобовыми и боковыми неподвижными окнами кабины.

Прошел глубокую модернизацию еще один тепловоз, обозначенный как 2ТЭ116КМ.

Была увеличена мощность дизелей, установлена микропроцессорная система управления.

На ремонт локомотива, который проводился с применением новых технологий, было затрачено около 44 млн. рублей, что в два с половиной раза больше чем обычно. Аналогичный новый тепловоз стоит от 115 до 135 млн. руб., а в данном случае машина приведена к показателям завода-изготовителя всего за треть этой суммы.

Согласно проекту, после заводского капитального ремонта у локомотива увеличивается эксплуатационная надежность, и машина может работать без технического обслуживания в течение месяца, вместо регулярных осмотров каждые трое суток.

Источник

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТЕПЛОВОЗОВ: УСТРОЙСТВО И РЕМОНТ

Рудая К. И. Электрическое оборудование тепловозов: Устройство и ремонт; учебник для техн. школ ж.-д. трансп. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.: Транспорт, 1981. 287 с.

Описаны принципы работы электрической передачи, приведена конструкция тяговых и вспомогательных электрических машин, аккумуляторных батарей и электрических аппаратов тепловозов 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В, ТЭМ2 и 2ТЭ116, Рассмотрены основные неисправности и ремонт электрического оборудования, схемы электрических соединений, особенности конструкций машин и аппаратов тепловозов ТЭЗ
6-е издание дополнено описанием конструкции и ремонта нового оборудования электрической передачи переменно-постоянного тока.

