Технология ремонта расщепителя фаз нб 455а

УСТРОЙСТВО И РЕМОНТ АСИНХРОННОГО РАСЩЕПИТЕЛЯ ФАЗ НБ-455А

1 Общие сведения о фазорасщепителе
1.1 Принцип работы расщепителя фаз

Преобразование однофазного тока трансформатора в трехфазный для питания асинхронных двигателей на электровозах осуществляют расщепители фаз. Расщепитель фаз представляет собой асинхронную машину, выполняющую одновременно функции однофазного двигателя и трехфазного генератора.
Рассмотрим, как работает однофазный асинхронный двигатель. При питании его обмотки однофазным синусоидальным током возникает переменное синусоидальное магнитное поле. В неподвижном однофазном двигателе в отличие от трехфазного создается не вращающееся, а пульсирующее магнитное поле, которое в течение одного полупериода имеет одно направление вдоль оси обмотки, а в течение другого — противоположное направление (рис.1). Пульсирующее поле можно рассматривать как два вращающихся с одинаковой скоростью в противоположных направлениях поля, создаваемых потоками 0,5 Ф. Такое представление о пульсирующем поле справедливо для неподвижного двигателя.
При питании однофазным током асинхронный двигатель с места не тронется, так как нет вращающегося поля. Однако, если ротор двигателя с помощью какой-либо посторонней силы запустить и придать ему частоту вращения n, он будет продолжать вращаться. В этом случае поле вращающегося ротора почти полностью гасит составляющую пульсирующего поля, вызванную потоком 0,5 Ф, которая вращается встречно по отношению к ротору. Другая составляющая поля движется в одном с ротором направлении, как у обычного асинхронного двигателя, и поддерживает его вращение. Так как однофазные асинхронные двигатели не развивают пускового момента и у них плохо используется мощность, то их не применяют для привода вспомогательных механизмов электровоза, но принцип их действия используют в расщепителях фаз.
На электровозах применен расщепитель фаз НБ-455А, обмотки которого соединены в трехфазную несимметричную звезду (рис. 2). Две фазы звезды с1 = м2 и м1 = с2 составляют двигательную обмотку, а третья фаза сЗ — с4—так называемая генераторная. Вначале эту третью обмотку используют для запуска расщепителя фаз. Известно, что только от двигательной обмотки пуск его осуществить невозможно. Если же к двигательной обмотке присоединить обмотку, в цепи которой имеется резистор, то такой двигатель приходит во вращение. Поясним это.
В момент включения двигательных обмоток расщепителя на однофазное напряжение трансформатора контактор К замкнут и генераторная обмотка получает питание по цепи, проходящей через пусковой резистор R. Из-за введения активного сопротивления резистора R цепи двигательной и генераторной обмоток имеют разные соотношения индуктивных и активных сопротивлений. От этих соотношений зависит сдвиг тока относительно питающего напряжения. Ток генераторной обмотки оказывается сдвинутым по фазе на некоторый угол по сравнению с током в двигательных обмотках, и хотя при этом не образуется симметричной трехфазной системы токов, все же этого сдвига оказывается достаточно для разгона расщепителя без нагрузки при отключенных вспомогательных двигателях.
Этим исчерпывается действие генераторной обмотки в процессе пуска расщепителя фаз.
Когда частота вращения достигает 1430 об/мин, срабатывает реле оборотов, отключающее контактор К. После отключения контактора расщепитель работает как однофазный асинхронный двигатель на холостом ходу, получая питание от вторичной обмотки собственных нужд трансформатора. При этом вращающееся магнитное поле, образованное двигательной обмоткой и ротором, пересекает витки генераторной обмотки, наводя в ней э.д.с, сдвинутую примерно на 90° эл. по отношению к напряжению обмотки вспомогательных цепей трансформатора. Необходимый сдвиг по фазе э.д.с. в генераторной обмотке обусловлен расположением этой обмотки на статоре под углом примерно 120° относительно двигательных обмоток. Таким образом, создается трехфазная система, у которой под напряжением находятся три выхода: с1 и с2 от вторичной обмотки собственных нужд трансформатора и один сЗ от генераторной обмотки расщепи­теля фаз. Если присоединить трехфазный двигатель к этим трем выводам, то он начнет вращаться и будет развивать необходимый момент для привода вспомогательного механизма — вентилятора или компрессора. Чтобы получить симметричную трехфазную систему напряжений, обмотки расщепителя фаз выполняют с различным числом витков: 28 витков у с1 — м2, 44 витка у м1 — с2 и 54 витка у сЗ –с 4.
Если при работающем расщепителе фаз измерить напряжение между всеми его выводами, то можно построить диаграмму напряжений (см. рис. 136), из которой видно, что напряжения между выводами cl — сЗ, сЗ-с2, c2-cl равны и образуют симметричную трехфазную систему. При симметричной нагрузке мощность расщепителя фаз составляет одну треть мощности, потребляемой вспомогательными машинами электровоза, т. е. мощности, которая преобразуется в генераторной обмотке.
Остальные две трети мощности потребляются непосредственно из сети от вторичной обмотки собственных нужд трансформатора.

