32. Настройка внешней характеристики тягового генератора

Отключают регулировочную обмотку амплистата возбуждения, включают тяговый режим и на 15-й позиции штурвала контроллера устанавливают ток якоря генератора по прибору I_р равным 1800-2000А. Изменяя сопротивления резисторов СВВ, СОЗ и СВПВ, регулируют ток размагничивающей обмотки возбуждения возбудителя, ток задающей обмотки амплистата и напряжение синхронного подвозбудителя так, чтобы их значения соответствовали установленным для тепловозов типа ТЭ10М. Тестером измеряют напряжения питания трансформаторов постоянного тока (ТПТ), постоянного напряжения (ТПН) и индуктивного датчика (ИД).

Рис. 86. Схема проверки токораспределите-ля между силовыми проводами, соединенными с положительной шиной реостата

Проверяют токораспределение между проводами 1-6, связывающими генератор и реостат. Для этого используют вольтметр со шкалой 0-3 В и классом точности 1,5-2,5. Его включают между положительной шиной реостата и неподвижным главным контактом контактора П1 (рис. 86). Включают аварийное возбуждение генератора и отключают тумблеры ОМ1, ОМ4-ОМ6, т. е. оставляют включенными контакторы П2 и П3. Включают режим тяги и переводят штурвал на такую позицию, чтобы ток генератора был равен 1400 А. Нажимают на кнопку КБ и фиксируют падение напряжения U, измеряемое вольтметром V. Эти действия повторяют, выключив тумблеры ОМ2, ОМ3 и включив ОМ4, ОМ5. Затем включают один тумблер ОМ6 и, установив ток генератора равным 700 А, снова фиксируют показание вольтметра. Аналогичную операцию повторяют, включив тумблер OM1. Предварительно на нулевой позиции штурвала переключают провод от вывода вольтметра на неподвижный контакт контактора П2. Затем определяют относительную разность падений напряжений на проводах, соединяющих генератор и положительную шину реостата, и характеризующую распределение тока по ним по формуле:

где U_mах - наибольшее зафиксированное падение напряжения; U_min - наименьшее падение напряжения.

Величина ΔU не должна превышать 7 %. Если это требование не соблюдается, проверяют затяжку всех наконечников, чистоту их контактных поверхностей, осматривают главные контакты поездных контакторов и при необходимости зачищают их и регулируют прилегание.

Во избежание перегрева обмотки якоря генератора время его работы с током более продолжительного (4320 А) должно быть ограничено. Допустимое время работы генератора при токах, превышающих 4320 А, будет:

Настройку внешней характеристики выполняют в два этапа. Сначала настраивают селективную характеристику (линия 1, рис. 87), а затем подключают регулировочную обмотку амплистата и настраивают внешнюю характеристику (линия 2, рис. 87).

Рис. 87. Характеристики генератора: 1 - селективная; 2 - внешняя

Селективную характеристику настраивают в следующем порядке:

1. Снимают селективную характеристику на 15-й позиции штурвала контроллера. Для этого, перемещая подвижные пластины реостата, изменяют ток якоря генератора и фиксируют его значения и соответствующие им значения напряжения генератора по приборам I_р и V_p.
2. Полученную характеристику сравнивают с заданной (номинальной), показанной на рис. 87. Если полученная селективная характеристика совпадает с заданной, приступают к настройке внешней характеристики.
3. В случае несовпадания полученной и заданной характеристик настройку начинают с регулирования наклона средней части. Для этого изменяют сопротивление резистора СТН между проводами 497, 508 (см. рис. 84) так, чтобы средняя часть настраиваемой характеристики была параллельна части БВ (см. рис. 88) заданной характеристики. Наклонная часть регулируемой характеристики может занимать произвольное положение по отношению к отрезку БВ (например Б' и В' рис. 88). Если регулируемая характеристика проходит настолько выше заданной, что наблюдается уменьшение частоты вращения коленчатых валов дизеля из-за перегрузки, увеличивают сопротивление резисторов СБТТ и СБТН (см. рис. 84). При увеличении сопротивления резистора СТН наклон средней части увеличивается и наоборот.
   
