Электрооборудование

 

Аккумуляторная батарея

 

1. Электрические характеристики и конструктивные данные элементов

Аккумуляторная батарея на подводных лод­ках этих типов состояла из 224 элементов, разде­ленных на две равные группы -по 112 элементов в каждой. Обе группы всегда соединялись между собой параллельно, для получения номинального напряжения 230 В.

Установленная на подводной лодке "В-4" ("Ursula") аккумуляторная батарея состояла из трубчатых элементов типа "Е.1.4410.1" фирмы "Chloride Electric Co", имевших следующие пара­метры.

 

Таблица 13. Параметры аккумуляторной батареи из элементов "Е.1.4410.1"

Длительность разрядного режима, час.

Емкость Ah

Длительность разрядного режима, час.

Емкость Ah

1

2700

10

5120

3

3810

40

6040

5

4400

60

6320

 

Зарядка этой аккумуляторной батареи про­изводилась четырехступенчатым способом со следующим распределением зарядного тока по ступе­ням.

 

Таблица 14. График зарядки аккумуляторной батареи из элементов "E.I. 4410.I"

Ступени зарядки

Сила тока, А

Ступени зарядки

Сила тока, А

I

800

III

400

II

600

IV

200

 

На подводной лодке "В-3" ("Unison") была установлена аккумуляторная батарея, состоявшая из

элементов типа "H.S.I.4750" фирмы "D.P.Battery Co, имевшая следующие характеристики.

 

Таблица 15. Параметры аккумуляторной батареи из элементов "H.S.I.4750"

Для умеренного климата удельный вес 1,250 — 1,260

Для тропического климата удельный вес 1.210 — 1,220

длительность режима разряд­ки, часов

сила разрядного тока А

емкость Ah

конечное напряжение В

длительность режима разрядки часов

с ила разрядного тока А

емкость Ah

конечное напряжение В

20 мин.

3700

1230

1

2900

2900

1,65

1

2500

2500

1,65

3

1365

4100

5

950

4750

1,71

5

820

4100

1,71

10

550

5500

1,71

10

475

4750

1,77

20

40

310

170

6200

6800

1,8

_

_

_

 

Режим разрядки для этой аккумуляторной ба­тареи применялся трехступенчатый с распределени­ем тока по ступеням, указанным в табл. 16.

На подводной лодке "В-2" ("Unbroken") была установлена аккумуляторная батарея, состоявшая из элементов типа "S.K.I.41" фир­мы "Tudor", имевшая точно те же электриче­ские характеристики, что и батарея, установ­ленная на "В-3" ("Unison") с элементами типа "H.S.I.4750".

 

Таблица 16. График зарядки аккумуляторной батареи из элементов''H.S.1'.47'50"

Ступень зарядки

Сила зарядного

Плотность

Напряжение В

Время зарядки

Емкость Ah

 

тока А

начальная

конечная

начальное

конечное

часов

 

I

II

III

1000

500

200

1,120

1,175

1,190

1,175

1,190

1,253

2,15

2,3

2,28

2,4

2,4

2,75

4

1

3

4000

500

600

 

Габаритные размеры и внешнее конструктив­ное оформление всех трех типов элементов были одинаковы и представлялись в следующем виде.

Высота элемента с зажимами — 1072 мм, до кромок бака — 1010 мм; длина элемента с ребрами бака — 442 мм, ширина элемента с реб­рами бака — 324 мм.

Внутренние размеры бака: длина—410 мм, ширина — 297 мм, высота — 989 мм.

 

Тип элемента          Количество пластин:

"E.I.4410.1"              данных не имеется

"H.S.1.4750"          положительных—18

                               отрицательных— 19

"S.K.I.41"               положительных — 20

                                 отрицательных —21

 

Количество зажимов на элементах всех трех типов было равно шести — по три зажима на каж­дую группу пластин.

Все элементы снабжались поплавковым уст­ройством для указания уровня электролита.

Так как на подводных лодках была установ­лена общеямовая вентиляция, элементы имели от­крытые горловины. Внутри элементов над пласти­нами располагались эбонитовые брызгоуловители.

Установленные на лодке "В-2" элементы типа "S.K.1.41" имели следующую конструкцию. Пласти­ны одной полярности были связаны свинцовой ба­реткой, внутри которой вдоль проходил медный стержень, представлявший собой одно целое с за­жимами элемента. Зажимы имели размер 25,4 мм и соответствующую этому диаметру резьбу. Все пла­стины подвешивались в баке на выступах, образо­ванных верхней частью бака. На верхних и нижних кромках отрицательных пластин (семь пластин) имелись приливы с отверстиями (один вверху и два внизу), через которые проходили эбонитовые стержни, удерживавшие сепарацию.

Длина положительных пластин этого элемен­та — 798 мм, ширина — 276 мм, толщина — 6 мм.

Положительные пластины этих элементов по английской терминологии носили название "брони­рованных", так как они были обернуты стеклянным войлоком толщиной 1 мм. Толщина положительной пластины со стеклянной сепарацией равнялась 8 мм.

Длина отрицательных пластин — 798 мм, ширина — 290 мм, толщина — 5 мм.

Отрицательные пластины именовались "им­мунизированными". Под этим названием подразу­мевалась специальная обработка их для уменьше­ния газовыделения, кроме того, на кромки отрица­тельных пластин был наложен слой вулканизиро­ванной резины.

В элементах этого типа применялась стеклян­ная, эбонитовая и деревянная сепарация.

