В качестве привода тепловозных топливоподкачивающих и маслопрокачивающих насосов, а также вентиляторов кузова и калориферов чаще всего используются электродвигатели постоянного тока небольшой мощности серии П. Эти машины выпускаются на рабочее напряжение 75 или 110 В в широком спектре мощностей – от 0,2 до 12 кВт (табл. 2).
Таблица 2
Основные технические параметры электродвигателей серии П
Показатель | П11М | П21М | П22М | П32М | П42М | П51М | П61М | |||||
Мощность, кВт | 0,2 | 0,5 | 0,29 | 0,66 | 0,5 | 0,66 | 1,4 | 0,95 | 2,2 | 4,6 | 7,4 | |
Напряжение, В | ||||||||||||
Ток, А | 4,2 | 9,9 | 4,05 | 8,2 | 9,6 | 8,4 | 24,2 | 11,07 | 24,5 | 53,3 | 83,6 | |
Частота вращения, об/мин |
Машины малой мощности типа П11М обычно используют в качестве привода калорифера. Для вращения топливоподкачивающих насосов применя-ют более мощные машины типа П21М, а для маслопрокачивающих – П42М или П51М, обладающих еще большей мощностью. При выборе типа электрической машины для тех или иных нужд необходимо, прежде всего, задаваться величиной рабочего напряжения, приведенной в задании, а также соблюдать соответствие мощности выбираемой машины ее предполагаемым функциям.
а)
б)
Рис. 1. Схемы передач постоянного (а) и переменно-постоянного тока (б): ВГ – вспомогательный генератор; В – возбудитель; ОВ – обмотки возбуждения; ТГ – тяговый генератор; ТЭД – тяговый электродвигатель; П – силовой контакт поездного контактора; ТПН, ТПТ – трансформаторы постоянного напряжения и тока; С-Г – стартер-генератор; СВ – синхронный возбудитель; УВВ – управляемый выпрямитель возбуждения; СТГ – синхронный тяговый генератор; ВУ – выпрямительная установка; nд – сигнал, пропорциональный числу оборотов коленчатого вала дизеля; hр – сигнал, пропорциональный положению реек топливных насосов высокого давления; UТГ, IТГ – сигналы, пропорциональные напряжению и току тягового генератора
Для охлаждения дизеля на тепловозах с передачей переменно-постоянного тока чаще всего применяют специальные трехфазные асинхронные двигатели серий АМВ и АДВ. Они имеют встраиваемое исполнение и малые габариты, подключают такие машины напрямую к выходам трехфазных обмоток тягового синхронного генератора. Обычно устанавливают четыре мотор-вентилятора над секцией холодильной камеры тепловоза, которых достаточно для эффективного охлаждения дизеля. Параметры таких мотор-вентиляторов приведены в табл. 3.
На магистральных тепловозах с передачей постоянного тока в расчетно-графической работе рекомендуется принимать механический привод вентилятора холодильной камеры дизеля. Это обусловлено слишком большой нагрузкой на вспомогательный генератор, которая оказывалась бы в случае использования двигателей постоянного тока большой мощности для привода вентиляторов холодильной камеры.
Таблица 3
Основные технические параметры асинхронных электродвигателей
серий АМВ и АДВ
Показатель | АМВ-37 | АДВ-3702 |
Мощность, кВт | ||
Напряжение линейное, В | 228/394 | 340/560 |
Частота, Гц | ||
Ток, А | 125/72,2 | 76/52 |
Частота вращения, об/мин | 1960/1980 |
Охлаждение выпрямительной установки и тяговых электродвигателей осуществляется мотор-вентиляторами с использованием электродвигателей постоянного и переменного тока мощностью не менее 7 кВт (для выпрямительных установок) и 20…40 кВт (охлаждение ТЭД, мощность зависит от мощности тепловоза). На тепловозах с передачей постоянного тока для охлаждения ТЭД обычно использовали вентиляторы с механическим приводом от коленчатого вала дизеля. Это обусловлено достаточно большой мощностью электродвигателей постоянного тока, которые можно было бы использовать для привода таких вентиляторов, в связи с чем почти вся свободная мощность вспомогательного генератора затрачивалась бы только на питание этих двигателей. Однако, на ряде тепловозов для питания электродвигателей вентиляторов устанавливали специальный генератор небольшой мощности. В расчетно-графической работе для передачи постоянного тока следует выбрать такой вариант организации охлаждения ТЭД. В качестве специального генератора может быть выбрана, например, машина постоянного тока В-600 (табл. 7), имеющая достаточную мощность и величину напряжения для питания электродвигателей серии П повышенной мощности (табл. 4). При этом рекомендуется выбирать двигатели меньшей мощности для маневровых тепловозов, а большей – для магистральных.
На тепловозах с передачей переменно-постоянного тока помимо ТЭД необходимо также организовать охлаждение выпрямительной установки. Для этих целей обычно используют специально разработанные для железнодорожного транспорта асинхронные двигатели. Машины серии 4АЖ устанавливаются для охлаждения ТЭД, а серии АЖ – для охлаждения выпрямительной установки. Основные показатели рассмотренных двигателей приведены в табл. 4.
Таблица 4
Основные технические параметры электродвигателей вентиляторов
Показатель | АЖ 160М | 4АЖ 225 | П62М | П71 | П72 |
Род тока | переменный | переменный | постоянный | постоянный | постоянный |
Мощность, кВт | 7,5 | ||||
Напряжение, В | 305/530 | ||||
Частота, Гц | – | – | – | ||
Частота враще-ния, об/мин |
Тормозной компрессор тепловоза приводится во вращение разными способами. На тепловозах с передачей постоянного тока и напряжением вспомогательных цепей 75 В обычно был реализован механический привод компрессора посредством редуктора от коленчатого вала дизеля. Сам компрессор, получая постоянное вращение, переходил из режима холостого хода в режим нагнетания с помощью специального регулятора давления. Такая организация привода компрессора обусловлена трудностями выбора подходящих для этих целей электродвигателей постоянного тока требуемой мощности на напряжение 75 В, а также недостаточной мощностью вспомогательного генератора, который должен был бы осуществлять питание такого электродвигателя. В расчетно-графической работе в случае использования на заданном тепловозе вспомогательного генератора на напряжение 75 В рекомендуется принять механический привод тормозного компрессора. На тепловозах, имеющих в своем составе вспомогательный или стартер-генератор с рабочим напряжением 110 В целесообразно использовать в качестве привода тормозного компрессора специальные машины постоянного тока (табл. 5). Мощность таких генераторов достаточна, чтобы осуществлять питание цепей управления и вспомогательных машин тепловоза, а также электродвигатель привода тормозного компрессора.
Таблица 5
Основные технические параметры электродвигателей привода тормозных компрессоров
Показатель | П2К | 2П2К |
Мощность, кВт | ||
Напряжение, В | ||
Ток, А | ||
Частота вращения, об/мин |