Схема цепей вентиляционного агрегата

Для принудительной вентиляции вагона над потолком рабочего тамбура, установлен вентиляционный агрегат с приводным электродвигателем постоянного тока.

Рисунок 5.1 – Вентиляционный агрегат

На рисунке 5.1 электродвигатель обозначен 4; к концам его вала с помощью муфт 3 закреплены два центробежных вентилятора 1. Вентиляторы помещены в так называемую «улитку», которая имеет привалочные поверхности 2 для соединения с нагнетательным воздуховодом. Двигатель и оба вентилятора смонтированы на общей раме 5.

Кратко напомню устройство и принцип действия электродвигателя постоянного тока. Его работа основана на явлении вращения рамки с током в магнитном поле. Магнитный поток создается полюсами. Каждый полюс состоит из сердечника 2 (см. рис. 5.2) и катушки 1. Все катушки полюсов (в данном случае их две) соединяются между собой последовательно и образуют обмотку возбуждения двигателя. Уменьшая или увеличивая ток в обмотке возбуждения, мы уменьшаем или увеличиваем магнитный поток, что необходимо для регулировки частоты вращения ротора.

Рисунок 5.2 – Упрощённое устройство электродвигателя постоянного тока

Вращающаяся часть двигателя – ротор – представляет собой насаженный на вал шихтованный сердечник, в пазы которого уложены рамки якорной обмотки. Концы рамок припаяны к коллектору 7. Через электрографитовые щётки 6 электрический ток передается на коллектор, а с него на рамки якорной обмотки, заставляя ротор вращаться. На противоположном конце вала имеется вентиляторное колесо 5 для самоохлаждения двигателя.

На вагонах с комплектом ЭВ.10 используется электродвигатель модели П41. На рисунке 5.3 приведена спецификация его узлов и деталей. Подшипниковый щит 11 со стороны коллектора закрыт съемными крышками 14 с вентиляционными жалюзи, которые позволяют осматривать коллектор и щетки, заменять щётки при их износе.

Рисунок 5.3 – Электродвигатель П41:

1 – вал; 2 и 11 – подшипниковые щиты; 3 – вентилятор;

4 – катушка обмотки возбуждения; 5 – главный полюс; 6 – Станина (остов); 7 – ротор; 8 – якорная обмотка ротора; 9 – палец щёткодержателя; 10 – поворотная траверса; 12 – щётка;

13 – шариковый подшипник; 14 – крышка для осмотра коллектора; 15 – коллектор; 16 – клеммная коробка; 17 – лапы

Частота вращения электродвигателя постоянного тока рассчитывается по формуле:

где U – питающее напряжение, Iя, Rя – соответственно ток и сопротивление обмотки якоря, С – конструкционная постоянная двигателя, Ф - магнитный поток.

Согласно данной формуле возможны два способа изменения частоты вращения электродвигателя:

а) введением и выведением сопротивления в цепь якорной обмотки;

б) введением и выведением сопротивления в цепь обмотки возбуждения, из-за чего изменяется магнитный поток Ф.

Рисунок 5.4 – Способы регулирования частоты вращения электродвигателя

Для вентиляционного агрегата вагона применяются оба способа. Электродвигатель управляется с пульта управления с помощью пакетного переключателя В16, который имеет 6 положений:

В положении «Низкая скорость» разомкнуты контакты контактора К4, но замкнуты контакты реле Р20. Ток якоря проходит через резистор R45, а ток возбуждения обводится мимо резистора R44. В положении «Средняя скорость» замыкается контакт контактора К4, выводя из якорной цепи резистор R45, отчего частота вращения ротора увеличивается. В положении «Высокая скорость» размыкаются контакты реле Р20, в цепь обмотки возбуждения вводится резистор R44, отчего магнитный поток машины уменьшается. Но согласно формуле при уменьшении магнитного потока увеличивается частота вращения ротора.