Рефрижераторные вагоны и холодильные машины
Содержание
1. Изотермические вагоны и рефрижераторные секции
Изотермические вагоны предназначены для перевозки скоропортящихся грузов (мясо, рыба, масло, фрукты, овощи и т.п.). По назначению эти вагоны делятся на универсальные и специализированные. Первые предназначены для перевозки всех видов скоропортящихся грузов, а вторые — для перевозки отдельных грузов, например, молока, живой рыбы, вина.
По способу охлаждения и способу отопления вагоны делятся на вагоны с машинным охлаждением и электрическим отоплением (рефрижераторные) и охлаждаемые водным льдом или льдосоляной смесью и отапливаемые печами-времянками (вагоны-ледники).
В зависимости от способа охлаждения рефрижераторные вагоны бывают с центральной, рассольной и индивидуальной воздушной системами охлаждения. Поезда и секции с центральным охлаждением имеют аммиачные холодильные установки в машинном отделении вагона, из которого холод передается в вагоны с грузом с помощью раствора хлористого кальция. Такую систему охлаждения имеют 21- и 23-вагонные рефрижераторные поезда и 12-вагонные секции. При индивидуальном охлаждении в каждом вагоне имеется автономная холодильная установка с хладоном-12 в качестве хладагента, холод от которого перемещается воздухом в грузовые помещения. Такую систему охлаждения имеют 5-вагонные секции и автономные рефрижераторные вагоны.
5-вагонная рефрижераторная
Рисунок 1.1 - Грузовой вагон 5-вагонной рефрижераторной секции
Вагон оборудован компрессорными и холодильными установками, устройствами электроотопления, принудительной вентиляцией, системой циркуляции воздуха, устройством для удаления конденсата и промывочных стоков воды, приборами контроля за температурой воздуха и груза. В кузове вагона (рис. 1.1) имеются грузовое 1 и машинное 4 отделения.
Грузовое отделение имеет мощную теплоизоляцию из пенополиуретана, внутреннюю обшивку и напольные решетки, а машинное отделение — только внутреннюю обшивку без термоизоляции и приборы, обеспечивающие заданный температурный режим в грузовом отделении. В машинном отделении расположены две компрессорные установки 3 типа ВР-1м с хладоном-12 и воздухоохладитель 2 производительностью 42 кВт. Температура в грузовых помещениях контролируется тремя способами:
выборочный дистанционный контроль с использованием двух показывающих приборов (компенсатор типа КМ-140-703);
автоматический контроль с периодической записью через каждые 2 ч с использованием реле времени, программно-временного блока и самопишущего прибора;
местные измерения температуры переносным прибором, подключаемым через штепсельный разъем с термометром сопротивления, установленным в средней зоне на боковой стене грузового помещения.
Кузов вагона для размещения перевозимых грузов — цельнометаллический, сварной несущей конструкции из низколегированной коррозионно-стойкой стали марок ЮХНДП и 09Г2Д.
Вагоностроительный завод в г. Дессау (Германия) с 1958 по 1967 гг. строил также 5-вагонные секции типа ZA-5 с пятью вагонами для перевозки грузов длиной 17 м, в одном из них находится служебное отделение, а в другом — электростанция.
Вагон дизель-электростанция (рис. 1.2) в 5-вагонной рефрижераторной секции служит для выработки электроэнергии, имеет дизельное, аппаратное, котельное отделения, служебное отделение, кухню-салон, туалет и аккумуляторное отделение.
В дизельном
отделении установлены два
В служебном отделении находятся силовые электрощиты с распределительными устройствами и приборами автоматики и контроля температуры в вагонах для грузов. Передача электроэнергии к силовым установкам и всем приборам вагонов секции для перевозки грузов производится по подвагонным электромагистралям и междувагонным соединениям (кондуитам) со штепсельными разъемами.
В салоне-кухне имеются нагревательная плита, холодильник, раковина-мойка, радиоприемник и телевизор, стол, стулья. В котельной установлен котел водяного отопления на жидком топливе (солярка). В помещении для отдыха имеются четыре мягких спальных места, шкаф для одежды, стол, стулья.