1.2 Устройство фазорасщепителя НБ-455А

Исполнение расщепителя фаз защищенное с самовентиляцией, горизонтальное, на лапах, с одним укороченным свободным концом вала, на котором размещается реле оборотов.

Рисунок 3 — Расщепитель фаз НБ-455А:
1 — реле оборотов; 2, 10 — крышки подшипника; 3—подшипник изо­лированный; 4 — щит подшипнико­вый; 5 — станина; 6 — кольцо бан­дажное; 7 — статор; 8 — ротор; 9 — воронка направляющая; 11 — болт заземляющий

Станина расщепителя фаз чугунная, литая. Подшипниковые щиты стальные, сварные. Пакет статора набран из отдельных изолирован­ных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Пазы статора полуоткрытые. Обмотка статора жесткая, катушечная, выполнена из прямоугольного медного провода ПСД. Для повышения вибростойкости лобовые части катушек прикреплены к изолированным бандажным кольцам, которые закреплены на станине.
Ротор короткозамкнутый, залит алюминием марки АО. Номинальный зазор между статором и ротором 1 мм. Ротор отбалансирован динамически. Остаточная неуравновешенность не более 1700 г-мм.
На валу установлены шариковые подшипники 76317, причем со стороны, противоположной реле оборотов, подшипник работает как плавающий. Допустимый нагрев подшипников не более +80 °С. Для предотвращения протекания подшипниковых токов подшипник 3 (см. рис. 3) изолирован от корпуса втулкой из формовочного миканита. Конструкция подшипниковых узлов позволяет добавлять смазку без их разборки (рис. 4).

Рисунок 6 – Внешний вид фазорасщепителя

Фрагмент работы с оформлением в формате PDF можно посмотреть ЗДЕСЬ

В комплект входит чертеж фазорасщепителя НБ-455А на формате А1, выполненный в программе Компас

Источник

НЕИСПРАВНОСТИ ФАЗОРАСЩЕПИТЕЛЕЙ.

Внешнее проявление: Не запускаются Фазорасщепители обеих секций.

Признаки: Сигнальная лампа ФР не горит.

Причины: а) Нет контакта в кнопке «Фазорасщепители»

Устранение: а) Осмотреть кнопку, или по­ставить перемычку от провода Э55 на провод Э18 на клеммной рейке пульта управления, за­пуск производить кнопкой «Сиг­нализация».

Причины: б) Обрыв цепи провода Н47 от РЩ.

Устранение: б) На клеммной рейке пульта управления поставить перемычку от провода Э55 на провод Э18. Запуск ФР производить кнопкой «Сигнализация».

ПРИМЕЧАНИЕ: Для обеспечения запуска вспомогательных машин на клеммной рейке пульта уп­равления поставить перемычку от провода Э1 на провод Э24. Пос­ле запуска ФР включить кнопки «Цепь управления», «Вентилятор 4» и далее остальные кнопки вспомогательных машин.

Внешнее проявление: Не запускается ФР одной из секций.

Признаки: Сигнальная лампа ФР не загорается.

Причины: а) Сработало ТРТ в цепи ФР неисправной секции.

Устранение: а) Восстановить ТРТ.

Причины: б) Обрыв цепи провода Н101, Н103, Н105 одной из секций.