ВВЕДЕНИЕ
1. НАЗНАЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ

Наиболее просто энергию дизеля передавать непосредственно на движущие оси тепловоза. Для этого достаточно было бы соединить коленчатый вал дизеля с колесами локомотива (тепловоз непосредственного действия). Такая простая конструкция, к сожа­лению, неработоспособна, и это объясняется особенностями работы дизеля.
Дизель можно нагружать только при частоте вращения коленчатого вала, равной примерно 1/3 номинальной частоты вращения, мощность его увеличивается при увеличении частоты вращения коленчатого вала, наконец, дизель имеет малую способность к перегрузке.
Вращающий момент дизеля почти не зависит от частоты вращения его вала (при постоянной подаче топлива). Сила тяги тепловоза при непосредственной передаче также не зависит от частоты вращения коленчатого вала. Поэтому зависимость силы тяги от скорости у такого тепловоза изобразится линией 1 (рис. 1). Такая тяговая характеристика не обеспечивает трогание и разгон поезда. На тепловозе необходимо устанавливать дополнительный двигатель для разгона. Дизель с полной нагрузкой сможет работать только на руководящем подъеме, а на более легких участках профиля он будет недогружен. Идеальная тяговая характеристика тепловоза должна иметь гиперболическую зависимость (кривая 2 на рис. 1), которая обеспечивает изменение силы тяги обратно пропорционально скорости движения. Сравнение кривых 1 и 2 показывает, что для получения характеристики, обеспечивающей эффективную работу тепловоза, необходимо устанавливать промежуточное устройство. Устройство, предназначенное для передачи мощности от коленчатого вала дизеля к колесным парам, называется передачей.
Передача тепловоза должна обеспечивать силу тяги в момент трогания и разгона поезда, намного превышающую по значению силу тяги при номинальном режиме, а также использование полной мощности дизеля во всем диапазоне скоростей движения локомотива, т. е. режим дизеля может сохраняться неизменным при различных условиях движения поезда. Передача также должна обеспечить пуск дизеля и работу его на холостом ходу, изменение направления движения скорости движения тепловоза при постоянном направлении вращения вала дизеля. Тяговая передача должна обладать высокой надежностью и долговечностью, минимальной массой и стоимостью, высоким к. п. д. на всех режимах работы, минимальными затратами на обслуживание и ремонт.
На тепловозах применяются три типа передач: электрическая, гидравлическая и механическая. Наибольшее распространение на тепловозах получила электрическая передача, которая по многим показателям является наиболее эффективной. На тепловозах применяют электрические передачи постоянного, переменно-постоянного и переменного тока. Преимущественное распространение в мировой практике имеет передача на постоянном токе, но в связи с увеличением мощности тепловозов получает широкое распространение передача переменно-постоянного тока.
Электрическая передача постоянного тока состоит из тягового генератора Г, приводимого во вращение дизелем Д, тяговых электродвигателей 1, 2, расположенных на движущих колесных парах тепловоза, а также ряда вспомогательных машин и аппаратов (рис 2,а). Передачу постоянного тока имеют магистральные тепловозы ТЭЗ, ТЭ10, ТЭП60, М62, 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В и маневровые ТЭ1, ТЭ2, ТЭМ1 и ТЭМ2.
Передача позволяет автоматически приспосабливаться к условиям движения поезда. Сила тяги, создаваемая тяговыми электродвигателями, увеличивается при возрастании сопротивления движению и уменьшении скорости и, наоборот, уменьшается при падении сопротивления движению и увеличении скорости. Особенностью электрической передачи является независимость силы тяги тепловоза от вращающего момента и мощности дизеля, т. е. можно получить большую силу тяги при малой мощности дизеля и малую силу тяги при его большой мощности. Сила тяги у тепловоза с электрической передачей (при данной мощности дизеля) ограничивается нагреванием тяговых электрических машин (генератора и электродвигателя), которые допускают большую кратковременную перегрузку. Ее используют во время трогания поезда и преодоления крутых подъемов небольшой длины
Для того чтобы мощность дизеля поддерживалась постоянной, сила тяги должна автоматически изменяться обратно пропорционально скорости, т. е. при увеличении силы тяги, например, в два раза, скорость тепловоза должна уменьшаться также в два раза.
Дизель-генераторный агрегат и тяговые электродвигатели тепловоза конструктивно между собой не связаны, что дает возможность создать наиболее простую систему передачи энергии на движущие колеса. Электрическая передача обеспечивает сочлененную работу нескольких секций (по системе многих единиц), управляемых с одного поста. Недостатками передачи являются ее большая масса, высокая стоимость и повышенный расход цветных металлов по сравнению с другими видами передач.
Тепловозы с этим видом передачи имеют сравнительно высокий к. п. Д. на ободе колес (28—30%), тяговую характеристику, приближающуюся к идеальной, плавное трогание с места, простоту и надежность в управлении.
Секционная мощность тепловозов за послевоенные годы увеличилась с 736 до 2210 кВт, но для ряда направлений железных дорог уже сейчас требуется большая мощность. Создание более мощных тепловозов с электрической передачей постоянного тока вызывает много затруднений, главным из которых является неудовлетворительная коммутация тяговых генераторов постоянного тока.
Практически тяговые генераторы постоянного тока при частоте вращения 1000 об/мин и номинальной мощности 2000 кВт не могут обеспечить удовлетворительную коммутацию, поэтому применяют передачу переменно-постоянного тока, в которой вместо генератора постоянного тока устанавливается синхронный генератор и выпрямительная установка. Тяговые синхронные генераторы сокращают затраты меди и высоколегированной электротехнической стали, практически снимают ограничение по частоте вращения, уменьшают стоимость и трудоемкость изготовления. Изготовление опытного тягового синхронного генератора ГС-501 оказалось дешевле, чем серийного тягового генератора постоянного тока ГП-311, при примерно одинаковой мощности.
Синхронные генераторы более надежны в работе и требуют меньшего ухода в эксплуатации из-за отсутствия щеточно-коллекторного аппарата. Применение синхронных генераторов на тепловозах не могло быть осуществлено из-за отсутствия надежных малогабаритных выпрямительных установок. Развитие силовой полупроводниковой техники дало возможность создать выпрямители, отвечающие условиям эксплуатации тепловозов.
В СССР первые тепловозы типа ТЭ109 с передачей переменно-постоянного тока, разработанной харьковским заводом «Электротяжмаш», были выпущены в 1967 г. Ворошиловградским теплово­зостроительным заводом. В настоящее время передачу переменно-постоянного тока имеют магистральные тепловозы 2ТЭ116, ТЭП70, 2ТЭ121, ТЭП75 и маневрово-вывозной тепловоз ТЭМ7.
При передаче переменно-постоянного тока (рис. 2, б) дизель вращает вал трехфазного синхронного генератора СГ, напряжение которого подводится к выпрямительной установке ВУ и после выпрямления к электродвигателям постоянного тока 1, 2. Применение тяговых электродвигателей постоянного тока обычного исполнения обусловливает низкий коэффициент пульсации напряжения и ее высокую частоту. Для снижения пульсаций генератор имеет две обмотки статора, соединенные в звезду со сдвигом на 30° эл., а выпрямительная установка выполнена с двумя параллельными мостами. Такая схема уменьшает пульсацию напряжения в 2—3 раза и увеличивает примерно в 2 раза частоту.
На тепловозах с электрической передачей постоянного тока применяют электрический пуск дизеля. Для этого на главных полюсах тяговых генераторов укладывают, кроме обмотки независимого возбуждения, пусковую обмотку, получающую питание от аккумуляторной батареи только во время пуска дизеля. При пуске тяговый генератор работает в режиме двигателя с последовательным возбуждением и приводит во вращение коленчатый вал дизеля. В передачах переменно-постоянного или переменного тока для пуска дизеля используют стартер-генераторы. Ведутся работы по использованию синхронных генераторов для пуска дизеля.
В электрической передаче переменного тока используют в качестве тягового генератора синхронный генератор, а в качестве тяговых электродвигателей — асинхронные короткозамкнутые двигатели. Такие двигатели при одинаковых параметрах с двигателями постоянного тока имеют меньшие габариты, в 1,2—1,4 раза легче, в 2—3 раза дешевле, практически не имеют ограничений по силе тяги и току и обладают большой надежностью в эксплуатации из-за отсутствия щеточно-коллекторного аппарата. Для условий тяги регулирование частоты вращения ротора асинхронного короткозамкнутого двигателя может производиться изменением частоты подводимого напряжения или числа полюсов.
Переменное напряжение тягового синхронного генератора СГ подается на выпрямительную установку ВУ (рис. 2, в), выпрямлен­ное напряжение подводится к тиристориому инвертору И, где оно преобразуется в переменный ток регулируемой частоты, которым питаются асинхронные двигатели А. Передача переменного тока обеспечивает более простой переход от режима тяги к электрическому торможению. Такой тип передачи имеет опытный тепловоз ТЭ120.

