Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как устроен и работает электровоз, тяговый подвижной состав

Как устроен и работает электровоз, тяговый подвижной состав


Наши дополнительные сервисы и сайты:


e-mail:
office@matrixplus.ru
tender@matrixplus.ru

icq:
613603564

skype:
matrixplus2012

телефон
+79173107414
+79173107418

г. С аратов

Бесколлекторные тяговые двигатели

Существенно повысить силу тяги и скорость движения невозможно, не увеличив мощность тяговых двигателей электровозов. Но дальнейшее повышение их мощности осуществлять все трудней и трудней. Этому препятствуют прежде всего размеры тягового двигателя: длина его ограничена расстоянием между бандажами колесных пар, диаметр — расстоянием между осью колесной пары и валом двигателя — централью Ц (см. рис. 3). До сих пор при наличии жестких габаритных ограничений размеров двигателей мощность их повышали, применяя более теплостойкие изоляционные материалы, усиливая охлаждение, увеличивая число пар полюсов, применяя компенсационную обмотку, выбирая оптимальное напряжение для тяговых двигателей электровозов переменного тока.

С повышением мощности двигателей все напряженнее работает коллекторно-щеточный узел. Его состоянием в значительной мере определяется продолжительность работы электровоза между осмотрами и ремонтами. Повышение мощности коллекторных тяговых двигателей не способствует увеличению их надежности и к. п. д. Поэтому вполне понятно стремление создать мощный бесколлекторный тяговый двигатель.

Электровозы с асинхронными тяговыми двигателями. На протяжении всей истории создания и совершенствования электровозов не раз пытались использовать на них самый простой и дешевый асинхронный двигатель. До недавнего времени этого не удавалось сделать, так как частоту его вращения можно экономично регулировать только изменением частоты питающего тока. Применяемые ранее с этой целью электромашинные преобразователи были тяжелыми и громоздкими. Появление тиристоров открыло путь для создания легкого и надежного преобразователя частоты.

Устройство асинхронного тягового двигателя, как отмечалось, несложно. Он имеет неподвижный статор и вращающийся ротор (рис. 126). Различают асинхронные двигатели с короткозамк-нутым ротором и с фазовым ротором. В качестве тяговых используют асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Сердечник такого ротора, как и статора, собирают из листов электротехнической стали. Обмотка ротора состоит из медных стержней, расположенных в пазах сердечника и замкнутых с торцов кольцами. Обмотка представляет собой так называемое .

В пазах статора уложены три обмотки, сдвинутые одна относительно другой на 120°. Эти обмотки обычно соединяют (рис. 126, а). При включении обмоток в трехфазную цепь по каждой из них проходит переменный ток и создается три переменных магнитных потока. Потоки, складываясь, образуют результирующий поток, вращающийся с частотой 3000 об/мин при одной паре полюсов на каждую фазу. Вращающийся магнитный поток статора двигателя, пересекая обмотку ротора, наводит в ней э. д. с. Под действием э. д. с. в обмотке ротора проходит ток, создающий собственный магнитный поток. Магнитные потоки статора и ротора взаимодействуют, в результате чего ротор начинает вращаться.

Рис. 126. Схема (а), статор (б) и ротор (в) асинхронного двигателя

Частота вращения ротора несколько меньше частоты вращения магнитного потока статора, иначе силовые линии не пересекали бы обмотку ротора. Разность этих частот вращения называется скольжением. Увеличивая число пар полюсов, можно получить другие частоты вращения магнитного потока: 1500, 1000, 750 об/мин и т. д. Частота вращения ротора будет несколько меньше этих значений.

Обычно скольжение составляет 1 — 3% синхронной частоты. Следовательно, если изменять частоту питающего напряжения в широких пределах и тем самым синхронную частоту, вместе с ней будет изменяться и частота вращения ротора. Но, помимо частоты, необходимо регулировать и напряжение, подводимое к асинхронному двигателю, для того, чтобы получить тяговую характеристику, примерно такую, как при использовании двигателей постоянного тока с последовательным возбуждением.

Регулирование напряжения осуществляется, как и на отечественных электровозах переменного тока, переключением вторичной обмотки тягового

трансформатора с помощью главного контроллера Г К (рис. 127) ступенями. Затем в выпрямительной установке В напряжение выпрямляется и подается на инвертор И. В выпрямителе осуществляется плавное регулирование напряжения, подводимого к инвертору И.