 

Сепараторы имели следующие размеры:

деревянные                         эбонитовые

ребристые                      перфорированные

длина 832 мм                        длина 882 м

ширина 291 мм                   ширина 291 мм

толщина с ребрами 3 мм   толщина 0,5 мм

 

Толщина стеклянной сепарации, как указыва­лось выше — 1 мм. Сепарация в элементе устанав­ливалась так, что (считая от отрицательной пласти­ны к положительной) деревянный сепаратор гладкой стороной располагался к отрицательной пластине, затем — эбонитовый сепаратор и за ним стеклянный войлок, прилегавший непосредственно к положи­тельной пластине, и т. д. (рис. 7).

Зажимы элемента были выполнены в виде стержней с резьбой, на которые навертывались две гайки. На эти зажимы под крышкой налагались ре­зиновые уплотнительные шайбы, сверху крышки — шайбы из сурьмянистого свинца, затем навертывались основные, медные освинцованные гайки, на которые ложились межэлементные соединения, и затем навертывались гайки крепления межэлемент­ных соединений.

Крышка по краям уплотнялась фасонной ре­зиной и заливалась мастикой, внутри мастики, как обычно, закладывался свинцовый провод для разо­гревания мастики при снятии крышки.

Горловина в крышке имела овальную форму и по концам ее находились два отверстия с резьбой, в одно из которых ввертывалась пробка с эбонитовым поплавком для указания уровня электролита. На стержне поплавка наносились белой краской две мет­ки наименьшего и наибольшего уровней электролита.

Расстояние между центрами зажимов по длинной стороне элемента — 127 мм, по корот­кой — 203 мм.

Межэлементные соединения выполнялись из полосовой меди, были освинцованы и имели сечение 65 х 5 мм.

 

2. Установка элементов на подводной лодке

Аккумуляторная батарея, установленная на амортизаторы, размещалась в двух отдельных акку­муляторных ямах, занимавших пространство от 40 до 69 шпангоута (III отсек и центральный пост).

Ямы имели постоянный настил, в котором были проделаны отверстия, прикрываемые съемны­ми стальными щитами; отверстия обеспечивали доступ к каждому элементу.

Амортизация батарей конструктивно оформ­лялась так, как это было обычно принято в то время на английских подводных лодках, а именно: по дну ямы, параллельно диаметральной плоскости, в девять рядов были уложены между специально при­варенными скобами резиновые бруски размером 250 х 75 х 25. Ряд от ряда отстоял на 300 мм. В каждом ряду имелось 12 резиновых брусков, поверх которых были положены продольные деревянные брусья, а на них укладывались деревянные решетки: на ре­шетки устанавливались элементы.

По бортам и поперечным переборкам ямы были прикреплены в два ряда по высоте деревян­ные брусья, в последние врезаны (на "ласточкин хвост") резиновые амортизаторы прямоугольной формы размером 30 х 100 х 110 мм. К этим рези­новым амортизаторам прилегала фанера, имевшая в свою очередь со стороны борта два ряда резино­вых круглых амортизаторов по четыре штуки в каждом ряде. К фанере прилегали непосредственно стенки баков элементов.

Элементы устанавливались в резиновых меш­ках, поэтому стенки баков отделялись от расклинки фанерой, толщиной 4 мм, покрытой каким-то соста­вом белого цвета, похожим на краску. Ряды элемен­тов, имеющие высокую разность потенциалов по отношению друг к другу, были разделены перего­родкой толщиной 10 мм. Внутри резинового мешка, на дне, имелось шесть квадратных выступов, на которые и садился элемент.

На 56-м и 67-м элементах 1-й группы и 73-м и 74-м элементах 2-й группы вместо нормальных межэлементных соединений были установлены специальные шины, к которым присоединены ка­бели бифилярной компенсационной обмотки, ком­пенсирующие ампервитки по периметру ям. Кроме того, от средней точки (56-й элемент) 2-й аккуму­ляторной группы выводился провод аварийного питания шунтовых обмоток, и от 1-го элемента этой же группы — минусовый провод для аварий­ного питания слаботочных приборов.

Аккумуляторная батарея защищалась предо­хранителями с открытой пластинчатой плавкой вставкой (без камеры), с магнитным гашением воль­товой дуги, образующейся при перегорании плавкой вставки. Предохранители рассчитывались на силу тока 3500 А.

 

Аккумуляторные ямы имели следующие габа­риты ("В-2" — "Unbroken"):

 

носовая яма

кормовая яма

длина (между резиновыми амортизаторами)

6330 мм

6890 мм

ширина

2860 мм

2920 мм

высота (от деревянного продольного бруса на дне ямы до бимсового настила)

1280 мм

2180 мм

 

Разница в габаритах аккумуляторных ям при одинаковом количестве установленных элементов объяснялась тем, что во второй яме имелись две выгородки шахт перископов.

 

3. Батарейная вентиляция

На подводной лодке устанавливалась общеямовая вентиляция. Вентилирование аккумулятор­ных батарей осуществлялось четырьмя вытяжными вентиляторами — по два на каждую аккумулятор­ную яму. Максимальная производительность венти­ляторов — 105,5 л/час каждого при противодавле­нии 76 мм водяного столба.

Воздух поступал в аккумуляторные ямы по трубопроводу, проходил над элементами и одновре­менно подавался в нижнюю часть ямы под элементы.

Каждый из вентиляторов имел свой отдель­ный приемный патрубок с отверстием в настиле аккумуляторной ямы.

Отводящие патрубки от двух вентиляторов ямы соединялись в одну общую трубу внутри отсека, выходившую в надстройку к шахте батарейной вен­тиляции.

