Тяговый трансформатор одцэ-5000/25б.
Тяговый трансформатор предназначен для понижения напряжения контактной сети до рабочего напряжения ТЭД.
Обозначение расшифровывается как:
О – однофазный;
Д – с воздушным дутьём;
Ц – циркуляция;
Э – электровозный;
5000 – мощность кВА;
25 – номинальное напряжение кВ;
Б – модификация.
Состоит из активной части, бака, крышки бака и системы охлаждения.
Активная часть состоит из магнитопровода и обмотки.
Магнитопровод имеет 2 стержня и 2 ярма. В поперечном сечении стержни имеют ступенчатую форму для более плотного прилегания обмотки. Стержни и ярмо, набраны из листов электротехнической стали, толщиной 0,35мм. Ярмо стягивают с двух сторон швеллерными балками при помощи болтов изолированных от стали специальными бакелитовыми трубками и шайбами.
Обмотка изготавливается из меди прямоугольного сечения изолированная специальной бумагой. Медь намотана на бакелитовые цилиндры. Цилиндры имеют разный диаметр и надеваются друг на друга. Между собой расперты прокладками, которые одновременно являются направляющими для масла. Первым у стержня располагают цилиндр с нерегулируемой обмоткой, по тому, что она имеет низкое напряжение 638 В, 2 вывода и всего 22 витка. Вторым по середине устанавливают цилиндр с первичной обмоткой, т.к. она имеет высокое напряжение 25 кВ и 431 виток, поэтому должна быть максимально удалена от стали для исключения ее нагрева. Крайним располагают цилиндр с регулируемой обмоткой и ОСН, т.к. они имеют наибольшее количество выводов, что облегчает ее монтаж и последующее подключение к выводам тран-ра. Регулируемая обмотка имеет 20 витков, по 5 витков на секцию.
Сверху и снизу обмоток располагают опорные кольца, изолирующие обмотки от ярма и магнитопровода. При работе катушки, обмотки нагреваются и увеличиваются в размерах, а при остывании уменьшаются, т.е. происходит усадка. Для компенсации данного эффекта применёно прижимное устройство, состоящее из шарнира, башмачка и толкателя с пружиной. Активная часть помещена в стальной бак и закреплена упорами.
Бак – 8-мигранный имеет объём 1750 литров, заполнен трансформаторным маслом в количестве 1830 кг. Заливка масла осуществляется через двух дюймовый кран расположенный внизу бака. К баку крепится две продольные и две поперечные балки. В поперечных балках ТТ установлены 4 кованных стакана которыми трансформатор, опирается на конусы рамы кузова. Продольные балки имеют коробчатое сечение внутри устанавливаются направляющие для потока, охлаждающего воздуха от мв3 и мв4. С боку внизу расположена пробка с клапаном, через который берут пробу масла на анализ.
Масло обеспечивает необходимую изоляцию и охлаждение обмоток. Диэлектрическая проницаемость масла должна быть не менее 30кВт на 1мм2. Температура вспышки нового масла должна быть не менее +135º. Для поддержания постоянного уровня масла на крышке установлен расширительный бак. Доливку масла производят через отверстие расширительного бака. Для контроля за уровнем масла, бак имеет масломерное стекло, которое отградуировано по температуре. Рядом с расширительным баком установлен термосигнализатор типа ТСН, который состоит из датчика, указателя и капиллярной трубки заполненной хлорметаном. Имеет 3 стрелки:
Чёрная – указывает действительную температуру масла.
Жёлтая – показывает необходимую температуру масла.
Красная – показывает максимальную температуру масла в холодном отстое.
Если электровоз находится в холодном отстое, то температуру масла контролируют по масломерному стеклу, ориентировочно которое должно показывать температуру окружающего воздуха. При приёмке горячего элек-за, уровень масла должен быть +40ºС и совпадать по показаниям с чёрной стрелкой сигнализатора. Сверху бак закрыт крышкой.
Крышка имеет прокладку из маслостойкой резины так же имеет железный бурт для предотвращения раздавливания прокладки. На крышке расположено 14 выводов вторичной обмотки, 4 вывода обмотки собственных нужд и 2 вывода первичной обмотки ТТ. Вывода установлены на латунной плите, приварены к крышке. Это исключает нагревание крышки от магнитных потоков рассеивания.