Открывая и закрывая тиристоры инвертора в определенной последовательности, получают трехфазное напряжение, которое подводится к обмотке статора асинхронного двигателя АД. Напомним, что к обычным асинхронным двигателям подводится переменное трехфазное напряжение, а следовательно, и ток, изменяющийся синусоидально. При этом каждая фаза питающего напряжения сдвинута относительно другой на 120° эл., как показано на рис. 128. Для наглядности изменение напряжения каждой фазы показано на отдельных осях. При формировании трехфазного напряжения на электровозе с асинхронными двигателями тиристоры инвертора создают напряжение ступенчатой формы в каждой фазе. Частота напряжения, подводимого к асинхронному двигателю, регулируется изменением частоты переключения этих тиристоров.

В инверторе предусмотрено специальное устройство, надежно восстанавливающее управляющие свойства тиристоров при срыве инвертирования. Реверсирование тяговых двигателей осуществляют, переключая цепи управления тиристоров инвертора, так как для изменения направления вращения асинхронного двигателя достаточно поменять местами любые две подводимые фазы питающего напряжения.

На основе разработок научно-исследовательских и учебных институтов на Новочеркасском электровозостроительном заводе построен электровоз переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями ВЛ80а на базе электровоза ВЛ80К. Мощность каждого тягового двигателя составляет 1200 кВт, т. е. в 1,5 раза больше, чем коллекторного двигателя электровоза ВЛ80К. Один из вариантов (12-осный, мощность часового режима 11400 кВт) электровоза с асинхронными тяговыми двигателями получил обозначение ВЛ86Ф. Он разработан в содружестве с финской фирмой «Стрёмберг».

Электровозы с вентильными синхронными двигателями. В качестве бесколлекторных тяговых двигателей на электровозе можно использовать и синхронные двигатели со статическими (вентильными) преобразователями — так называемые вентильные двигатели.

Поясним принцип работы вентильного двигателя. На его статоре расположена трехфазная обмотка, а на роторе — обмотка возбуждения постоянного тока (рис. 129). Начало и конец обмотки возбуждения соединены с двумя кольцами, электрически изолированными одно от другого. Фазные обмотки статора соединены в ; начала их подключены к преобразователю — инвертору И (или источнику постоянного тока). Инвертор И питается от выпрямителя В, подключенного к вторичной обмотке тягового трансформатора. Если, например, в какой-либо момент времени открыты тиристоры VS1 и VS5 инвертора, ток от выпрямителя В пройдет через тиристор VS1, обмотки статора I и //, тиристор KS5, обмотку возбуждения ОВ и возвратится в выпрямитель. При указанном стрелками направлении тока в обмотках I, II и обмотке возбуждения результирующий магнитный поток статора, взаимодействуя с потоком обмотки возбуждения, создаст вращающий момент, и ротор повернется по часовой стрелке. Переключая в определенном порядке выводы статорной обмотки, можно обеспечить непрерывное вращение ротора.

Рис. 127. Структурная схема электровоза с асинхронными двигателями

Рис. 128. Диаграмма фазных напряжений асинхронного тягового двигателя

Рис. 129. Принципиальная схема вентильного двигателя

Таким образом, по принципу действия вентильный двигатель подобен машине постоянного тока, у которой коллектор заменен системой силовых управляемых вентилей инверторной установки. В отличие от двигателя постоянного тока вентильный двигатель имеет только три коммутируемых вывода при трехфазной обмотке вместо нескольких сотен коллекторных пластин. Кроме того, обмотка возбуждения в вентильном двигателе стала подвижной, а якорь — неподвижным. Вентильная коммутация тока в обмотках допускает значительное напряжение между выводами — до нескольких тысяч вольт. Напомним, что обычный механический коллектор удовлетворительно работает при напряжении между коллекторными пластинами не более 30-32 В (максимальное допустимое 37-42 В). Переключение выводов статорной обмотки в необходимой очередности и соответственно изменение положения ротора осуществляет система управления, имеющая специальный датчик положения ротора.

Читать еще:  Бензиновый двигатель инжектор не заводится

Вентильный двигатель является многофазной машиной, обмотка якоря которой питается от преобразователя, управляемого синхронно с вращением ротора, снабженного обмоткой возбуждения. Таким образом, вентильный двигатель состоит из электрической машины, вентильного преобразователя и связывающей их системы управления.

