A+ R A-

Неизвестный танк часть 4 - 25

Содержание материала

 

 

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ТРАНСМИССИЯ

 

В гидравлической передаче потоком насос превращает энергию двигателя в энергию движения (живую силу) жидкости, которая затем передается турбине. Электрическая передача работает подобным же об­разом: в генераторе (динамомашине) энергия двигателя преобразуется в электрическую энергию. Электрический ток устремляется в электромо­тор (электродвигатель), вызывая вращение вала электромотора. Таким образом, электрическая передача, так же как и гидравлическая, состоит из двух основных устройств,

В электрической передаче насос заменен генератором, а турбина — электромотором. Как и гидродинамическая, электрическая передача мо­жет быть непрерывной и автоматической. Электрическая трансмиссия за­меняет не только коробку передач, но и механизмы поворота танка. Для этой цели на танке устанавливают два электромотора, по одному для каждой гусеницы.

Непрерывная передача, как уже говорилось, должна изменять ско­рость движения танка и силу тяги на его ведущих колесах при неизмен­ной мощности и оборотах двигателя. Но раз мощность двигателя не ме­няется, постоянной должна оставаться и мощность генератора.

В главе Vуказывалось, что электромоторы обладают свойством уве­личивать крутящий момент при уменьшении числа оборотов: когда обо­роты якоря падают, уменьшается противоэлектродвижущая сила и увели­чивается сила тока, идущего в электромотор; при этом увеличивается и крутящий момент электромотора.

Мощность генератора равна произведению силы тока на напряжение; P=IU. При постоянном напряжении мощность генератора должна увеличиваться соответственно увеличению силы тока, идущего в электромо­тор. Чтобы поддерживать мощность постоянной, увеличение силы тока должно сопровождаться уменьшением напряжения генератора.

Электродвижущая сила и напряжение генератора зависят от числа оборотов якоря и магнитного потока, создаваемого полюсами. Поскольку обороты двигателя, а значит, и якоря генератора должны поддержи­ваться постоянными, для понижения напряжения необходимо уменьшить магнитный поток полюсов. При этом условии будет соблюдено постоян­ство мощности и оборотов двигателя.

Электрические трансмиссии имеют различное устройство, они отлича­ются одна от другой главным образом способом регулирования напряже­ния и силы тока.

На рис. 448 показана схема электрической трансмиссии.

Рис. 448.  Схема электрической трансмиссии танка

 

Здесь гене­ратор, приводимый во вращение двигателем, имеет две обмотки возбуж­дения. Одна из них (основная) питается током, который вырабатывается небольшим дополнительным генератором — возбудителем. Якорь возбу­дителя через якорь основного генератора связан с коленчатым валом дви­гателя. Ток обмотки полюсов возбудителя поступает от аккумуляторной батареи.  Таким   образом,   возбудитель  является   электрической   маши­ной с посторонним возбуждением. При неизменных оборотах двигателя напряжение на его щетках остается постоянным.   Это   значит,   что ток в основной обмотке возбуждения генератора   при   постоянных оборотах двигателя не меняется.

Вторая (регулирующая) обмотка возбуждения — последовательная: через нее проходит весь ток, идущий от генератора к электромоторам. Направление тока в этой обмотке противоположно направлению тока в основной обмотке; поэтому ток, идущий по регулирующей обмотке, размагничивает полюсы, уменьшая магнитный поток тем сильнее, чем больше сила тока.

Щетки обоих электромоторов присоединены параллельно к щеткам генератора, а их обмотки возбуждения питаются током от аккумулятор­ной батареи через реостаты. Переключатели позволяют изменять напра­вление тока в обмотках возбуждения, при этом полюсы электромагнита меняются местами (северный становится южным и наоборот), а напра­вление тока в якоре остается прежним. Якорь меняет направление своего вращения, и танк двигается задним ходом.

Рассмотрим прямолинейное движение танка. Для этого случая на­правление тока во всех цепях показано на схеме стрелками. Допустим, что напряжение генератора при постоянных (рабочих) оборотах двига­теля равно 200 в, а сила тока, идущего к электромоторам, 100 а; при этом танк развивает определенную скорость.

Пусть сопротивление движению танка увеличилось. Обороты элек­тромоторов упадут, и скорость танка уменьшится. Уменьшение числа оборотов якоря электромотора вызовет увеличение силы тока вследствие уменьшения противоэлектродвижущей силы. С увеличением силы тока сила тяги также увеличится. Однако поскольку увеличивается сила тока, про­ходящего по регулирующей обмотке генератора, его полюсы будут раз­магничиваться, и напряжение генератора уменьшится.

Таким образом, при увеличении сопротивления движению автомати­чески снизится скорость танка, а крутящий момент на ведущих колесах и сила тяги увеличатся; вместе с тем из-за увеличения силы тока, про­ходящего по регулирующей обмотке генератора, его напряжение умень­шится.

Обмотки генератора рассчитаны так, что мощность его останется примерно прежней. Допустим, что сила тока увеличится до 200 а, а на­пряжение упадет до 100 в; мощность будет та же самая, так как 200в х 100 а = 100 в х 200 а = 20 000 вт, или 20 квт.

Таким образом, электропередача, подобно гидравлической передаче потоком, является непрерывной и автоматической: скорость движения танка и сила тяги устанавливаются автоматически в зависимости от со­противления движению.

Если уменьшить обороты двигателя, напряжение генератора упадет вследствие снижения числа оборотов якоря и уменьшения магнитного потока полюсов, так как уменьшится сила тока, вырабатываемого воз­будителем. Это приведет к снижению скорости танка. Когда по условиям движения танк не может двигаться с высшей скоростью, допускае­мой сопротивлением дороги, механик-водитель может при помощи реостатов увеличить силу тока в обмотках возбуждения электромото­ров. При увеличении силы тока в обмотках возбуждения обороты электромоторов снизятся, вследствие чего скорость танка также станет меньше. Кроме того, можно регулировать силу тока в обмотках воз­буждения дополнительного генератора (на схеме эта регулировка не показана).

Электрическая непрерывная автоматическая трансмиссия, так же как и гидротрансформатор, имеет внутренние потери, причем эти потери тем больше, чем больше отличается режим движения танка — его ско­рость от той скорости, на которую, как на самую употребительную, была рассчитана электротрансмиссия. Так, например, если при расчете была принята скорость 30 км/час, то работа на других скоростях (20 или 40 км/час) будет сопровождаться потерями, тем большими, чем больше отличается скорость движения от расчетной скорости. Поэтому диапазон скоростей электротрансмиссии обычно ограничивают величиной 4—5; в этом диапазоне электрическая трансмиссия может работать эконо­мично. Для увеличения общего диапазона к электрической трансмиссии добавляют обычный демультипликатор на две передачи. Это позволяет расширить диапазон до 10, что для танка вполне достаточно.

Применение электротрансмиссии в танках до настоящего времени было ограничено вследствие ее сложности и относительно большого веса ее механизмов по сравнению с механизмами обычной шестеренчатой трансмиссии.

 

 

 

Яндекс.Метрика