Generator de tracțiune - un element de transmisie electrică de tracțiune a unei locomotive diesel , care transformă energia mecanică a unei locomotive diesel în energie electrică furnizată motoarelor de tracțiune . Un generator de tracțiune DC este, de asemenea, utilizat pentru a porni un motor diesel de la o baterie de stocare.
Caracteristica externă a generatorului este dependența tensiunii la bornele sale de curentul de sarcină la o viteză constantă a armăturii și condiții de excitație date. Pentru a utiliza pe deplin puterea diesel, caracteristica externă ideală a generatorului trebuie să aibă o formă hiperbolică, limitată, pe de o parte, de tensiunea maximă la ieșirea generatorului și de curentul maxim al generatorului, pe de altă parte. Pentru a obține o caracteristică apropiată de ideală, excitația independentă cu un sistem automat de control al curentului de excitare este utilizat la generatoarele de tracțiune. Semnalele corespunzătoare tensiunii generatorului de tracțiune și curentului de sarcină sunt alimentate la intrarea sistemului de excitație, tensiunea generată de sistem este alimentată în înfășurarea de excitație a generatorului. Atunci când o locomotivă diesel cu un tren se deplasează de-a lungul unui profil ușor de cale sau a unei rezervă pentru economisirea de combustibil, puterea diesel este redusă prin reducerea treptată a frecvenței de rotație cu mânerul controlerului șoferului. Pentru ca sistemul de excitare la sarcini parțiale să se asigure că puterea generatorului este constantă la niveluri corespunzătoare modurilor de funcționare economice ale motorului diesel, la intrarea sistemului de excitare este introdus suplimentar un semnal corespunzător vitezei arborelui cotit.
Un generator de tracțiune DC constă dintr-un sistem magnetic, o armătură, un suport pentru perii cu perii și dispozitive auxiliare ( vezi Unitate cu două mașini ). Sistemul magnetic al generatorului este conceput pentru a crea un câmp magnetic puternic în interiorul acestuia. Este alcătuit dintr-un cadru generator (corpul său), poli principal și suplimentar. Patul este realizat din oțel cu conținut scăzut de carbon, cu permeabilitate magnetică ridicată. Generatoarele de mare putere sunt multipolare pentru a reduce dimensiunea și greutatea. Miezurile stâlpilor principali sunt realizate din foi de oțel electric. Pe fiecare pol principal există bobine de înfășurare de pornire și înfășurare de excitație. Înfășurarea de pornire asigură excitarea generatorului atunci când funcționează în modul motor electric pentru a porni motorul diesel. Câmpul magnetic al unei armături rotative distorsionează câmpul magnetic al înfășurărilor de excitație, mărimea acestui efect, numită reacție a armăturii, depinde de mărimea curentului din armătură. Ca urmare, neutrul fizic al generatorului este deplasat față de perii și apare o scânteie puternică între perii și colector. Pentru a slăbi reacția armăturii, sunt instalate altele suplimentare între polii principali. Câmpul magnetic al polilor suplimentari este îndreptat spre câmpul armăturii și neutralizează efectul acestuia.
Armătura generatorului este goală pentru a-și reduce masa. Miezul armăturii este recrutat din plăci de oțel electric, înfășurarea armăturii este plasată în canelurile miezului. Deoarece forțe centrifuge semnificative acționează asupra armăturii în timpul funcționării generatorului, înfășurarea este întărită cu pene de material izolator în canelurile miezului, secțiunile înfășurării care ies din canelurile miezului sunt trase împreună prin bandaje din sârmă de oțel sau fibră de sticlă.
Distribuitorul generatorului este format din câteva sute de plăci de cupru izolate între ele cu garnituri de micanit. Suprafața colectorului, pe care alunecă periile, este realizată strict cilindrică și lustruită cu grijă, suprafața de lucru a periilor este frecată de suprafața colectorului. Periile sunt introduse în suporturi de perii din alamă, care le presează pe colector cu arcuri. Curentul electric de la perii este deviat prin șunturi flexibile din cupru. Pentru răcirea generatoarelor de tracțiune se folosește autoventilația sau se instalează ventilatoare suplimentare.
La crearea generatoarelor de curent continuu de tracțiune de mare putere, apar o serie de dificultăți fundamentale. Odată cu creșterea puterii generatorului, dimensiunile acestuia cresc, în același timp, pentru funcționarea fiabilă a ansamblului colector-perie, viteza liniară a suprafeței colectorului nu trebuie să depășească 60-70 m/s, ceea ce îi limitează diametrul. . Pentru a preveni scânteile inacceptabile și apariția unui incendiu general, tensiunea dintre plăcile colectoare adiacente nu trebuie să depășească 30-35 V, ceea ce limitează lungimea spirelor înfășurării armăturii.
Statorul alternatorului de tracțiune este format dintr-un cadru de oțel în care este instalat un miez de tablă electrică de oțel. O înfășurare de sârmă de cupru izolate este așezată în canelurile miezului. Pentru a reduce ondulația tensiunii redresate, înfășurarea statorului este multifazată. Sistemul magnetic al rotorului generatorului este multipolar, miezurile polilor sunt realizate din tablă de oțel și fixate pe carcasa rotorului din oțel. Bobinele polilor sunt conectate în serie, începutul și sfârșitul înfășurării de excitație sunt conectate la inele colectoare, de-a lungul cărora alunecă perii de grafit, fixate în suporturi de perii din alamă. În plus, în canelurile pantofilor stâlpilor sunt așezate tije, interconectate într-o înfășurare a amortizorului, ceea ce îmbunătățește funcționarea generatorului în condiții tranzitorii.
Masa generatorului de tracțiune AC este cu aproximativ 30% mai mică decât masa generatorului DC de aceeași putere, iar intervalul de revizie este mărit de 1,5-2 ori. Dezavantajul alternatorului de tracțiune este incapacitatea de a lucra în modul motor pentru a porni motorul diesel. Cu toate acestea, masa alternatorului și a motorului de pornire rămâne mai mică decât masa generatorului de curent continuu, iar motorul de pornire este utilizat ca generator de curent continuu auxiliar în timpul funcționării diesel.
E. Ya. Gakkel, K. I. Rudaya, I. F. Pushkarev, A. V. Lapin, V. V. Strekopytov, M. A. Nikulin. Mașini electrice și echipamente electrice ale locomotivelor diesel. Manual pentru universități. transp / Ed. E. Eu sunt Gakkel. - Ed. a 3-a, revizuită. si suplimentare - M . : Transport, 1981. - 256 p.