Инженерные электростанции
Передвижная инженерная станция ЭСБ‑8И предназначена: для механизации шпуровых и доделочных работ при взрывном способе разработки горных пород, мерзлого грунта, кирпичной кладки, производства сварочных работ по ремонту и ликвидации разрушений металлических конструкций; для механизации работ при возведении фортификационных сооружений, мостов, дорог и выполнении других военно-инженерных работ, связанных с обработкой древесины; для механизации лесовалочных работ, устранения лесных завалов и проделывания проходов в них.
 |
Рис. 14.8. Общий вид электростанции ЭСБ-8И
Передвижная инженерная станция ЭСБ-8И состоит из следующих частей: базового автомобиля ГАЗ-66 с кузовом К66, агрегатного прицепа типа ТАПЗ-755, унифицированного бензоэлектрического агрегата АБ-8-Т/230М, комплекта электроинструмента и оборудования, комплекта кабельной сети, комплекта осветительных средств, комплекта запчастей, инструмента и принадлежностей (ЗИП).
Базовый автомобиль ГАЗ-66 оборудован специальным кузовом для перевозки и хранения имущества станции, а также для перевозки обслуживающего персонала.
Корпус кузова изготовлен из армированного пенопласта. Внутри кузова установлены два верстака с тисками и заточным станком, два отбойных молотка, барабан для кабеля, два электрорубанка, две электросверлилки, дисковая электропила и другое имущество станции.
Основные тактико-технические характеристики станции приведены в табл. 14.4.
Агрегатный прицеп предназначен для перевозки бензоэлектрического агрегата, сварочного оборудования, распределительного щита. Кроме того, на прицепе размещаются огнетушитель ОУ-2, кабель, комплект запасных частей и инструмента, штанги электроперфоратора.
Бензоэлектрический унифицированный агрегат АБ-8-Т/230М является источником электрической энергии. Он состоит из рамы с кожухом, двигателя «Москвич-408», генератора ГАБ-8-Т/230, блока аппаратуры электростанции.
Двигатель. В агрегате использован переоборудованный четырехтактный верхнеклапанный бензиновый двигатель «Москвич» модели 408 с водяным охлаждением. Скорость вращения коленчатого вала двигателя 3000 об/мин. Двигатель снабжен центробежным регулятором оборотов, приводящимся во вращение от шкива коленчатого вала двигателя. Запуск двигателя осуществляется с помощью электростартера.
Стартер питается от аккумуляторной батареи. Для ручного запуска двигателя имеется заводная рукоятка. Технические данные и описание конструкции двигателя приведены в инструкции по уходу и эксплуатации силовой установки.
Топливный бак выполнен из листовой стали. В верхней части бака имеется горловина для заливки бензина, закрывающаяся пробкой. Пробка снабжена уплотнительной прокладкой для предохранения от выплескивания бензина и мерной линейкой для определения уровня бензина в баке. Цифры, нанесенные на мерной линейке, указывают объем бака, заполненный бензином; буква «П» соответствует полному баку.
В нижней части бака расположены штуцер для присоединения бензопровода, штуцер, закрытый резьбовой пробкой, для слива бензина и краник, разобщающий баки.
Общая емкость баков составляет 32 л, что обеспечивает непрерывную работу агрегата при номинальной нагрузке в течение 4 ч. Бензин подается в карбюратор бензонасосом через систему бензопроводов.
Двигатель приводит во вращение трехфазный синхронный генератор. Двигатель и генератор при помощи соединительного фланца образуют единый блок, укрепленный болтами на опорах рамы агрегата. Опоры соединены с рамой через резиновые амортизаторы.
На корпусе генератора укреплен блок аппаратуры с блоком приборов, в которых размещена аппаратура управления, регулирования и защиты, измерительные приборы и другие элементы электрической схемы агрегата.
Органы управления агрегата (запуск и остановка двигателя, управление электрической частью агрегата и т. д.) выведены для удобства обслуживания на одну сторону. Зажимы для присоединения к агрегату кабеля нагрузки расположены на блоке приборов. На блоке аппаратуры имеется зажим для закрепления кабеля нагрузки и шпилька с барашком для присоединения провода заземления. Здесь же расположена розетка для присоединения переносной лампы.
На правой стороне агрегата имеется бензиновый бак, сообщающийся бензопроводом с бензобаком, установленным на левой стороне агрегата. Баки укреплены по бокам генератора на кронштейне.
Для защиты от механических повреждений, загрязнения и атмосферных осадков агрегат снабжен кожухом с откидывающимися вверх крышками. Кожух прикреплен болтами к блоку аппаратуры, к переднему кожуху водяного радиатора и к раме агрегата. Кожух водяного радиатора установлен на раме двигателя и снабжен откидывающейся крышкой, обеспечивающей вентиляцию двигателя и обслуживание агрегата.