Рисунок 1.2 - Дизельный вагон 5-вагонной рефрижераторной секции: 1—топливный бак; 2 — бак для питьевой воды; 3 — бак для технической воды; 4 — ящик для аккумуляторных батарей; 5 — масляный бак; 6 — верстак; 7 — короб охлаждения радиаторов; 8 — дизель-генератор; 9 — полка для технической документации; 10 — радиоприемник; 11 — стояк; 12 — стул; 13 — котел водяного отопления; 14 — насос отопления; 75 — входная дверь: 16—шкаф: 17—диван-кровать; 18—тумбочка; 19—плита; 20—подогреватель воды; 2/ — раковина-мойка; 22 — бытовой холодильник; 23 — распределительный щит: 24 —топливный насос; 25 — ручной топливный насос; 26 — короб фильтров; 27 — вентилятор; 28 — ручной масляный насос
Вагон спроектирован по габариту 1-Ти имеет массу тары 64,5 т, длину кузова 17 м, толщину теплоизоляции пола 133 мм стен и крыши 110 мм.
Более современную конструкцию кузова и лучшие технико-экономические показатели имеет рефрижераторный вагон с кузовом типа «Сэндвич», у которого в пространство между наружной и внутренней обшивками заливается вспенивающийся пенополиуретан марок ППУ-17Н и ЦПУ-309Т, который является теплоизолирующим и несущим элементом, воспринимающим внешние нагрузки совместно с обшивкой кузова. Такой кузов не требует ремонта в течение всего срока службы вагона (28 лет). Вагон имеет номинальную грузоподъемность 46 т, массу тары 39 т, полный и погрузочный объем соответственно 148 и 120 м\, длину по раме 21 м и габарит 1-ВМ.
Автономный рефрижераторный вагон (рис. 1.3) предназначен для перевозки скоропортящихся грузов при температуре внутри грузового помещения вагона от +14 до -18°С при температуре наружного воздуха от -45 до +40 °С. Этот вагон можно ставить в пассажирские поезда, поэтому он имеет сквозную магистраль и розетки 5 для подключения к электропневматическому тормозу, а также стояночный тормоз 13. В двух машинных отделениях расположены по дизель-генератору 75 и холодильной установке 7, работающей на хладоне-12.В кузове вагона имеются: нагревательная установка 14 для подогрева зимой, аккумуляторные батареи 11, топливный бак 10 емкостью730 литров, полупроводниковый зарядный выпрямитель 9 , распределительный щит16, вытяжной вентилятор 3 для охлаждения летом, воздухопровод 12,температурный блок, состоящий из термостатов 21 с температурным датчиком 6, переключатель которого для выбора температурных режимов находится на главном распределительном щите 8.Температура в грузовом помещении вагона контролируется переносной термостанцией, питающейся от щита 7 на продольной балке рамы вагона.
Охлажденный или подогретый воздух нагнетается в грузовое помещение вентиляторами, размещенными в холодильных агрегатах, подается в пространство над промежуточным потолком 20 и отсюда распределяется по грузовому помещению. Для отвода воздуха из вагона имеются два потолочных дефлектора 18 с заслонками, открывающимися или закрывающимися с помощью рычагов 17 из машинных отделений. Промывочные воды и конденсат отводятся через четыре сливных прибора 19.
Рисунок 1.3 - Автономный рефрижераторный вагон
Вагон-термос (рис. 1.4) предназначен для перевозки термически подготовленных грузов, не выделяющих биологического тепла, при температуре наружного воздуха от -50 до +50 °С. Цельнометаллический кузов с наружной обшивкой из низколегированной стали и внутренней обшивкой из алюминиевого сплава имеет конструкцию типа «Сэндвич». Потолок кузова обшит экоталью толщиной 0,75 мм, представляющей собой оцинкованный стальной лист, покрытый со стороны грузового помещения жаропрочной пленкой из пластмассы или слоем специального лака. В торцах грузового помещения установлены защитные стенки из оцинкованного листа для предотвращения повреждений основной торцевой стены при сдвиге перевозимого груза.
Пол состоит из двух слоев стеклопластика, между которыми находятся бумажные вертикальные сегменты (соты) с вспененным полиуретаном. Сверху пол покрыт многослойной фанерой толщиной 18 мм с наружным слоем биологически нейтральной резины. В грузовом помещении имеются оцинкованные стальные напольные решетки, а в полу по диагонали два устройства для удаления промывочной воды. Дверные проемы шириною 2,7 м, высотою 2,3 м закрываются дверями прислонного типа.