Устройство вентиляции обеих аккумулятор­ных ям было совершенно одинаковым и только не­значительно отличалось расположением входных и выходных отверстий.

Вентилирование аккумуляторных батарей пре­дусматривалось при закрытой шахте батарейной вен­тиляции, для этого в дизельном отсеке был установ­лен манипулятор, соответствующим перекрытием которого газовая смесь, вытягиваемая из аккумуля­торных ям, могла направляться в дизельный отсек.

 

Гребная дизель-электрическая установка

 

На подводных лодках применялась система электродвижения. Энергия, вырабатываемая двумя дизель-генераторами, подавалась на соединенные с гребными валами электродвигатели, вращающие гребные винты, аккумуляторная батарея при этом подключалась буфером к шинам главной станции (рис. 8 и 9).

Лодки имели два гребных винта и соответст­венно этому два гребных вала.

Линия вала каждого борта, считая от носа в корму, состояла из следующих звеньев: дизель, затем соединенный с ним эластичной муфтой глав­ный генератор, имеющий на кормовом конце вала муфту аварийного сцепления с гребным электро­двигателем, далее гребной электродвигатель, затем гребной вал с упорным подшипником и насажен­ным на нем гребным винтом. Такое расположение главных механизмов на одной линии в аварийном случае позволяло использовать дизель для непо­средственного вращения гребного винта, якоря генератора и гребного электродвигателя при этом вращались вместе с гребным валом как простые маховые массы. В нормальных условиях линия вала имела разрыв между гребным электродвигате­лем и генератором: муфта аварийного сцепления оставалась всегда разобщенной, и гребной элек­тродвигатель был связан только с гребным валом и винтом.

Все гребное электрооборудование размеща­лось в дизельном отсеке.

 

1. Главные генераторы

На подводных лодках устанавливались по два дизель-генератора постоянного тока, мощностью 270 кВт при напряжении 230 — 310 В и силе тока 1225/875 А длительно, 825 об/мин. Генераторы лодок "В-2" и "В-4" были изготовлены фирмой "English Electric Со", на "В-3" — фирмой "General Electric Co".

Каждый из генераторов соединялся эластич­ной муфтой фирмы "Wellman Biggy" с дизелем мощностью 400 л.с. при 825 об./мин. Оба генератора идентичные по конструкции, но имели различные стороны вращения.

Генераторы были с поворотной станиной, в водозащищенном исполнении, с водонепроницаемой до линии вала нижней частью корпуса, самовенти­лируемые.

Вентилирование осуществлялось насажен­ной на валу якоря генератора крылаткой с цирку­ляцией воздуха по замкнутому циклу и охлаждени­ем его в воздухоохладителе с водяным охлаждени­ем. Воздухоохладитель расположен на корпусе самого генератора.

Генераторы одноподшипниковые. На под­шипник опиралась кормовая часть вала якоря. Носо­вая часть вала якоря со стороны дизеля подшипника не имела и соединялась непосредственно с эластич­ной муфтой дизель-генератора. Подшипник генера­тора — разъемный, обычного скользящего типа с дисковой смазкой.

Генераторы имели шесть главных и шесть до­бавочных полюсов. Возбуждение генераторов — независимое. Шунтовая обмотка их получала пита­ние от шин аккумуляторной батареи при напряже­нии, изменявшемся в пределах от 190 до 310 В.

На главных полюсах имелось по одному вит­ку сериесной противокомпаундной обмотки, предна­значенной для понижения напряжения генератора при внезапном увеличении нагрузки и предохране­ния таким образом его от перегрузки.

Все витки сериесной противокомпаундной обмотки включались между собой параллельно (шесть параллельных цепей), и, кроме того, парал­лельно с ними включалось омическое сопротивле­ние, называемое "дайвертором". Подбором величи­ны этого сопротивления можно было изменять ко­личество ампервитков противокомпаундной обмот­ки и соответственно этому получать необходимую нагрузочную характеристику генератора.

Количество ампервитков, необходимых для получения соответствующей нагрузочной характе­ристики, определялось при ходовых испытаниях подводной лодки.

Траверза генератора представляла собой вы­точенное кольцо с приваренными к нему перпенди­кулярно пальцами, к которым крепились щеткодер­жатели. Свободные концы пальцев, для большей жесткости конструкций, имели ещё дополнительное крепление планками к телу траверзы. На наружной кромке последней находились зубцы, по которым ходила шестерня поворота траверзы, вращаемая рукояткой. Траверза входила в выточку в подшип­никовом щите и прижималась накладками, которые крепились болтами с надетыми на них пружинами. Правильное рабочее положение траверзы определя­лось контрольной шпилькой, которая входила в отверстие, высверленное в теле траверзы и подшип­никовом щите. Кроме того траверза стопорилась ещё одним обыкновенным болтом. Траверза генера­тора и соединения щеток, после того как отданы соответствующие провода, позволяла поворачивать траверзу на полной оборот при помощи зубчатой передачи.

Для предотвращения конденсации влаги на обмотках генераторов, когда температура машины меньше окружающей, в нижней части подшипникового щита располагались грелки, подключенные к штепселю, установленному на наружной части кор­пуса генератора; по мере надобности эти грелки включались в судовую сеть.

Как уже упоминалось ранее, на кормовой конец вала генератора насаживалась муфта со съёмным соединением для осуществления непо­средственного привода гребного винта в аварий­ных случаях.

Генераторы могли работать параллельно на общие шины, к которым подключалась буфером также и аккумуляторная батарея. Подключение каж­дого генератора к шинам осуществлялось однопо­люсным автоматам и однополюсным рубильником.