Новочеркасским электровозостроительным заводом первоначально был построен опытный образец восьмиосного грузового электровоза ВЛ80В с вентильными тяговыми двигателями. После испытания его была выпущена небольшая партия подобных электровозов для эксплуатационных испытаний. Электровозы оборудованы системой автоматического управления, действующей в режимах тяги и электрического торможения. На электровозе применено независимое возбуждение вентильных двигателей от выпрямителей-возбудителей, изменяющих ток возбуждения пропорционально току обмотки якоря двигателя. Ротор двигателя имеет шесть полюсов, ток к обмотке возбуждения подводится через два кольца и щетки.

Частота вращения двигателя регулируется изменением подводимого напряжения. Напряжение вторичной обмотки, а следовательно, и выпрямителя регулируется примерно так же, как и на электровозах переменного тока с коллекторными двигателями. Исключено только встречное включение регулируемой и нерегулируемой обмоток трансформатора и несколько повышено их напряжение. После того как к двигателям будет подведено номинальное напряжение, дальнейшее увеличение скорости осуществляется регулированием магнитного потока возбуждения.

На опытных электровозах ВЛ80В схема выпрямления и преобразования тока несколько отличается от изображенной на рис. 129. На рис. 129 показаны отдельно выпрямитель В и инвертор И, т. е. приведена так называемая схема с явным звеном постоянного тока. На электровозе ВЛ80В выпрямитель и инвертор совмещены.

для железнодорожного транспорта, сертифицированные ВНИИЖТ- «Фаворит К» и «Фаворит Щ», внутренняя и наружная замывка вагонов.

Устройство тягового электродвигателя постоянного тока

Тяговый двигатель имеет неподвижный остов (статор) вращающийся якорь (ротор) корпус статора представляет собой литую тонкостенную пустотелую конструкцию четырехгранной формы со скошенными углами (рис.4.30). Снаружи с одной стороны имеются верхний и нижний приливы для размещения упругой траверсы для подвески к раме тележки, а с другой стороны-приливы для крепления разъемных моторно-осевых подшипников, через которые двигатель опирается на ось колесной пары.

Рис.4.30. Тяговый двигатель электровоза постоянного тока: 1- остов, 2- вентиляционный патрубок, 3- обмотки главных полюсов, 4-сердечники главных полюсов, 5-мотрно-якорные подшипники , 6-вал якоря, 7- якорь, 8-обмотки дополнительных полюсов, 9- сердечники дополнительных полюсов, 10-щеткодержатель, 11-коллектор, 12-подшипниковые щиты.

Рис.4.31. Остов тягового электродвигателя: 1-корпус, 2,3-главный и дополнительный полюсы,4-горловины для установки моторно-осевых подшипников.

Сверху остов имеет патрубки для присоединения к системе вентиляции, сбоку и снизу смотровые люки.

Остов является частью магнитной системы тягового двигателя. Внутри него имеются симметрично расположенные приливы, к которым крепят болтами сердечники полюсов прямоугольной формы. Предварительно на сердечники надевают, обмотки возбуждения.

Сердечники главных полюсовнабирают из тонких штампованных листов, которые, чтобы изолировать их друг от друга, покрывают специальным лаком. При сборке полюсы стягивают специальными заклепками Такие сердечники полюсов называют шихтованными.

Обмотки возбужденияглавных полюсов выполняют в видеокатушек из меди прямоугольного профиля, которые наматывают «плашмя» в два слоя. Витки и слои изолируют друг от друга и от остова.

Якорь тягового двигателя, как и сердечники полюсов, для уменьшения вихревых токов выполняют шихтованным (рис.4.32)

По внешней окружности на листах штамповкой делают прямоугольные вырезы. После сборки всех листов якоря они образуют продольные пазы, в которых размещают обмотку. Обмотку якоря изготовляют в виде отдельных медных изолированных секций или полусекций (рис.4.33); их закладывают в пазы на поверхности якоря и закрепляют с помощью изоляционных клиньев и бандажей (рис.4.32).

Рис.4.32. Сердечник якоря тягового двигателя: 1-штампованные листы, 2-сборная рейка, 3-втулка якоря, 4-нажимные шайбы, 5-пазы для обмотки, 6-выточки для наложения бандажа.

