ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НБ-436В.

Преобразователь НБ-436В предназначен для питания обмоток возбуждения тяговых электродвигателей по схеме независимого возбуждения в режиме рекуперативного торможения. Состоит из генератора и двигателя, который является его приводом. Обе электрические машины смонтированы на общем валу и в одном остове.

Технические данные.

Двигатель. Генератор.

Напряжение на коллекторе, В ……….…….3000.........................38

Ток якоря, А............................. ... ... …………....15……………….....800

Мощность, Квт... ... ... ..... ....... ...........................40.7... ... ... ... ....... ..30,4

Сопротивление обмоток при температуре

200 С,Ом:

обмотки якоря:..... ... ... ........... .................... ... ..6,3………..... ... ... ..0,00331

обмотки последовательного возбуждения.............................................9,07

обмотки протвовозбуждения... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ……....................0,00493

обмотки независимого возбуждения ....................1.06 ………………...0,62

обмотки дополнительных полюсов. ………...…1 ,698……………….0,62

Класс по нагревостойкости:

полюсной системы.......................... …………..... F…………………….F

обмотки якоря... .............................. …………....В…………………....В

Частота вращения, об/мин.......... ………………..1290 ………………...1290

Возбуждение……………………............... ... ...смешанное ... ... ... ...независимое

Вентиляция............. ... .......................................... самовентиляция

Масса. кг............. …. ... ………………………...1900

к.п.д. без демпферного резистора... ……………0,857………………0,755

4.5.1. ДВИГАДТЕЛЬ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НБ-436В.

Основные элементы:общий с генератором остов 4 (рис 4.4), один подшипниковый щит 8, четыре главных (39, 40, 41) и четыре дополнительных полюса (8,10), якорь с коллектором (6, 9,10), щеточный узел (2, 3).

Назначение основных элементов двигателя и их устройство аналогично назначению и устройству двигателей типа ТЛ-11 ОМ (В) и НБ-431 П. Исключение составляет то, что имеется один подшипниковый щит 1 и волновая обмотка якоря состоит из 49 катушек, в катушке7 секций, в секции по четыре витка изоляционного провода круглого сечения. Корпусная и покровная изоляция класса В (стеклослюдинитовая лента, фторопласт и стеклолента). Основное отличие заключается в устройстве полюсной системы и её действии. Полюсная система четырех - полюсная. Система возбуждения смешанная.

Главные полюсы.На сердечниках 39 главных полюсов расположены катушки двух обмоток. Катушка 40, соприкасающаяся с остовом, катушка независимой обмотки возждения (в дальнейшем -НОВ). Вторая катушка 41 - катушка обмотки последовательного возбуждения (в дальнейшем - ПОВ). Катушка НОВ намотана из изолированного провода прямоугольного сечения и имеет 234 витка. Катушка ПОВ также намотана из изолированного провода прямоугольного сечения и имеет 95 витков. Изоляция катушек класса F Монолит.

НОВ служит для создания основного магнитного потока главных полюсов и получает питание от цепей управления при включении кнопки Возбудитель. ПОВ выполняет роль защитной обмотки и включена в силовую цепь электродвигателя последовательно с обмоткой якоря. Магнитные потоки обеих обмоток имеют согласованное направление, поэтому магнитный поток каждого полюса равен:

Фгп=Фнов+Фпов.

Действие обмотки последовательного возбуждения.При возникновении короткого замыкания в контактной сети или в крышевом оборудовании электровоза (до быстродействующего выключателя) напряжение в контактной сети спадает до нуля.

Прохождение тока по обмотке якоря и последовательной обмотке возбуждения прекращается, но так как главные полюса сохранили свой магнитный поток, созданный независимой обмоткой возбуждения, а якорь вращается по инерции, то двигатель переходит в режим генератора. Этот режим является для него опасным, так как цепь его обмоток якоря и обмотки ПОВ замыкается через место короткого замыкания (рис.4) и по ним протекает ток короткого замыкания. Однако

наличие обмотки последовательного возбуждения приводит к тому, что протекающий по ним ток короткого замыкания в направлении противоположном ранее протекаемому по ней току, создает сильный магнитный поток, направленный против магнитного потока независимой обмотки возбуждения. Происходит интенсивное размагничивание главных полюсов магнитным потоком, созданным током короткого замыкания, и опасный режим работы электродвигателя прекращается.

