Назначение и устройство регулятора напряжения RGD 221.

Работа тепловозных регуляторов напряжения сводится к тому, что они автоматически меняют ток в обмотке возбуждения вспомогательного генератора обратно пропорционально изменению напряжения на его зажимах. На тепловозе ЧМЭЗ применен контактный регулятор типа RGD221, поддерживающий напряжение на зажимах вспомогательного генератора 115+4 -2 в

Регулятор напряжения типа RGD221:

1 — подвижная катушка; 2 — латунный каркас; 3 — якорь; 4, 6, 34 — стержни; 5 — вкладыш; 7 — крюк;

8 — текстолитовая колодочка; 9, 10, 17 — держатели; //, 16 — распределительные резисторы; 12 — левый

неподвижный контакт; 13 — подвижный контакт; 14 — правый неподвижный контакт; 15 — конденсатор; 18

— регулировочная пружина; 19 — гайка; 20 — контргайка; 21 — регулировочный болт; 22 — ярмо; 23 —

сердечник; 24 — стопорный винт; 25 — неподвижная катушка; 26, 30,33 — винты; 27 — медная пластина; 28

— резистор обратной связи; 29 — латунная пластина; 31 — планка; 32 — сухарь; 153,154,155 и 162 —

зажимы,- а — воздушный зазор; б, в — выступы; г — стержень; д — хвостовик; е — цилиндр; ж — накладка

