Назначение, устройство и работа регулировочного реостата регулятора мощности (RPM)

Регулятор мощности, являющийся частью объединенного регулятора дизеля тепловоза ЧМЭЗ - обеспечивает защиту дизеля от перегрузок. Этот регулятор состоит из регулировочного реостата и ряда механических элементов.

Регулировочный реостат (Рис.188, а) - смонтирован в металлической коробке 1, к задней стенке которой через текстолитовый фланец 3 прикреплена изоляционная панель 2. На ней укреплены 20 трубчатых резисторов 8 типа «Тесла-602» и 24 неподвижных латунных контакта 7, расположенных по окружности.

Резисторы прикреплены к панели шпильками 11 (М4), причем три шпильки используются также для крепления собирательной кольцевой
шины 14. Все резисторы соединены последовательно-параллельно и подключены к неподвижным контактам. На монтажной схеме соединения резисторов (Рис.188, б) неподвижные контакты обозначены цифрами 1, 2, 17 - 37 (один контакт не используется).

Между неподвижными контактами 7 и шиной 14 (см. рис.188, а) размещено подвижное контактное устройство, представляющее собой стальной корпус 12 с двумя электрощетками 9, между которыми поставлена пружина 10. Корпус 12 вставлен в вырез текстолитового держателя 13 и укреплен на нем болтом, хвостовик которого используется для крепления шунтов обеих щеток. Держатель посредством шпонки укреплен на конце валика 4. На другом конце валика имеется шестерня 5, входящая в зацепление с зубчатым сегментом 18 регулятора мощности. Подшипником для валика служит бронзовая втулка 6, запрессованная во фланец 3. В собранном виде реостат закрыт крышкой 16 и прикреплен четырьмя болтами к верхнему корпусу 19 объединенного регулятора дизеля.

В верхнем корпусе 19 объединенного регулятора дизеля (ОРД) размещены все механические элементы регулятора мощности (Рис.188, в), к которым относятся:

- ограничительный кулачок 22, жестко укреплен на кулачковом валу 23;

- рычаг 24 с роликом;

- ограничительная 25 и передаточная 26 штанги;

- коромысло 29;

- двуплечий рычаг 21;

- пружина 20.

Рис. 188. Реостат регулятора мощности типа OR12 (а), монтажная схема соединения его резисторов (б), схема работы регулятора мощности (в), принципиальная схема работы подвижного контактного устройства (г):

1 – металлическая коробка; 2 – изоляционная панель; 3 – текстолитовый фланец; 4 – валик;
5 – шестерня; 6 – бронзовая втулка; 7 – неподвижный латунный контакт; 8 – трубчатый резистор; 9 – электрощетки; 10, 20 – пружины; 11 – шпилька; 12 – корпус; 13 – текстолитовый держатель; 14 – кольцевая шина; 15 – плоская пружина; 16 – крышка; 17 – резиновое уплотнение; 18 – зубчатый сегмент; 19 – верхний корпус регулятора дизеля; 21, 27 – двуплечие ры-чаги; 22 – ограничительный кулачок; 23 – кулачковый вал; 24 – рычаг с роликом; 25 – ограничительная штанга; 26 – передаточная штанга; 28 – регулировочный вал; 29 – коромысло; 30 – поршень гидроусилителя.

Рычаг 24 шарнирно укреплен на корпусе 19, а коромысло 29 – укреплено на конце штока, изготовленного за одно целое с поршнем 30 гидроусилителя.

Ограничительная штанга 25 расположена между рычагами 24 и 27. Рычаг 27 жестко укреплен на регулировочном валу 28.

Передаточная штанга 26 опирается на длинное плечо коромысла 29. Верхний конец штанги шарнирно соединен с двуплечим рычагом 21, который качается на оси, установленной в приливах корпуса 19. Одно плечо рычага 21 нагружено пружиной 20, второй конец которой прикреплен к внутренней стенке корпуса 19. Ко второму плечу рычага 21 двумя болтами прикреплен зубчатый сегмент 18, входящий в зацепление с шестерней 5 регулировочного реостата.

Работа регулятора мощности. Объединенный регулятор дизеля (ОРД) - обеспечивает постоянную для данной позиции частоту вращения коленчатого вала прежде всего за счет изменения количества топлива, подаваемого в цилиндры дизеля. Поэтому, работа регулятора мощности начинается в тот момент, когда мощность всех потребителей превысит мощность, развиваемую дизелем при максимальной для данной позиции подаче топлива. Это может произойти при трогании тепловоза с места и движении его со скоростью ниже расчетной, а также вследствие низких температур обмоток электрических машин, неблагоприятных погодных условий (пониженное атмосферное давление, повышенная влажность воздуха), неисправностей самого дизеля.