Примечание: в подобном случае при переходе в режим генератора двигателя с последовательным возбуждением, например электродвигателя мотор-компрессора или мотор-вентилятора, процесс размагничивания главных полюсов происходит автоматически из-за. изменения направления тока и магнитного потока в их обмотках возбуждения.

Схема соединения обмоток. Четыре катушки независимой обмотки соединены последовательно (рис.4.1 и 4.2), и имеют выводы Н1-НН1. Обмотка якоря соединяется с катушками дополнительных полюсов и с катушками обмотки последовательного возбуждения в следующей последовательности: вывод Я1, плюсовые щёткодержатели и щётки, коллектор, секции обмотки якоря, коллектор, минусовые щётки и щёткодержатели, перемычка, катушки ДП, ПОВ, ДП, ПОВ, ДП, ПОВ, ДП и вывод КК1.

Примечание:причиной разносного вращения двигателя является обрыв независимой обмотки возбуждения. В этом случае, магнитный поток главных полюсов создается только одной обмоткой последовательного возбуждения, имеющей в каждой из четырёх своих катушек по 95 витков. Магнитный поток главных полюсов, из-за отсутствия магнитного независимой обмотки, резко уменьшается. Двигатель начинает работать в режиме глубокого ослабления возбуждения, что приводит к повышенной частоте вращения якоря и к разрушению обеих электромашин. Повышенная частота вращения прекращается при помощи реле оборотов 28 (Рис.4.1З), установленного на подшипниковом щите 26 генератора преобразователя. Схемное обозначение РО12. Реле срабатывает при частоте вращения 1950 об/мин и выключает контактор, подключающий, электродвигатель преобразователя к контактной сети.

4.5.2. ГЕНЕРАТОР ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НБ-436В.

Основные элементы: общий остов 4 (рис 4.4), один подшипниковый щит 26, шесть главных (14, 17,18) и шесть дополнительных полюсов (44, 45), якорь с коллектором (12, 13,16, 19,20,), вентилятор 25 , щёточный узел (21, 22), реле оборотов 28.

Генератор преобразователя по устройству аналогичен устройству двигателей вспомогательных машин. Конструктивные отличия имеет обмотка якоря, коллектор, щёточный узел и полюсная система.

Рис. 4.14. Продольный (а) и поперечный (б) разрезы двигателя и генератора преобразователя НБ-436В: 1-подшипниковый щит; 2-траверса; 3­щёткодержатель; 4-0СТОВ; 5-корпус; 7, 15, З2, З5-болты, шпильки; 8-сердечникдополнительного полюса; 9- сердечник якоря; 10- катушка дополнительного полюса; 11, 12-задняя нажимная шайба; 13-обмотка якоря; 14-сердечник главного полюса; 16-сердечник якоря; Н-катушка НОВ; 18-катушка ОПВ; 19­передняя нажимная шайба; 20-корпус коллектора; 21-щётки; 22-траверса; 23­уравнительные соединения; 25-вентилятор; 26-подшипниковый щит; 27-валякоря; 28-реле оборотов; 29-якорный подшипник; 30-вентиляционные окна; З1-­коллекторный люк; 33-люк, 34-шпонка; З6-коллекторный люк; 37- якорный подшипник; З8-подшипниковый щит; 39-сердечник главного полюса; 40­-катушка НОВ; 41-катушка ПОВ; 42, 43-лист сердечника якоря; 44-сердечник дополнительного полюса; 46, 47-пальцы кронштейнов щёткодержателей.