Читайте также:  Объекты недвижимости не доведенные до состояния готовности

Электродвигатель

Введение
1. Назначение и свойства электрической передачи
2. Работа дизель-генераторной установки
3. Принципы регулирования тягового генератора
Глава I. Электрические машины
4. Общие сведения
5. Тяговые генераторы
6. Двухмашинные агрегаты. Регулирование напряжения тягового генератора
7. Тяговые электродвигатели
8. Вспомогательные электрические машины
9. Неисправности и ремонт
10. Испытания электрических машин
Глава II. Аккумуляторные батареи
11. Кислотные аккумуляторы
12. Щелочные аккумуляторы
13. Устройство аккумуляторных батарей
14. Неисправности и ремонт
Глава III. Электрические аппараты
15. Общие сведения
16. Аппараты управления
17. Аппараты автоматического регулирования
18. Аппараты защиты
19. Контрольно-измерительные и сигнальные приборы
20. Аппараты разные
21. Возможные неисправности и ремонт
Глава IV. Бесконтактные блоки и регуляторы
22. Бесконтактные блоки
23. Бесконтактные регуляторы напряжения
24. Комплексное противобоксовочное устройство для тепловозов 2ТЭ10Л
Глава V. Принципы управления и регулирования электрической передачи
25. Управление тепловозом и электрической передачей
26. Регулирование тяговых электродвигателей
27. Регулирование тягового генератора
28. Дополнительное регулирование мощности дизель-генератора
29. Схемы возбуждения генераторов тепловозов ТЭ10, ТЭП60, 2ТЭ10Л и 2ТЭ10В
30. Тиристорная схема возбуждения синхронного тягового генератора
31. Схемы пуска дизеля и защиты
Глава VI. Схемы электрических соединений тепловозов
32. Типы электрических схем
33. Схемы электрических соединений тепловоза 2ТЭ10В
34. Схемы электрических соединений тепловоза ТЭМ2
35. Схема электрических соединений тепловоза 2ТЭП6
Глава VII. Основные направления развития электрической передачи
36. Общие положения
37. Передачи новых тепловозов
38. Совершенствование электрической передачи
39. Электрическое торможение
40. Передача переменного тока
Список литературы

