ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ ТЕПЛОВОЗА ⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 7
1. Цель работы:изучить устройство и принцип действия электрической передачи тепловоза. Назначение основных элементов, входящих в состав передачи Тяговые электродвигатели 1—6 тепловоза ТЭМ2, соединенные в две параллельные группы, получают питание от тягового генератора постоянного тока Г через главные контакты поездных контакторов П1 и П2. Схема тепловоза предусматривает две ступени ослабления возбуждения тяговых электродвигателей. Обеспечивается это подключением параллельно их обмоткам возбуждения С1 — С2 через контакты контакторов ослабления возбуждения Ш1— 1114 резисторов С Я/7 и С1114. Коэффициент 208 ослабления возбуждения электродвигателей 1- и 2-й ступеней равен соответственно 48 и 25 %. Тяговый генератор получает возбуждение от возбудителя В, имеющего смешанное возбуждение: независимое от вспомогательного генератора ВГ и параллельное от якоря В. Дифференциальная обмотка возбуждения 01—02 включена последовательно в цепь обмотки якоря генератора Г. При пуске дизеля Г работает в режиме электродвигателя с последовательным возбуждением; при этом пусковая обмотка ПГ1 — ПГ2 получает питание от аккумуляторной батареи БА. Подключение генератора 1 к батарее осуществляется контактами пусковых контакторов Д1 и Д2. На тепловозе ТЭМ2 применен диодный блок заряда батареи ДЗБ, который позволяет подзаряжать БА от генератора ВГ во время работы дизеля и предотвращает ее разряд через ВГ. На тепловозах ТЭМ2 более раннего выпуска эту функцию выполняет реле обратного тока и контактор заряда батареи. Основные электрические аппараты тепловоза (реверсор, контакторы, реле и т. д) установлены в аппаратной камере. Все автоматические выключатели — предохранители, тумблеры, кнопки, контрольно-измерительные приборы и сигнальные лампы размещены на пультах управления. На тепловозе ТЭМ2 на пульте управления установлена и панель плавких предохранителей Пр1 и Пр5. Некоторые электрические аппараты (электропневматические вентили, термореле, реле давлении масла и др.) установлены в машинном отделении, шахте охлаждающего устройства, непосредственно на дизеле. Провода цепей управления и освещения собраны на рейках в аппаратной камере и на пультах управления. В камере установлены сборные рейки 1—3 и 7—8, зажимы которых на схемах изображены кружками черными, а в пультах зажимы реек 4 -6 показаны светлыми. Зажимы реек в виде наполовину зачерненного кружка расположены в коробках, установленных в кабине машиниста или машинном отделении тепловоза. Зажимы всех реек обозначены дробью, числитель которой указывает номер рейки, а знаменатель - номер зажима.
Функциональные схемы электрической передачи
Схемы электрических машин
Рис.2 а) и б).Тяговый генератор и тяговый электродвигатель.
Имея общее представление об электромагнитной индукции, рассмотрим принцип действия простейшего генератора (рис. 2 А). Проводник в виде рамки из медной проволоки укреплен на оси и помещен в магнитное поле. Концы рамки присоединены к двум изолированным одна от другой половинам (полукольцам) одного кольца. Контактные пластины (щетки) скользят по этому кольцу. Такое кольцо, состоящее из изолированных полуколец, называют коллектором, а каждое полукольцо — пластиной коллектора. Щетки на коллекторе должны быть расположены таким образом, чтобы они при вращении рамки одновременно переходили с одного полукольца на другое как раз в те моменты, когда э.д.с, индуктируемая в каждой стороне рамки, равна нулю, т. е. когда рамка проходит свое горизонтальное положение. С помощью коллектора переменная э.д.с, индуктируемая в рамке, выпрямляется, и во внешней цепи создается постоянный по направлению ток. Присоединив к контактным пластинам внешнюю цепь с электроизмерительным прибором, фиксирующим величину индуктируемого тока, убедимся, что рассмотренное устройство действительно является генератором постоянного тока. В любой момент времени t э.д.с. Е (рис 3), возникающая в рабочей стороне Л рамки, противоположна по направлению э.д.с, возникающей в рабочей стороне Б. Направление э.д.с. в каждой стороне рамки легко определить, воспользовавшись правилом правой руки. Э.д.с, индуктируемая всей рамкой, равна сумме э.д.с, возникающих в каждой ее рабочей стороне. Величина э.д.с в рамке непрерывно изменяется. В то время, когда рамка подходит к своему вертикальному положению, количество силовых линий, пересекаемых проводниками в 1 с, будет наибольшим и в рамке индуктируется максимальная э.д.с. Когда рамка проходит горизонтальное положение, ее рабочие стороны скользят вдоль силовых линий, не пересекая их, и э.д.