Система возбуждения тягового генератора с использованием возбудителя с поперечно-расщепленными полюсами

Магнитная система возбудителя В состоит из 6-ти полюсов: ненасыщенных 1 - 4 и насыщаемых 5 и 6 (см. рис. 4.1). Якорь возбудителя имеет волновую обмотку, поэтому ЭДС, наводимые в обмотке якоря каждой группой полюсов, складываются между собой. ЭДС, создаваемая независимой обмоткой Н возбудителя - Е₁ не зависит от тока тягового генератора I_г. Ток в дифференциальной обмотке Д возбудителя пропорционален I_г. Намагничивающие силы (н.с.) обмоток параллельной П и дифференциальной Д обмоток направлены навстречу друг другу. В результате кривая зависимости ЭДС Е₂ (см. рис. 4.2.), создаваемой ненасыщенными полюсами, от тока I_г имеет четыре участка:

1 - 2 ток тягового генератора I_г, а значит и н.с. обмотки Д невелики, сердечник полюса насыщен под действием н.с. обмотки П и Е₂ мало зависит от I_г ;

2 - 3 сердечник полюса не насыщен и Е₂ обратно пропорциональна I_г, при этом н.с. обмотки П больше н.с. обмотки Д F_п > F_д ;

3 - 4 сердечник полюса ненасыщен, но F_д > F_п и Е₂ меняет знак;

4 - 5 сердечник полюса насыщен, но под действием обмотки Д ЭДС возбудителя Е_в = Е₁ + Е₂.

На полюсах 1 ÷ 4 возбудителя расположены обмотки независимая (Н), ограничительная (О), регулировочная (Р), на полюсах 5 и 6 - обмотки параллельная (П) и дифференциальная (Д).

На участке , то есть в интервале токов 0 - I_г2 обеспечивается ограничение напряжения тягового генератора за счет насыщения полюсов 5 и 6.

На участке , то есть в интервале токов I_г2 - I_г4 внешняя характеристика тягового генератора изменяется примерно обратно пропорционально I_г.

Для ограничения максимального тока тягового генератора применена специальная схема, включающая в себя обмотку О, тахогенератор Т₂ и диод Д₂.

Направление тока в обмотке О определяется величинами I_г и U_т2. При увеличении тока тягового генератора в обмотке О начинает протекать ток. Н.с. обмотки О направлена встречно н.с. обмотки Н, в результате чего уменьшается напряжение возбудителя, а значит и напряжение тягового генератора. Параметры схемы подобраны так, чтобы напряжение U_г резко уменьшалось при увеличении I_г, таким образом осуществляется ограничение тока тягового генератора.

В схему системы возбуждения введен узел автоматического регулирования мощности, включающий регулировочную обмотку Р, тахогенератор Т₁ и диод Д₁. Если нагрузка на дизель по какой-либо причине уменьшается, то увеличивается скорость вращения его вала, вследствие чего увеличивается напряжение тахогенератора Т₁, возрастает ток в обмотке Р и увеличивается мощность тягового генератора. При увеличении нагрузки происходит обратный процесс. Оба тахогенератора Т₁ и Т₂ объединены в общем корпусе и приводятся от вала дизеля. Впоследствии тахогенераторы были заменены тахометрическими датчиками.