При работе дизеля без перегрузки - между роликом рычага 24 и ограничительным кулачком 22 имеется зазор, позволяющий увеличивать подачу топлива в цилиндры. Перемещающийся вверх поршень 30 гидроусилителя правым плечом коромысла 29 воздействует на рычаг 27 и поворачивает по часовой стрелке регулировочный вал 28, связанный с валом управления рейками топливных насосов. С увеличением подачи топлива этот зазор уменьшается, так как вместе с коротким плечом коромысла 29 поднимается ограничительная штанга 25, поворачивающая рычаг 24. Увеличение подачи топлива будет происходить только до тех пор, пока ролик рычага 24 не упрется в ограничительный кулачок 22 (такое положение изображено на рис. 188, в). Эксцентриковая форма кулачка обеспечивает различные в зависимости от позиций контроллера максимальные подачи топлива.

Если подача топлива (на любой из позиций) достигла максимального значения (т.е. короткое плечо коромысла 29 через ограничительную штангу 25 и рычаг 24 с роликом упирается в кулачок 22), а нагрузка на дизель продолжает возрастать, то при перемещении силового поршня 30 гидроусилителя вверх начинает подниматься длинное плечо коромысла, которое передаточной штангой 26 поворачивает рычаг 21, преодолевая усилие пружины 20. Зубчатым сегментом 18 рычаг поворачивает шестерню 5 вместе с держателем 13 (см. рис.188, а). При этом одна их щеток 9 скользит по неподвижным контактам 7, а другая – скользит по кольцевой шине 14, в результате чего меняется сопротивление регулировочного реостата, включенного в цепь обмотки параллельного возбуждения возбудителя.

Провода 62 и 64 из цепей управления (см. принципиальная схема электрооборудования) через штепсельный разъем связаны с двумя проводами внутри реостата, один из которых соединен с неподвижными контактами 1, 36 и 37, а другой – с неподвижным контактом 2, соединенным перемычкой с кольцевой шиной (см. рис.188, б). При нормальной нагрузке на дизель контакты 1 и 2 соединены через щетки, т.е. все резисторы регулировочного реостата выведены (положение 0 на рис.188, г). Из 20-ти резисторов сопротивлением по 27 Ом каждые первые 14 резисторов разделены на три равные части, а последующие три на две.

При повороте держателя на первоначальный угол, т.е. при переходе щетки с контакта 1 на контакт 17 (положение А на рис.188, г) в цепь самовозбуждения возбудителя вводится добавочное сопротивление 1,8 Ом (пять параллельно соединенных резисторов по 9 Ом).

При переходе щетки на контакт 18 сопротивление увеличится вдвое, а при переходе щетки на контакт 19 - втрое (положения Б и В на рис.188, г).

В зависимости от угла поворота подвижного контактного устройства сопротивление, вводимое в цепь самовозбуждения возбудителя, колеблется от нуля до 156 Ом (на принципиальной схеме электрооборудования резисторы регулировочного реостата обозначены RPM). За счет снижения возбуждения возбудителя мощность, отбираемая тяговым генератором, уменьшается, т.е. перегрузка дизеля устраняется. Нагрузка на дизель снижается до тех пор, пока не будет восстановлена частота вращения коленчатого вала, соответствующая данной позиции.

Eсли во время работы реостата подвижное контактное устройство по инерции повернется на несколько больший угол, то электрическая цепь не разомкнётся, так как контакт 1 соединен перемычками с расположенными рядом контактами 37 и 36, а контакт 2 с контактом 35; ширина щетки превышает расстояние между контактами.

В том случае, если реостат неисправен, его можно выключить из схемы переключателем «Регулятор мощности и охлаждения». В положении «Выключено» контакты ВВО1 переключателя (развертка переключателей см. рис.140, б) замыкаются, шунтируя все резисторы регулировочного реостата, а контакты ВВО2 размыкаются, вводя дополнительный резистор R84 (см. принципиальная схема электрооборудования) в цепь обмотки независимого возбуждения возбудителя. Тем самым частично снижается мощность тягового генератора, что исключает возможность перегрузки дизеля.