Все холодильное и электрическое оборудование вагона работает автоматически и не требует обслуживающего персонала для сопровождения вагона-термоса. Техническое обслуживание вагонов-термосов и наблюдение за исправностью работы их оборудования осуществляется на специальных пунктах крупных железнодорожных станций.
Рисунок 1.4 - Вагон-термос: 1 — дверь; 2 — автосцепка; 3 — тележка; 4 — пневматический тормоз; 5 — стояночный тормоз; 6 — защитная стенка; 7— напольные решетки
2. Понятие о схемах холодильных машин
Холодильная машина - устройство, служащее для отвода теплоты от охлаждаемого тела при температуре более низкой, чем температура окружающей среды. Процессы, происходящие в холодильных машинах, являются частным случаем термодинамических процессов, т. е. таких, в которых происходит последовательное изменение параметров состояния рабочего вещества: температуры, давления, удельного объема, энтальпии. Холодильные машины работают по принципу теплового насоса - отнимают теплоту от охлаждаемого тела и с затратой энергии (механической, тепловой и т. д.) передают её охлаждающей среде (обычно воде или окружающему воздуху), имеющей более высокую температуру, чем охлаждаемое тело. Холодильные машины используются для получения температур от 10°С до -150°С. Область более низких температур относится к криогенной технике. Работа холодильной машины характеризуется их холодопроизводительностью.
Первые холодильная машина появились в середине XIX в. Одна из старейших холодильных машин - абсорбционная. Её изобретение и конструктивное оформление связано с именами Дж. Лесли (Великобритания, 1810), Ф. Карре (Франция, 1850) и Ф. Виндхаузена (Германия, 1878). Первая парокомпрессионная машина, работавшая на эфире, построена Дж. Перкинсом (Великобритания, 1834). Позднее были созданы аналогичные машины с использованием в качестве хладагента метилового эфира и сернистого ангидрида. В 1874 К. Линде (Германия) построил аммиачную парокомпрессионную холодильную машину, которая положила начало холодильному машиностроению.
В основе работы холодильников лежит холодильный цикл. Простой паровой цикл механической холодильной машины реализуется с помощью четырех элементов, образующих замкнутый холодильный контур, – компрессора, конденсатора, дроссельного вентиля и испарителя или охладителя (рис. 1.5). Пар из испарителя поступает в компрессор и сжимается, вследствие чего его температура повышается. После выхода из компрессора пар, имеющий высокие температуру и давление, поступает в конденсатор, где охлаждается и конденсируется. В некоторых конденсаторах используется режим переохлаждения, т.е. дальнейшее охлаждение сконденсировавшейся жидкости ниже ее температуры кипения. Из конденсатора жидкость проходит через дроссельный вентиль. Поскольку температура кипения (насыщения) для данного давления оказывается ниже температуры жидкости, начинается ее интенсивное кипение; при этом часть жидкости испаряется, а температура оставшейся части опускается до равновесной температуры насыщения (тепло жидкости расходуется на ее превращение в пар). Процесс дросселирования иногда называют внутренним охлаждением или самоохлаждением, поскольку в этом процессе температура жидкого хладагента снижается до нужного уровня. Таким образом, из дроссельного вентиля выходят насыщенная жидкость и насыщенный пар. Насыщенный пар не может эффективно отводить тепло, поэтому он перепускается мимо испарителя и подается прямо на вход компрессора. Между дросселем и испарителем установлен сепаратор, в котором пар и жидкость разделяются.
Рисунок 1.5 - Схема холодильного цикла.
Охлаждение и отопление грузовых помещений вагонов секций. Холодильное оборудование каждого вагона секции состоит из двух компрессионных холодильных установок, работающих на хладоне-12.
Чтобы исключить возможность порчи груза при выходе из строя одной из установок вагона, холодопроизводительность каждой из них равна примерно 75% максимальной потребности в холоде на вагон. В грузовое помещение холод передается от испарителей непосредственного кипения хладагента.