Автомат имел нулевую защиту и реле обрат­ного тока.

В цепи каждого генератора имелись вольт­метр и амперметр.

 

2. Гребные электродвигатели

Два гребных двухякорных электродвигателя водозащищенного типа с водонепроницаемой до линии вала нижней частью корпуса использовались для движения лодки как в подводном, так и в над­водном положениях.

Гребные электродвигатели подводных лодок "В-2" и "В-4" были изготовлены фирмой "English Electric Co", гребные электродвигатели подводной лодки "В-3"—фирмой "General Electric Co".

Электродвигатели получасовой мощности 450 л.с. при напряжении 190 В и 515 об./мин.; каж­дый из них непосредственно соединялся с гребным валом соответствующего борта.

Воздух для охлаждения брался вентилятором из отсека, посредством направляющих подавался в обе половины гребного электродвигателя, затем вы­ходил в корпус шунтового регулятора, охлаждая его сопротивление, проходил через водяной воздухоох­ладитель и отсюда поступал обратно в отсек. Для защиты от возможного повреждения при погруже­нии воздухоохладители рассчитывались на давление в 20 атм. Каждый гребной электродвигатель имел отдельный электровентилятор.

Подшипники электродвигателей — скользя­щего типа с дисковой смазкой. Емкость масляных ванн подшипников составляла около 18 л. Масло в подшипниках охлаждалось змеевиками, в которых циркулировала забортная вода. У носового подшип­ника имелось приспособление, позволявшее изме­рить щупом износ и проседание этого подшипника. В масляных ваннах подшипников устанавливались обычные ртутные термометры.

Станина гребных электродвигателей, после того как были отданы вентиляционный трубопровод, подшипниковые щиты и соединительные кабели, могла поворачиваться на любой угол, обеспечивая доступ к катушкам возбуждения в нижней части машины.

Траверза гребных электродвигателей имела такую же конструкцию, как и траверза генераторов, описанная в предыдущем разделе.

Гребные электродвигатели — шунтовые с сериесной обмоткой и добавочными полюсами.

Шунтовые обмотки получали питание от шин аккумуляторной батареи при напряжении, изменяв­шемся в пределах от 190 до 310 В. Эти обмотки всегда соединялись последовательно. Для уравнива­ния тока в обмотках возбуждения каждая обмотка имела регулировочное сопротивление.

Каждый электродвигатель имел свой шунтовой регулятор, управляемый общим для обоих регулято­ров валиковым приводом с шестеренчатой передачей, который вращался маховиком с рукояткой. За не­сколько оборотов маховика шунтовой регулятор пе­реходил из одного крайнего положения в другое.

В аварийных случаях было возможно исполь­зование одного якоря гребного электродвигателя. В этом случае обмотка возбуждения неисправного якоря отключалась специально предусмотренными разъединителями, установленными на лицевой сто­роне главной станции; обмотка возбуждения исправного якоря при этом получала питание от поло­вины напряжения группы по проводу, выведенному от средней точки 2-й аккумуляторной группы. Все переключение осуществлялось очень быстро при помощи пластинчатых разъединителей с рукоятка­ми. После разобщения реверсивных рубильников и снятия предохранителей поврежденного якоря, дальнейшее управление одним якорем ничем не отличалось от обычного.

Реверсирование гребных электродвигателей производилось путем изменения направления тока в якорях.

Якоря одного борта соединялись последова­тельно и параллельно, и, кроме того, предусматри­валось последовательное соединение якорей различ­ных бортов.

Расчетные режимы гребных электродвига­телей, соответствовавшие определенным условиям плавания подводной лодки, приводятся в табл. 17—20.

 

Таблица 17. Подводный ход

Ступени скорости

Мощность, л. с. на вал

Сила тока на якорь, А

Сила тока на вал, А

Напряжение на шинах главной станции В

Об./мин.

Длительность режима

I — якоря параллельно

450

1000

2000

190

515

0,5 часа

412

910

1820

190

500

2 часа

340

740

1480

190

468

длительно

89

170

340 _

210

290

длительно

II — якоря последовательно

89

355

355

210

290

0,5 часа

22

85

85

220

152

2 часа

III — якоря последовательно и оба борта последовательно

22

173

173

220

152

длительно

11

95

90

220

76

длительно

 

Вышеприведенная таблица относится к длительности режимов работы электродвигате­лей и не имеет отношения к длительности разря­да аккумуляторной батареи. Напряжение на об­мотках возбуждения при вышеуказанных режи­мах то же, что и на шинах главной станции.

Как уже упоминалось ранее, гребные элек­тродвигатели использовались также и при над­водном ходе подводной лодки. В этом случае нормально они получали энергию от генерато­ров при подключенной буфером аккумуляторной батарее.

При этих условиях были возможны сле­дующие три случая:

1) вся энергия, вырабатываемая генерато­рами, расходовалась гребными электродвигате­лями, которые, кроме того, брали часть энергии от аккумуляторной батареи; вспомогательные механизмы при этом также получали питание от этой батареи;

2) вся энергия, вырабатывавшаяся генера­торами, расходовалась гребными электродвига­телями; от аккумуляторной батареи питались только вспомогательные механизмы;

3) энергия, вырабатываемая генераторами, расходовалась на гребные электродвигатели и питание вспомогательных механизмов; аккуму­ляторная батарея при этом не разряжалась;

Режимы гребных электродвигателей при вышеуказанных условиях указаны в табл. 18.

