Типы генераторов в поезде

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

Устройство и принцип работы генератора 2ГВ.003. Генератор 2ГВ.003 применяется на вагонах без кондиционирования воздуха. Он установлен на концевой балке рамы тележки котловой стороны вагона.

Схема генератора переменного тока 2ГВ.003

Рис. 12.1. Схема генератора переменного тока 2ГВ.003:

/ — остов; 2— шайба; 3 — крышка; 4 — шариковый подшипник;

  • 5— втулка; 6, 13 — подшипниковый шит; 7— параллельная обмотка возбуждения; 8 — специальная обмотка возбуждения;
  • 9 последовательная обмотка возбуждения; 10— статор; 11 — ротор;
  • 12— вал; 14 — роликовый подшипник; 15 — крышка подшипника;
  • 16— масленка; 17 — обмотка переменного тока (основная); 18— обмотка переменного тока (дополнительная); 19 — клеммная коробка

В индукторном генераторе обмотки переменного тока выполняются неподвижными и закладываются в пазы (впадины) статора, причем каждая обмотка охватывает один из зубцов остова. Обмотка возбуждения также неподвижна и выполнена в виде двух кольцевых катушек, которые соединены последовательно и расположены в двух подшипниковых щитах. Ротор состоит из равномерно расположенных зубцов и пазов, которые образуют как бы полюса машины.

Когда через обмотки возбуждения пропускают ток, создается магнитный поток, который пройдет по подшипниковому щиту, через воздушный зазор, по втулке ротора в осевом направлении, через зубцы ротора, воздушный зазор, зубцы статора, остов и снова войдет в подшипниковый щит, т. е. замкнется по цепи.

Принцип работы генератора 2ГВ.003

При вращении ротора его зубцы и пазы поочередно совпадают с зубцами статора

Зуб статора совпадает с зубом ротора

Зуб статора Фтах Обмотка

Зуб ротора хЛ • д

Между ними будет наименьший воздушный зазор, магнитное сопротивление также минимальное; обмотки Wp расположенные на данном зубе статора, пересекаются магнитным потоком Ф max

Зуб статора совпадает с пазом ротора

Между ними будет наибольший воздушный зазор, магнитное сопротивление увеличивается; обмотки пересекаются магнитным потоком Ф min

Таким образом, при вращении ротора пульсирует магнитный поток и в обмотках Wp расположенных на зубцах статора, индуктируется переменная ЭДС, а при подключении нагрузки в них потечет переменный ток

Синхронный генератор типа DCG-4435/24/2a38 является трехфазным генератором переменного тока индукторного типа. В отличие от обычного синхронного генератора он не имеет обмотки возбуждения на роторе и колец со щетками для подвода к нему тока, но имеет трехфазную обмотку якоря с зажимами U, V, W, соединенную в «звезду», и обмотку возбуждения с зажимами F], F2 (рис. 12.2). Обмотки якоря и возбуждения индукторного генератора расположены в статоре.

Схема соединения обмоток синхронного генератора DCG-4435/24/2a38

Рис. 12.2. Схема соединения обмоток синхронного генератора DCG-4435/24/2a38:

  • 1 — обмотка якоря; 2 — обмотка возбуждения;
  • 3 сердечник статора; 4 — ротор

Трехфазная обмотка якоря для снижения дополнительных потерь, возникающих при работе генератора, находится в малых пазах сердечника. Обмотка возбуждения расположена в больших пазах сердечника, так как она питается выпрямленным током от трехфазного выпрямителя с нулевой точкой, подключенного к обмотке якоря. Ротор индукторного генератора выполнен без обмотки, зубчатым. Чередующиеся зубцы и пазы ротора образуют как бы полюсы машины.

Каждая пара зубцов и пазов эквивалентна паре полюсов. Ротор генератора содержит 12 пар зубцов и пазов.

Создаваемый обмоткой возбуждения магнитный поток Ф проходит через статор и ротор в радиальном направлении. При вращении ротора магнитный поток, проходящий через каждый зубец статора, изменяется, так как изменяются воздушный зазор и соответственно магнитное сопротивление цепи. Когда при вращении ротора его зубец устанавливается против зубца статора, воздушный зазор и магнитное сопротивление цепи наименьшие, а потому магнитный поток наибольший, т. е. Ф = Фтах. Когда же против зубца статора устанавливается паз ротора, воздушный зазор и магнитное сопротивление цепи наибольшие, а потому магнитный поток наименьший, т. е. Ф = Ф . min

При вращении ротора генератора в обмотке якоря вследствие изменения магнитного потока индуктируется ЭДС с частотой f пропорциональной числу зубцов Z и частоте вращения п ротора. В диапазоне рабочих частот вращения п генератора от 1000 до 3400 об/мин частота f переменного тока изменяется от 200 до 680 Гц.

