Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

• 1. Краткое описание электрической цепи зарядки аккумуляторной батареи тепловоза типа ТЭ10
• 2. Разработка технических требований
• 3. Краткое обоснование основных элементов входящих в цепь по рабочим параметрам

• 1. Краткое описание электрической цепи зарядки аккумуляторной батареи тепловоза типа ТЭ10
• Аккумуляторная батарея и вспомогательный генератор тепловоза соединены параллельно. При неработающем дизеле все цепи управления и освещения питаются от аккумуляторной батареи. После того как начнет работать дизель-генераторная установка и напряжение вспомогательного генератора превысит напряжение батареи, вспомогательный генератор будет заряжать батарею и питать цепи управления, освещения и пр.
• В цепи заряда батареи применяется кремниевый диод ДЗБ (рис. 1.1).
• Рис. 1 Принципиальная схема цепи заряда аккумуляторной батареи с использованием диода
• Когда напряжение вспомогательного генератора превысит напряжение аккумуляторной батареи, через диод будет проходить ток, заряжающий батарею и питающий цепи управления, освещения и пр. При снижении напряжения вспомогательного генератора ниже напряжения батареи диод не допустит ее разряда на вспомогательный генератор. Диод марки В2-200, смонтированный на панели ПВК-6011, рассчитан на длительный ток 200 А при температуре 40 °С и скорости охлаждающего воздуха 12 м/с. Панель размещается в воздухопроводе вентилятора охлаждения тягового генератора. От перегрузки диод защищается плавкими предохранителями в цепи вспомогательного генератора или аккумуляторной батареи.
• Для того чтобы в период пуска дизеля вспомогательный генератор (уже работающей секции тепловоза) не перегружался, будучи подключенным к пусковой обмотке тягового генератора, предусмотрено выключение его возбуждения. Для этого в цепь обмотки возбуждения ВГ включены размыкающие вспомогательные контакты контакторов Д1 и ДЗ. Резистор СЗБ в цепи заряда батареи служит для автоматического поддержания зарядного тока. При отключенном освещении тепловоза установившийся ток заряда как для зимнего, так и для летнего режима работы должен быть равен 20--25 А. Регулируют этот ток изменением сопротивления резистора СЗБ.
• Подзаряд аккумуляторной батареи. Для управления зарядом батареи применяется диод заряда батареи (ДЗБ) типа ВК-2-200. При работающем дизеле, когда напряжение на зажимах вспомогательного генератора выше напряжения аккумуляторной батареи, ток от плюсового зажима через диод ДЗБ, резистор заряда батареи СЗБ и предохранитель поступает на подзаряд батареи. При снижении напряжения на зажимах вспомогательного генератора ниже напряжения аккумуляторной батареи диод ДЗБ запирается и не пропускает ток в обратном направлении, предотвращая разряд аккумуляторной батареи.
• Резистор СЗБ в цепи заряда батареи предназначен для ограничения зарядного тока. Его величину можно изменять переключением подводящих проводов по отпайкам (выводам) резистора. Этим поддерживается номинальный режим зарядного тока батареи в разное время года (зимой, летом).


2. Разработка технических требований

Основным элементом питающим аккумуляторную батарею является вспомогательный генератор. Вспомогательный генератор ВГ-- машина постоянного тока, которая служит для возбуждения синхронного подвозбудителя и возбудителя, заряда аккумуляторной батареи, питания цепей управления, освещения, вспомогательных электродвигателей. Вспомогательный генератор в обычном режиме имеет параллельное возбуждение, а при пуске дизеля -- независимое возбуждение от аккумуляторной батареи. У него есть обмотки: якоря, добавочных полюсов, параллельного возбуждения.

Мощность вспомогательный генератора должна составлять не менее12 кВт и с величиной продолжительного тока 160 Ампер.

Условия эксплуатации

Относительная влажность воздуха 45-98%.

Температура окружающей среды от 5 до 45°С.

Атмосферное давление 73,3-107 кПа (550- 880 мм рт. ст.).