Регулятор напряжения вместе с резисторами и конденсаторами смонтирован на двух текстолитовых панелях А и Б, укрепленных в аппаратной камере тепловоза. Основными узлами регулятора являются чувствительный элемент и контактная система. Чувствительный элемент, предназначенный для автоматического контроля за напряжением вспомогательного генератора, состоит из двух катушек, магнитопровода и регулировочной пружины. Неподвижная катушка 25 надета на стальной цилиндрический сердечник 23, ввер- нутый в ярмо 22 и дополнительно застопоренный винтом 24 П-образное ярмо 22 укреплено на правой панели Б тремя винтами 26. В торце ярма сделано сквозное отверстие с резьбой под сердечник, а с противоположной стороны в приливе ярма расточено отверстие диаметром 65 мм, через которое проходит выступающий конец сердечника 23 диаметром 42 мм. В кольцевом воздушном зазоре а между ярмом и свободным концом сердечника находится подвижная катушка 1, намотанная на латунный каркас.Один конец подвижной катушки припаян к каркасу 2, а другой соединен гибкой перемычкой с зажимом 154. Последовательное соединение подвижной 1 и неподвижной 25 катушек обеспечивается медной пластиной 27. Каркас 2 подвижной катушки присоединен к нижнему концу якоря 3, изготовленного из двух латунных пластин, каждая из которых представляет собой фигурный двуплечий рычаг. Осью якоря служит стержень 4 квадратного сечения, концы которого опираются на вкладыши 5, установленные в выступах б ярма. Стержень 4 зафиксирован от смещения и поворота двумя винтами 30 ввернутыми в латунные планки 31, которые прикреплены к ярму двумя винтами. Над стержнем 4 расположен квадратный стержень 6, предназначенный для соединения якоря с регулировочной пружиной 18. Один конец пружины соединен с крюком 7, надетым на стержень 6, а другой — со специальной гайкой 19. Стержни 4 и 6 стянуты между собой четырьмя сухарями 32 и двумя винтами 33.Для ограничения поворота якоря на каркасе подвижной катушки укреплен латунный стержень 34 диаметром 5 мм, входящий в прямоуголь- ный вырез латунной пластины 29, прикрепленной к ярму. 81 Контактная система регулятора позволяет менять ток в обмотке параллельного возбуждения вспомогательного генератора за счет изменения сопротивления в ее цепи. Система состоит из пары подвижных и двух пар неподвижных контактов, имеющих цилиндрическую форму. Подвижные контакты 13 прикреплены винтами к латунному держателю 9, который соединен четырьмя винтами с верхним концом якоря, но изолирован от него двумя текстолитовыми колодочками 8. С обеих сторон от подвижных контактов расположены левые 12 и правые 14 неподвижные контакты. Они закреплены на латунных цилиндрических стержнях г, проходящих через разрезные латунные держатели 10 и 17. Установку неподвижных контактов начинают с фиксации правых контактов 14. Контакты расположены правильно, если при упоре в них подвижных контактов 13 стержень 34 смещен от центра прямоугольного выреза пластины 29 на 1,5 мм влево. Левые неподвижные контакты 12 должны быть установлены так, чтобы зазор между ними и подвижными контактами 13 был равен 2,5 мм. Подвижный контакт 13 выполнен комбинированным, т. е. левая его часть представляет цилиндр е из электрографитированного угля, а правая часть — металлокерамическую накладку ж. Левые неподвижные контакты 12 изготовлены из бронзы и имеют металлокерамические накладки ж, а правые неподвижные контакты 14 угольные. Таким образом, при вибрации подвижных контактов происходит соприкосновение контактных поверхностей, изготовленных из разных материалов, что уменьшает их износ. Наибольший допустимый износ правых неподвижных контактов 8 мм, левых — 2 мм, а подвижных — 3,5 мм. В верхней части панели Б укреплены два распределительных резистора R29/2 и R29/1) и два конденсатора 15(СЗ и С4). В нижней части панели установлен резистор 28 {R27), концы которого соединены гибкими перемычками с зажимами 155 и. На левой панели А установлены шесть резисторов (R23, R24, R25, R26/1, R26/2 и R28) и шунт амперметра А2. В нижней части панели расположена рейка РШ2. Неподвижная НК и подвижная ПК катушки регулятора подключены параллельно обмотке якоря вспомогательного генератора через резисторы R24 и R23. Сила тока в катуш- ках зависит только от напряжения на зажимах вспомогательного генератора. Катушки являются чувствительным элементом регулятора. При обесточенных катушках регулятора пружина, работающая на растяжение, пово- рачивает якорь по часовой стрелке так, что подвижные контакты прижимаются к правым неподвижным. Именно при таком положении контактов вспомогательный генератор по- лучает первоначальное возбуждение от аккумуляторной батареи. В процессе пуска дизеля на зажимах вспомогательного генератора появляется напряжение, и ток от "плюса" ВГ начинает течь по проводу 150, через резистор R24, провод 153, неподвижную НК и подвижную ПК катушки, провод 154, резистор R23 и по проводу 101 уходит на "минус" ВГ. По окончании пуска вспомогательный генератор переходит на самовозбуждение, причем если напряжение на его зажимах меньше 115 В, то положение контактов регулятора не меняется, т. е. ток в обмотку возбуждения ВГ поступает через те же резисторы, что и при первоначальном возбуждении от батареи В этом случае ток возбуждения наибольший, так как в цепь возбуждения введено наименьшее общее сопротивление. При возрастании напряжения на зажимах вспомогательного генератора до 115 В ток в катушках регулятора увеличивается настолько, что электромагнитная сила преодолевает уси- лие пружины и отсоединяет подвижные контакты от правых неподвижных. Теперь ток в обмотку возбуждения ВГ поступает только через резистор R26, т. е. общее сопротивление в цепи возбуждения ВГ увеличивается. Соответственно уменьшаются ток возбуждения, магнитный поток и напряжение на зажимах вспомогательного генератора. Ток в катушках регулятора РН также уменьшается, электромагнитная сила снижается, и пружина возвращает якорь регулятора в первоначальное положение, т. е. подвижные контакты снова прижимаются к правым неподвижным. В дальнейшем этот процесс многократно повторяется. Следовательно, при работе дизеля с малой или средней частотой вращения коленчатого вала (позиции О — 4) подвижные контакты регулятора РН вибрируют возле правых неподвижных контактов. При увеличении частоты вращения коленчатого вала, а следовательно, и напряжения на зажимах ВГ электромагнитная сила взаимодействия катушек возрастает настолько, что якорь регулятора перемещается в крайнее левое положение, при котором подвижные контакты прижимаются к левым неподвижным контактам. Теперь после протекания по ре- зистору R26 меньшая часть тока направляется в обмотку возбуждения ВГ, а большая часть от зажима 162 через подвижные и левые неподвижные контакты, провода 159 и 160, ре- зистор R29/2, провод 161, резистор R28 и провод 101 уходит на "минус" вспомогательного генератора. Ток возбуждения ВГ уменьшается, напряжение на его зажимах снижается. При дальнейшей работе дизеля с большой частотой вращения коленчатого вала подвижные контакты регулятора вибрируют возле левых неподвижных контактов. Идуктивность обмотки возбуждения ВГ не позволяет мгновенно изменить ток возбуждения при передвижении контактов регулятора, задерживает изменение напряжения вспомогательного генератора и тока в катушках чувствительного элемента, т. е. уменьшает частоту вибрации контактов. Для увеличения частоты вибрации контактов с целью поддержания постоянного напряжения на зажимах вспомогательного генератора регулятор 82 Реле времени РЭВ-812: 1—сердечник; 2—немагнитная прокладка; 3— отжимная пружина; 4, 8—гайки; 5—якорь; 6— скоба; 7—пластина; 9, 15—планки; 10, 14— изоляционные прокладки; 11—узел подвижного контакта; 12—шпильки; 13—неподвижные контакты; 16—возвратная пружина; 17—шпилька; 18— угольник; 19—демпфер; 20—болт; 21 — алюминиевое основание; 22—катушка оснащен обратной связью, роль которой выполняет резистор R27 на 1000 Ом, включенный между зажимами 162 и 155. Изменение положения подвижных контактов регулятора приводит к мгновенному изменению потенциала на зажиме 162 (начало обмотки возбуждения ВГ Если потенциал на зажиме 162 больше потенциала на зажиме 155, то ток через резистор R27 протекает от точки б к точке а, т. е. идет подпитка подвижной катушки ПК, увеличивающая электромагнитную силу взаимодействия катушек. Когда же потенциал на зажиме 162 становится меньше потенциала на зажиме 155, то ток в подвижной катушке уменьшается за счет частичной утечки его через резистор R27 (от точки а к точке б), т. е. электромагнитная сила взаимодействия катушек ослабевает. При правом положении подвижных контактов потенциал на зажиме 162 наибольший (примерно 68 В). На зажиме 155 потенциал несколько меньше (примерно 62 В). За счет раз- ности потенциалов подвижная катушка получает незначительную подпитку, которая помогает катушкам НК и ПК при достижении напряжения на зажимах ВГ 115 В переместить контакты в среднее положение. Новое положение контактов мгновенно уменьшает потенциал на зажиме 162 примерно до 41 В, что приводит к изменению направления тока в резисторе R27. За счет частичной утечки тока через этот резистор уменьшается ток в подвижной катушке, в результате чего пружина возвращает контакты в первоначальное положение. Таким образом, обратная связь позволяет чувствительному элементу регулятора реагировать на изменение положения контактов, увеличивая тем самым частоту вибрации контактов, что необходимо для поддержания постоянного напряжения на зажимах вспомогательного генератора. Для уменьшения искрения между контактами, вызванного высокой частотой вибрации, используются конденсаторы СЗ и С4 емкостью 4 мкФ каждый. Конденсатор СЗ подключен параллельно правым контактам, С4 параллельно левым контактам.