При определенных значениях надводной скорости мощность, необходимая для движения подводной лодки и питания вспомогательных механизмов, была значительно меньше той мощности, которую могли дать генераторы. В этом случае часть энергии от генераторов могла быть использована для зарядки аккумуляторной батареи.

Режимы гребных электродвигателей при этих условиях (в конце зарядки) указаны в табл. 19.

 

Таблица 18. Нормальный надводный ход

Ступени скорости

Мощность, л.с. навал

Сила тока на якорь, А

Сила тока на вал, А

Напряжение на шинах главной станции, В

Об./мин.

Длительность режима

I — якоря параллельно

470

910

1820

218

550

2 — часа

330

485

. 1170

230

490

длительно

505

535

1070

230

478

то же

215

375

750

230

478

90

160

320

230

378

II — якоря последовательно

90

325

325

230

318

12

50

50

230

160

III — якоря последовательно и оба борта последовательно

1,2

95

95

230

160

 

3

35

35

230

81

 

Таблица 19. Надводный ход при двух работающих генераторах и одновременной зарядке аккумуляторной батареи

Ступени скорости

Мощность л.с. на вал

Сила тока на якорь А

Сила тока на вал А.

Напряжение на шинах главных станций В

Об./мин.

Длительность режима

II — якоря последовательно

215

575

575

310

425

Длительно

28

80

80

310

215

Длительно

III — якоря последовательно и оба борта последовательно

28

157

157

310

215

Длительно

7

48

48

310

109

Длительно

 

В таблице указаны:

— Максимально допустимая мощность в те­чение двух часов; напряжение разряда батареи при этом принято 211 В (случай 1).

— Максимальная мощность на валу, получае­мая от генераторов, работающих при полной нагруз­ке; вспомогательные механизмы при этом получали питание от аккумуляторной батареи (случай 2).

— Максимальная мощность на валу, полу­чаемая от генераторов, работающих при полной нагрузке и питающих одновременно и вспомога­тельные механизмы (случай 3).

Схема соединения главных станций позволяла осуществлять такое включение генераторов, при котором один генератор мог использоваться только на зарядку аккумуляторной батареи и питание вспо­могательных механизмов, в то время как другой использовался только на питание гребных электро­двигателей. При этом режиме напряжение на зажи­мах якорей было равно 230 В и сохранялось посто­янным, в то время как напряжение на зажимах обмо­ток возбуждения изменялось от 230 до 310 В.

Режимы гребных электродвигателей при этих условиях сведены в следующую таблицу.

 

Таблица 20. Надводный ход под одним генератором; другой генератор работает на зарядку аккумуляторной батареи

 

Напряжение

 

Ступени скорости

Мощность, л.с. на вал

Сила тока на якорь, А

Сила тока на вал, А

на шинах главных электромоторов

на зажимах шунтовых обмоток В

Об/мин

Длительность режима

I — якоря параллельно

165

90

290

160

580

320

230

230

230—310 230—310

390

318

Длительно

II — якоря последовательно

90

12

325

50

325

50

230

230

230—310 230—310

318

160

 

III — якоря последовательно и оба борта последовательно

12

3

95

35

95

35

230

230

230—310 

230—310

160

81

 

 

Таблица 21. Нагрузки принятые для гребных электродвигателей

Ход

I — якоря параллельно

II — якоря последовательно

полный

средний

малый

540 А на якорь — 480 об./мин.

150 А на якорь — 200 об./мин.

45 А на якорь — 140 об./мин.

350 А на якорь — 300 об./мин.

150 на якорь — 200 об./мин.

45 на якорь — 140 об./мин.

 

Гребные электродвигатели были испытаны при окружающей температуре 38°С и рассчитаны на перегрев, не превосходящий 37°С сверх окружаю­щей температуры. Поэтому при работе в любом из режимов, перечисленных в табл. 14—17, перегрев наружных частей обмоток сверх окружающей тем­пературы, по английским нормам, не должен был превосходить 37°С.

Нагрев машины контролировался по разности температур у входа и выхода охлаждающего возду­ха. Для этой цели у входного и выходного отверстий устанавливались дистанционные термометры фирмы "Negretti et Lambra" с указателями, поставленными на главной станции.

У кормовой части гребного электродвигателя устанавливался датчик электротахометров, пред­ставлявший собой магнитоэлектрическую машину относительно небольших габаритов. От каждого датчика питались два указателя, один из которых ставился на главной станции соответствующего борта, другой — в центральном посту у поста управ­ления вертикальным рулем. У носовой части вала каждого гребного электродвигателя имелся привод к механическому счетчику числа оборотов.

Внутри корпуса гребных электродвигателей, под коллекторами, устанавливались питающиеся от судовой сети грелки, аналогично тому, как это вы­полнено у генераторов. Грелки рассчитаны на пере­менное напряжение 190—310 В.

Коллекторы гребных электродвигателей были продорожены.

Ламели коллекторов со свободной стороны коллектора имели длину большую, чем коллектор­ная втулка, и, выступая по краям без изоляции меж­ду ними, образовали своего рода крылатку, способ­ствующую охлаждению коллектора.

Гребные электродвигатели соединялись со станциями жесткими изолированными шинами се­чением 51 х 8 мм по две шины в параллель на каж­дый полюс.

Защита гребных электродвигателей была вы­полнена предохранителями на силу тока 1260 А. Предохранители — пластинчатые открытые с маг­нитным гашением дуги, образующейся при перего­рании плавкой вставки.

