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.