Устранение: б) Перейти на питание вспомо­гательных машин от ФР исправ­ной секции.

Внешнее проявление: Звонковая работа контакторов 119 и 125 одной из секций

Причины: Нет контакта в собственной блокировке контактора 125 (про­вода Н101, Н103).

Устранение: Осмотреть состояние блокиро­вок контактора 125 или закоро­тить блокировку 125 провода Н101, Н103.

Внешнее проявление: При работающих ФР не запускаются вспомогательные машины.

Признаки: а) Сигнальная лампа ФР не горит и 209 реле обеих секций не получает питания.

Причины: а) Нет контакта в кнопке второй кабины «Фазорасщепители».

Устранение: а) На кнопочном щитке 224 пульта управления поставить перемычку от провода Э18 на провод Н100.

Признаки: б) 209 реле ведомой секции получает питание.

Причины: б) Нет контакта блокировки реле оборотов 249 одной из секций или обрыв провода Э19.

Устранение: б) Выход из положения указан в пункте а).

Признаки: в) Сигнальная лампа ФР горит.

Причины: в) Нет контакта в блокировке 209 реле или обрыв провода Н98.

Устранение: в) На кнопочном щитке 224 пульта управления поставить перемычку от провода Н0 на провод Н98.

Признаки: При включении кнопки «Фазорасщепители» сгорает предохранитель в проводе Н47.

Причины: «Земля» в проводе Э18, Н101, Н103, Н105 одной из секций или в проводе Н100 ведомой

Устранение: Поставить предохранитель в цепи провода Н47. Включить принудительно якорь 209 реле ведущей секции. Кнопку «Фазорасщепители» не включать. Собрать аварийную схе­му питания вспомогательных ма­шин от ФР ведущей секции. На клеммной рейке второй панели ведомой секции поставить пере­мычку от проводов Э55 на про­вод Н101. Запуск ФР произво­дить кнопкой «Сигнализация»

ПРИМЕЧАНИЕ:Если в этом случае будет сгорать плавкая вставка предохранителя «Сигнализация», т. е. окажется, что «Земля» имен­но в проводе Н101, Н103 ведо­мой секции, то в этом случае пе­ремычки не ставить. Включить кнопку ФР на щитке управления ведущей секции.

Внешнее проявление: Фазорасщепители запускаются на обеих секциях и вновь останавливаются из-за сгорания предохранителя в цепи провода Н47.

Признаки: а) Сигнальная лампа ФР не загорается.

Причины: а) Земля в проводе Э19 или Н100 ведущей секции.

Устранение: а) Восстановить предохранитель в проводе Н47 и включить при­нудительно якорь 209 реле веду­щей секции. На ведомой секции изъять предохранитель в цепи провода Н47 и выключить кнопку «Фазорасщепители». Запуск ФР и вспомога­тельных машин производить обычным порядком.

ПРИМЕЧАНИЕ:Сигнальная лампа ФР при работающих «ФР» го­реть не будет.

Признаки: Сигнальная лампа ФР кратковременно загорается и гаснет.

Причины: б) Земля в проводе Н98 веду­щей секции или в шинке вспомо­гательных машин.

Устранение: б) Заизолировать блокировку 209 реле ведущей секции, запуск вспомогательных машин произвести из кабины ведомой (второй) сек­ции, а ФР из ве­дущей секции.

Источник

РАЗДЕЛ III. ТЕХНОЛОГИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ РАСЩЕПИТЕЛЯ ФАЗ

Назначение расщепителя фаз

Асинхронный расщепитель фаз (ФР) типа НБ-455А служит для преобразования однофазного напряжения (380 В, 50 Гц) обмотки собственных нужд тягового трансформатора в трехфаз­ное напряжение той же величины. Он работает как однофазный асинхронный двигатель и одновременно как трехфазный генера­тор переменного тока.