Переменная ЭДС генератора выпрямляется и затем прикладывается к зажимам нагрузки. Поддержание заданного напряжения на зажимах нагрузки при изменениях скорости движения вагона и тока нагрузки обеспечивается регулированием магнитного потока, создаваемого обмоткой возбуждения в результате действия регулятора возбуждения.

Устройство генератора DCG-4435/24/2a38 показано на рисунке 12.3.

Устройство генератора DCG-4435/24/2a38

Рис. 12.3. Устройство генератора DCG-4435/24/2a38:

  • 7 — корпус; 2 — ребра; 3 — кронштейн для крепления;
  • 4 — катушка обмотки возбуждения; 5 — обмотка якоря; 6 — сердечник статора; 7— вал; 8— сердечник ротора; 9 — подшипниковый щит;
  • 10 нажимные кольца; // — подшипник; 12 — шпонка для крепления муфты; 13— шарикоподшипник; 14— подшипник;
  • 75— съемный кожух; 16— вентилятор; 77— подшипниковый шит

Сердечник статора выполнен из листов электротехнической стали, запрессованных в пакет и удерживаемых с помощью нажимных колец. Пакет сердечника статора запрессован в стальной корпус. Две катушки обмотки возбуждения находятся в больших пазах сердечника статора. Обмотка якоря находится в малых пазах сердечника.

Пакет зубчатого сердечника ротора собран из листов электротехнической стали, которые расположены на валу и удерживаются с помощью стальных нажимных колец. В этих кольцах предусмотрены вентиляционные лопасти для вентиляции воздуха внутри генератора. Конец вала выполнен в виде конуса и имеет шпонку для крепления муфты.

Для охлаждения наружной поверхности корпуса генератора служит вентилятор, установленный на валу перед подшипниковым щитом. Вентилятор всасывает воздух через отверстия съемного кожуха и продувает его через полые ребра, приваренные к корпусу для увеличения поверхности охлаждения. Внутри генератора при вращении ротора циркулирует охлаждающий воздух с помощью вентиляционных лопастей, прикрепленных к нажимным кольцам.

Типы генераторов. Генераторы переменного тока

Генератор – электрическая машина преобразующая механическую энергию в электрическую .

Служит для автономного питания вагона на ходу поезда .

Генераторы переменного тока.

Генератор 2 ГВ 003

Самый распространённый генератор , применяется на вагонах ТВЗ и также на вагонах постройки германии .

q Мощность без нагрузки — 10,2 Квт

q Мощность под нагрузкой — 8 Квт

q Масса — 260 кг

q Частота вращения об / мин — 900 — 4000

q Линейное напряжение:

v Основной обмотки — 45 – 48 в

v Дополнительной обмотки — 24 в

Генератор 2 ГВ 003 состоит из металлического корпуса ( статора ), внутрь которого запресованны листы электротехнической стали , имеющие 18 пазов в которые уложены 2 зубцовые обмотки .

Основная трёхфазная обмотка с маркировкой 1С1,1С2,1С3 .Соединённая звездой с нулевым выводом . На базе нулевой точки работает одна из защит (защита от обрыва фаз) которая предохраняет генератор от сгорания основных обмоток .Основная обмотка выдаёт напряжение 45 – 48 в и питает все потребители в вагоне , и также заряжает акк . батарею. На выходе основной обмотки стоят 3 предохранителя :вагоны постройки ГДР –номиналом 125 А построики ТВЗ – номиналом 160 А.

Дополнительная уложена в пазы что и основная и имеет маркировку 2С1,2С2,2С3 . Однофазная обмотка с выводом из средней точки 2С2, вырабатывающая 24 в и сумарно с основной заряжает АБ.

Читайте также  Съемник для подшипников генератора ваз своими руками

В буксовых щитах на их кольцевых приливах в монтированы параллельная , последовательная , и специальная ( противопараллельная ) обмотки,

Параллельная обмотка ( И1 , И2 )является основной обмоткой возбуждения , она регулирует напряжение генератора путём изменения величины протекающего по ней тока.