Компрессор / (рис. 1.6) отсасывает пары хладагента из испарителя 15 через коллектор 14, теплообменник 6, запорный вентиль 19 и фильтр всасывающей стороны 2, сжимает их и нагнетает через маслоотделитель 22 в конденсатор 24. Жидкий хладагент из конденсатора стекает в ресивер 23, из которого, пройдя осушитель 3, фильтр 4 и теплообменник 6. поступает к регулирующей станции, состоящей из терморегулирующих вентилей 10 и 11, магнитных (соленоидных) 9 и запорных 8 вентилей.
В теплообменнике происходит перегрев паров хладагента, выходящих из испарителя 15, за счет тепла жидкого хладагента, идущего из ресивера 23 к регулирующей станции. Это увеличивает холодопроизводительность установки и уменьшает возможность попадания жидкого хладагента в цилиндры компрессора.
Терморегулирующие вентили 10 и 11 обеспечивают автоматическое регулирование подачи в испаритель 15 жидкого хладагента. Вентиль 10 отрегулирован на поддержание температуры кипения хладагента —25°С, а вентиль 11 — на поддержание температуры кипения—10°С. Первый предназначен для работы при перевозке мороженого груза, а второй
Рисунок 1.6 - Схема холодильных установок 5-вагонной рефрижераторной секции завода Дессау
— охлажденного груза и предварительно неохлажденных плодоовощей.
После прохода хладагента через терморегулирующий вентиль, где происходит его дросселирование (понижаются температура и давление), он поступает через запорный вентиль 12 и распределительный коллектор 13 в испаритель 15. Степень дросселирования хладагента и заполнения испарителя жидкостью регулируется автоматически в зависимости от температуры его паров, выходящих из испарителя, для чего термопатроны 7 терморегулирующих вентилей поставлены на паровом трубопроводе перед теплообменником.-В испарителе жидкий хладагент кипит за счет тепла, отнимаемого от воздуха, проходящего через испаритель.
Давление хладагента в конденсаторе и испарителе контролируется манометрами 16 (нагнетательной стороны) и 18 (всасывающей стороны).
Компрессор холодильной установки, приводимый в движение электродвигателем мощностью 7 кВт, имеет устройство, предохраняющее его от чрезмерного повышения давления и гидравлических ударов, которые могут возникнуть, если жидкий хладагент из испарителя попадает в цилиндр. Кроме этого, на компрессоре установлен байпас 20 с соленоидным вентилем 21 для облегчения пуска. Принцип работы байпаса заключается в том, что во время пуска компрессора всасывающие клапаны в течение примерно 30с остаются непрерывно открытыми и компрессор работает вхолостую (не сжимая пары хладагента). Давление масла в картере компрессора контролируется манометром 17.
Пластинчатый конденсатор 24 с воздушным охлаждением смонтирован на одной раме с компрессором, образованной ресивером (на секциях последних выпусков он монтируется на самостоятельной раме).
Охлаждающий воздух подается на конденсатор центробежным вентилятором.
Ресивер 23, образующий П-образную раму компрессора длиной 1220 мм и шириной 905 мм, выполнен из труб с наружным диаметром 121 мм. Емкость ресивера 32 кг хладона-12.
Маслоотделитель 22, установленный между компрессором и конденсатором, предназначен для очищения паров хладагента от масла, которое может уноситься ими из картера. В нижней его части расположен поплавковый вентиль для автоматического возврата масла в картер компрессора.
Осушитель 3 выполнен в виде патрона, заполненного сили-кагелем, который отнимает влагу от хладона-12. Наличие влаги в хладагенте вызывает обмерзание терморегулирующих вентилей и нарушает работу холодильной установки.
Фильтр 4 служит для улавливания механических частиц, которые могут содержаться в хладагенте и вызывать загрязнение клапанов компрессора и терморегулирующих вентилей.
Теплообменник 6 состоит из корпуса .(трубы) с наружным диаметром 90 мм и длиной 357 мм и проходящей внутри него трубы диаметром 26 мм. Через'внутреннюю трубу течет жидкий хладагент, идущий из ресивера 23, а пары его, идущие из испарителя 15, проходят по кольцевому пространству между корпусом и внутренней трубой. Для увеличения поверхности теплопередачи труба имеет ребра.
Испаритель состоит из медных труб диаметром 15 мм и насаженных на них медных ребер.
