Электрическое освещение паровоза

Описание устройства и основные принципы работы паровозов, фотографии паровозов

Паровозы нуждаются в значительном количестве электрической энергии. Потребителями этой энергии являются: 1) мощная лампа лобового прожектора, освещающая путь впереди паровоза (фиг. 160); 2) лампы передних и задних буферных фонарей, служащие в основном для сигнальных целей; 3) лампы фонарей, освещающие будку машиниста, движущий механизм, угольный бункер тендера.

В современных паровозах электрическая энергия расходуется также автостопами и паровозными радиостанциями (см. главы XIV и XVI).

Наружное и внутреннее освещение паровозов имеет важное значение для безопасности движения. Правилами технической эксплуатации железных дорог запрещено выпускать под поезда паровозы с неисправными приборами освещения.

Для получения необходимого количества электрической энергии на паровозе устанавливается турбогенератор, от которого электроэнергия по проводам идёт ко всем потребителям.

Как показывает само название, турбогенератор состоит из генератора и турбины.

Чтобы понять принцип действия простейшего генератора, вырабатывающего электрический ток, рассмотрим схему фиг. 161.

Разноимённые полюса (концы) двух неподвижных магнитов создают магнитное поле, в котором помещён проволочный виток. Если виток двигать или вращать так, чтобы он пересекал магнитное поле, то в проволоке возникнет электродвижущая сила, которая обусловит прохождение электрического тока.

Для того чтобы всё время отводить ток к потребителям (во внешнюю цепь), к оси витка приделаны два подвижных кольца, вращающиеся вместе с витком. О кольца трутся неподвижные, слегка прижатые к ним щётки. Поэтому ток переходит с вращающихся колец на неподвижные щётки и уже от них отводится к потребителям (на фигуре — к лампочке накаливания).

На фиг. 161, а видно, что ток в верхней части витка течёт слева направо, а в нижней части витка справа налево, т. е. в противоположном направлении.

Значит, по мере вращения витка ток, возбуждаемый в нём, дважды изменит своё направление за один оборот витка. При полуобороте витка (под северным полюсом) ток будет иметь направление,,

к 15 В. А. Дробинский

Глава XIII. Электрическое освещение паровоза

противоположное направлению тока в нижней части витка (над южным полюсом).

Отсюда следует, что рассмотренный нами генератор даёт переменный по направлению ток.

Большинство паровозных генераторов вырабатывает постоянный ток.

Принципиальное отличие между схемами получения переменного и постоянного тока состоите креплении концов проволочного витка к кольцам.

Глава XIII. Электрическое освещение паровоза

Фиг. 161. Схема работы генератора:

а — переменного тока; б — постоянного тока

Вместо двух колец поместим одно кольцо (фиг. 161, б), разделённое пополам изоляционной прослойкой (лентой), а неподвижные щётки расположим друг под другом так, как показано на фиг. 161, б. В этом случае ток во внешней цепи не изменит своего направления, т. е. получится не переменный ток, а постоянный. В самом деле, из нижней части витка ток поступает в щётку Л, затем течёт по внешней цепи к электрической лампочке и от неё к щётке В и затем к верхней части проводника.

Когда верхняя часть витка окажется внизу (виток сделает полуоборот), ток в ней изменит направление, но в щётку А он поступит в прежнем направлении. Благодаря этому во внешней цепи ток остаётся постоянным.

Рассмотренный нами принцип действия простейшего генератора лежит в основе работы и мощных генераторов. Разница заключается лишь в том, что в мощных генераторах ток отводится во внешнюю цепь не с вращающихся колец, а с неподвижной части генератора — статора.

Для этого проволочные витки, в которых возбуждается ток, ставятся в неподвижном статоре. Сильное магнитное поле создаётся

15 В, А. Дробннскийэлектромагнитами,помещёнными в роторе—вращающейся части генератора. Когда ротор вращается, вместе с ним вращается магнитное поле, которое и пересекает проволочные витки (обмотку) статора, возбуждая в них ток.

Глава XIII. Электрическое освещение паровоза

Фиг. 162. Принципиальная схема паровозного турбогенератора

Таким образом, для получения электрического тока нужно вращать ротор генератора. На современных электростанциях для этого используется энергия воды (гидроэлектростанции) или энергия топлива (тепловые электростанции).

На паровозной «электростанции» используется энергия топлива. Вращение ротора производит паровая турбина, которая работаетсвежим паром (фиг. 162). Отработавший в турбине пар выбрасывается в атмосферу.

Турбогенератор устанавливается сверху кожуха топки котла паровоза (см. фиг. 164).

На железнодорожном транспорте применяются следующие типы турбогенераторов: 1) ТГ-1М постоянного тока—для освещения паровозов и питания автостопов; 2) типа ТГ-1Р постоянно-переменного тока — для освещения паровозов, а также питания автостопов и радиоустановок (радиосвязи); 3) типа ТГ-5-55 постоянного тока — для освещения паровозов и пригородных поездов.

В связи с широким внедрением на паровозах поездной радиосвязи сейчас преимущественно применяются турбогенераторы типа ТГ-1Р. На фиг. 163 показан общий вид турбогенератора ТГ-1Р.

Глава XIII. Электрическое освещение паровоза

Фиг. 163. Общий вид турбогенератора ТГ-ІР

⇐ | 6. Принцип действия электропневматических тормозов | | Как устроен и работает паровоз | | Глава XIV. Автостопы | ⇒