Последовательная обмотка ( сериесная 01 , 02 ) служит для компенсации реакции обмоток статора .

Специальная обмотка для облегчения автоматического регулирования напряжения генератора при малых нагрузках и высокой частоте вращения .

Внутри статора , вращается ротор у которого нет обмоток , а имеются 6 выступов и 6 впадин ( пазов ) . Ротор закреплён на двух подшипниках расположенных на буксовых щитах . Роликовый со стороны шкива ( кардана ) он принимает на себя все продольные и динамические удары , идущие от карданного вала . Шариковый нагрузок не имеет и распологается в заднем буксовом щите.

Генератор 2 ГВ 008

Этот генератор является модернизацией генератора 2 ГВ 003 . Основные отличия:

Ø Включается в работу при скорости движения вагона 28 – 30 км / ч.

Ø Эксплуатируется с приводом ТК 2

Ø В основную обмотку 1С1 , 1С2 , 1С3 уложена параллельно ей дополнительно ещё одна вольтодобавочная обмотка.

Ø На роторе расположили ещё один дополнительный 7 зуб необходимый для увеличения частоты при тех же оборотах и раннему включению генератора в работу.

Ø Эксплуатируется с БРЧ – 2 и РНГ – 2 Б 231 . 7

Генератор DCG 32 Квт

q Мощность – 35 Квт

q Под нагрузкой — 32Квт

q Номинальное напряжение — 116 в

q Номинальный ток — 175 А

q Масса — 950 кг

q Частота вращения об / мин — 1000 — 3400

Одноимённополюсный генератор представляет собой часть системы энергоснабжения рельсового подвижного состава. Он подвешен под кузовом вагона в горизонтальном положение в направление езды. Привод осуществляется от сети вагона через передачу, двухкарданный вал и упругую муфту ( предфключающую ).

Генератор предназначен для работы на пассажирских 110 в вагонах с климатической установкой.

Во время движения вагона он при помощи выпрямителя выпрямляет трёх фазный ток и регулятором подводится ток к электрической сети потребителей, как например к батареи пассажирского вагона.

ψ Стальной корпус к нему приварены охлаждающие рёбра и 4 лапы для подвешивания генератора .

ψ Обмоток- возбуждения и основной уложенных в статоре .

ψ Подшипниковых щитов и уложенных в них опор : со стороны привода состоящего из радиального цилиндрического роликоподшипника , который является направляющим роликоподшипником большой несущей способности .С другой стороны состоящего из радиального цилиндрического роликоподшипника и радиально – упорного шарикоподшипника для восприятия аксиальных усилий .

Система вентиляции – наружная и внутренняя .

Генератор 2 ГВ . 13 У1

q Мощность — 34 Квт

q Номинальное напряжение — 116 в

q Номинальный ток — 170 А

q Масса — 700 кг

q Частота вращения об / мин — 950 – 3400

Корпус состоит из двух станин , в каждую станину уложен пакет листов статора , в пазы пакетов уложены трёхфазные обмотки . Между статорами установлена катушка возбуждения которая закреплена пружинными кольцами. Ротор включает в себя вал со втулкой , на которую запресованны два пакета листов ротора .

Выводные провода статорных обмоток и катушки возбуждения выведены в клемную коробку . Выводные провода одного из статоров от выхода из станины до входа в клемную коробку защищены рукавом .

Генератор приводится в движение от оси вагона через редуктор карданный вал и эластичную муфту . Начиная со скорости движения 30 – 35 км / ч , генератор возбуждается и создаёт трёхфазное напряжение . Ток выпрямляется кремниевым выпрямителем установленном на вагоне и подводится к потребителям и АБ

Возможные неисправности и способы их устранения.

Неисправность

Способ устранения

Сопротивление изоляции меньше допустимого

-Образование конденсата внутри клеммной коробки или генератора

-Слить конденсат , через сливную пробку.

-Снять крышку клемной коробки и просушить изоляцию обмоток.

