Генераторы собственных нужд

Генераторы собственных нужд на электрическом подвижном составе городского транспорта приводятся в действие либо вспомогательным, либо тяговым двигателями. Электрическая энергия, вырабатываемая генератором собственных нужд, расходуется на питание цепей освещения, сигнализации, управления, заряд аккумуляторной батареи, а также на питание электродвигателей.

Для питания цепей управления трамваев и троллейбусов обычно выбирают генераторы с номинальным напряжением 24 В.

С целью упрощения электрооборудования во многих случаях генератор собственных нужд и вентилятор отопительно-вентиляционной системы приводятся в действие от одного двигателя.

Иногда генератор выполняют в блоке с двигателем, как, например, на трамвайном вагоне Т-3 (якоря генератора и двигателя монтируют на один вал). Такой агрегат называют двигатель-генератором. На трамвайном вагоне КТМ-5М-3 применяют генератор Г-731; на троллейбусе ЗиУ-9 - генератор Г-263 или Г-263А; на троллейбусе 9Тр - альтернатор 443 113 518 331.

Генератор Г-731 с параллельным возбуждением представляет собой четырехполюсную электрическую машину закрытого исполнения. Конструкция его аналогична двигателю Г-732А (см. рис. 11). Номинальное напряжение генератора 26 В, длительная мощность 1,5 кВт, номинальный ток 52 А, максимальная частота вращения якоря 3000 об/мин, масса 44 кг.

Генератор Г-263 (Г-263А) трехфазный, синхронный, переменного тока, с электромагнитным возбуждением. Для выпрямления переменного тока в генератор вмонтирован выпрямительный мостик с кремниевыми выпрямителями.

Трехфазные синхронные генераторы переменного тока с электромагнитным возбуждением по конструкции проще генераторов постоянного тока, имеют меньшие размеры и массу при одинаковой мощности. Из-за отсутствия коллектора они более надежны в эксплуатации.

Статор генератора набран из пластин, изготовленных из электротехнической стали, и по внутренней окружности имеет пазы, в которые уложена обмотка. Обмотка статора трехфазная, выполнена в виде отдельных катушек, соединенных в звезду. В каждой фазе по шесть катушек.

Ротор состоит из катушки возбуждения, намотанной на стальную втулку, к торцам которой примыкают два клювообразных полюса. Втулка и полюса ротора закреплены на івалу прессовой посадкой. На вал напрессованы контактные кольца, к которым припаяны выводы обмотки возбуждения. Вал ротора вращается в шариковых подшипниках, установленных в крышках из алюминиевого сплава. На крышке со стороны контактных колец укреплены выпрямительный мостик с кремниевыми выпрямителями, к которым подсоединены концы обмотки статора и два щеткодержателя с двумя щетками в каждом. Нажатие щеток 2,2 Н.

В начале работы генератора, когда частота вращения ротора и напряжение генератора малы, обмотка возбуждения получает питание от аккумуляторной батареи. При увеличении частоты вращения ротора напряжение генератора растет. Когда оно станет выше напряжения аккумуляторной батареи, обмотка возбуждения начинает питаться от генератора через выпрямительный мостик. Постоянный ток, проходя по обмотке возбуждения генератора, создает вокруг ротора сильный магнитный поток. При вращении ротора под каждым зубцом статора проходит то северный, то южный полюс ротора. Магнитный поток полюсов ротора пересекает обмотку статора и в ней индуктируется э. д. с. Конць! фазной обмотки статора соединены с трехфазным выпрямителем, который выпрямляет переменный ток статора.

Генератор называется синхронным потому, что частота его тока пропорциональна частоте оборотов ротора генератора.

Технические характеристики генераторов следующие:

Тип генератора........Г-263 Г-263А

Напряжение, В........ 28 25

Частота вращения ротора, об/мин:

номинальная........2100' 2100

наибольшая........ 2600 2500

Ток, А:

часового режима....... 150 150

длительный........120 120

возбуждения........ 3,5 3,5

Масса, кг......... 22 22

Альтернатор - шестиполюсный трехфазный синхронный генератор переменного тока с выпрямительным мостом. Он установлен под кузовом троллейбуса 9Тр впереди тягового двигателя и крепится к кронштейну подшипникового щита двигателя. Кожух 1 альтернатора (рис. 12) изготовлен из сплава алюминия. В кожухе размещен статор 8, набранный из листов электротехнической стали и имеющий 36 пазов, в которые уложена трехфазная обмотка 5. Ротор вращается в шариковых подшипниках 2 и 14, установленных в крышках. Крышки стянуты болтами 7. На валу 13 ротора укреплены контактные кольца 4, сердечник 6 с обмоткой возбуждения Ю, клювообразные полюсы 9 и шкив 12 с вентилятором 11. Обмотка возбуждения выполнена медным проводом, выводы обмотки ротора припаяны к медным контактным кольцам, с которых снимается ток угольными щетками токосъемного устройства 3. Щетки прижаты к контактным кольцам пружинами.

Рис. 12. Альтернатор троллейбуса 9Тр

Для охлаждения альтернатора во время работы вентилятор 11 засасывает воздух из салона троллейбуса через заборник, резиновый шланг и патрубок на кожухе альтернатора. Выпрямительный мост предназначен для выпрямления переменного трехфазного тока. Он выполнен из кремниевых диодов. Напряжение альтернатора 443 113 518 331 составляет 28 В, максимальная частота вращения ротора 6000 об/мин, максимальный ток 60 А, масса 12,5 кг.