Источник

Что относится к электрическому оборудованию тепловозов

Электрическое оборудование тепловоза

Электрическое оборудование тепловоза с электрической передачей включает в себя тяговый генератор, вспомогательные электрические машины, аккумуляторную батарею, тяговые двигатели, электрическую аппаратуру управления, контроллер машиниста, реверсор, силовые и вспомогательные цепи, а также цепи управления.

Читайте также:  Ремонт гидрооборудования как отрасль бизнеса

Тяговый электрический генератор соединен с дизелем муфтой и при работающем дизеле преобразовывает механическую энергию в электрическую, направляемую к тяговым двигателям.

Вспомогательный генератор предназначен для зарядки аккумуляторной батареи и питания электрических цепей низкого напряжения. Аккумуляторная батарея служит для питания цепей освещения и управления тепловоза при неработающем дизеле, а также генератора в период пуска дизеля.

Для пуска дизеля к аккумуляторной батарее подключают тяговый генератор, который, работая в режиме электродвигателя, прокручивает коленчатый вал дизеля, вызывая воспламенение топлива в цилиндрах. После того, как дизель начнет работать, тяговый генератор отключится от аккумуляторной батареи.

Тяговый электродвигатель предназначен для приведения в движение колесных пар через зубчатую передачу.

Электрическая аппаратура, с помощью которой осуществляется управление агрегатами тепловоза, размещается в кабине машиниста и кузове (рис. 11.7)..

Контроллер машиниста предназначен для дистанционного включения и выключения в соответствующей последовательности реле, контакторов и других аппаратов силовых электрических цепей, изменяя
тем самым силу тяги и скорость движения тепловоза. Электрические цепи управления имеют низкое напряжение, как правило, 75 В.

Контроллер машиниста установлен в кабине управления тепловозом, имеет главную и реверсивную рукоятки. Главная рукоятка может иметь до 16 ходовых позиций. Реверсивная рукоятка необходима для переключения обмоток возбуждения тяговых двигателей с целью изменения направления движения. Рукоятка имеет три рабочих положения; «Вперед», «Нулевое» и «Назад». Если реверсивную рукоятку снять, то тепловоз нельзя привести в движение.

В кабине машиниста также расположена и другая аппаратура, обеспечивающая безопасность движения.

Рис. 11.7. Внутренний вид кабины управления тепловоза 2ТЭ10В: 1 — локомотивный светофор; 2 — кнопка аварийной остановки дизеля; 3 — сигнальная лампа; 4 — скоростемер; 5 — кнопки пуска дизелей; 6 — кран машиниста; 7 — ручной тифон; 8 — кран вспомогательного тормоза; 9 — педаль песочницы; 10 — тумблеры; 11 — штурвал контроллера; 12 — пульт радиостанции; 13 — бытовой холодильник; 14— электроплитка

Источник

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТЕПЛОВОЗА.

Наиболее широкое распространение на тепловозах получила электрическая передача постоянного тока. Принцип действия заключается в том, что электрическая энергия, получаемая от тягового генератора преобразуется в механическую.

В последние годы на тепловозах большой мощности широко применяют электрическую передачу переменно-постоянного тока. Здесь используют синхронный тяговый генератор переменного тока и тяговые электродвигатели постоянного тока, что позволяет получать оптимальную тягу.

К вспомогательному электрическому оборудованию тепловоза относятся двухмашинный агрегат, аккумуляторная батарея, а также контакторы, реле, регуляторы, контроллёр, реверсор и др.