-Туго вращается ротор

-Недостаточное количество смазки

-Снять крышку подшипников и подтянуть гайки

-Заменить подшипник и смазку

-Ремонт в спец. мастерской

Выводы обмоток Генератора 2 ГВ 13 У1

W1 ,V1 ,U1 – выводы обмотки статора для присоединения к внешней цепи ;

5.5.1 Система автономного электроснабжения

Система автономного электроснабжения имеет собственные источники электрической энергии. Источниками питания в автономных системах электроснабжения служат электромашинные генераторы с приводом от оси колесной пары и аккумуляторные батареи. В системе автономного электроснабжения применяется главным образом постоянный ток. Это объясняется тем, что в вагоне устанавливают аккумуляторную батарею, которая служит резервным и аварийным источником питания — она питает основные потребители поезда при неработающем генераторе или при малой скорости движения поезда, а также воспринимает пики нагрузки и др.

Пассажирские вагоны оснащают щелочными или кислотными аккумуляторными батареями емкостью до 400 А*ч. Для систем автономного электроснабжения приняты номинальные напряжения: 50 В — для вагонов без кондиционирования и 110 В — для вагонов с кондиционированием воздуха. Мощность генераторов в вагонах без установок для кондиционирования воздуха не превышает 10 кВт, а в вагонах с кондиционированием 20—30 кВт. Применяются схемы с генераторами постоянного тока с параллельным или смешанным возбуждением, с индукторным генератором переменного тока и полупроводниковым выпрямителем.

Ранее на отечественных вагонах устанавливали генераторы постоянного тока. В дальнейшем в пассажирских вагонах стали применять более совершенные синхронные трехфазные индукторные генераторы совместно с полупроводниковыми выпрямителями, которые позволяют обеспечивать питание потребителей в периоды длительных стоянок на станции и в депо от внешних источников. Генераторы располагаются под кузовом вагона, поэтому их выполняют закрытыми. Генераторы малой мощности (до 8 кВт) охлаждаются встречным воздухом и встроенным вентилятором. Для большей интенсификации теплообмена генераторы мощностью 20— 30 кВт оборудуют наружными вентиляторами. Чтобы предотвратить попадание пыли в охлаждающий воздух, для некоторых типов мощных генераторов осуществляется забор воздуха непосредственно из вагона через специальные фильтрующие устройства. Внешние поверхности корпусов генераторов делают оребренными.

Автоматическое регулирование напряжения в системе автономного электроснабжения осуществляется регулятором напряжения генератора. В этом случае обеспечивается напряжение, необходимое для подзарядки аккумуляторных батарей во время движения вагона. Применяемые ранее угольные регуляторы напряжения заменены тиристорными.

Система автономного электроснабжения вагона обеспечивает независимость от внешних источников электроэнергии, что является основным ее преимуществом. К недостаткам системы можно отнести: низкий коэффициент полезного действия (КПД), возможность значительного снижения силы тяги (до 10 %), если суммарная мощность потребителей в составе поезда достигает нескольких сотен киловатт; высокая стоимость электроэнергии — в 5—10 раз выше, чем при централизованном электроснабжении от локомотивов или вагонов-электростанций. Для обеспечения вращения подвагонных генераторов применяются специальные приводы, которые в зависимости от конструктивных особенностей подразделяются на следующие типы.

Клиноременный привод обеспечивает вращение генератора при скорости движения вагона до 160 км/ч и изготавливается в двух вариантах — от торца шейки оси и от средней части оси колесной пары. Вращение от ведущего шкива, укрепленного на торце шейки или средней части оси колесной пары тележки КВЗ-ЦНИИ котлового конца вагона, передается с помощью комплекта клиновых ремней ведущему шкиву, а далее через соединительные фланцы и редуктор посредством карданного вала якорю генератора (рис. 5.23).

Читайте также  Бензиновый генератор мустанг cpg 3000


Редукторно-карданные приводы являются высоконадежной передачей, которые могут работать в любых условиях эксплуатации и позволяют передавать значительно большие мощности, чем клиноременные. При передаче мощности до 10 кВт привод устанавливается на торце шейки оси, а корпус зубчатого редуктора прикрепляется болтами к корпусу буксы (рис. 5.24).

В пассажирских вагонах и вагонах-ресторанах, оборудованных установками для кондиционирования воздуха, редуктор привода подвагонного генератора установлен в средней части оси колесной пары (рис. 5.25).


