Охлаждение машин и аппаратов

В процессе работы тяговых двигателей, выпрямительных установок, трансформаторов, реакторов, индуктивных шунтов, пусковых резисторов, двигателей, вспомогательных машин и другого оборудования выделяется тепло. Если это тепло не отводить, то мощность машин и аппаратов нельзя будет использовать полностью, так как они могут перегреться и выйти из строя. Поэтому их охлаждают, предусмотрев для этого специальную принудительную вентиляцию. Непрерывный поток охлаждающего воздуха создается центробежными вентиляторами.

Поясним принцип действия вентилятора. При вращении вентиляторного колеса (ротора), снабженного лопатками (рис. 83), центробежная сила отбрасывает молекулы воздуха к наружной части колеса и они попадают в расширяющийся кожух. Скорость молекул воздуха в расширяющемся кожухе начинает уменьшаться, а давление их друг на друга начинает увеличиваться, т. е. создается напор воздуха. От вентилятора воздух по воздухопроводам направляется к машинам и аппаратам.

Рис. 83. Схема центробежного вентилятора

Вследствие непрерывного выбрасывания молекул за пределы колеса вентилятора внутри него образуется разрежение и из атмосферы (снаружи кузова) засасываются новые порции воздуха. Засасываемый воздух проходит через жалюзи кузова, форкамеру (на шестиосных электровозах постоянного тока), сетку приемного отверстия вентилятора к его лопастям, заполняя разреженное пространство. Форкамера изолирует вентиляционную систему от остального помещения кузова. Благодаря этому электрическая аппаратура и машины, расположенные в кузове, защищены от снега, влаги и пыли, засасываемых вместе с воздухом.

На шестиосных электровозах постоянного тока обычно устанавливают два вентилятора - по одному на каждую тележку (рис. 84). На восьмиосных электровозах вентилятор предусмотрен в каждой секции; он охлаждает четыре тяговых двигателя, двигатель компрессора и пусковые резисторы.

Рис. 84. Схема вентиляции тяговых двигателей шестиосного электровоза постоянного тока (в каждой тележке условно показано два двигателя вместо трех)

Сложнее система охлаждения электровозов переменного тока (рис. 85). Воздух, всасываемый через жалюзи двумя центробежными вентиляторами одной секции восьмиосного электровоза, проходит сначала по специальным каналам, охлаждая индуктивные шунты. Затем он подается вентиляторами к тяговым двигателям. На каждые два двигателя имеется один вентилятор.

Рис. 85. Схема вентиляции оборудования восьмиосного электровоза переменного тока

Охлаждающий воздух через люк (см. рис. 15) поступает сначала к наиболее нагреваемому узлу двигателя - коллектору и затем через отверстия в его остове выбрасывается наружу. Часть воздуха из воздуховодов через патрубки поступает в кузов, охлаждая электрическое оборудование, и создает в кузове повышенное давление, благодаря чему пыль с железнодорожного полотна, которая содержится в воздухе, не попадает в кузов.

В каждой секции электровоза имеются еще два спаренных вентилятора, которые работают параллельно и приводятся в действие одним двигателем. Воздух, засасываемый ими, прогоняется через выпрямительные установки и сглаживающие реакторы. Затем часть воздуха выбрасывается в атмосферу, а другая часть охлаждает секции теплообменника тягового трансформатора, после чего также поступает в атмосферу. В теплообменнике воздух охлаждает трансформаторное масло, омывающее обмотки трансформатора.

На электровозах переменного тока по сравнению с электровозами постоянного тока требуется большая мощность для привода вентиляторов, а следовательно и больший расход электроэнергии. Понятно, это отрицательно сказывается на к. п. д. электровоза.