Для возможности запуска двигателя в зимних условиях предусмотрено подогревающее устройство расположенное на двигателе.
Агрегат имеет также исполнение без защитного кожуха.
Для перемещения агрегата вручную на небольшое расстояние и погрузки его на транспортные средства имеются лямки с крюками, зацепляемыми за поперечные трубы рамы. Лямки находятся в комплекте ЗИП.
Технические характеристики двигателя «Москвич‑408»
Тип двигателя Четырехтактный, бензиновый,
карбюраторный
Число цилиндров 4
Диаметр цилиндра и ход поршня, мм 76х75
Рабочий объем цилиндров, л 1,36
Степень сжатия 7
Мощность номинальная, ограниченная регулятором, л.с.:
при 2830 об/мин 14,2
при 3000 об/мин 15,2
Порядок работы цилиндров 1
Зажигание Батарейное, 12 В.
Генератор. В агрегате установлен трехфазный синхронный генератор фланцевого исполнения.
Основными узлами генератора являются: статор (якорь), ротор (индуктор), подшипниковые щиты и вентилятор с полумуфтой. Направление вращения ротора генератора левое (если смотреть со стороны контактных колец), скорость вращения 3000 об/мин.
Статор генератора состоит из корпуса и запрессованного в него пакета активной стали с обмотками.
Корпус статора отлит из алюминиевого сплава. В него ввернуты болты для крепления подшипниковых щитов.
В пазы пакета статора заложены две обмотки: силовая и дополнительная. Начала силовой обмотки и концы дополнительной выходят через отверстие в подшипниковом щите со стороны двигателя; концы силовой обмотки и начала дополнительной выходят через подшипниковый щит со стороны контактных колец и крепятся к щиту скобой. Все выводы подводятся к блоку аппаратуры.
Ротор генератора выполнен с двумя явно выраженными полюсами с катушками возбуждения. Полюса закреплены на валу тремя винтами.
Для обеспечения самовозбуждения генератора между катушками полюсов размещены два постоянных магнита. Выводы катушек подключены к двум контактным кольцам. Кольца насажены на вал генератора со стороны, противоположной приводу.
Для динамической балансировки ротора предусмотрены два стальных кольца, которые напрессованы на вал по обеим сторонам катушек. Динамическая балансировка производится путем высверливания отверстий на наружной поверхности колец.
Ротор устанавливается в щиты на двух шариковых подшипниках и № 308 класса П со стороны привода и № 204 того же класса со стороны контактных колец. Подшипники заполнены смазкой. Для предотвращения вытекания смазки в крышках подшипников предусмотрены фетровые уплотнения.
Подшипниковые щиты выполнены литыми из алюминиевого сплава. Они имеют окна для прохода охлаждающего воздуха. В местах посадки подшипников в щиты залиты стальные втулки.
В щите со стороны контактных колец укреплены пальцы щеткодержателей и блок проходных конденсаторов. На каждом пальце крепятся два щеткодержателя. На каждое контактное кольцо устанавливается по две щетки марки М-6. Необходимое давление на щетку осуществляется пружиной и нажимным пальцем.
Двигатель и генератор имеют фланцевое сочленение. Переходный соединительный фланец укреплен на двигателе.
Передача крутящего момента от двигателя к генератору производится при помощи упругой соединительной муфты, соединяющей вал двигателя с валом генератора. Соединительная муфта вместе с вентилятором генератора помещена внутри соединительного фланца.
Соединительная муфта состоит из двух стальных полумуфт с расположенной между ними резиновой прокладкой. При соединении выступы полумуфт входят в соответствующие пазы резиновой прокладки. Одна из полумуфт с закрепленным на ней вентилятором насажена на конец вала генератора, а другая через переходный диск на маховик двигателя.
Рама представляет собой каркас, изготовленный из уголковой стали и труб с поперечными балками. По углам каркаса имеются распорки для фиксации крюков лямок, зацепляемых за поперечные трубы при перемещении агрегата вручную.
На поперечных балках через амортизаторы укреплены опоры, служащие для крепления блока генератора с двигателем. Опоры соединены электрически с поперечными балками гибкими проводниками. Для присоединения провода заземления на раме имеется шпилька с барашком.
Узел амортизатора состоит из резиновой подушки, крышки, резиновой шайбы и штыря.
На штырь, укрепленный в поперечной балке рамы, надевается подушка. К опоре рамы прикреплена крышка. Опора с крышкой соединяются с рамой с помощью штыря и гайки через резиновую шайбу. Штырь ограничивает горизонтальные перемещения агрегата, а шайба вертикальные. Основным амортизатором является подушка. Агрегат установлен на шести амортизаторах: два амортизатора под двигателем и четыре под генератором.
