Unidad de dos máquinas

Una unidad de dos máquinas se denomina excitador y generador auxiliar de una locomotora diesel , ensamblados en una carcasa común. Las armaduras del excitador y del generador auxiliar están ensambladas en un eje común, los marcos están conectados por pernos. El excitador alimenta el devanado de excitación independiente del generador de tracción , el generador auxiliar está diseñado para alimentar los circuitos auxiliares de la locomotora diesel y cargar la batería.

Patógeno

El generador de tracción de la locomotora debe asegurar el aprovechamiento de la potencia nominal de la locomotora diésel . La potencia generada por el generador, igual al producto del voltaje en sus terminales y la corriente de carga, debe permanecer constante.

N=UI=\mathrm {const}

La corriente de los motores de tracción de locomotoras depende de la velocidad de movimiento.

I={\frac {U-cn\Phi}{R}}

donde I es la corriente de armadura;
U es el voltaje en el motor de tracción;
c es la constante de la máquina;
n es la velocidad del inducido del motor;
Φ es el flujo magnético del motor;
R es la resistencia del inducido.

Para mantener una potencia constante del generador de tracción, es necesario cambiar el voltaje del generador inversamente proporcional a la corriente en él. El voltaje y la corriente del generador deben limitarse a los valores máximos permitidos. La dependencia del voltaje en las terminales del generador con la corriente de carga a una velocidad de armadura constante y dadas las condiciones de excitación se denomina característica externa del generador. Dado que ni los generadores de CC ni los generadores síncronos tienen la característica externa (hiperbólica) requerida, se utiliza un sistema de excitación del generador de tracción con control automático de la corriente de excitación para obtenerla. En los casos en que no se requiere el uso de toda la potencia del motor diesel, para ahorrar combustible, la potencia del motor diesel se reduce mediante la reducción gradual de la frecuencia de rotación de su cigüeñal con la manija del controlador del conductor. El sistema de excitación debe garantizar, a cargas parciales, que la potencia del generador sea constante en los niveles correspondientes a los modos económicos de funcionamiento del motor diésel. La potencia de una locomotora diésel depende de varios factores, como la temperatura y la presión del aire, el costo de los mecanismos auxiliares de accionamiento varía con el tiempo, la potencia de un generador de tracción depende de la temperatura de sus devanados. Por tanto, el sistema de excitación debe regular la potencia del generador de tracción en función de la potencia libre del motor diésel. Una de las formas de construir un sistema de excitación es usar un generador especial, el excitador, para alimentar el devanado de excitación del generador de tracción.

Todos los excitadores incluidos en las unidades de dos máquinas son máquinas eléctricas de CC [1] . La intensidad de la corriente en el devanado de excitación del generador de tracción se controla cambiando el voltaje del excitador, que a su vez se regula cambiando la intensidad de la corriente en sus devanados de excitación.

La excitatriz VT-275/120, instalada en las locomotoras TE3 , TE7 , posee un sistema magnético compuesto por cuatro polos no saturados y dos saturados. En los polos no saturados hay devanados independientes, limitadores y reguladores, y en los polos saturados, paralelos y diferenciales. El devanado de excitación independiente está conectado al voltaje del generador auxiliar, el devanado paralelo está conectado al voltaje del excitador, el devanado diferencial está conectado en paralelo al devanado de los polos adicionales del generador de tracción, por lo que la corriente en él es proporcional a la corriente del generador. Las fuerzas magnetomotrices de los devanados paralelo y diferencial están dirigidas una hacia la otra. En la sección de la característica, donde la corriente del generador es baja, el núcleo del polo se satura bajo la acción de un devanado paralelo, la tensión de la excitatriz depende poco de la corriente del generador, así, debido a la saturación de los polos, la tensión de el generador de tracción es limitado. Con un aumento en la corriente del generador de tracción, el núcleo del polo deja de estar saturado y el voltaje del excitador cambia aproximadamente en proporción inversa a la corriente del generador: se realiza una sección hiperbólica de la característica externa del generador de tracción. Para limitar la corriente máxima del generador de tracción, se utiliza un circuito que consta de un devanado limitador (cuya fuerza magnetomotriz está dirigida hacia la fuerza magnetomotriz de un devanado independiente), un tacogenerador conectado en serie con él y un diodo. Este circuito se conecta en paralelo con el devanado de los polos adicionales del generador y los devanados de excitación del TED. Con baja corriente del generador de tracción, el diodo impide el paso de corriente del tacogenerador, cuando la corriente del generador de tracción se acerca al valor máximo, la caída de tensión total en el devanado de los polos adicionales y el devanado de excitación del TED excede el voltaje del tacogenerador, la corriente comienza a fluir en el circuito de devanado limitador, el sistema magnético del excitador se desmagnetiza y el voltaje disminuye bruscamente.

Dado que el inducido del tacogenerador y el inducido del excitador son impulsados desde el cigüeñal diesel, la corriente a la que el voltaje del generador de tracción comienza a disminuir y el voltaje del excitador son proporcionales a la velocidad del cigüeñal diesel, cambiando así la potencia del generador de tracción y su corriente máxima. en cargas parciales.

Para cambiar la potencia del generador de tracción en función de la potencia libre del motor diesel, se proporciona un devanado de ajuste con un tacogenerador conectado. Cuando la carga disminuye, la velocidad del diesel aumenta, el voltaje del tacogenerador aumenta, aumentando la potencia del generador de tracción. Sin embargo, este sistema solo funciona en el modo de máxima potencia diésel.

El excitador V-600 instalado en las locomotoras diésel M62 , 2TE10L , TEP10L , TEP60 , 2TEP60 (como parte de la unidad de dos máquinas A-706) tiene dos devanados en los polos principales: independientes y desmagnetizadores. El devanado desmagnetizador de la excitatriz está conectado a un generador auxiliar, y el devanado independiente está conectado a un amplificador magnético , que regula la tensión en él en función de las señales de los sensores conectados a él.

Generador auxiliar

El generador auxiliar está diseñado para suministrar corriente eléctrica a los devanados de excitación independientes de la excitatriz y tacogeneradores, circuitos de control y alumbrado, motores eléctricos auxiliares y cargar la batería. Todos los generadores auxiliares son generadores de CC y tienen excitación independiente [1] . El voltaje del generador auxiliar se mantiene constante mediante un regulador de voltaje.

Notas

↑ 1 2 Locomotoras diésel de la URSS, 1974 , p. 107.

Literatura

V. D. Kuzmich, I. P. Borodulin, E. A. Pakhomov et al. Locomotoras diésel: fundamentos de teoría y diseño: Proc. para escuelas técnicas / Ed. V. D. Kuzmich. - 2ª ed., revisada. y adicional .. - M. : Transporte, 1991. - 352 p. — ISBN 5-277-00920-5 .
Locomotoras diesel de la URSS: directorio-libro de referencia / Ed. DV Lvov; VNIIlocomotora diesel en-t .. - M . : NIIFORMTYAZHMASH, 1974. - 176 p. - 1495 copias.