 

Главные станции

 

Главные станции (фирмы "Bertram Thomas") размещались в дизельном отсеке по бортам, непо­средственно над гребными электродвигателями. Сзади станций располагалось пусковое сопротивле­ние, шунтовые регуляторы, вентиляторы гребных электродвигателей и воздухоохладители. Станции монтировались на открытых каркасах, причем глав­ные рубильники были смонтированы на полых стальных прямоугольных штангах с толщиной сте­нок около 4 мм, изолированных миканитом и по­крытых киперной лентой. Это в значительной степе­ни облегчало конструкцию станций.

На главных станциях объединялось управле­ние генераторами и гребными электродвигателями, и на них же находились рубильники включения ак­кумуляторной батареи.

По своей схеме главная станция состояла из пары шин, которые разобщительными рубильни­ками разделялись на три части: 1 — шины акку­муляторной батареи, II — шины главных генера­торов, III — шины гребных электродвигателей. В соответствии с указанными выше режимами использования гребного оборудования замыка­лись те или иные разобщительные рубильники.

Шины аккумуляторной батареи на главных станциях обоих бортов соединялись параллельно медными изолированными шинами сечением 51 х 6,35 мм - по две шины в параллель на каждый полюс.

Шины гребных электродвигателей главных станций обоих бортов также соединялись параллельно изолированными медными шинами сечением 51 х 6,35 мм — по две шины в параллель на каждый полюс.

Этими шинами обеспечивалась передача энер­гии с борта на борт при всех вариантах переключения, допускаемых схемой, а также равномерное распреде­ление нагрузки при параллельной работе.

Рубильники имели обычную конструкцию, каждый полюс рубильника состоял из одного ножа. Рубильники, выключаемые под током, имели ножи моментного выключения.

Аппаратура управления на главной станции была расположена в следующем порядке (считая от носа в корму):

а) левый борт

1) однополюсный автомат генератора

2) однополюсный рубильник генератора

3) разобщительный рубильник шин аккумуля­торной батареи

4) разобщительный рубильник гребных элек­тродвигателей

5)реверсивный рубильник

6) однополюсный рубильник в цепи пусково­го сопротивления (расположен над пускателями)

7) пускатели

8) рубильник возбуждения

9) рубильник последовательно-параллельного соединения якорей одного борта

10) рубильник последовательно-параллельно­го соединения якорей различных бортов

б) правый борт

1) однополюсный автомат генератора

2) однополюсный рубильник генератора

3) разобщительный рубильник шин аккумуля­торной батареи

4) разобщительный рубильник гребных элек­тродвигателей

5) рубильник последовательно-параллельного соединения якорей различных бортов

6) рубильник последовательно-параллельного соединения якорей одного борта

7) однополюсный рубильник в цепи пусково­го сопротивления (расположен над пускателями)

8) рубильник возбуждения

9) пускатели

10)реверсивный рубильник

Носовая часть главных станций по расположе­нию рубильников выполнялась в зеркальном отобра­жении. Кормовая часть главных станций, заключавшая оперативную аппаратуру управления гребными элек­тродвигателями, выполнена так же. Поэтому располо­жение рубильников управления гребными электродви­гателями было одинаковым на обеих станциях.

Для исключения возможности неправильного включения рубильников на главных станциях име­лись электрическая и механическая блокировки.

Механическая блокировка обеспечивала правильную очередность включения и выключения пускателей и рубильников.

Вся электроблокировка осуществлялась двумя соленоидами небольшого размера и работала доста­точно чётко.

Механическая и электрическая блокировки имели приспособление, при помощи которого ру­бильники могли освобождаться от блокировки в случае необходимости.

 

Таблица 22. Функции, выполнявшиеся блокировкой

Блокируемые рубильники

Назначение блокировки

Реверсивные рубильники, рубильники последовательно-параллельно­го соединения якорей одного борта, рубильники параллельно-последовательного соединения якорей различных бортов стопорятся после того, как включены пускатели

Обеспечивать выключение греб­ных электродвигателей только пускателями

Рубильник возбуждения и пускатели; рубильник возбуждения включается до включения 1-го пускателя и остается застопоренным, пока не выключен последний пускатель

Обеспечить включение рубильни­ка возбуждения до включения 1-го пускателя и выключение его после размыкания цепи якоря

Рубильник последовательно-параллельного соединения якорей различных бортов стопорится в положении "борта параллельно", когда рубильник последовательно-параллельного соединения якорей вклю­чен в положение "параллельно"

Обеспечить правильное положе­ние этих рубильников при соеди­нении бортов последовательно или параллельно

Рубильник последовательно-параллельного соединения якорей стопорится в положении "последовательно", когда рубильник последова­тельного соединения якорей различных бортов находится в положении "последовательно"

То же

 

Предохранители пластинчатого типа крепи­лись на вставках с рукоятками, которые после уста­новки их в клеммы поджимались болтом. Размеща­лись предохранители на открытых щитках, без ка­ких-либо кожухов или камер в нижней части глав­ной станции.

Измерительные приборы, по форме корпуса секторообразные, были утоплены за панель главной станции. Ось приборов располагалась вертикально в случае горизонтальной шкалы и горизонтально в случае вертикальной шкалы.

Для контроля за корпусным сообщением на главной станции устанавливались две последова­тельно включенные лампы с заземленной средней точкой между ними.

Нормально лампы светили вполовину накала. При появлении корпусного сообщения в одном из полюсов соответствующая лампа загоралась полным накалом. Это устройство снабжалось коммутатором для подключения к различным цепям. Вольтметра для измерения корпусного сообщения не имелось. Места включения шнуров приборов указаны на при­лагаемой схеме главных станций (рис. 8 и 9).