Механические нагрузки:

на вибропрочность и виброустойчивость в диапазоне частот от 10 до 100 Гц с ускорением 10 м/с2 (1 g) и степенью жесткости в 10 по ГОСТ 17516.1-90;

на удары одиночного действия с пиковым ударным ускорением 30 м/с2 (3 g), длительностью ударного импульса от 2 до 20 мс и степенью жесткости 1 по ГОСТ 17516.1-90; количество ударов - 3.

Рабочее положение аккумулятора (батареи) в пространстве вертикальное. При наклоне на угол не более 30° электролит не выливается из аккумулятора.

Транспортирование аккумуляторов (батареи) может производиться всеми видами транспорта (кроме морского) в крытых транспортных средствах в соответствии с действующими на каждом виде транспорта правилами.

Аккумуляторы (батареи) транспортируются при температуре от минус 50 до 50°С.

Транспортирование аккумуляторов может осуществляться в вагонах, контейнерах, крытых автомашинах без упаковки, при этом аккумуляторы должны укладываться в горизонтальном положении на узкую боковую сторону в несколько рядов по высоте, но не более 5.

Для предохранения аккумуляторов от перемещения свободные места в вагоне (контейнере) должны быть расшиты досками. Дверные проемы вагонов (контейнеров) необходимо забить досками на уровне, равном высоте уложенных рядов аккумуляторов.

При транспортировании на автомашинах аккумуляторы должны укладываться так же, как и при транспортировании в вагонах и покрыты парусиной или другими материалами, обеспечивающими защиту от атмосферных осадков.

Аккумуляторы (батареи) должны храниться в отапливаемых хранилищах на стеллажах в вертикальном положении выводами вверх - при температуре окружающей среды от 5 до 40°С, относительной влажности воздуха 80% при 25°С. Установка одного аккумулятора на другой не допускается. При кратковременном хранении (до 1 мес) допускается укладывать аккумуляторы в горизонтальном положении на узкую боковую сторону в несколько рядов, но не более 5.

Аккумуляторы должны храниться без электролита.

Время хранения аккумуляторов при пониженной температуре окружающей среды минус 50°С - не более 1 мес.

Совместное хранение щелочных и кислотных аккумуляторов в одном помещении не допускается. Не допускается также хранение кислот в одном помещении со щелочными аккумуляторами.

3. Краткое обоснование основных элементов входящих в цепь по рабочим параметрам

Таблица 1 - Характеристики вспомогательного генератора типа ВГТ 275/120

Таблица 2 - Характеристики возбудителя типа В-600

Вспомогательный генератор типа ВГТ 275/120 и возбудитель типа В-600 образуют двухмашинный агрегат типа А706Б (рис. 2). Вспомогательный генератор служит для питания цепей собственных нужд тепловоза, цепей управления и подзаряда аккумуляторной батареи. Возбудитель питает независимую обмотку возбуждения тягового генератора. Вспомогательный генератор обеспечивает номинальную мощность на всех позициях контроллера машиниста, при этом напряжение (75В) поддерживается регулятором напряжения. На 1-й позиции (минимальная частота вращения вала дизеля) вспомогательный генератор наиболее нагружен в тепловом отношении, поэтому подача воздуха вентилятором определяется этим режимом и должна обеспечивать допустимый перегрев обмоток и его частей. При максимальной рабочей частоте вращения вала дизеля вспомогательный генератор наиболее напряжен в коммутационном отношении.

Рис. 2 Двухмашинный агрегат типа А706Б

электрический цепь аккумуляторный батарея

Схема внутренних соединений обмоток двухмашинного агрегата представлена на рис. 3. Полярности полюсов и щеток на коллекторе показаны для обозначенных на рисунках направлений протекания тока и направления вращения. Соединение обмоток полюсов последовательное. Вспомогательный генератор и возбудитель представляют собой шести-полюсные машины постоянного тока. Если главных полюсов на каждой из машин установлено шесть, то добавочных на возбудителе четыре, а на вспомогательном генераторе пять по условиям коммутации. Вентилятор 16 (см. рис. 2) выполнен из алюминиевого сплава и закреплен болтами на ступице 17. Потоки охлаждающего воздуха поступают через нижние коллекторные люки возбудителя и вспомогательного генератора, проходят двумя параллельными струями между полюсами и через якорь и выбрасываются наружу через вентиляционные люки.