   Рис. 88. Настройки селективной характеристики
   
   
4. Регулируют протяженность средней части характеристики по току (разность между токами в точках Б' и B' см. рис. 88), равной 2150-2300 А, путем изменения сопротивления резистора СОЗ между проводами 432, 443 (см. рис. 84). Уменьшение сопротивления резистора СОЗ (ток задающей обмотки при этом увеличивается) увеличивает протяженность наклонной части и наоборот. Положение регулируемой характеристики после выполнения этой операции соответствует отрезку Б'B' на рис. 88.
5. Изменяя поочередно сопротивления резисторов СБТН и СБТТ, совмещают регулируемую характеристику с заданной. При уменьшении СБТН селективная характеристика смещается параллельно самой себе вверх - из положения Б'В'в положение Б'В' (см. рис. 88), Уменьшение сопротивления резистора СБТТ вызывает смещение характеристики вправо (также параллельно самой себе) из положения Б'В' в положение БВ. Увеличение сопротивления этих резисторов приводит к смещениям селективной характеристики в противоположных направлениях.

Настроенная селективная характеристика должна примерно соответствовать линии 1 (см. рис. 87). У реальной селективной характеристики в точках Б и В нет четко выраженных переломов. Эти точки получают, продолжив наклонную часть до пересечения с горизонтальной линией, соответствующей ограничиваемому напряжению, и с вертикальной, соответствующей ограничиваемому току.

Если селективная характеристика не настраивается (не происходит ее смещения в нужном направлении при изменении сопротивления резисторов), проверяют цепи выпрямителей В1-В3 и В6, TUT, B4, ТПН, диодов В5 и В7 и резисторов СБТТ и СБТН, а также ТПТ и ТПН (см. рис. 84) и устраняют обнаруженные неисправности.

Настроив селективную характеристику, проверяют разброс характеристик ТПТ и регулируют величину уменьшения напряжения генератора при срабатывании реле боксования. Проверка разброса характеристик ТПТ заключается в том, что поочередно оставляют включенными те поездные контакторы, к которым подключены провода, проходящие через сердечник одного ТПТ, включают режим тяги и, установив определенный ток якоря генератора, измеряют его напряжение. При отсутствии разброса характеристик ТПТ значения напряжения генератора будут одинаковыми.

Проверку выполняют в следующем порядке. На нулевой позиции штурвала контроллера отключают тумблеры ОМ2-ОМ6. Включают режим тяги, переводят штурвал контроллера на 15-ю позицию и, перемещая подвижные пластины реостата, устанавливают ток генератора равным 500 А, измеряют его напряжение. Затем на нулевой позиции выключают ОМ1 и включают ОМ2 и ОМ3. Вновь переводят штурвал на 15-ю позицию, но ток генератора устанавливают равным 1000 А и снова измеряют его напряжение. Повторяют эти операции при включенных тумблерах ОМ4 и ОМ5 (ток генератора 1000 А) и ОМ6 (ток генератора 500 А). Разность между наибольшим и наименьшим из полученных четырех значений напряжения генератора не должна превышать 25 В. Если разность напряжений превышает эту величину, заменяют неисправный ТПТ и повторяют проверку.

Затем включают все тумблеры ОМ1-ОМ6 и отключают провод 1042 с зажима ⁵/₁₁ (см. рис. 84). Переводят штурвал контроллера на 15-ю позицию и при токе генератора, равном 1500 А, изменяя сопротивление резистора ССН между проводами 1138 и 424, устанавливают напряжение генератора равным 250-300 В. На нулевой позиции штурвала, не подключая на место провод 1042, переключают провод 1171 с одного контакта реле РВ5 на другой к проводу 1174. Вновь переводят штурвал контроллера на 15-ю позицию и при токе генератора, равном 1200 А, устанавливают его напряжение равным 160-210 В, изменяя сопротивление резистора СОУ между проводами 1174 и 480. Закончив эти регулировки, восстанавливают схему тепловоза.

Перед настройкой внешней характеристики проверяют мощность дизеля при положении реек топливных насосов высокого давления на упоре, ограничивающем максимальную подачу топлива. Для этого включают аварийное возбуждение генератора и на 15-й позиции штурвала контроллера увеличивают ток генератора (не более чем до 4200 А) до тех пор, пока частота вращения коленчатого вала дизеля не уменьшится до 840-845 ^об/_мин. При включенном компрессоре и работе вентилятора системы охлаждения дизеля с максимальной частотой вращения определяют мощность генератора как произведение тока якоря на напряжение. Полученное значение мощности должно не менее чем на 36 кВт превышать значение, приведенное в табл. 8.