Технические характеристики НБ-455А

Напряжение, В. 380

Мощность трехфазной нагрузки

в системе расщепителя фаз с емкостью 2700 мкФ, кВА. 210

Токи расщепителя фаз при напряжении 380 В,

емкости 2700 мкФ и мощности 210 кВА в фазах, А

Частота вращения ротора, об/мин. 1490

Класс изоляции по нагревостойкости. В

Принцип работы расщепителя фаз

Любой однофазный асинхронный двигатель не может самостоятельно запуститься так как у него нет вращаю­щегося магнитного потока статора Ф_с, а наблюдается только пуль­сирующий магнитный поток статора. Но если ротор однофазно­го асинхронного двигателя раскрутить в любую сторону, то он будет продолжать вращаться и создавать свой вращательный мо­мент

Устройство ФР аналогично устройству трехфазного асинхронно­го двигателя, только его статор имеет две обмотки: двигательную об­мотку с выводами С1-С2 и генераторную обмотку с выводами СЗ-С4, уложенные в трех пазах сердечника статора под углом 90° друг к другу, чтобы был пространственный сдвиг обмоток статора.

Работа ФР при пуске. При пуске ФР генераторная обмотка используется как пусковая обмотка, она включается пусковым контактором 119 последовательно с пусковым сопротивлением R6, равным 0,75 Ом, и параллельно половине двигательной обмотки. Затем включается контактор 125 и под действием переменного на­пряжения 380 В от обмотки собственных нужд тягового трансфор­матора по двигательной и по генераторной обмоткам ФР пойдет переменный ток, сдвинутый по фазе на 45 электрических градусов, за счет пускового сопротивления.

Тогда внутри статора образуется Ф_с, (так как выполнены оба условия его образования: сдвиг обмоток в пазах сердечника и сдвиг токов во времени в этих обмотках), и ротор ФР начинает вращаться.

Когда ротор ФР достигнет частоты вращения 1380 об/мин, то за счет срабатывания двухобмоточного реле на панели пуска рас­щепителя фаз ППРФ-300 (249) произойдет автоматическое отклю­чение пускового контактора 119. Отключившись, контактор 119 прервет цепь протекания тока по генераторной обмотке ФР, но ротор ФР будет продолжать вращаться как ротор однофазного асинхронного двигателя за счет протекания переменного тока по одной моторной обмотке ФР через включенный контактор 125.

Работа ФР после пуска. После запуска ФР его ротор продолжает вращаться и по его проводникам идет ток, который порождает вок­руг них магнитный поток ротора Ф_рот, который вращается вместе с ротором.

Этот вращающийся Ф пересекает изнутри генераторную обмотку ФР и наводит в ней ЭДС (Е_1СИ = 220 В), сдвинутую во времени на 90 электрических градусов относительно напряжения обмотки собствен­ных нужд, так как генераторная и двигательная обмотки ФР уложены под углом 90° друг к другу в пазах сердечника статора.

Между концом генераторной обмотки «Г» и фазами «А» и «X» об­мотки собственных нужд тягового трансформатора образуются два новых линейных напряжения 380 В, которые вместе с напряжением обмотки собственных нужд образуют трехфазное напряжение 380 В.

Для улучшения симметрии, полученного с помощью ФР трех­фазного напряжения, между фазами «Г» и «X» включены конден­саторы 165-168, 171 по 500 мкФ после контактора каждой вспо­могательной машины МВ1-МВ4, МК соответственно.

Устройство расщепителя фаз

Расщепитель фаз типа НБ-455А выполнен на базе асин­хронного трехфазного электродвигателя АЭ92-4 и имеет в целом та­кую же конструкцию, изменены только обмотки статора, который имеет две обмотки: двигательную обмотку с выводами С1-С2, состоящую из двух частей (28 витков и 44 витка) и генератор­ную обмотку с выводами СЗ-С4 (54 витка). Все обмотки уложены в пазах сердечника статора (60 пазов) под углом 90° друг к другу.

В холодном состоянии ФР может находиться под током к.з. при неподвижном роторе или при затяжном пуске не более 20 с при на­пряжении 280 В и не более 6 с при напряжении 460 В.

Повторное включение при токе к.з. недопустимо и, в крайнем случае, мо­жет быть произведено через 10 мин.

На электровозах ВЛ80 С с № 2654 в качестве ФР используется асинхрон­ный электродвигатель типа AH3-225L4, который отличается от двигателя АЭ92-4 только номинальной мощностью (55 кВт) и климатическим исполне­нием (УХЛ). При этом в схеме электровоза отсутствуют пусковые резистор R6 и контактор 119.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Источник