ПРИСТРІЙ ТА РЕМОНТ АСИНХРОННОГО расщепителя ФАЗ НБ-455А
1 Загальні відомості про фазорасщепітеле
1.1 Принцип роботи расщепителя фаз
Перетворення однофазного струму трансформатора в трифазний для харчування асинхронних двигунів на електровозах здійснюють расщепители фаз. Расщепитель фаз є асинхронну машину, що виконує одночасно функції однофазного двигуна і трифазного генератора.
Розглянемо, як працює однофазний асинхронний двигун. При харчуванні його обмотки однофазних синусоїдальним струмом виникає змінне синусоидальное магнітне поле. У нерухомому однофазном двигуні на відміну від трифазного створюється не обертається, а пульсуюче магнітне поле, яке протягом одного напівперіоду має один напрямок уздовж осі обмотки, а протягом іншого - протилежний зміст (рис.1). Пульсуюче поле можна розглядати як два обертових з однаковою швидкістю в протилежних напрямках поля, що створюються потоками 0,5 Ф. Таке уявлення про пульсуючому полі справедливо для нерухомого двигуна.
При харчуванні однофазним струмом асинхронний двигун з місця не рушить, так як немає обертового поля. Однак, якщо ротор двигуна за допомогою будь-якої сторонньої сили запустити і надати йому частоту обертання n, він буде продовжувати обертатися. У цьому випадку поле ротора майже повністю гасить складову пульсуючого поля, викликану потоком 0,5 Ф, яка обертається зустрічно по відношенню до ротора. Інша складова поля рухається в одному з ротором напрямку, як у звичайного асинхронного двигуна, і підтримує його обертання. Так як однофазні асинхронні двигуни не розвивають пускового моменту і у них погано використовується потужність, то їх не застосовують для приводу допоміжних механізмів електровоза, але принцип їх дії використовують в розщеплювачах фаз.
На електровозах застосований расщепитель фаз НБ-455А, обмотки якого з'єднані в трифазну несиметричну зірку (рис. 2). Дві фази зірки з1 = м2 і м1 = с2 складають рухову обмотку, а третя фаза СЗ - с4-так звана генераторная. Спочатку цю третю обмотку використовують для запуску расщепителя фаз. Відомо, що тільки від рухової обмотки пуск його здійснити неможливо. Якщо ж до рухової обмотці приєднати обмотку, в ланцюзі якої є резистор, то такий двигун приходить в обертання. Пояснимо це.
У момент включення рухових обмоток расщепителя на однофазну напругу трансформатора контактор К замкнутий і генераторна обмотка живиться по ланцюгу, що проходить через пусковий резистор R. Через введення активного опору резистора R ланцюга рухової і генераторної обмоток мають різні співвідношення індуктивних і активних опорів. Від цих співвідношень залежить зрушення струму щодо напруги живлення. Струм генераторної обмотки виявляється зрушеним по фазі на деякий кут в порівнянні з струмом в рухових обмотках, і хоча при цьому не утворюється симетричному трифазному системи струмів, все ж цього зсуву виявляється досить для розгону расщепителя без навантаження при відключених допоміжних двигунах.
Цим вичерпується дію генераторної обмотки в процесі пуску расщепителя фаз.
Коли частота обертання досягає 1430 об / хв, спрацьовує реле оборотів, що відключає контактор К. Після відключення контактора расщепитель працює як однофазний асинхронний двигун на холостому ходу, отримуючи живлення від вторинної обмотки власних потреб трансформатора. При цьому обертається магнітне поле, утворене рухової обмоткою і ротором, перетинає витки генераторної обмотки, наводячи в ній е.р.с, зрушену приблизно на 90 ° ел. по відношенню до напруги обмотки допоміжних ланцюгів трансформатора. Необхідний зсув по фазі ЕРС в генераторної обмотці зумовлено розташуванням цієї обмотки на статорі під кутом приблизно 120 ° щодо рухових обмоток. Таким чином, створюється трифазна система, у якій під напругою знаходяться три виходи: з1 і с2 від вторинної обмотки власних потреб трансформатора і один СЗ від генераторної обмотки розщепити-теля фаз. Якщо приєднати трифазний двигун до цих трьох висновків, то він почне обертатися і буде розвивати необхідний момент для приводу допоміжного механізму - вентилятора або компресора. Щоб отримати симетричну трифазну систему напруг, обмотки расщепителя фаз виконують з різною кількістю витків: 28 витків у з1 - м2, 44 витка у м1 - с2 і 54 витка у СЗ-з 4.
Якщо при працюючому расщепителя фаз виміряти напругу між усіма його висновками, то можна побудувати діаграму напруг (див. Рис. 136), з якої видно, що напруги між висновками cl - СЗ, СЗ-с2, c2-cl рівні і утворюють симетричну трифазну систему . При симетричному навантаженні потужність расщепителя фаз становить одну третину потужності, споживаної допоміжними машинами електровоза, т. Е. Потужності, яка перетворюється в генераторної обмотці.
Інші дві третини потужності споживаються безпосередньо з мережі від вторинної обмотки власних потреб трансформатора.
1.2 Пристрій фазорасщепітеля НБ-455А
Виконання расщепителя фаз захищений самовентиляцією, горизонтальне, на лапах, з одним укороченим вільним кінцем валу, на якому розміщується реле оборотів.
Малюнок 3 - расщепителя фаз НБ-455А:
1 - реле оборотів; 2, 10 - кришки підшипника; 3-підшипник з-ліровать; 4 - щит підшипників-вий; 5 - станина; 6 - кільце бан-дажное; 7 - статор; 8 - ротор; 9 - воронка напрямна; 11 - болт заземлення
Станина расщепителя фаз чавунна, лита. Підшипникові щити сталеві, зварні. Пакет статора набраний з окремих ізольований-них листів електротехнічної сталі товщиною 0,5 мм. Пази статора напіввідкриті. Обмотка статора жорстка, катушечная, виконана з прямокутного мідного дроту ПКД. Для підвищення вібростійкості лобові частини котушок прикріплені до ізольованим бандажним кільцям, які закріплені на станині.
Ротор короткозамкнений, залитий алюмінієм марки АТ. Номінальний зазор між статором і ротором 1 мм. Ротор отбалансирован динамічно. Залишкова неврівноваженість не більше 1700 р-мм.
На валу встановлено кулькові підшипники 76317, причому з боку, протилежного реле оборотів, підшипник працює як плаваючий. Допустимий нагрів підшипників не більше +80 ° С. Для запобігання протікання підшипникових струмів підшипник 3 (див. Рис. 3) ізольований від корпусу втулкою з формувального міканіти. Конструкція підшипникових вузлів дозволяє додавати мастило без їх розбирання (рис. 4).
Малюнок 6 - Зовнішній вигляд фазорасщепітеля
Фрагмент роботи з оформленням у форматі PDF можна подивитися ТУТ
У комплект входить креслення фазорасщепітеля НБ-455А на форматі А1, виконаний в програмі Компас