Таблица 8. Минимальная мощность (кВт) на зажимах генератора при различных атмосферных условиях

На нулевой позиции штурвала подключают регулировочную обмотку амплистата и включают нормальный режим возбуждения. Переводят штурвал на 15-ю позицию, устанавливают ток генератора равным 1800-2000 А и проверяют положение сердечника ИД. Он должен находиться на максимальном упоре. Так принято называть положение сердечника, когда он полностью выведен из катушки в направлении к блоку дизеля. При этом положении сердечника, изменяя сопротивление резистора СОР между проводами 411,1088, (см. рис. 84) так, чтобы ток регулировочной обмотки был равен 0,7-1,1 А, устанавливают напряжение генератора не более 750 В. Мощность генератора при включенных компрессоре и вентиляторе охлаждающего устройства и нормальных атмосферных условиях, измеренная при токе 4000-4320 А, должна быть не менее 1780 кВт. Зазор до упора ограничения максимальной подачи топлива должен быть таким, чтобы обеспечивался запас мощности не менее 36 кВт.

При токе генератора 4000-4320 А сердечник ИД должен находиться на расстоянии 10-25 мм от минимального упора. Минимальным упором принято называть такое положение сердечника ИД, когда он полностью введен в катушку. Если при токе генератора 4000-4320 А сердечник ИД находится на минимальном или вблизи максимального упора, а мощность генератора отличается от значений, приведенных в табл. 8, то производят настройку регулятора мощности. На нулевой позиции с регулятора дизеля снимают крышку и отпускают контргайку 2 (рис. 89). Переводят штурвал на 15-ю позицию и при токе генератора 4000-4320 А, включенном компрессоре и работающем с максимальной частотой вентиляторе охлаждающего устройства дизеля, вращая шток 1, перемещают сердечник ИД так, чтобы он установился на расстоянии 10-25 мм от минимального упора. Мощность генератора при этом должна соответствовать данным табл. 8 и быть не менее чем на 36 кВт меньше мощности, измеренной при работе дизеля на упоре, ограничивающем максимальную подачу топлива.

Рис. 89. Узел регулирования мощности: 1 - шток; 2 - контргайка; 3, 5 - винты; 4 - траверса; 6 - болт; 7 - эксцентрик; 8 - золотник нагрузки

Для увеличения мощности шток 1 вращают против часовой стрелки (размер а уменьшается), что вызовет перемещение сердечника ИД к " максимальному упору. Для уменьшения мощности шток 1 вращают по часовой стрелке (размер а увеличивается), а сердечник ИД при этом будет перемещаться к минимальному упору. Если резьбы винта 3 для регулировки окажется недостаточно, то возвращают шток 1 в прежнее положение и смещают золотник нагрузки 8 путем поворота эксцентрика 7, предварительно отпустив болт 6. Чтобы увеличить мощность генератора, поворачивают эксцентрик 7 на 1-2 деления так, чтобы золотник 8 системы регулирования мощности сместился вниз и наоборот. После поворота эксцентрика 7 затягивают болт 6 и выполняют точную регулировку мощности генератора путем вращения штока 2, как указано выше. Иглы системы регулирования мощности завинчивают до упора и затем вывинчивают на 1,5-2,5 оборота. В случае неустойчивой работы этой системы (сердечник ИД непрерывно перемещается в катушке) обе иглы вывинчивают на одинаковое число оборотов. Если регулировка иглами не позволяет обеспечить устойчивую работу системы регулирования мощности, проверяют разницу между мощностью генератора при токе 4000-4320 А и мощностью, развиваемой дизелем при работе на упоре, ограничивающем максимальную подачу топлива.

Эта разница должна быть не менее 36 кВт, в противном случае работа системы регулирования мощности будет неустойчивой.