Чтобы создать необходимые условия для обеспечения надежной работы потребителей электрической энергии, в системе электроснабжения пассажирских вагонов вводятся переключающие и регулирующие устройства, которые:

IV электрооборудвание пассажирского вагона

Электрическое оборудование в современных пассажирских вагонах применяют для питания освещения, отопления, вентиляции, подогрева подаваемого воздуха в вагон зимой и его охлаждения летом, охлаждения продуктов питания и питьевой воды, приготовления пищи и кипяченой воды, радиовещания, обеспечения безопасности движения.

В электросети пассажирских вагонах используется постоянный ток напряжением 110 или 55 вольт. Кроме этого для питания розеток для бритв, люминесцентного освещения, некоторых типов электродвигателей используется переменный ток напряжением 220 вольт. Для нагрева воды в системе отопления используется ток от контактного провода напряжением 3000вольт.

Вагонное электрооборудование делится:

По назначению

источники электрической энергии (генератор, аккумуляторные батареи)

преобразователи, изменяющие величину напряжения или тока, либо преобразующие один род тока в другой (постоянный в переменный и наоборот)

аппаратура защиты, контроля и сигнализации

потребители электрического тока

по расположению

Под вагоном расположены ящики с аккумуляторными батареями, подвагонный генератор и его привод, высоко- и низковольтные подвагонные магистрали с перемычками и розетками, датчики системы контроля нагрева букс (СКНБ), низковольтный и высоковольтный подвагонные ящики.

Внутри вагона расположены все основные потребители: система освещения, вентиляции, кондиционирования, электрокипятильник, холодильник, СВЧ — печь, и т.д.

При приемке электрооборудования необходимо проверить исправность и наличие датчиков СКНБ, исправность привода генератора, закрытость ящиков АКБ. Все перемычки должны находиться в холостых приемниках, или соединены в цепь.

Внутри вагона проверяется качество зарядки АКБ (при включении нагрузки падение напряжения должно быть минимальным, а при выключении, после небольшой выдержки включенных потребителей, показания вольтметра должны соответствовать нормам), исправность СКНБ, отсутствие замыканий или утечек тока на корпус вагона, исправность систем освещения и вентиляции, исправность хвостовых сигнальных фонарей. Исправность электрокипятильника проверяется совместно с ПЭМ. В случае обнаружения неисправностей необходимо доложить ЛНП и ПЭМ для их устранения.

Электрические машины

Электрические машины – это устройства для преобразования механической энергии в электрическую и обратно. К ним относят генераторы, двигатели электрического тока, а также различные преобразователи – «умформеры».

Генераторы пассажирских вагонов

В системах электроснабжения пассажирских вагонов применяют генераторы двух типов: генераторы постоянного тока, генераторы переменного тока.

Принцип работы генератора:

За счет остаточной намагниченности статора в генераторе всегда имеется небольшое по величине магнитное поле. При движении вагона ротор вращается в этом слабом магнитном поле. Под действием его в проводниках обмотки статора возникает электродвижущая сила, под действием которой по обмоткам возбуждения потечет ток возбуждения. Ток возбуждения вызывает появление магнитного потока, который имеет большее значение, чем поток остаточного магнетизма. Соответственно увеличивается ток, протекающий через обмотки возбуждения. Происходит самовозбуждение генератора.

Через обмотки возбуждения протекает электрический ток, который приводит ротор в движение. При вращении ротора зубцы статора поочередно совпадают с зубцами и пазами ротора. При этом между ротором и статором возникают магнитные потоки (максимальный – «зуб ротора – зуб статора», минимальный – «зуб статора – паз ротора»). Таким образом, при вращении ротора пульсирует магнитный поток и при подключении нагрузки к обмоткам, расположенным в зубах статора течет переменный ток.

Устройство генератора переменного тока показано на рисунке:

2 — крепительная шайба

4 — шариковый подшипник

6 и 13 подшипниковые щиты

7,8,9 – обмотки возбуждения

14- роликовый подшипник

15- крышка подшипника

17,18 – зубцовые обмотки

19- клеммная коробка

В пассажирских поездах используются следующие виды генераторов:

1. 2ГВ-003 генератор переменного тока мощностью 5,5кВт. Используется с приводом ТРКП.

2.2ГВ-008 генератор переменного тока мощностью 8 кВт. Используется с приводом ТК-2.

3.ЭГВ-32, ЭГВ -08-У – генераторы переменного тока используются с редукторно — карданным приводом от средней части оси в вагонах открытого типа с кондиционированием воздуха производства ТВЗ. Генераторы мощностью 28-35 КВТ, переменного тока, напряжением 110-142В ±2В включается в работу при движении поезда со скоростью свыше 35 км/ч.