 

Вспомогательные механизмы

 

Все вспомогательные механизмы рассчиты­вались на питание от переменного напряжения 190-310 В, за исключением агрегатов радиостанции, которые питались от постоянного напряжения 230 В через вольтопонижающий агрегат.

Нормальное и аварийное освещение, а также навигационные огни питались через вольтопонижающие реостаты, приборы слабого тока и световая сигнализация — от специального преобразователя напряжением 22 В.

Электродвигатели вспомогательных механиз­мов, нормального брызгонепроницаемого исполне­ния, имели в основном две разновидности пусковых устройств: часть этих устройств была выполнена в виде пусковых реостатов в открытом исполнении, с шунтированием пусковых ступеней однополюсными рубильниками, часть — в виде закрытых пусковых реостатов с шунтированием пусковых ступеней помещенным внутри контроллерным валиком.

Все пусковые устройства снабжались уста­новленными внутри малогабаритными амперметра­ми. Для наблюдения за показаниями амперметра в корпусе пусковых устройств имелись смотровые отверстия.

Специальных машин с пусковой обмоткой или каких-либо других на подводных лодках не имелось.

В основном все электродвигатели были шунтовыми, с лёгкой компаундной обмоткой, за исклю­чением вентиляторов общесудовой и батарейной вентиляции, у которых установлены сериесные элек­тродвигатели.

Вольтопонижающий агрегат, кроме своего основного назначения — обеспечивать питание радиостанции, предназначался еще для подзарядки элементов и подачи аварийного питания напряжени­ем 22 В приборам слабого тока.

Канализация электроэнергии по кораблю для питания вспомогательных механизмов.

Все вспомогательные механизмы питались от кольцевых магистралей постоянного напряже­ния (рис. 10).

Нормально кольцевые магистрали получали питание от предохранителей, расположенных на главной станции правого борта. В аварийных случаях питание кольцевым магистралям могло подаваться непосредственно от 1-й аккумулятор­ной группы через аварийные рубильники и предо­хранители.

Регулирование напряжения в цепи постоянно­го напряжения, от которой питались нормальное и аварийное освещение и навигационные огни, как уже указывалось ранее, осуществлялось вольтопонижающими реостатами, расположенными в ди­зельном отсеке.

В цепи кольцевых магистралей имелись ра­зобщительные рубильники, разделявшие кольцо на несколько секций. Посредством этих рубильников любая секция кольцевой магистрали могла быть изолирована без перерыва в подаче питания осталь­ным частям кольцевой магистрали.

В качестве распределительной аппаратуры были приняты распределительные щитки в от­крытом исполнении с трубчатыми предохрани­телями и распределительные коробки также с трубчатыми предохранителями. В основном проводка выполнялась одножильными провод­никами. Поэтому коробки имели соответственно большее количество сальников. Внутри коробок, в цепи шин, от которых брали питание предо­хранители, имелся разъединитель рубящего типа с выведенной наружу рукояткой. Наличие этого разъединителя давало возможность отключать шины от магистрали для смены предохранителей или какого-либо ремонта внутри коробки.

Благодаря применению трубчатых предохра­нителей габариты аппаратуры были относительно невелики.

Коробки снабжались быстродействующими запорами. Для охлаждения магистральных рубиль­ников устанавливались -кожухи с крышками, изго­товленными из цемент-асбеста.

 

Осветительная аппаратура

 

В качестве основной осветительной арматуры принимались плафоны с матовым стеклом и отражателем.

В каждом отсеке имелся один стационарный светильник, состоящий из переносной лампы, уста­новленной на амортизатор. Назначение этого све­тильника — сохранять освещённость в отсеке при выходе строя основного освещения от ударов и со­трясений.

Помимо нормального освещения имелась ещё одна цепь освещения, которую можно было названа аварийной. По спецификации она предназначалась для следующих целей:

1) сохранять удовлетворительную освещен­ность в отсеках для возможности управления в под­водном и надводном положениях;

2) освещать отсеки на стоянке в гавани в те­чение ночи или когда на корабле не производится никаких работ.

Нормальное освещение, навигационные огни, и аварийное освещение имели самостоятельные вольтопонижающие реостаты.

По данным инструкции, вольтопонижающие реостаты были первоначально рассчитаны на боль­шую осветительную нагрузку, нежели та, которая имелась в действительности на корабле. Поэтому в лампы при зарядке горели с перекалом и служили очень недолго. По инструкции рекомендовалось искусственно увеличивать нагрузку включением лампы с угольной нитью, грелок и т. п.

 

Электронагревательные приборы

 

На подводных лодках устанавливался элек­трический камбуз, рассчитанный на переменное напряжение 220—310 В. Общая потребляемая мощ­ность—14 кВт. На камбузе имелось три плиты, две духовки и один кипятильник на 18 л.

В качестве нагревательных элементов приме­нялись открытые спирали, намотанные на изоли­рующем огнестойком материале, похожем на кера­мику.

Кроме камбуза на лодке имелась электриче­ская посуда и переносные грелки, распределявшиеся по отсекам следующим образом:

I отсек - одна грелка у привода аппаратуры "Decline" одна переносная грелка

II отсек - две переносные грелки, одна плитка на 2 кВт один кипятильник на 12 л 220/310 В, 3,6/7,2 кВт

III - отсек две переносные грелки, один чайник 700 Вт

IV - отсек две переносные грелки по 1 кВт

 

Машинные телеграфы, рулевые указатели, приборы световой сигнализации и ревунная сигнализация

 

Машинные телеграфы — системы Сименса. Датчики этих телеграфов находились в центральном посту с выводом механического привода на мостик; приемники были расположены в дизельном отсеке у главных станций.