Рис. 3 Схема внутренних соединений обмоток агрегата а--вспомогательного генератора (внд со стороны коллектора вспомогательного генератора), б-- возбудителя (вид со стороны коллектора возбудителя)

Таблица 3 Технические характеристики аккумулятора, аккумуляторной батареи

Напряжение батареи в таблицах 1 и 2 указано с учетом падения напряжения в перемычках, которое составляет не более 2%. Номинальная емкость аккумулятора (батареи) при 5-часовом режиме разряда током 0,2С 5 А и температуре окружающей среды (20+5) С должна быть достигнута не позднее 6 цикла. Заряженный аккумулятор (батарея) должны выдерживать 15 условных запусков стартерным режимом разряда токами I и II ступеней с интервалом между ними 1-2 мин. Емкость аккумулятора (батареи) после хранения в заряженном состоянии в течение 30 суток при температуре окружающей среды (20+5) С и разряженных током (110 + 3) А должна быть не менее 82,0 А . ч. Гарантийный срок хранения аккумуляторов и батарей - 2,5 года с момента их изготовления. Гарантийный срок эксплуатации аккумуляторов и батарей - 3 года с момента ввода их в эксплуатацию (по режиму запуска дизеля).

В каждом аккумуляторе имеется 36 положительных пластин и 34 отрицательных пластины. Положительные пластины представляют собой плоские коробки из стальной перфорированной, покрытой никелем ленты, заполненные гидроокисью никеля с добавкой измельченного графита для увеличения электропроводности. Аналогичные стальные коробки отрицательных пластин заполнены губчатым (порошковым) железом.

Отрицательные пластины вставлены между положительными и предохраняются от соприкосновения полихлорвиниловыми перфорированными сепараторами, имеющими гофрированную форму. Пластины объединены в два блока с помощью приваренных к ним контактных планок и стяжных шпилек с гайками. Каждый блок имеет по два вывода, называемых борнами. Собранные блоки пластин устанавливаются в стальной сосуд (бак) на ребра в днище. Сверху сосуд закрыт стальной крышкой, приваренной к его стенкам. Борны выведены наружу через отверстия в крышке и изолируются от нее винипластовыми и резиновыми кольцами, предупреждающими вытекание электролита. Сверху борны имеют резьбу и гайки для соединения перемычками с соседними аккумуляторами. Крышка снабжена заливочной горловиной, закрываемой пластмассовой пробкой с внутренними каналами для вентиляции. Электролитом служит водяной раствор едкого кали с добавкой моногидрата лития, повышающего срок службы аккумуляторов. Плотность электролита составляет 1,19--1,21 г/см3 и не изменяется в процессе заряда или разряда аккумуляторной батареи. На каждый аккумулятор надевается резиновый изоляционный чехол. Аккумуляторная батарея монтируется в четырех ящиках из листовой стали и дополнительно изолируется от них деревянными брусками. На тепловозах 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В аккумуляторные ящики устанавливаются в средней части кузова с обеих сторон от дизеля под полом.

Аккумуляторная батарея 46ТПЖН-550 имеет номинальное напряжение 57,5 В, допускает разрядный ток (прерывистый) до 2700 А.

Применение железоникелевых аккумуляторных батарей упростило эксплуатацию тепловозов, так как эти батареи имеют большой срок службы, высокую механическую прочность, способны выдерживать большие разрядные токи. В них отсутствуют химические процессы, выводящие из работы активную массу пластин подобно сульфатации в свинцовых аккумуляторах. Однако масса железоникелевых аккумуляторных батарей приблизительно в 1,5 раза больше, чем свинцовых тепловозных аккумуляторных батарей. Свинцовые батареи имеют и меньшие габаритные размеры.

На тепловозах после пуска дизеля заряд аккумуляторных батарей осуществляется током от вспомогательных генераторов. Величина тока заряда контролируется по амперметру.

Размещено на Allbest.ru