Возбудитель

На генераторе ДГС-81-4ЩФ2 поставлен возбудитель типа ВС-13/7, который служит для питания обмотки возбуждения генератора постоянным током.

Технические и обмоточные данные возбудителя даны в приложении 3.

Возбудитель конструктивно составляет одно целое с генератором. Он состоит из корпуса 10 (рис. 71), полюсов 7 с катушками, якоря 6 и траверсы 3 со щеткодержателями.

Корпус (станина) возбудителя представляет собой чугунную отливку, прикрепленную четырьмя болтами 11 к переднему подшипниковому щиту 49 генератора.

С внутренней стороны к корпусу прикреплены болтами 8 полюсы 7 с катушками. Полюсы набраны из листов стали толщиной 1 мм и стянуты заклепками.

Катушки 5 (рис. 73) полюсов намотаны на каркасе из круглого провода марки ПБО и пропитаны изоляционным лаком. Между обмоткой и каркасом проложена изоляция из электрокартона и миканита. Катушки полюсов соединены между собой последовательно проводами 8 и 9. Концы 10 катушек полюсов выведены к коробке выводов возбудителя.

Якорь возбудителя, смонтированный на чугунной втулке 24 (рис. 74), насаживается на выступающий наружу передний конец вала ротора генератора.

От проворачивания на валу ротора генератора якорь удерживается шпонкой. Осевое перемещение якоря устраняется шайбой 52 (рис. 71), закрепляемой болтом 53.

Сердечник 13 якоря (рис. 74), состоящий из отдельных листов электротехнической стали марки Э1А или Э1АА толщиной 0,5 мм, запрессован на втулке посредством двух нажимных шайб 10 и 15, закрепленных стальным стопорным кольцом 23.

Рис. 73. Корпус возбудителя в сборе:

1 — станина; 2 — болт; 3 — полюс возбудителя; 4 — болт крепления полюса возбудителя; 5 — катушка полюса; 6 — изоляционная прокладка; 7 — винт; 8, 9 и 12 соединительные провода; 10 — выводные концы катушек; 11 — изоляционная втулка; 13 — подъемное кольцо.

Рис. 74. Якорь возбудителя:

1 — гайка специальная; 2 и 7 — бандажи из крученого шнура; 8 и 6 — конусные нажимные кольца; 7—пластина коллектора; 5 — манжета; 8 — концы обмотки якоря; 9, 11, 12, 14 и 19 — бандажи из стальной проволоки; 10 и 15 — нажимные шайбы; 13 — сердечник якоря; 16 — крепление изоляции лобовой части; 17 —изоляция лобовой части; 18 — скоба крепления; 20 —прокладка изоляционная под бандаж; 21 — прокладка изоляционная; 22 — обмотка якоря; 23 — стальное стопорное кольцо; 24 — чугунная втулка; 25 — миканитовая прокладка.

Пазы якоря открытые. Обмотка 22 якоря волновая, шаблонная, из круглого обмоточного провода марки ПБД. Секции удерживаются в пазах при помощи бандажей 9, 11, 12, 14 и 19 из стальной проволоки. Бандажи предохраняют обмотку якоря от выпучивания под влиянием центробежных сил, возникающих при вращении якоря. Обмотка якоря пропитана изоляционным лаком.

Коллектор якоря возбудителя представляет собой цилиндр, набранный из пластин (ламелей) 4, имеющих форму ласточкина хвоста. Пластины изготовлены из электролитической меди, собраны на чугунной втулке 24 якоря и стянуты на ней нажимными конусными кольцами 3 и 6 и гайкой 1. Каждая пластина коллектора изолирована от соседних пластин миканитовыми прокладками 25, а от нажимных колец — миканитовыми манжетами 5.

К пластинам коллектора припаяны концы 8 секций обмотки 22 якоря, которые дополнительно закреплены бандажом 7 из крученого шнура. Коллектор закрыт кожухом, имеющим жалюзи 1 (рис. 71).

Траверса возбудителя в сборе со щеткодержателями установлена в расточке корпуса возбудителя и представляет собой фигурное разрезное чугунное кольцо. На плоскости кольца имеются четыре площадки с нарезными отверстиями для болтов, служащими для крепления четырех пальцев. На каждом пальце укреплено по два щеткодержателя. Устройство щеткодержателей возбудителя и монтаж в них щеток аналогичны устройству щеткодержателей генератора.

