Выбор вспомогательных машин приводов насосов, вентиляторов и тормозного компрессора

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; n_д – сигнал, пропорциональный числу оборотов коленчатого вала дизеля; h_р – сигнал, пропорциональный положению реек топливных насосов высокого давления; U_ТГ, I_ТГ – 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