Электродвигателивнешне очень похожи и имеют подобную конструкцию. Только ротор электродвигателя выполнен в виде гладкого цилиндра, набранного из пластин электротехнической стали. Внутри ротора имеются пазы, в которые залит алюминиевый сплав. Такие электродвигатели называют короткозамкнутые.

Машины постоянного токав настоящий момент используются крайне редко, потому их конструкцию рассматривать не будем, заметим только, что машины постоянного тока обратимы – то есть при вращении ротора на клеммах статора возникает ЭДС; а при подаче напряжения на статор — ротор начнет вращаться.

Умформеры – электрические машины, у которых на одном валу находятся ротор двигателя и генератора одновременно. Они служат для преобразования одного вида тока в другой. Используются для включения люминесцентного освещения и питания розеток для электробритв. Электродвигатель постоянного тока на 54 или 110 вольт вращает генератор переменного тока, который выдает напряжение 220 вольт 400 герц для питания люминесцентного освещения, или 220 вольт 50 герц для питания розеток для электробритв. Умформер люминесцентного освещения купейного вагона расположен под вагоном около 3 купе, а плацкартного – в потолочном пространстве нерабочего тамбура. Оба являются мощными потребителями, которые необходимо выключать на стоянках.

Зачем при наличии электропитания нужен старый добрый угольный котёл в вагоне

Это преобразователь питания пассажирского вагона дальнего следования. В современном вагоне электричество нужно почти для всего, начиная от 5 Вольт в розетках USB, 220 В в розетках для пассажиров в каждом купе и на микроволновке у проводника, 110 В для системы управления. И ещё не считая таких мелочей, как насосы, водонагреватели, кондиционеры, обеззараживатели и моторы дверей.

Без питания вагон не живёт. Вообще. Даже если сломать вагонный аккумулятор, ваш вагон сможет пользоваться аккумулятором соседнего — это есть в протоколе энергообмена (с точки зрения второго проводника, к нему подключится ещё один потребитель).

И при этом всём даже на самые современные вагоны продолжают ставить угольные котлы.

Как устроен вагон

Чтобы разобраться в том, почему нужен угольный котел, давайте сначала разберёмся, какие вообще основные подсистемы есть у вагона. Вот самый простой случай:

Вагон может цепляться к тепловозу, электровозу или ещё какому-нибудь изобретению сумрачного русского гения. Про дизельные электрички мы уже рассказывали. Есть три варианта передать электричество вагону.

По высоковольтной трассе напряжением 3000 Вольт, вот такой:

По «аварийному» каналу для питания от аккумулятора соседнего вагона 110 Вольт примерно вот через такие коммуникации:

И ещё механическим путём. То есть вращая его колёса. Это настолько элегантное решение, насколько вообще возможно при обеспечении универсальности. Выглядит это вот так:

Читайте также  Технические характеристики генератора тепловоза

Это генератор, работающий от вращения колёсной пары. Он связан карданом с одной из колёсных пар, и благодаря вращению пары вращается и вал, генератор вырабатывает электричество.

Что-то тянет за собой вагон, колёса у него крутятся, и часть усилия передаётся на генератор вагона. Генератор представляет собой стандартную схему — «перевёрнутый» электродвигатель.

Кардан можно вручную отсоединить. Это нужно на случай, если что-то заклинит в генераторе и он будет работать как тормоз. В этом случае срабатывает предохранительная муфта и генератор начинает вращаться вхолостую. Отсоединение кардана — это аварийный случай по механическим повреждениям. В случае более высокоуровневых поломок срабатывает предохранитель и генератор начинает вращаться вхолостую.

Различия между автономными вагонами и вагонами с трассой

Вагон с таким генератором, очевидно, катится чуть хуже (с большим усилием), чем вагон без генератора. Потому что на работу этого самого генератора тратится механическая энергия. С точки зрения того, что этот вагон тянет, автономная модель более «шершавая», чем без генерации. Это означает большие потери, например, топлива. Что вполне логично.

С другой стороны, автономные вагоны универсальны и могут входить в состав любого поезда. У них есть полная обратная совместимость с даже паровозами (теми самыми, которые на пару, которые стоят в виде экспонатов на вокзалах) — если прицепить их к такому, получится подвижная паровая электростанция.