с. не индуктируется. В период движения стороны Б рамки к южному полюсу магнита (рис. 3, а, б) ток в ней направлен на нас. Этот ток проходит через полукольцо, щетку 2, измерительный прибор к щетке /ив сторону А рамки. В этой стороне рамки ток индуктируется в направлении от нас. Своего наибольшего значения э.д.с. в рамке достигает тогда, когда стороны ее расположены непосредственно под полюсами (рис. 3, б). Рис.3.Схема работы генератора постоянного тока. При дальнейшем вращении рамки э.д.с. в ней убывает и через четверть оборота становится равной нулю (рис. 3, в). В это время щетки переходят с одного полукольца на другое. Таким образом, за первую половину оборота рамки каждое полукольцо коллектора соприкасалось только с одной щеткой. Ток проходил по внешней цепи в одном направлении от щетки 2 к щетке 1. Будем продолжать вращать рамку. Электродвижущая сила в рамке снова начинает возрастать, так как ее рабочие стороны будут пересекать магнитные силовые линии. Однако направление э.д.с. изменяется на противоположное, потому что проводники пересекают магнитный поток в обратном направлении. Ток, индуктируемый в стороне А рамки, направлен теперь на нас. Но ввиду того, что рамка вращается вместе с коллектором, полукольцо, соединенное со стороной А рамки, соприкасается теперь не со щеткой 1, а со щеткой 2 (рис. 3, г) и по внешней цепи проходит ток того же направления, как и во время первой половины оборота. Следовательно, коллектор выпрямляет ток, т. е. обеспечивает прохождение индуктируемого тока во внешней цепи в одном направлении. К концу последней четверти оборота (рис. 3, д) рамка возвращается в первоначальное положение (см. рис. 3, а), после чего весь процесс изменения тока в цепи повторяется. Таким образом, между щетками 2 и 1 действует постоянная по направлению э.д.с, и ток по внешней цепи всегда проходит в одном направлении — от щетки 2 к щетке 1. Хотя этот ток остается постоянным по направлению, он меняется по величине, т. е. пульсирует. Такой ток практически трудно использовать. Электрические машины, преобразующие электрическую энергию в механическую, называются электродвигателями. Подведем к рассмотренному ранее простейшему генератору питание от постороннего источника электрической энергии (рис. 2 Б). При положении рамки, показанном на этом рисунке, ток проходит по стороне А и по стороне Б. Известно, что на проводник с током, помещенный в магнитное поле, действует сила, направление которой определяется по правилу левой руки: если держать ладонь левой руки так, чтобы в нее входили магнитные силовые линии поля, а вытянутые четыре пальца были обращены по направлению тока в проводнике, то отогнутый большой палец укажет направление действия этой силы. Применив правило левой руки для рассматриваемого случая, определим, что на сторону рамки В действует сила F1 направленная вверх, а на сторону рамки А—сила F2 направленная вниз. Силы F1 и F2, действующие на рамку, называются парой сил. Под действием вращающего момента, создаваемого этой парой сил, рамка поворачивается против часовой стрелки. Дойдя до вертикального положения, рамка по инерции повернется дальше. Теперь щетка Щ1 касается уже коллекторной пластины К2, а щетка Щ2 — коллекторной пластины К1. Благодаря этому направление тока в рамке изменяется и образуется пара сил, под действием которой рамка продолжает поворачиваться против часовой стрелки. Таким образом, рамка, получая электрическую энергию, будет непрерывно вращаться. Рамка может приводить в движение любой механизм, т. е. в данном случае работает в качестве электродвигателя. Следовательно, машина постоянного тока обладает свойством обратимости и может работать как в качестве генератора, так и в качестве электродвигателя. Поэтому генераторы и электродвигатели имеют в принципе одинаковую конструкцию. Основными частями электрического двигателя постоянного тока являются якорь с обмоткой и коллектором и магнитная система, состоящая из остова двигателя и полюсов с катушками обмоток возбуждения. Подвод электрического тока к коллектору двигателя осуществляется электрографитными щетками, установленными в щеткодержателях. Если требуется изменить направление вращения якоря, то необходимо пересоединить обмотки электродвигателя так, чтобы ток изменил свое направление в обмотке якоря или в обмотке возбуждения. При одновременном изменении направления тока в обмотках якоря и возбуждения направление вращения не изменится. В этом легко убедиться, использовав правило левой руки.
Выводы по работе: в ходе работы, изучили устройство и принцип действия электрической передачи тепловоза. Подпись студента _________________________ Преподаватель ____________________________ Дата защиты ______________________________
Работа № 7 Дата проведения___________
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|