Моторно-якорные подшипники качения, в которых вращается якорь тягового двигателя, внутренними кольцами напрессованы на концы вала якоря. Вал изготовляют из хромоникелевой стали, обладающей высокой прочностью. При сборке тягового двигателя наружные кольца подшипников запрессовывают в

подшипниковые щиты, которые затем вставляют в посадочные

Рис 4.33. Секции обмотки якоря: а- петлевая; б- волновая.

Подшипниковые щиты имеют в центральной части специальные, так называемые лабиринтные камеры, предотвращающие попадание внутрь тягового двигателя смазки при вращении якоря.

Коллекторно-щеточный узел – один из ответственных узлов тягового двигателя- во многом определяет его нормальную работу. Коллекторно-щеточный узел состоит из коллектора, щеток, нажимных пружин, щеткодержателей и их деталей.

Коллектор представляет собой набор тщательно подобранных, радиально расположенных по его окружности медных пластин, изолированных друг от друга миканитовыми прокладками (рис.4.34). Эти прокладки склеивают из тонких слоев слюды, обладающей, как известно, высокой электрической прочностью, влаго- и теплостойкостью.

Для того чтобы можно было надежно закрепить коллекторные пластины на цилиндрической стальной коробке, им в нижней части придают форму ласточкина хвоста. Крепят их нажимными шайбами и стягивают болтами.

Рис.4.34. Коллектор тягового двигателя постоянного тока:

1- коробка; 2- нажимные шайбы; 3- изоляционные манжеты; 4-петушки; 5- медные пластины; 6-ласточкин хвост; 7- миканитовые прокладки.

Коллектор напрессовывают на якорную втулку или на вал якоря двигателя. К коллекторным пластинам припаяны в соответствии с расположением в пазах сердечника выводы одной секции обмотки якоря, состоящей из нескольких витков.

К обмотке якоря электрический ток подводится: через щетки и. щетки располагают по геометрической нейтрали основного магнитного потока, т. е. в зоне его отсутствия, что облегчает условия коммутации. Следует иметь в виду, что коммутация тяговых двигателей протекает в трудных условиях, определяемых действием на коллектор и щетки случайных динамических сил, возникающих вследствие движения э. п. с. по неровностям рельсового пути.

Щетки изготовляют из материалов, обеспечивающих их высокую твердость, большое переходное электрическое сопротивление, малый коэффициент трения при взаимодействии с коллектором; они допускают номинальную плотность тока до 10-12 А/см 2 . Ширина щетки больше ширины коллекторной пластины; обычно щетка перекрывает несколько коллекторных пластин, из-за чего одновременно под одной щеткой коммутируют несколько секций обмотки якоря.

Для обеспечения по возможности равномерного нажатия щеток на коллектор их устанавливают в специальных обоймах с нажимными пружинами. Эти обоймы выполняют разъемными с фиксирующими зубчатыми поверхностями, позволяющими при необходимости несколько смещать щетки. Обоймы, их детали, а также изолирующие кронштейны, которые крепят болтами к внутренней торцовой поверхности остова, образуют щетко — держатель.

Как правило, щетки выполняют состоящими из двух частей. При этом инерционные силы действуют порознь на каждую половину щетки, контакт с коллекторными пластинами становится более стабильным,. а значит, облегчаются условия коммутации.

Конструктивные решения по улучшению условий коммутациисводятся к предотвращению искажения основного магнитного потока реакцией якоря. Для этого увеличивают воздушный зазор, выполняют его расходящимся от середины полюса к концам, применяют дополнительные полюсы и компенсационную обмотку.

Обмотки дополнительных полюсов, наиболее эффективно снижающие реакцию якоря, создают магнитный поток, компенсирующий искажение основного магнитного потока. Этому же способствует компенсационная обмотка, укладываемая в пазы полюсов и остова по его внутренней образующей.

Изоляция тягового двигателя играет большую роль в обеспечении его надежности, так как у работающего двигателя об- мотки и другие узлы находятся под высоким напряжением. Поэтому для обеспечения. нормальной работы тягового двигателя и безопасности обслуживающего персонала обмотки и его узлы изолируют друг от друга и относительно «земли».