Каждый компрессор может работать на любую установку, для чего последние соединены трубопроводами и установлены запорные вентили 5, 25 и 26
3. Электрооборудование
рефрижераторного подвижного
Схемы энергоснабжения 5-вагонных секций постройки БМЗ в основном одинаковы. На секциях последнего выпуска применено более совершенное электрическое оборудование и существенно упрощены отдельные-узлы схем управления и автоматизации.
Источниками электрической энергии на 5-вагонных секциях служат два синхронных генератора Г1 и Г2 (рис. 1.7), вырабатывающих трехфазный переменный ток. Генератор Г1 через автоматический выключатель А1 и контактор К.1 обеспечивает электроэнергией холодильно-отопительные установки 1—4, находящиеся в вагонах / и 2, генератор Г2 через автоматический выключатель А2
Рисунок 1.7 – Однолинейная схема энергоснабжения
и контактор К4 — холодильно-отопительные установки 5—8, расположенные в вагонах 3 и 4. Возможно питание от генератора П установок 5—8 (через автоматический выключатель А1 и контактор КЗ) и от генератора Г2 установок 1—4 (через автоматический выключатель А2 и контактор К2). К генераторам через автоматические выключатели A3 и А1 подключены также электродвигатели ДВД1 и ДВД2 охладителей дизеля.
Электродвигатель вентилятора испарителя ДВИ подключается к сети контактором ВИ и защищен автоматическим выключателем АК2. Аналогичный выключатель А К1 имеется в цепях двигателей вентилятора конденсатора ДВК, компрессора ДК и электрических печей ЭП. Рабочие катушки контактора включены в цепь управления холодильно-нагревательной установки.
К генераторам Г1, Г2 через автоматические выключатели Al, A2 и контакторы К5, Кб, а также автоматический выключатель А5 могут быть подключены вспомогательные шины, от которых получают питание электродвигатели ВЗ, В4 и В5 вентиляторов дизельного помещения, В5 аппаратной и ТН насоса для закачки топлива. Контакторы К5 и Кб сблокированы так, что их одновременное включение невозможно. К вспомогательным шинам подключен трансформатор ЗТр, питающий сеть освещения через контактор К7 и выпрямители подвагонного генератора через контакторы К8 и К9. Электродвигатели ВЗ, В4, В5, ТН и трансформатора ЗТр включаются автоматическими выключателями А6, А7, А9, А10, АН. Вспомогательные шины могут подключаться к
внешнему источнику тока через розетку Р1, выведенную под вагон. Сеть освещения можно также питать постоянным током от аккумуляторной батареи. Одновременное питание освещения от двух источников тока невозможно.
Синхронные генераторы 5-вагонных секций постройки БМЗ работают по схеме с компаундирующими трансформаторами и сопротивлениями и изготовлены в основном в двух модификациях. На секциях первого выпуска устанавливали генераторы ЕС93-4С с механическим выпрямителем, затем ЕСС93-4М и ЕСС5-93-4М101 с кремниевым выпрямителем и на секциях последнего выпуска специально предназначенные для этого генераторы ЕСС5-93-4М101В, имеющие некоторые усовершенствования по сравнению с генераторами ЕСС93-4М.. Мощность всех генераторов составляет 75 кет (93,7 ква), они работают при 1 500 об/мин, максимальный ток нагрузки 135 а, к. п. д. 91%, коэффициент мощности 0,8.
Генератор ЕС93-4С (рис. 1.8) с механическим преобразователем имеет три силовых обмотки /, соединенных по схеме «звезда», три дополнительных об мотки 12 и одну обмотку возбуждения 14, питаемую постоянным током от обмоток 12 через механический преобразователь 13. К. схеме // генератора подключены первичные обмотки 4 блока компаундирующих трансформаторов 2, к дополнительным обмоткам 3 и 5 — блок 9 компаундирующих резисторов 10 и трехфазный реостат 8.
Вторичные обмотки 3 и 5 трансформаторов (у каждого трансформатора две вторичные обмотки) соединены между собой по схеме «зигзаг»; в качестве нагрузки к каждой паре подключены резисторы 10. Нагрузка на генератор присоединена к клеммам 7 и 6 (нулевой провод).