Выводы низкого напряжения вторичной обмотки и обмотки ОСН состоят из фарфорового изолятора, через который проходит медный стержень на верхнем конце которого установлен башмак, к которому крепят токоведущие шины. Внизу стержень имеет резьбу для крепления к выводам обмотки.
Вывод высокого напряжения состоит из пустотелого изолятора, внутри которого находится медный стержень. В верхней части изолятор закрыт колпачком, который посажен на цементный раствор, а внизу закрыт специальной шайбой и прижат гайкой. Крышка трансформатора так же имеет 2 стойки для установки ЭКГ.
Система охлаждения состоит: из маслонасоса, маслопровода и 6 радиаторных секций по 3 с каждой стороны бака. Насос, всасывает масло в верхний части бака. т.к. здесь, оно имеет максимальную температуру и нагнетает его по трубопроводам в радиаторные секции, где масло охлаждается потоком воздуха, от моторвентиляторов. Охлаждённое масло поступает в нижнюю часть бака, снизу поднимаясь вверх по направляющим охлаждает обмотки ТТ.
Трансформатор ТРПШ-2.
Предназначен для питания цепей управления, освещения и подзаряда АБ. Обеспечивает постоянство напряжения от своей вторичной обмотки на цепи управления 50-52 В, при колебании напряжения на обмотке собственных нужд 280-460 В.
Магнитная система ТРПШ состоит из трёх магнитопроводов, набранных из листов электротехнической стали. Магнитопроводы отделены друг от друга изолированными шпильками. Основной средний магнитопровод имеет площадь сечения приблизительно в 3 раза больше чем сечение шунтов.
Первичная обмотка (1) состоит из двух катушек соединённых последовательно и имеющих по 74 витка. Каждая из катушек охватывает все 3 сердечника и намотанных на них вторичной обмотки и обмотки управления.
Вторичная обмотка (2) расположена внутри первичной и охватывает основной центральный магнитопровод. Состоит из двух катушек соединённых параллельно и имеющих по 37 витков.
Обмотка управления (3) состоит из четырёх катушек по 57 витков в каждой. Катушки расположены на стержнях шатунов, соединены последовательно, таким образом, что ЭДС наводимый переменным магнитным потоком от первичной обмотки взаимно компенсируется и равно нулю, а постоянные магнитные потоки наводимые катушками в шунтах при протекании по ним постоянного тока от трансформатора ТН (трансформатор напряжения) складывается.
После сборки ТРПШ пропитывают в лаке. ТРПШ установлен в БСА-1 посередине на полу.
Работа. При снижении напряжения в контактной сети снижается напряжение на первичной обмотке ТРПШ, что вызывает снижение напряжения на вторичной обмотке, где необходимо его постоянство для питания ЦУ. Стабилизация вторичного напряжения осуществляется с помощью обмотки управления, которая действует на изменение переменного магнитного потока в основном магнитопроводе по следующей схеме:
Первичная обмотка, питаясь переменным током наводит в шунтах и в основном магнитопроводе переменный магнитный поток. При снижении напряжения на первичной обмотке снижается переменный магнитный поток, наводимый ею в магнитопроводах. С помощью БРН (бесконтактный регулятор напряжения) в этот момент на обмотку управления подаётся постоянный ток. Обмотка управления начинает создавать постоянный магнитный поток в шунтах, насыщая им сердечники шунтов, при этом переменный магнитный поток, наводимый первичной обмоткой, вытесняется из шунтов в основной магнитопровод, увеличивая переменную ЭДС во вторичной обмотке, т.е. повышает вторичное напряжение до 52В. При этом срабатывает БРН и отключает питание обмотки управления постоянным током. Шунты размагничиваются, и переменный магнитный поток из основного магнитопровода перетекает обратно в шунты, степень насыщения основного магнитопровода снижается, что вызывает снижение напряжения в цепях управления до 50 В.
ТРПШ работает в импульсном режиме т.к. подмагничивание происходит периодически только при снижении напряжения на вторичной обмотке ТРПШ до 50 В (или в ЦУ).