Все вагоны оснащены высоковольтной магистралью (для отопления). Не на всех она используется для питания собственных нужд вагона — тогда ставят генератор. Причина в том, что современные вагоны делают с беззазорной сцепкой и герметичным межвагонным переходом, а старая сцепка «гармошкой» (через которую «прорезинивались» некоторые зайцы, причём не всегда выживая в процессе) геометрически несовместима с новыми стандартами. Беззазорная сцепка и герметичный межвагонный переход — это разные поколения вагонов. В итоге мы имеем два стандарта, и всё идёт к тому, что герметичная сцепка будет побеждать.

Естественно, какой вагон выбрать и заказать, решает перевозчик.

Аккумулятор

По очевидным причинам на стоянках и до скорости 35 км/ч от генератора энергия не поступает. Поэтому нужен аккумулятор.

Аккумулятор монтируется во взрывозащищённом боксе (если что-то пойдёт не так, стенка бокса отстрелится и взрывная волна пойдёт наружу от поезда, что быстро и относительно безопасно её погасит). Вот такой же отсек на двухэтажном вагоне:

Напряжение бортовой сети вагона — 110 Вольт. Аккумуляторы ставятся и кислотные, и щелочные — заказчик по региону эксплуатации выбирает разные батареи.

Срок более-менее нормальной эксплуатации аккумулятора — 5–7 лет в хороших условиях. На практике случаются ситуации глубокого разряда без возможности восстановления батареи — например, когда вагон оставили в поле на морозе и некоторое время не трогали. Батарея уходит в критический разряд, и всё.

Ещё один ящик под одноэтажным вагоном — ПСН (преобразователь собственных нужд).

Это устройство, которое управляет всеми источниками энергии вагона на входе и раздаёт всем устройствам вагона нужный ток на их входы. В том числе вот на эти розетки:

Проводники, кстати, рассказывают, что особо продуманные граждане уже возят с собой полуторакиловаттные чайники. И ничего, сеть выдерживает. Но это экстрим уже, потому что допустимая мощность розеток в купе — 100 Вт. Больше — это грубое нарушение условий эксплуатации.

Напряжение 110 Вольт вагонной сети гуляет в пределах от 100 до 144 Вольт, и это нормальная ситуация. Раньше у проводника был вольтметр и на нём было видно реальное напряжение. Сейчас стрелочный вольтметр спрятан под панель с сенсорным экраном, а на экране видно данные мониторинга на картинке с разбиением по подсистемам: лучше смотреть на десятки показателей, но раньше ориентировались на опыт и вольтметр.

Все бортовые приборы (включая кулер для воды, который вместо титана в современных вагонах) рассчитаны на этот диапазон напряжений.

ПСН также управляет зарядом батареи. Одна из важнейших частей электроники вагона — организация правильного режима подзарядки (в частности, в аккумуляторном боксе есть датчик и в зависимости от температуры выбирается режим).

Так зачем котёл?

Вагоны в России рассчитаны на диапазон от –50 до +50 градусов. Именно такие производит для заказчика Тверской вагоностроительный завод (все фотографии в посте из цехов). Чтобы эксплуатировать вагон в условиях –50 градусов, нужна система отопления. А она требует очень много энергии. Если есть высоковольтная трасса и на ней есть напряжение, водонагреватель работает от электричества.

Если же поезд двигается по неэлектрифицированному участку железной дороги и при этом нет мощного генератора где-то в составе поезда (когда они есть — это специальные случаи), то нужно где-то брать дополнительную энергию на обогрев.

Её получают химическим образом — просто сжигая дрова и уголь.

А вот так загружают ТВЭЛы:

На самом деле это, конечно, теплоэлектронагреватели, которые монтируются в основание котла.

В двухэтажных вагонах котла и титана нет, равно как и водяного отопления. Только электрика. В двухэтажных вагонах везде централизованное снабжение: нет 3000 Вольт, вагон может работать только на критичные системы на 110 Вольтах от соседнего. Но их пускают только по маршрутам, где полная электрификация пути, поэтому проблем нет.

Вот и всё. Да, мы сейчас говорили про пассажирский вагон дальнего следования. В метровагонах и вагонах электричек может устанавливаться другая система отопления — с раздельным водным контуром и электрокалориферами или вообще без водного контура.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: