Принцип работы генератора

(повторение материала по программе «помощник машиниста»)

После отключения ходового режима якорь тягового двигателя продолжает вращаться по инерции, при этом в остове и сердечниках полюсов и якоря сохраняется остаточный магнитный поток и обмотки якоря, врвщвясь, постоянно пересекают магнитные силовые линии обмоток возбуждения. После сбора схемы в тормозной режим в обмотках вращающегося якоря начинает наводиться ЭДС и по цепи пойдёт ток, направление которого будет противоположно направлению тока в моторном режиме, так как оно теперь будет определяться по Правилу правой руки:

Если ладонь правой руки расположить так, чтобы в неё входили силовые линии магнитного поля от обмоток возбуждения, а отогнутый большой палец направить по направлению вращения якоря, то 4 вытянутых пальца укажут направление противо-ЭДС (ЭДС индукции).

В результате также изменится и направление выталкивающей силы (по Правилу левой руки). Так как направление вращения якоря (как и колёсных пар вагона) в генераторном режиме не изменилось, то получается, что выталкивающая сила теперь направлена против направления вращения якоря, то есть, стремится его затормозить. Иными словами - на валу якоря возникает электродинамический тормозной момент. Причём, с уменьшением числа оборотов якоря будет пропорционально уменьшаться и выталкивающая сила (тормозной момент).

Именно по этой причине при малых скоростях движения вагона электротормоз малоэффективен и для полной его остановки необходимо включить электропневматический вентиль замещения электротормоза ВЗ№1. Выработанная генераторами вагона электроэнергия должна гаситься в пуско-тормозных и невыводимых (реостатным контроллером) резисторах, в противном случае возникнет аварийный режим (резко увеличится сила тока в цепи), что приведёт к срабатыванию РП или к выходу генераторов из строя.

ЭДС генераторов прямо пропорциональна величине магнитного потока и скорости вращения якорей. Она определяется по формуле:

E=cФn, где с - электрическая константа двигателя (записана в техническом паспорте двигателя)

Ф - величина магнитного потока (чем больше сила тока, тем больше магнитный поток)

n - частота вращения якоря (оборотов в минуту).

Как известно, электрические машины обладают свойством обратимости, то есть, они могут работать, как в моторном, так и в генераторном режимах. Чтобы проиллюстрировать изменения, происходящие в электродвигателе при его переводе в генераторный режим, рассмотрим рисунок справа.

Зная, что в моторном и генераторном режимах направление магнитного потока в главных полюсах (обмотках возбуждения) сохраняется, располагаем обе руки ладонями вверх.

Учитывая, что направления вращения колёсных пар (а значит и якорей) в моторном и генераторном режимах совпадают, соединяем оба больших пальца.

В результате четыре пальца обеих рук оказались направленными в противоположные стороны. Это значит, что направление тока якоря в генераторном режиме изменилось на противоположное!