Обмотка якоря.Обмотка якоря 13 петлевая, имеет 57 катушек и 57 уравнительных соединений 23. Катушка намотана из изолированного провода прямоугольноro сечения, в катушке 8 секции, в секции два проводника. Корпусная и покровная изоляция катушки класса В (стеклослюдинитовая лента, фторопласт, стеклолента). В отличие ,от тягового электродвигателя уравнительные соединения 23 укладываются на изоляционный конус коллектора и впаиваются в про рези концов коллекторных пластин. Бандажировка изоляционного конуса производится после пайки уравнительных соединений.

Коллектор.Коллектор в отличие от коллекторов электродвигателей вспомогательных машин, имеет 288 коллекторных и столько же миканитовых пластин увеличенной длины.

Щёточный узел. Щёточный узел смонтирован на поворотной траверсе 22. На ней закреплены шесть стальных пальцев, опрессованных пресс-массой АГ-4, с пятью щёткодержателями. В каждом из них установлена одна щётка 21 типа ЭГ-2д размером 16х32х32 мм.

Полюсная система. Полюсная система состоит из шести главных и шести дополнительных полюсов. На сердечниках 44 дополнительных полюсов расположены катушки 45, намотанные из изолированного провода прямоугольного сечения. Каждая из них имеет 8 витков из трёх, параллельно соединённых проводников. На сердечниках 14 главных полюсов расположены катушки двух обмоток. Первая катушка 17, соприкасающаяся с остовом - катушка обмотки независимого возбуждения, вторая катушка 18 - катушка обмотки противовозбуждения. Катушка обмотки независимого возбуждения намотана из изолированного провода прямоугольного сечения и имеет 230 витков. У генератора преобразователя на электровозах ВЛ11 м эта катушка имеет 280 витков. Катушка обмотки противовозбуждения изготовлена из изолированной медной шины и имеет .один виток из двух проводников. Изоляция катушек обоих полюсов класса F Монолит.

Обмотка независимого возбуждения служит для создания магнитного потока главных полюсов. Подключается к цепям управления при сборе схемы рекуперативного торможения. Величина тока в ней регулируется изменением величины сопротивления резистора в ее цепи (схемное обозначение R31) при перемещении тормозной рукоятки контроллера машиниста.

Обмотка противовозбуждения служит для стабилизации тока рекуперации при колебаниях напряжения в контактной сети, поэтому каждая из двух параллельных ветвей этой обмотки включена в одну их параллельных ветвей тяговых электродвигателей и по ней протекает ток рекуперации.

Вентиляция. Вентиляция генератора и электродвигателя производится вентилятором с радиальными лопатками 25, который напрессован на вал якоря со стороны генератора. Охлаждающий воздух засасывается через продолговатые отверстия в подшипниковом щите 1 двигателя, через щели в его коллекторном люке 36 и проходит двумя потоками. Первый - в зазоре между якорем и полюсами двигателя и генератора. Второй - через аксиальные отверстия в сердечнике их якорей. Выходит через окна 30 в остове со стороны генератора.

Схема соединения обмоток. Независимая обмотка имеет две параллельные ветви по три катушки в каждой (рис.4.5), соединенные внутри генератора, и имеет выводы Н4 и НН4. Обмотка противовозбуждения имеет также две ветви по три катушки в каждой с выводами Н2 и НН2, и Н3 и НН3. Обмотка якоря соединяется с катушками обмотки дополнительных полюсов в следующей последовательности: выводЯ1, перемычка между минусовыми щёткодержателями, минусовые щётки, коллектор, секции обмотки якоря, коллектор, плюсовые щётки и щёткодержатели, перемычка между ними, шесть дополнительных полюсов, вывод ЯЯ2.

Прuмечанuе: на электровозах ВЛ11 и ВЛ11^м с системой САУРТ у генератора преобразователя обмотка независимого возбуждения имеет также две параллельных ветви по три катушки в каждой, но каждая из них имеет свои выводы из остова с маркировкой Н5-НН5 и Н4 и НН4.

Рис.4.5. Схема соединения катушек обмоток генератора преобразователя НБ-436В: схема соединения полюсных катушек (а) и схема соединения обмотки якоря (6).