Читать еще:  Что такое бифилярная намотка двигателя

В современных тяговых двигателях применяют три вида изоляции: витковую, изолирующую проводники обмотки друг от друга (для этой цели используют стеклослюдинитовую ленту); корпусную, применять новые виды изоляции на основе полимерных лент и компаундов. Такая изоляция имеет значительно меньшую толщину по сравнению со стеклослюдинитовой лентой, более высокую , электрическую и механическую прочность.

Бесколлекторные тяговые двигатели

Широко применяемые тяговые двигатели постоянного и пульсирующего тока имеют, однако, существенные недостатки. Это прежде всего наличие коллекторно-щеточного узла, который требует постоянного ухода в эксплуатации. Щетки быстро изнашиваются, поверхность коллектора заволакивается продуктами их износа и распада, под влиянием тряски происходят нарушение коммутации, искрообразование на коллекторе и т. п.

В бесколлекторных двигателях — вентильных синхронных и асинхронных — нет необходимости выполнять работы по текущему содержанию коллектора и щеток; при тех же габаритах оказывается, возможным создать двигатель большей мощности, чем коллекторный. При этом отпадают ограничения по прочности узлов. Бесколлекторный двигатель допускает большую частоту вращения, имеет меньшую массу, более низкую стоимость изготовления и эксплуатации.

Основные же трудности использования бесколлекторных двигателей для тяги состоят, во-первых, в сложности преобразования однофазного тока контактной сети в трехфазный для питания тяговых двигателей, и во-вторых, в сложности системы регулирования бесколлектоных двигателей.

Только в последние годы благодаря появлению тиристоров оказалось возможным использовать для тяги бесколлекторные двигатели как асинхронные, так и вентильные. На тиристорах были созданы преобразователи постоянного или однофазного тока постоянной частоты в трехфазный переменный регулируемой частоты. Появилась возможность так регулировать бесколлекторный тяговый двигатель, что каждому значению его вращающего момента, а следовательно, и силы тяги (или торможения) соответствуют напряжение и частота питающего тока, обеспечивающие полное использование мощности э. п. с.

Регулирование режимов работы сводится при этом к преобразованию по требуемым законам напряжения и тока контактной сети в напряжение и ток, питающие обмотки бесколлекторного двигателя. Машинист выбирает режимы так, чтобы обеспечить желаемые характеристики э. п с: на каждом элементе профиля пути.

Маневровые локомотивы

Тяговые электродвигатели переменного тока

Асинхронные короткозамкнутые электродвигатели очень просты по конструкции; они обладают высокой надежностью в эксплуатации, низкой стоимостью изготовления и ремонта меньшими габаритными размерами и массой по сравнению с электродвигателями постоянного тока, не требуют особого ухода, кроме наблюдения за подшипниками, изоляцией, контактными соединениями, и имеют удовлетворительные тяговые свойства. При повышении частоты вращения ротора выше синхронной (частоты вращения магнитного поля) автоматически переходят в генераторный режим без каких-либо переключений, что упрощает электрическую схему при использовании электрического торможения.

Наряду с достоинствами асинхронные электродвигатели имеют ряд недостатков, затрудняющих их использование на подвижном составе. Пусковая характеристика двигателя с короткозамкнутым ротором при постоянной частоте тока не обеспечивает высоких ускорений, так как момент при трогании относительно мал и увеличивается до максимального значения с ростом скорости. Управление частотой вращения электродвигателя затруднено. Воздушный зазор между статором и ротором очень мал. Увеличение зазора повышает массу и увеличивает размеры двигателя. Пуск электродвигателя с короткозамкнутым ротором связан с большими потерями мощности и нагреванием обмоток.

Успехи силовой полупроводниковой техники и средств автоматики позволяют создать надежные и экономичные статические преобразователи частоты с приемлемыми для тепловозов размерами и массой. Этим обусловливается практическое применение в тепловозной тяге передачи переменного тока с асинхронными коротко-замкнутыми электродвигателями, тем более что для тепловозов с

Рис. 3.23. Тяговый асинхронный электродвигатель ЭД-900 (продольный и поперечныйразрезы):