Рисунок 1.8 - Принципиальная схема синхронного генератора ЕС93-4С
При раскручивании ротора генератора, на котором находятся полюсы возбуждения и обмотка 14, остаточный магнитный поток, создаваемый полюсами возбуждения, индуктирует в статорных / и дополнительных 12 обмотках некоторую переменную э. д. с. Так как оси магнитных систем силовых обмоток смещены в пространстве относительно друг друга на угол в 120°, возникающие э. д. с. по своей фазе будут также сдвинуты относительно друг друга на тот же угол.
Э. д. с. дополнительной обмотки вызывает небольшой ток в замкнутой цепи, состоящей из реостата 8, резисторов 10, дополнительных обмоток 12, механического преобразователя 13 и обмотки возбуждения" 14 ротора. Протекание этого тока по обмотке возбуждения несколько усиливает остаточный магнитный поток машины, что, в свою очередь, вызывает возрастание э. д. с, индуктированных в дополнительных обмотках. Увеличение этих э. д. с. приводит к росту тока в обЛотке 14 возбуждения ротора, и, следовательно, к дальнейшему возрастанию магнитного потока. Последнее приводит к еще большему росту э. д. с. дополнительной обмотки, и процесс происходит до тех пор, пока ротор не наберет номинального числа оборотов, а в машине не установится определенный магнитный поток.
Под действием этого магнитного потока в силовых обмотках индуктируются переменные э. д. с, равные по своему значению номинальному напря-жению. Меняя величину сопротивления реостата 8 и, следовательно, ток в дополнительных обмотках и обмотке возбуждения 14, можно установить требуемое напряжение на выходе генератора (380—400 в).
При подключении нагрузки
к клеммам 7 и 6 генератора по силовым
обмоткам / статора пойдет ток,
а магнитное поле, наведенное этим током,
будет , ослаблять магнитный поток,
образованный обмоткой возбуждения ротора. С целью компенсации размагничивающего
действия магнитного потока статора и
сохранения напряжения генератора на
уровне номинального, ток обмотки возбуждения
ротора должен быть увеличен. Это обеспечивают
компаундирующие трансформаторы и резисторы.
При прохождении тока нагрузки по первичным
обмоткам трансформаторов 3 во вторичных обмотках
также появится соответствующий ток, замыкающийся
через компаундирующие резисторы, на каждом из которых падение
напряжения будет пропорционально току
нагрузки. Обратная величина падения'напряжения
представляет собой э. д. с. Указанные э.
д. с. компаундирования геометрически
суммируются с э. д. с. вспомогательных обмоток,
что обеспечивает возрастание тока, проходящего
по обмотке возбуждения 14 ротора, и компенсирование
размагничивающего действия силовых обмоток.
Таким образом, чем больше ток нагрузки
и его размагничивающее действие,
тем больше ток во вторичных обмотках
компаундирующих трансформаторов и величина
дополнительных э. д. с. на компаундирующих
резисторах. Увеличение э. д. с. вызывает
возрастание тока возбуждения
и магнитного потока машины.
При уменьшении нагрузки происходят обратные явления.
Рисунок 1.9 - Механический преобразователь генератора
Схема соединения фаз обмоток компаундирующих трансформаторов и цепи дополнительных обмоток обеспечивают требуемое изменение тока обмотки возбуждения ротора и поддержание постоянного напряжения на выходе генератора. Одновременно обеспечивается также удовлетворительная коммутация механического преобразователя. Параметры компаундирующих трансформаторов и резисторов позволяют автоматически поддерживать напряжение в пределах ±5% среднерегулируемого при всех нагрузках от холостого хода до номинальной величины и коэффициенте мощности 0,8^-1,0 (только индуктивного характера). Соединение вторичных обмоток компаундирующих трансформаторов по схеме «зигзаг» улучшает их работу при некоторой неравномерной загрузке фаз генератора.
Механический преобразователь генератора (рис. 1.9) позволяет преобразовывать трехфазный ток дополнительных обмоток, подключенных к клеммам 5, в постоянный ток, проходящий по обмотке возбуждения, присоединенной к клеммам /.
Преобразователь имеет четыре рабочих 3 и четыре холостых 4 ламели, изолированных друг от друга прокладками из коллекторного миканита. Все ламели в виде разрезного кольца запрессованы в изоляционный прессматериал и проточены по окружности с последующей шлифовкой. Готовое кольцо насаживают на вал генератора до упора; от поворота и сдвига оно удерживается шпонкой и пружинным кольцом, установленным на валу.