В щеткодержателях установлено восемь цветок марки ЭГ-4 размером 8х10х35 мм. Щетки установлены попарно, перпендикулярно к поверхности 'коллектора, и каждая пара смещена относительно другой на 90°. Так как пальцы изготовлены из пластмассы, все щетки изолированы от корпуса возбудителя.

На рис. 75 показана принципиальная схема электрических соединений генератора с возбудителем.

Рис. 75. Принципиальная схема электрических соединений генератора ДГС-81-4ЩФ2 с возбудителем ВС-13/7:

1 — статорная обмотка генератора; 2 — обмотка возбуждения генератора; 3 и 4 — провода от коробки возбудителя к контактным кольцам генератора; 5 — коробка выводов возбудителя; 6 и 10 — силовые выводы возбудителя; 7 и 9 — выводные концы обмотки возбуждения возбудителя; 8 — обмотка возбуждения возбудителя; 11 — реостат ручной регулировки напряжения; 12 и 14 — сопротивления; 13 и 15 — контакты переключателя режимов регулирования напряжения; 16 — угольный столб регулятора напряжения УРН; 17 и 18 — контактные кольца генератора; 19 — зажимы выводов статорной обмотки генератора; 20 — зажим вывода нулевого провода.

Схема работает следующим образом. В полюсах возбудителя имеется остаточный магнетизм, вследствие чего в междуполюсном пространстве всегда существует магнитное поле.

При вращении якоря возбудителя его обмотки пересекают магнитное поле и в них индуктируется переменная ЭДС, которая коллектором преобразуется в ЭДС постоянного тока.

Путь тока возбуждения возбудителя следующий: положительные щетки якоря возбудителя, силовой вывод 10, зажимы Я₁ и И_1, коробки 5 выводов, сопротивление 14, угольный столб 16 регулятора напряжения, зажим Ш₂ коробки 5, выводной конец 7, обмотка 8 возбуждения возбудителя, выводной конец 9, зажимы Ш₁ и Я₂ и по силовому выводу 6 на отрицательные щетки якоря возбудителя.

При прохождении тока по обмотке возбуждения возбудителя магнитное поле в междуполюсном пространстве усиливается и в обмотках якоря возбудителя начинает индуктироваться большая ЭДС. Этот процесс продолжается до установления на зажимах возбудителя напряжения, обусловленного сопротивлением цепи обмотки возбуждения возбудителя.

Напряжение возбудителя регулируется или реостатом 11 ручной регулировки или же изменением сопротивления угольного столба 16 регулятора напряжения (при автоматическом регулировании напряжения). Это достигается путем изменения положения переключателя режимов регулирования напряжения агрегата.

При изменении сопротивления цепи возбуждения возбудителя изменяется величина тока возбуждения, а тем самым изменяется магнитный поток между полюсами, что приводит к изменению напряжения на зажимах возбудителя.

Электрический ток, питающий обмотку возбуждения генератора, с зажимов И₁ и И₂ коробки 5 по проводам 8 и 4 поступает через контактные кольца 17 и 18 в обмотку возбуждения 2 генератора (обмотку возбуждения составляют обмотки полюсов ротора генератора).

Ток, проходя по обмоткам полюсов ротора генератора, создает магнитное поле, которое замыкается через сердечник статора. При вращении ротора поле пересекает неподвижную статорную обмотку и индуктирует в ней переменную ЭДС. Концы статорной обмотки соединены с зажимами 19, с которых снимается напряжение переменного тока для потребителя. Статорная обмотка 1 генератора состоит из трех отдельных ветвей (фаз), расположенных относительно друг друга под углом 120 электрических градусов и соединенных звездой. Точка соединения внутренних концов обмоток, называемая нейтралью и обозначаемая нулем, выведена на отдельный зажим 20.

Напряжение между двумя любыми фазами называется линейным. Линейное напряжение генератора равно 230 в.

Напряжение между фазой и нулевым проводом называется фазным. Фазное напряжение в 1,73 раза меньше линейного и равно 133 в.