Drivkraftsgenerator - ett element för elektrisk dragkraftsöverföring av ett diesellokomotiv , som omvandlar den mekaniska energin i ett diesellokomotiv till elektrisk energi som tillförs dragmotorer . En DC-traktionsgenerator används också för att starta en dieselmotor från ett ackumulatorbatteri.
Generatorns yttre karaktäristika är beroendet av spänningen vid dess terminaler av belastningsströmmen vid en konstant ankarhastighet och givna excitationsförhållanden. För att utnyttja dieseleffekten fullt ut måste den idealiska yttre egenskapen hos generatorn ha en hyperbolisk form, begränsad å ena sidan av den maximala spänningen vid generatorns utgång och den maximala generatorströmmen, å andra sidan. För att erhålla en karaktäristik nära ideal används oberoende magnetisering med ett automatiskt styrsystem för magnetiseringsström i draggeneratorer. Signaler som motsvarar spänningen hos draggeneratorn och belastningsströmmen matas till ingången på magnetiseringssystemet, spänningen som genereras av systemet matas till generatorns magnetiseringslindning. När ett diesellokomotiv med ett tåg rör sig längs en lätt spårprofil eller en reserv för att spara bränsle, minskas dieseleffekten genom att stegvis minska frekvensen av dess rotation med handtaget på förarens styrenhet. För att magnetiseringssystemet vid delbelastning ska säkerställa att generatoreffekten är konstant på nivåer som motsvarar dieselmotorns ekonomiska driftlägen, införs dessutom en signal motsvarande vevaxelns hastighet till magnetiseringssystemets ingång.
En dragkrafts-likströmsgenerator består av ett magnetiskt system, en armatur, en borsthållare med borstar och hjälpanordningar ( se Tvåmaskinsenhet ). Generatorns magnetiska system är utformat för att skapa ett kraftfullt magnetfält inuti den. Den består av en generatorram (dess kropp), huvud- och ytterligare poler. Sängen är gjord av lågkolhaltigt stål med hög magnetisk permeabilitet. Högeffektsgeneratorer är flerpoliga för att minska storlek och vikt. Huvudstolparnas kärnor är gjorda av plåt av elektriskt stål. På varje huvudpol finns spolar med startlindning och excitationslindning. Startlindningen ger excitation av generatorn när den arbetar i elmotorläget för att starta dieselmotorn. Magnetfältet hos en roterande ankare förvränger magnetfältet hos excitationslindningarna, storleken på denna effekt, som kallas ankarreaktion, beror på storleken på strömmen i ankaret. Som ett resultat förskjuts generatorns fysiska neutralläge i förhållande till borstarna och en stark gnista uppstår mellan borstarna och kollektorn. För att försvaga ankarreaktionen installeras ytterligare sådana mellan huvudpolerna. Det magnetiska fältet för de extra polerna riktas mot ankarfältet och neutraliserar dess effekt.
Generatorankaret är ihåligt för att minska dess massa. Ankarkärnan rekryteras från elektriska stålplåtar, ankarlindningen placeras i kärnans spår. Eftersom betydande centrifugalkrafter verkar på ankaret under driften av generatorn, förstärks lindningen med kilar av isolerande material i kärnans spår, de sektioner av lindningen som kommer ut från kärnans spår dras samman av bandage gjorda av ståltråd eller glasfiber.
Generatorgrenröret består av flera hundra kopparplattor isolerade från varandra med micanitpackningar. Samlarens yta, på vilken borstarna glider, är strikt cylindrisk och noggrant polerad, borstarnas arbetsyta gnids mot ytan på uppsamlaren. Borstarna sätts in i mässingsborsthållare, som trycker dem mot uppsamlaren med fjädrar. Den elektriska strömmen från borstarna avleds genom flexibla kopparshuntar. För att kyla draggeneratorerna används självventilation eller installeras ytterligare fläktar.
När man skapar dragkraft DC-generatorer med hög effekt uppstår ett antal grundläggande svårigheter. Med en ökning av kraften hos generatorn ökar dess dimensioner samtidigt, för tillförlitlig drift av kollektor-borsteenheten, den linjära hastigheten på kollektorytan bör inte överstiga 60–70 m/s, vilket begränsar dess diameter . För att förhindra oacceptabel gnistbildning och uppkomsten av en allroundbrand bör spänningen mellan intilliggande kollektorplattor inte överstiga 30-35 V, vilket begränsar längden på ankarlindningsvarven.
Traktionsgeneratorns stator består av en stålram i vilken en kärna av elektriska stålplåtar är installerad. En lindning av isolerad koppartråd läggs i kärnans spår. För att minska rippeln av den likriktade spänningen är statorlindningen flerfasig. Generatorrotorns magnetiska system är flerpoligt, polkärnorna är gjorda av stålplåt och fixerade på stålrotorhuset. Polspolarna är anslutna i serie, början och slutet av excitationslindningen är anslutna till släpringar, längs vilka grafitborstar glider, fixerade i mässingsborsthållare. Dessutom, i polskornas spår, läggs stavar, sammankopplade i en spjälllindning, vilket förbättrar generatorns funktion under transienta förhållanden.
AC-traktionsgeneratorns massa är ungefär 30 % mindre än massan på DC-generatorn med samma effekt, och översynsintervallet ökas med 1,5-2 gånger. Nackdelen med traktionsgeneratorn är oförmågan att arbeta i motorläget för att starta dieselmotorn. Massan av generatorn och startmotorn förblir dock mindre än likströmsgeneratorns massa, och startmotorn används som en extra likströmsgenerator under dieseldrift.
E. Ya. Gakkel, K. I. Rudaya, I. F. Pushkarev, A. V. Lapin, V. V. Strekopytov, M. A. Nikulin. Elektriska maskiner och elektrisk utrustning för diesellokomotiv. Lärobok för universitet. transp / Ed. E. Jag är Gakkel. - 3:e uppl., reviderad. och ytterligare - M . : Transport, 1981. - 256 sid.