1 — вал; 2- шайба; 3- роликовые подшипники; 4 — подшипниковые щиты; 5- втулка; 6 -сердечник ротора; 7-обмотка статора; Я—сердечник статора; 9-корпус (остов); 10 кожух защитный; 1/- короткозамкнутая обмотка ротора; 12— паз сердечника ротора; 13- паз сердечника статора; 14- прилив; 15 вентиляционный канал; 16- коробка зажимов; 17- вентиляционные отверстия в сердечнике ротора дизелями мощностью более 2940 кВт в секции при использовании тяговых электродвигателей постоянного тока придется существенно усложнять их конструкцию (применять сборные или сварные остовы, компенсационные обмотки и т. п. или увеличивать число осей). Харьковский завод «Электротяжмаш» им. Ленина, Ворошиловград-ский тепловозостроительный завод им. Октябрьской революции и Таллиннский электромеханический завод им. Калинина создали макетный тепловоз ТЭ120 мощностью 2940 кВт с передачей переменного тока, на котором используются асинхронные короткозамкнутые тяговые электродвигатели ЭД-900 (рис. 3.2.3) с опорно-рамной подвеской (см. табл. 3.4).

В тяговых машинах переменного тока магнитопровод, выполняемый из листов электротехнической стали, не может служить одновременно остовом машины (недостаточная устойчивость его формы), поэтому он закреплен в корпусе статора. Толщина стенок корпуса (остова) определяется из условий прочности и сопряжения с другими частями машины: подшипниковыми щитами, деталями воздуховода и др.

Основные части двигателя: статор, ротор и торцовые щиты с подшипниками. Статор включает корпус 9, сердечник 8, обмотку 7 и нажимные шайбы. Литой круглый корпус имеет внутренние осевые ребра жесткости, образующие каналы для прохода охлаждающего статор воздуха. Для входа и выхода воздуха остов имеет два люка. Выходной люк снабжен защитным кожухом, предохраняющим от попадания внутрь двигателя воды (при мойке тележек).

Пакет статора набирают из листов электротехнической стали на специальные призмы и закрепляют нажимными шайбами. Обмотку статора (двухслойную петлевую) укладывают в пазы сердечника статора и закрепляют в них изоляционными клиньями. Лобовые части катушки обмотки статора закрепляют конусными кольцами. Обмотанный статор обтачивают по призмам и запрессовывают в корпус. Изоляция от корпуса обмотки статора выполнена из полиамидной пленки. Ротор включает вал 1, втулку (остов) 5, сердечник 6″ и обмотку 1/.

На вал напрессована втулка в виде трубы, а на нее— сердечник ротора, набранный из листов электротехнической стали. Коротко замкнутая обмотка выполнена в виде «беличьей клетки» путем заливки пазов и торцов сердечника алюминиевым сплавом. Воздушный зазор между статором и ротором I,Г> мм Конструкция подшипниковых узлов подобна подшипниковым узлам тяговых электродвигателей постоянного тока.

ВОЗБУДИТЕЛИ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ И ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ

Электротяговые характеристики тягового двигателя

Тяговый электродвигатель ЭДП810 электровоза 2ЭС6

Электродвигатель ЭДП810 постоянного тока независимого возбуждения устанавливается на тележках электровоза 2ЭС6 и предназначен для тягового привода колесных пар.

Технические характеристики электродвигателя ЭДП810

Основные параметры для часового, продолжительного и предельного режимов работы тягового электродвигателя приведены в таблице 1.1.

Основные параметры электродвигателя ЭДП810

Мощность в тормозном режиме, не более:

Сопротивление обмоток при 20оС:

Основные параметры охлаждения электродвигателя ЭДП810

Давление воздуха на входе перед двигателем, Па

Давление в контрольной точке (в отверстии крышки нижнего коллекторного люка), Па

Конструкция электродвигателя ЭДП810

Электродвигатель представляет собой компенсированную шестиполюсную реверсивную электрическую машину постоянного тока независимого возбуждения и предназначен для привода колесных пар электровозов. Электродвигатель выполнен для опорно-осевой подвески и имеет два свободных конусных конца вала для передачи вращающего момента на ось колесной пары электровоза через зубчатую передачу с передаточным числом 3,4.

Внешние виды якоря и корпуса электродвигателя ЭДП810 показаны на рисунках 14 и 15, конструкция электродвигателя на рисунке 16.

