Лекция 8 «Трансформаторы, дроссели и магнитные усилители»
Трансформаторы. Трансформатором называется электромагнитный аппарат, преобразующий переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения. Трансформатор состоит из стального сердечника (магнитопровода) и двух расположенных на нем обмоток. К одной обмотке подводится напряжение от источника тока, и эта обмотка называется первичной. От другой обмотки энергия отводится к потребителю, и эта обмотка называется вторичной. Принцип действия трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции.
Кроме обычных (силовых) трансформаторов в вагонном электрорадиооборудовании применяются специальные трансформаторы - стабилизирующие и согласующие. С помощью стабилизирующего трансформатора в тиристорный РНГ вводится отрицательная обратная связь по току возбуждения генератора, что исключает колебания напряжения сети при работе регулятора. Согласующие трансформаторы служат для согласования выхода усилителя низкой частоты с нагрузкой.
Дроссели и магнитные усилители. Дроссели служат для сглаживания пульсации выпрямленного тока, кроме того, они входят в состав магнитных усилителей. Магнитным усилителем (МУ) называют статический электромагнитный аппарат, который служит для плавного регулирования переменного тока в электрических цепях путем изменения подаваемого на его вход постоянного тока. С помощью усилителя можно изменять достаточно большие токи и напряжения посредством слабых электрических сигналов.
Принцип действия МУ основан на изменении индуктивного сопротивления катушки с ферромагнитным сердечником (дросселя) при подмагничивании сердечника постоянным током.
Эксплуатация электрических машин и выпрямителей. При выполнении ТО-1 проводники вагонов, ПЭМ, НП периодически осматривают генераторы, двигатели, мотор-генераторы и преобразователи тока. Основной мерой, обеспечивающей надежную работу электрических машин, является систематический контроль за работой систем электроснабжения по измерительным приборам (вольтметрам, амперметрам) и сигнализации. При этом контролируют напряжение и ток нагрузки генератора, ток электродвигателей, ток заряда и разряда аккумуляторной батареи, напряжение сети освещения и состояния изоляции электрооборудования по отношению к корпусу вагона. Категорически запрещается работа генератора с отключенной аккумуляторной батареей.
На продолжительных стоянках следует проверять состояние деталей подвески генератора, его привода, предохранительных устройств, плотность защитного кожуха, а также степень нагрева корпуса генератора и подшипниковых щитов. Нагрев корпуса определяют на ощупь (при нормальной работе тыльная часть кисти рук выдерживает длительное прикосновение).
В случае перегрева корпуса надо уменьшать нагрузку генератора. Если после этого нагрев не уменьшается, то генератор отключают и переходят на питание от подвагонной магистрали. Перегрев подшипниковых щитов свидетельствует о разработке подшипников или об отсутствии в них смазки. При значительной разработке подшипников (проверяется по зазору вала генератора) генератор отсоединяют от привода, так как якорь может касаться полюсов и обмоток статора.
При сильном искрении щеток, которое определяют по колебаниям стрелок амперметра и вольтметра, проверяют состояние коллектора и щеточного аппарата. При необходимости коллектор чистят и заменяют изношенные щитки.
Систематически проверяется состояние блока силовых селеновых выпрямителей и температура его бака. Если температура бака окажется выше 70°С, то необходимо сообщить ПЭМ. При осмотре блока кремниевых выпрямителей проверяют крепление крышек и исправность их запоров.
Работники электроцеха при подготовке вагонов в рейс очищают электрические машины от пыли, грязи, снега; смазывают солидолом валы подвески генератора с ременным приводом; снимая защитные кожухи, осматривают коллектор, щетки, щеткодержатели; проверяют устройства сохранения полярности (легкость перебрасывания перекидных траверс за счет трения щеток о коллектор у генераторов типа 23/07.21, РW-114АВ, работу переключателя полярности у двигатель-генератора DUGG-28В путем изменения направления вращения вала), отсутствие касания гибких поводков щеток и траверс о корпус, состояние изоляции силовых проводов, кабелей легкоразъемных соединений; в переходный и зимний периоды года удаляют накопившуюся влагу и образовавшийся конденсат путем вывертывания соответствующих пробок внизу корпуса; вскрывают выводные коробки, очищают изоляционную панель в них и укрепляют ослабшие электрические контакты.
Неисправности электрических машин. При эксплуатации электрических машин постоянного тока могут возникнуть следующие неполадки: обрыв обмоток якоря и возбуждения, межвитковое замыкание этих обмоток, нарушение контакта щеток с коллектором вследствие заедания щеток в щеткодержателях, загрязнения или обледенения коллектора, износа щеток свыше нормы и других причин.
В связи с тем, что электрические машины работают всегда вместе с защитной и пускорегулирующей аппаратурой, их отказ может быть вызван не только в результате неисправностей самих машин, но и указанной аппаратуры. Так, например, генератор 23/07.21 в системе электроснабжения вагона 47Д может не работать в случае сгорания предохранителей в силовой цепи или в цепи возбуждения, срабатывания РМН, сгорания угольных столбов РИГ или ОТГ и т.д.
Выявление неисправностей начинают с проверки наиболее простых элементов, которые можно заменить или отремонтировать непосредственно в пути следования (предохранители, РМН, щетки, траверса, разъемное соединение).
Наиболее часто встречающиеся неисправности машин переменного тока: обрывы выводных проводов, обрывы или межвитковые замыкания обмоток статора и возбуждения, замыкание этих обмоток на корпус. Кроме того, в машинах наблюдаются износ и разрушение подшипников, износ шеек вала ротора, разработка шпоночной канавки, повреждение резьбы вала, заклинивание вала подвески генераторов с ременным приводом и др.