К разрезному кольцу прижаты шесть щеток 2, расположенных радиально и смещенных относительно друг друга на угол 60°. Щетки попарно соединены между собой гибкими кабелями 6, образуя параллельные ветви. К этим ветвям присоединены концы дополнительных обмоток статора. Рабочие ламели также попарно соединены между собой перемычками 7, образуя две ветви для подключения обмотки возбуждения. Ширина холостой ламели вместе с миканито-выми прокладками равна ширине щетки.
Синхронный генератор ЕС93-4С (рис. 2.1) состоит из корпуса 9, статора 4, сердечника 2 ротора, вала 19 и двух подшипниковых щитов; переднего 6 и
заднего 11. Корпус 9 генератора (станина) чугунный, литой, цилиндрической формы с кольцевыми фланцами на торцах. В нижней части он имеет лапы 21 для установки генератора на фундаментную плиту, а на внутренней поверхности шесть ребер, на которых укреплен статор 4 с намотанными на него обмотками 10. Щели между ребрами, внутренней поверхностью станины и наружной поверхностью статорного сердечника служат для прохождения охлаждающего воздуха. В верхней части станины предусмотрен проем для стабилизирующего устройства — блока трансформаторов и резисторов. С боковой стороны имеется клеммная коробка 1.
Сердечник статора набран из штампованных листов электротехнической стали, покрытых с одной стороны изоляционным лаком и после опрессовки скрепленных шестью продольными скобами, приваренными к нажимным кольцам. Сердечник впрессован в станину и укреплен в ней стопорным винтом со шлицем.
Рисунок 2.1 - Разрез синхронного генератора ЕС93-4С
Обмотка статора, выполненная из мягких секций, намотанных круглым медным проводом, уложена в статор через щели полузакрытых пазов 3. Кроме основной обмотки, в пазы помещена дополнительная трехфазная обмотка, начала фаз которой присоединены к стабилизатору, а концы через подшипниковый щит 11 — к траверсе 12 механического преобразователя и непосредственно к щеткам, находящимся в щеткодержателях 13.
Подшипниковые щиты генератора чугунные, литые и одинаковые по размерам. В нижней их части расположены защищенные сеткой окна для всасывания 17 и выхода 18 охлаждающего воздуха. Задний щит // имеет три отверстия для крепления кожуха 16, защищающего механический преобразователь 14, и- отверстия для вывода концов дополнительной обмотки.
Сердечник 2 ротора спрессован на стальном валу 19 из штампованных листов электротехнической стали, имеющих форму многополюсной звезды. Он состоит из чередующихся пакетов: узких (высоких) и широких (низких). При сборке после установки катушек 8 на #низкие пакеты надевают сегменты 20, имеющие форму полюсных башмаков, и соединяют их с сердечником двумя шпильками, продетыми через отверстия сегментов и высоких пакетов. Между сегментами по краям полюсов остаются воздушные пространства, по ширине равные толщине высоких пакетов. Форма роторных полюсов получается гребенчатой, а воздушный зазор генератора — однозначный под полюсами и краями сегментов.
На выступающие из полюсов концы шпилек установлены втулки, удерживающие торцовые части катушек от изгиба. Шпильки всех полюсов закреплены с двух сторон кольцами, на которые устанавливают также балансировочные грузы. Сердечник ротора посажен на вал на шлицах, а с торцов закреплен еще двумя кольцевыми шпонками.
Обмотка ротора представляет собой последовательно соединенные катушки, намотанные из прямоугольной меди и надетые на предварительно изолированные полюсные сердечники. Снизу и сверху катушек установлены изолирующие шайбы. Под нижнюю шайбу подложена стальная пружинящая рама, которая предотвращает перемещение катушки относительно сердечника. Выводные, провода обмотки ротора пропущены через полый конец вала преобразователя и соединены с разрезным кольцом преобразователя.
Вентилятор 7 укреплен на валу 19 шпонкой и фиксируется от осевого смещения стопорным винтом. Передний роликовый 5 и задний шариковый 15 подшипники помещены в гнездах подшипниковых щитов и закрыты крышками, удерживающими смазку. Траверса 12 состоит из кольцевого диска, на котором установлено шесть щеткодержателей 13 *со щетками; по отношению к механическому преобразователю она должна занимать строго определенное положение и находиться на нейтрали.
