Тема 4.3 Вспомогательные и специальные машины постоянного тока

Возбудители и вспомогательные генераторы. Электродвигатели привода компрессора.

Литература: [2] с.25-31.

Методические рекомендации

Вспомогательные электрические машины предназначены для обслуживания собственных нужд подвижного состава: получения сжатого воздуха; освещения и питания цепей управления; вентиляции оборудования и получения электроэнергии для независимого возбуждения тяговых электродвигателей в режиме электрического торможения.

Машины постоянного тока применяют в качестве электродвигателей и генераторов. Электродвигатели постоянного тока имеют хорошие регулировочные свойства, значительную перегрузочную способность и позволяют получать как жесткие, так и мягкие механические характеристики. Поэтому их широко используют для привода различных механизмов на транспорте. Двигатели небольшой мощности применяют во многих системах автоматики.

Конструкция двигателей постоянного тока сложнее и их стоимость выше, чем асинхронных двигателей. Однако в связи с широким применением автоматизированного электропривода и тиристорных преобразователей, позволяющих питать электродвигатели постоянного тока регулируемым напряжением от сети переменного тока, эти электродвигатели широко используют в различных отраслях.

Генераторы постоянного тока ранее широко использовались для питания электродвигателей постоянного тока в стационарных и передвижных установках, а также как источники электрической энергии для заряда аккумуляторных батарей, для электроснабжения различных электрических потребителей на подвижном составе.

Недостатком машин постоянного тока является наличие щеточно-коллекторного аппарата, который требует тщательного ухода в эксплуатации и снижает надежность работы машины. Поэтому в последнее время генераторы постоянного тока на транспорте вытесняются синхронными генераторами, работающими совместно с полупроводниковыми выпрямителями.

На подвижных составах переменного тока применяют коллекторные электродвигатели, питающиеся от вспомогательной обмотки тягового трансформатора через выпрямитель. Пуск их осуществляется также контакторами при включенных балластных резисторах.

На подвижном составе применяют следующие вспомогательные машины:

- мотор-компрессоры для питания сжатым воздухом тормозной системы ПС и электропиевматической аппаратуры;

- мотор-веитиляторы для принудительной вентиляции оборудования с целью получения большой мощности ПС при минимальной его массе. На ПС мотор-вентиляторы подают воздух в пассажирские помещения, причем зимой этот воздух предварительно нагревается калориферами отопления;

- генераторы управления для питания цепей управления и освещения и зарядки аккумуляторной батареи;

- мотор-генераторы (возбудители), устанавливаемые на электровозах постоянного тока с рекуперативным торможением для питания обмоток возбуждения тяговых двигателей в режиме рекуперации;

- масляные и водяные насосы, которые обеспечивают циркуляцию жидкости в системе охлаждения тяговых трансформаторов, сглаживающих реакторов;

- делители напряжения для питания электродвигателей вспомогательных машин, рассчитанных на напряжение 1500 В, и вращения генераторов управления.

Вспомогательные машины работают с примерно постоянной частотой вращения и вращающим моментом, за исключением мотор-компрессоров, момент вращения которых зависит от давления воздуха в пневматической сети. Электродвигатели, применяемые в качестве привода этих машин, имеют высокие технико-экономические показатели, обладают достаточной надежностью, просты в обслуживании. Надежность электродвигателей определяется, прежде всего, достаточным запасом по пусковому моменту, перегрузочной способностью, простотой схемы включения, надежностью коммутационной и защитной аппаратуры.

Вопросы для самоконтроля:

1 Расскажите о назначении вспомогательных электрических машин на подвижном составе.

2 Назовите вспомогательные машины, которые применяются на подвижном составе ГЭТ.

Раздел 5 Тяговые машины переменного тока