Двухмашинный агрегат тепловоза состоит из возбудителя (для питания обмотки тягового генератора) и вспомогательного генератора (для зарядки аккумуляторной батареи).

Контролёр – имеет главную рукоятку для включения электрических цепей управления и регулирования частоты вращения вала дизеля, а также реверсную рукоятку для изменения направления движения тепловоза. Здесь имеется 15 рабочих положений, каждому из которых соответствует определённая частота вращения вала дизель-генератора.

Реверсная рукоятка имеет три рабочих положения: «Вперёд» и «Назад» , а также « среднее». Этой рукояткой машинист изменяет напряжение тока в обмотках возбуждения тяговых электродвига-телей, а следовательно и направление движения тепловоза.

ПОНЯТИЕ О МЕХАНИЧЕСКОЙ И ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧАХ.

Механическая передача подобна автомобильной, и она состоит из шестеренчатой коробки скоростей, реверсного устройства и муфты сцепления. Имеет высокий КПД. Поэтому применяют лишь в мотовозах, автомотрисах и дизельных поездах небольшой мощности.

Гидравлическая передача не имеет недостатков, присущих механической, она дешевле и проще электрической.

Основными элементами гидравлической передачи являются гидротрансформаторы и гидромуфты. Принцип работы основан на использовании кинетической энергии жидкости, т.е. за счёт динамического напора рабочей жидкости (насос засасывает жидкость по трубе в турбину, а она подаёт жидкость на приводный механизм.) (рис. 14.8).

В гидромуфте или гидротрансформаторе насосное колесо получает вращение от вала дизеля, а турбинное колесо вращается за счёт энергии потока рабочей жидкости, нагнетаемой рабочим колесом.

ДИЗЕЛЬНЫЕ ПОЕЗДА, АВТОМОТРИСЫ, МОТОВОЗЫ И ГАЗОТУРБОВОЗЫ.

Дизельным поездом называется постоянно сформированный состав с одним или двумя моторными вагонами и дизельной силовой установкой. В настоящее время на ж\д в основном эксплуатируются четырёхвагонные дизельные поезда с гидравлической передачей ДР1, выпущенные Рижским вагоностроительным заводом.

Конструкционная скорость – до 120 км\час.

Автомотриса представляет собой самодвижущийся вагон с двигателем внутреннего сгорания дизельного или карбюраторного типа, предназначенный для пассажирских или почтовых перевозок. Передача – механическая, электрическая или гидравлическая.

Мотовозом называетсялокомотив небольшой мощности, предназначенный для маневровой работы на железнодорожных станциях и подъездных путях промышленных предприятий.

Газотурбовозом называетсялокомотив, у которого первичным двигателем является газовая турбина. Преимущество — работает на дешевых сортах жидкого топлива. Недостаток – невысокий КПД.

ГЛАВА 15. ПАРОВОЗЫ.

Паровоз приводится в движение паровой машиной, преобразующей тепловую энергию пара в механическую работу. Для приготовления пара служит котёл, в топке которого при давлении и температуре сжигается твёрдое или жидкое топливо. Запас воды, топлива и смазки хранится в специальной повозке, сцеплённой с паровозом и называемой тендером.

Образующийся в котле пар собирается в верхней части котла и в специальном колпаке (сухопарнике), далее по специальным трубкам подводится к цилиндрам паровой машины, а затем пар давит на поршень то с одной то с другой стороны, и это приводит в движение шатунно-кривошипный механизм, которое передается на ведущую ось.

СНОВОНЫЕ ЧАСТИ ПАРОВОЗА

Котел паровоза состоит из топки, цилиндрической части и дымовой коробки. Топка имеет внутреннюю (огневую) коробку и наружную – кожух топки.

Паровая машина состоит из цилиндра движущего (дышлового) и парораспределительного механизмов. В состав движущего механизма входит – поршень, поршневой шток, параллель, ползун, поршневое дышло (шатун) и кривошип.

Экипажная часть паровозапредназначена для размещения парового котла, паровой машины, ходовых частей паровоза, ударно-тяговых приборов и тормозного оборудования.

Источник