Телеграфы не имели обратного ответа из ди­зельного отсека о выполнении приказания, передан­ного по телеграфу. Взамен этого на главных станци­ях имелись ручные кнопки звонковой сигнализации. После того, как давался тот или иной ход, дежурный электрик нажимал кнопку один, два или три раза, что должно было соответствовать малому, среднему и полному ходам.

Телеграфы работали от напряжения, пони­жаемого барретором.

Вскрыть приборы отечественным специали­стам не представилось возможным, но судя предпо­ложительно по схеме, датчики представляют собой своего рода реостаты, в которых шунтируются со­противления, а приемники — двусторонние приборы вольтметрового типа, изменяющие показания при шунтировании ступеней сопротивления датчиков.

У вертикального и горизонтальных рулей ус­танавливались рулевые указатели системы Эвершеда. Схема этих указателей сходна по принципу рабо­ты со схемой машинного телеграфа. У вертикально­го руля на мостике имелся герметический указатель, стрелку которого заменяла вращающаяся шкала с увеличительным стеклом. Стрелки рулевых указате­лей горизонтальных рулей выполнялись в виде пера горизонтального руля. Приемники рулевых указате­лей были установлены в центральном посту.

На лодках широко применялась световая сиг­нализация:

1) пуска и остановки дизелей,

2) "Товсь" торпедные аппараты,

3) заполнения торпедных аппаратов,

4) установки угла курса торпед,

5) "Пли" или "Отставить" (со звонком),

6) открывания или закрывания передних крышек торпедных аппаратов,

7) управления помпами при дифферентовке,

8) подъема радиомачты,

9) заполнения цистерны быстрого по­гружения,

10) стрельбы торпедных аппаратов (со звон­ком в I отсеках),

11) остановки дизелей,

12) отваливания носовых горизонталь­ных рулей,

13) контроля работы гидравлических элек­тродвигателей,

14) заполнения аккумулятора гидравличе­ских устройств.

Световая сигнализация каждого устройства состояла из коробки с помещенной внутри лампой и выключателя. Коробка закрывалась стеклом с соот­ветствующей надписью.

Имелось две цепи ревунной сигнализации; в одну цепь включались ревуны средней гром кости, в другую — ревуны большой громкости.

Кроме всего вышеуказанного были уста­новлены телефоны, связывающие 1, II, IV, V и VI отсеки между собой и с коммутатором в центральном посту.

На посту управления торпедной стрельбой ставился телефон усиленной громкости для парной связи центрального поста с I отсеком.

Из светосигнальных приборов на лодках име­лись 152-мм фонари направленной сигнализации, оформленные в виде маленького прожектора с пис­толетной рукояткой и оптическим прицелом. Под рукояткой имелся спусковой крючок для передачи по азбуке Морзе.

 

Амортизация электроаппаратуры и измерительных приборов

 

Амортизированы были только измерительные приборы на главных станциях. Амортизация выпол­нялась очень примитивно резиновыми жесткими втулками, изолирующими прибор от корпуса, но не дающими никакой свободы перемещения приборам.

Вся пусковая аппаратура устанавливалась жё­стко на корпусе и переборках. Из осветительной арматуры амортизировано только то, что было от­мечено ранее.

 

Выводы по электрооборудованию

 

Несмотря на относительную несложность схемы, дизель-электрическая гребная установка в целом была чрезвычайно громоздка и с точки зрения габаритов и масс, по мнению отечественных специа­листов, не выдерживала никакой критики.

Из положительных факторов в конструкциях и схемах электрооборудования они отмечали:

1) наличие поворотных станин у главных ге­нераторов и гребных электродвигателей;

2) хорошо оформленную конструктивно элек­трическую и механическую блокировки на главных станциях;

3) удобное наблюдение за нагревом главных электрических машин при помощи дистанционных термометров;

4) небольшие, по сравнению с отечественны­ми, габариты датчиков электротахометров и их ука­зателей;

5) простоту и невидимому надежность конст­рукции машинного телеграфа и рулевых указателей; с конструкцией их необходимо ознакомиться под­робно и учесть опыт в конструировании подобного рода приборов;

6) простоту схем соединения генераторов и гребных электродвигателей и схемы питания вспо­могательных механизмов; схема питания вспомогательных механизмов должна быть проанализиро­вана с точки зрения обеспеченности питанием вспомогательных механизмов в различных аварий­ных случаях и с точки зрении веса .проводки при такой схеме, по сравнению с принятыми в нашем флоте схемами;

7) применение малогабаритных измеритель­ных приборов у пусковых устройств вспомогатель­ных механизмов;

8) усиленную конструкцию элементов акку­муляторной батареи обеспечивающую более дли­тельный срок службы;

9) питание приборов слабого тока при пониженном напряжении обеспечивает большую надеж­ность установок.

К числу недостатков электрооборудования подводных лодок относились:

1) отсутствие защитной амортизации пускорегулирующих устройств и осветительной арматуры и неудовлетворительная; амортизация приборов на главных станциях;

2) невозможность регулировки напряжения в необходимых приделах вольтопонижающими рео­статами;

3) вследствие наличия дополнительно уста­новленных механизмов размещение оборудования в отдельных случаях затрудняет доступ к механизмам и возможность их обслуживания;

4) малая удельная энергия установленных ак­кумуляторов.