Кожух агрегата имеет бескаркасную конструкцию и выполнен из листовой стали. В верхней части кожуха имеются крышки, открывающиеся вверх. Крышки служат для обеспечения доступа к агрегату при его обслуживании и могут быть зафиксированы в открытом положении для создания необходимой вентиляции при его работе. Крышки запираются шарнирными замками. Боковые стенки кожуха выполнены в виде крышек.
Блок аппаратуры представляет собой металлический корпус, в котором размещена аппаратура управления, регулирования и защиты электрической части агрегата, а также устройство для подзарядки стартерного аккумулятора.
В нижней части задней стенки корпуса имеется отверстие по диаметру корпуса генератора, по краям которого расположены отверстия для крепления блока к генератору с помощью четырех болтов. Блок аппаратуры крепится к приливу щита генератора, расположенному со стороны двигателя, еще двумя болтами.
На боковой стенке корпуса расположена ниша, в которой размещена кнопка возбуждения, ручки реостата регулировки напряжения и ручка регулировки степени компаундирования.
На противоположной стенке корпуса расположена клипса, служащая для закрепления проводов, подсоединенных к выходным зажимам агрегата. На той же стенке имеется ниша, в которой расположены штепсельная розетка для присоединения переносной лампы и предохранитель. С внутренней стороны к стенке крепится блок пусковых сопротивлений. На задней стенке расположен блок сопротивлений, состоящий из реостата регулировки степени компаундирования, реостата регулировки напряжения и добавочных сопротивлений.
Изменение сопротивления реостата регулировки напряжения и реостата регулировки степени компаундирования осуществляется перемещением с помощью ходовых винтов кареток с контактными пружинами. Ходовые винты соединены с ручками реостатов поводками. Остальные элементы блока аппаратуры выполнены в виде трех блоков: блока компаундирующих автотрансформаторов, блока селеновых выпрямителей и блока подзарядного устройства.
Элементы блока компаундирующих автотрансформаторов смонтированы на изоляционной панели. К ней с помощью винтов привернуты компаундирующие автотрансформаторы, магнитопроводы которых выполнены из электротехнической стали и имеют воздушные зазоры. Кроме автотрансформаторов к панели привернуты компаундирующие сопротивления и через металлический угольниктепловые реле. В панель ввернуты контактные шпильки для подсоединения монтажных проводов.
Блок селеновых выпрямителей состоит из селеновых выпрямителей типа 40ВМ8А-К, смонтированных на металлических скобах, которые крепятся к изоляционной планке. К этой же планке через металлические скобы крепятся зажимы для подсоединения монтажных проводов.
Элементы блока подзарядного устройства смонтированы на металлических щеках, являющихся одновременно обоймами для трансформатора и дросселя, магнитопроводы которых выполнены из электротехнической стали. К щеткам с помощью винтов и гаек крепятся селеновые выпрямители. Между щеками укреплена изоляционная панель с гнездами для подпайки монтажных проводов.
Блок приборов подзарядного устройства выполнен в виде металлической коробки, на верхней части которой размещены вольтметр, амперметр, лампа освещения, выключатель освещения, указатель давления масла двигателя, указатели температуры масла и воды двигателя.
На боковых стенках укреплены замок зажигания, предохранитель реле стартера и добавочное сопротивление.
В нижней части блока приборов имеется рамка для крепления блока к агрегату. Рамка соединена с корпусом блока через амортизаторы. На рамке закреплен проходной конденсатор.
Блок приборов выполнен в виде металлической коробки с двумя крышками. Крышки укреплены на общей петле и в закрытом положении фиксируются защелками. Под одной из крышек размещены вольтметр, амперметр, частотомер и лампа освещения с выключателем, под другой выключатель нагрузки и панель с выходными зажимами.
В случае необходимости крышки блока приборов могут быть сняты вместе с петлей.
Вентиляция агрегата. Охлаждение генератора и блока аппаратуры осуществляется вентилятором, укрепленным на валу генератора.
Охлаждение двигателя осуществляется вентилятором, укрепленным на валу двигателя со стороны, противоположной генератору.
Воздух, охлаждающий генератор и аппаратуру, засасывается через жалюзи шторки блока аппаратуры и разветвляется на три параллельных потока, охлаждая генератор, блок селеновых выпрямителей и аппаратуру, расположенную в блоке. Затем через окна в заднем подшипниковом щите генератора поступает воздух для охлаждения масляного радиатора и картера двигателя.
Воздух, охлаждающий водяную систему, засасывается вентилятором двигателя и через диффузор обдувает водяной радиатор. Воздух выбрасывается наружу в сторону, противоположную генератору.
Самовозбуждение генератора.Надежное самовозбуждение генератора обеспечивается с помощью магнитов, установленных в поперечной оси ротора, и специального переключения схемы.