После настройки уровня мощности генератора при токе 4000-4320 А устанавливают ток генератора равным 1800-2000 А. Напряжение генератора должно быть не более 750 В, ток его возбуждения - примерно 115 А, ток намагничивающей обмотки возбуждения возбудителя Н1-Н2 (см. рис. 84) - около 7 А, ток управляющей обмотки амплистата - около 1,3 А. Снимают внешнюю характеристику генератора, увеличивая его ток ступенями по 200-300 А и фиксируя каждый раз напряжение генератора. Полученная внешняя характеристика должна примерно соответствовать кривой 2 (см. рис. 87). Максимальное напряжение генератора должно быть 700-750 В, наибольший ток - 6000-6300 А, а значение мощности при токе 4000-4320 А должно соответствовать данным табл. 8.

Сняв внешнюю характеристику, устанавливают ток генератора равным 4000-4320 А и, не изменяя положения подвижных пластин реостата, переводят штурвал контроллера на 6-ю позицию. На этой позиции мощность генератора должна быть равна 550-800 кВт. Если фактическая мощность генератора не укладывается в этот диапазон, то изменяют положение траверсы 4 путем вращения винта 5 (см. рис. 89). Для увеличения мощности траверсу смещают в сторону силового серводвигателя регулятора, для уменьшения - в сторону серводвигателя управления.

Затем устанавливают штурвал на 15-ю позицию и при необходимости подрегулируют уровень мощности, как указано ранее, а затем вновь проверяют значение мощности на 6-й позиции. В заключение проверяют работу электромагнита МР5, управляющего ИД: на 0-3-й позициях и при срабатывании реле боксования электромагнит МР5 должен быть включен, а сердечник ИД находиться на минимальном упоре.

Окончив настройку внешней характеристики, производят настройку пусковых характеристик, характеристик аварийного режима и аварийной системы возбуждения.

Настройку пусковых характеристик выполняют на 1-2-й позициях штурвала. На 1-й позиции при токе генератора 1000 А устанавливают его напряжение равным 40-65 В, изменяя сопротивление резистора СОЗ между проводами 424, 425 (см. рис. 84). На 2-й позиции штурвала получает питание катушка реле РУ8 и его контакты шунтируют часть резистора СОЗ между проводами 424 и 425. На этой позиции при токе генератора 1600 А устанавливают его напряжение равным 80-105 В, изменяя сопротивление резистора СОЗ между проводами 425, 431.

Аварийным называется режим, когда по какой-либо причине машинист вынужден отключить один из тяговых двигателей. Для предотвращения перегрузки остальных двигателей необходимо снизить мощность генератора на 15-й позиции штурвала контроллера примерно на ¹/₆ часть. Это осуществляют за счет уменьшения тока задающей обмотки амплистата. Часть резистора СОЗ при всех включенных двигателях шунтируется контактами тумблеров ОМ1-ОМ6, и при нормальном режиме работы ток по ней не протекает. Если выключить любой тяговый двигатель (для этого нужно выключить соответствующий тумблер ОМ), то в цепь питания задающей обмотки амплистата оказывается введенным дополнительный резистор, за счет чего и происходит уменьшение ее тока.

Для настройки характеристики аварийного режима отключают любой тумблер ОМ и переводят штурвал контроллера на 15-ю позицию. При токе генератора 3500 А, изменяя сопротивление резистора, СОЗ между проводами 431, 432, устанавливают его напряжение равным 400-480 В. При выполнении этой регулировки следят, чтобы сердечник ИД был на максимальном упоре.

Для настройки аварийной схемы возбуждения переключатель АР устанавливают в положение "Авар" (см. рис. 84). Штурвал контроллера переводят на 15-ю позицию и при токе генератора 4000 А устанавливают его напряжение 400-450 В, изменяя сопротивление резистора СВВ между проводами 466, 464 путем перемещения движка с проводом 668. На нулевой позиции отключают все тумблеры ОМ и переводят штурвал на 1-ю позицию. Изменяют сопротивление резистора СВВ между проводами 1135, 463 так, чтобы напряжение генератора стало равным 30-50 В. Переводят штурвал на 2-ю позицию и, изменяя сопротивление резистора СВВ между проводами 463, 464, устанавливают напряжение генератора равным 80-100 В.

Закончив все операции по настройке, тщательно закрепляют регулировочные хомуты резисторов и их положения отмечают яркой термоустойчивей краской ПФ-115 красного цвета.