Раздел III. Технология технического обслуживания расщепителя фаз

Назначение расщепителя фаз

Асинхронный расщепитель фаз (ФР) типа НБ-455А служит для преобразования однофазного напряжения (380 В, 50 Гц) обмотки собственных нужд тягового трансформатора в трехфаз­ное напряжение той же величины. Он работает как однофазный асинхронный двигатель и одновременно как трехфазный генера­тор переменного тока.

Технические характеристики НБ-455А

Напряжение, В............................................................................ 380

Мощность трехфазной нагрузки

в системе расщепителя фаз с емкостью 2700 мкФ, кВА........... 210

Токи расщепителя фаз при напряжении 380 В,

емкости 2700 мкФ и мощности 210 кВА в фазах, А

С1-М2.......................................................................................... 154

С2-М2.......................................................................................... 110

СЗ-С4............................................................................................ 77

Частота вращения ротора, об/мин........................................... 1490

Класс изоляции по нагревостойкости........................................... В

Масса, кг..................................................................................... 690

 

Принцип работы расщепителя фаз

Любой однофазный асинхронный двигатель не может самостоятельно запуститься так как у него нет вращаю­щегося магнитного потока статора Ф_с, а наблюдается только пуль­сирующий магнитный поток статора. Но если ротор однофазно­го асинхронного двигателя раскрутить в любую сторону, то он будет продолжать вращаться и создавать свой вращательный мо­мент

Устройство ФР аналогично устройству трехфазного асинхронно­го двигателя, только его статор имеет две обмотки: двигательную об­мотку с выводами С1-С2 и генераторную обмотку с выводами СЗ-С4, уложенные в трех пазах сердечника статора под углом 90° друг к другу, чтобы был пространственный сдвиг обмоток статора.

Работа ФР при пуске. При пуске ФР генераторная обмотка используется как пусковая обмотка, она включается пусковым контактором 119 последовательно с пусковым сопротивлением R6, равным 0,75 Ом, и параллельно половине двигательной обмотки. Затем включается контактор 125 и под действием переменного на­пряжения 380 В от обмотки собственных нужд тягового трансфор­матора по двигательной и по генераторной обмоткам ФР пойдет переменный ток, сдвинутый по фазе на 45 электрических градусов, за счет пускового сопротивления.

Тогда внутри статора образуется Ф_с, (так как выполнены оба условия его образования: сдвиг обмоток в пазах сердечника и сдвиг токов во времени в этих обмотках), и ротор ФР начинает вращаться.

Когда ротор ФР достигнет частоты вращения 1380 об/мин, то за счет срабатывания двухобмоточного реле на панели пуска рас­щепителя фаз ППРФ-300 (249) произойдет автоматическое отклю­чение пускового контактора 119. Отключившись, контактор 119 прервет цепь протекания тока по генераторной обмотке ФР, но ротор ФР будет продолжать вращаться как ротор однофазного асинхронного двигателя за счет протекания переменного тока по одной моторной обмотке ФР через включенный контактор 125.

Работа ФР после пуска. После запуска ФР его ротор продолжает вращаться и по его проводникам идет ток, который порождает вок­руг них магнитный поток ротора Ф_рот, который вращается вместе с ротором.

Этот вращающийся Ф пересекает изнутри генераторную обмотку ФР и наводит в ней ЭДС (Е_1СИ = 220 В), сдвинутую во времени на 90 электрических градусов относительно напряжения обмотки собствен­ных нужд, так как генераторная и двигательная обмотки ФР уложены под углом 90° друг к другу в пазах сердечника статора.

Между концом генераторной обмотки «Г» и фазами «А» и «X» об­мотки собственных нужд тягового трансформатора образуются два новых линейных напряжения 380 В, которые вместе с напряжением обмотки собственных нужд образуют трехфазное напряжение 380 В.

Для улучшения симметрии, полученного с помощью ФР трех­фазного напряжения, между фазами «Г» и «X» включены конден­саторы 165-168, 171 по 500 мкФ после контактора каждой вспо­могательной машины МВ1-МВ4, МК соответственно.

 

Устройство расщепителя фаз

Расщепитель фаз типа НБ-455А выполнен на базе асин­хронного трехфазного электродвигателя АЭ92-4 и имеет в целом та­кую же конструкцию, изменены только обмотки статора, который имеет две обмотки: двигательную обмотку с выводами С1-С2, состоящую из двух частей (28 витков и 44 витка) и генератор­ную обмотку с выводами СЗ-С4 (54 витка). Все обмотки уложены в пазах сердечника статора (60 пазов) под углом 90° друг к другу.

В холодном состоянии ФР может находиться под током к.з. при неподвижном роторе или при затяжном пуске не более 20 с при на­пряжении 280 В и не более 6 с при напряжении 460 В.

Повторное включение при токе к.з. недопустимо и, в крайнем случае, мо­жет быть произведено через 10 мин.

На электровозах ВЛ80^С с № 2654 в качестве ФР используется асинхрон­ный электродвигатель типа AH3-225L4, который отличается от двигателя АЭ92-4 только номинальной мощностью (55 кВт) и климатическим исполне­нием (УХЛ). При этом в схеме электровоза отсутствуют пусковые резистор R6 и контактор 119.