Переключение схемы заключается в том, что в цепь возбуждения последовательно с двумя фазами дополнительной обмотки (ОД1 и ОД2) включаются две фазы силовой обмотки (ОС1 и ОС2).
Переключение осуществляется с помощью кнопки возбуждения КВ. Кнопка КВ имеет нормально открытый и нормально закрытый контакты.
Нормально открытый контакт последовательно пусковыми сопротивлениями СП подключен к зажиму силовой обмотки и выводу.
Нормально закрытый контакт включен в рассечку нулевого провода. При нажатии кнопки возбуждения замыкается нормально открытый контакт КВ и только после этого размыкается закрытый контакт. Таким образом, две фазы силовой обмотки (ОС1 и ОС2) оказываются включенными в цепь возбуждения. Сопротивления СП ограничивают в цепи при нажатой кнопке возбуждения.
Регулирование напряжения. Напряжение на выходных зажимах генератора поддерживается постоянным при изменении нагрузки в том случае, если соответственно изменять ток возбуждения генератора.
С увеличением нагрузки и уменьшением коэффициента мощности нагрузки ток возбуждения необходимо увеличивать.
Изменение тока возбуждения с изменением тока нагрузки осуществляется с помощью компаундирующих автотрансформаторов и активных сопротивлений, включенных в каждой фазе.
На холостом ходу ток возбуждения определяется электродвижущей силой дополнительной обмотки генератора.
При подключении нагрузки ток нагрузки создает падение напряжения на компаундирующих автотрансформаторах с параллельно включенными активными сопротивлениями. Геометрической сумме этого напряжения и напряжения на дополнительной обмотке при постоянном сопротивлении цепи возбуждения пропорционален ток возбуждения. Чем больше ток нагрузки, тем больше составляющая падения напряжения на компаундирующих элементах, тем больше сумма указанных напряжений и, следовательно, больше ток возбуждения.
При активной нагрузке фазовый угол между составляющими напряжения цепи возбуждения практически равен 90о. При уменьшении коэффициента мощности нагрузки этот угол уменьшается, вследствие чего суммарное напряжение цепи возбуждения будет больше, чем при активной нагрузке (при одинаковой мощности), а следовательно, будет больше и ток возбуждения.
Таким образом, выходное напряжение генератора поддерживается постоянным с точностью ± 4% в диапазоне изменения симметричной нагрузки в пределах от холостого хода до номинальной с коэффициентом мощности в пределах от 1 до 0,8.
Уровень поддерживающего напряжения зависит от сопротивления всей цепи возбуждения и может быть установлен с помощью реостата регулировки напряжения СР.
По мере нагрева или остывания обмотки возбуждения уровень напряжения может медленно изменяться. Подобный увод напряжения в случае необходимости может быть ликвидирован подрегулировкой напряжения при изменении теплового состояния генератора с помощью реостата СР.
Подзарядка аккумуляторной батареи и электропитание двигателя. Электрическая схема агрегата обеспечивает с помощью замка зажигания подключение аккумуляторной батареи электростартера к подзарядному устройству и подзарядку ее во время работы агрегата. Электропитание системы зажигания двигателя осуществляется от агрегата через подзарядное устройство.
Для питания стартера, установленного на двигателе, применена свинцово-кислотная аккумуляторная батарея напряжением 12 В типа 6‑СТ‑54. Для подсоединения к аккумуляторной батарее стартер имеет панель с зажимами.
Защита генератора от перегрузок и коротких замыканийосуществляется тепловыми реле ТРВ, реагирующие элементы которых включены в каждую фазу силовой обмотки генератора, а контакты всех трех реле включены последовательно с обмоткой возбуждения. При перегрузке или коротком замыкании, если ток в силовой обмотке превысит допустимое значение, сработает соответствующее реле, разорвется цепь обмотки возбуждения и генератор развозбудится.
Электроизмерительные приборы. Для контроля за работой электрической части агрегата в схеме имеются приборы: амперметр, вольтметр и частотомер. Амперметр включен в силовую цепь генератора, вольтметр - на выходное линейное напряжение генератора и частотомер - на фазовое напряжение.
Для контроля за режимом подзарядки аккумуляторной батареи электростартера включены амперметр и вольтметр.
Для обеспечения нормальной эксплуатации к агрегату прилагаются запасные части, инструмент и принадлежности, размещенные в ящике-укладке. Список ЗИП приведен в таблице на крышке ящика-укладки.
В состав станции включены: две бензиномоторные пилы типа «Урал-2», установка для сварки - кислородно-керосиновый резак, кислородный баллон и шесть светильников.
Электроинструмент
В состав передвижной инженерной электростанции ЭСБ-8И входит комплект электроинструмента, приведенный в табл. 14.8.
Во всех инструментах установлены трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, рассчитанные на питание электрическим током напряжением 220 В и частотой 50 Гц.
Таблица 14.8