Читать еще:  Что такое теплообмен двигателя

Рисунок 14 — Якорь электродвигателя ЭДП810

Рисунок 15 — Корпус электродвигателя ЭДП810

Рисунок 16 – Конструкция электродвигателя ЭДП810

Корпус электродвигателя круглый, сварной конструкции, выполнен из низкоуглеродистой стали. С одной стороны корпуса предусмотрены посадочные поверхности под корпус моторно-осевых подшипников, с противоположной стороны — привалочная поверхность для закрепления электродвигателя на тележке электровоза. Корпус имеет две горловины для установки подшипниковых щитов, внутреннюю цилиндрическую поверхность для установки главных и добавочных полюсов, со стороны коллектора выполнены вентиляционный люк для подачи в электродвигатель охлаждающего воздуха и два смотровых люка (верхний и нижний) для обслуживания коллектора. Корпус одновременно является магнитопроводом.

Якорь электродвигателя состоит из сердечника, нажимных шайб и коллектора, напрессованных на корпус якоря, в который запрессован вал.

Вал выполнен из легированной стали с двумя свободными конусными концами для посадки шестерен редукторов зубчатой передачи, в торцах которых выполнены отверстия для маслосъема шестерни. В эксплуатации, благодаря наличию корпуса, при необходимости ремонта, вал может быть заменен новым.

Сердечник якоря набран из листов электротехнической стали марки 2212, толщиной 0,5 мм , с электроизоляционным покрытием, имеет пазы для укладки обмотки и аксиальные вентиляционные каналы.

Обмотка якоря — двухслойная, петлевая, с уравнительными соединениями. Катушки обмотки якоря выполнены из медного обмоточного провода прямоугольного сечения марки ПНТСД, изолированного лентой типа «НОМЕКС», защищенной стеклянными нитями. Изоляция обмотки выполнена лентой «Элмикатерм-529029», представляющей собой композицию из слюдяной бумаги, электроизоляционной ткани и полиамидной пленки, пропитанных компаундом «Элпласт-180ИД». Вакуум — нагнетательная пропитка якоря в компаунде «Элпласт-180ИД» обеспечивает в композиции с корпусной изоляцией класс нагревостойкости «Н».

Коллектор набран из медных коллекторных пластин с присадкой кадмия, стянутых в комплект с помощью конуса и втулки коллекторными болтами.

Параметры щеточно-коллекторного узла

Сердечники главных полюсов — шихтованные и крепятся к корпусу с помощью проходных болтов и стержней. На сердечниках установлены катушки независимого возбуждения из прямоугольного провода. Вакуум — нагнетательная пропитка в компаунде типа «Элпласт -180ИД» обеспечивает в композиции с корпусной изоляцией на базе слюдинитовых лент класс нагревостойкости «Н».

Сердечники добавочных полюсов выполнены из полосовой стали и крепятся к остову проходными болтами. На сердечниках установлены катушки, намотанные из шинной меди на ребро. Катушки с сердечниками выполнены в виде моноблока с вакуум-нагнетательной пропиткой в компаунде типа «Элпласт-180ИД», обеспечивающей в композиции с корпусной изоляцией на базе слюдинитовых лент класс нагревостойкости Катушки компенсационной обмотки выполнены из медного провода прямоугольного сечения, изолированного пропитанной электроизоляционной лентой типа «Элмикатерм-529029», и установлены в пазы сердечников главных полюсов, класс нагревостойкости катушек «Н».

Два подшипниковых щита с роликовыми подшипниками качения типа НО-42330 запрессованы в корпус. Смазка подшипников консистентная типа «Буксол». В подшипниковом щите со стороны противоположной коллектору имеются отверстия для выхода охлаждающего воздуха из якоря.

На внутренней поверхности подшипникового щита со стороны коллектора закреплена траверса с шестью щеткодержателями, допускающая поворот на 360 градусов и обеспечивающая осмотр и обслуживание каждого щеткодержателя через нижний люк корпуса.

Сверху электродвигателя на корпусе расположены две отъемные клеммные коробки, служащие для соединения силовых проводов схемы электровоза и выводных проводов цепи якорной обмотки и цепи обмотки возбуждения электродвигателя. Схема электрических соединений обмоток представлена на рисунке 1.9.

Рисунок 17 — Схема электрических соединений обмоток электродвигателя ЭДП810

Перечень проверок технического состояния

2.1 Отсутствие трещин, расслоений, обугливания, механических повреждений и загрязнений.

2.2 Величина сопротивления изоляции должна быть:

— не менее 40 МОм в практически холодном состоянии перед монтажом нового электродвигателя на электровозе;

3.1 Отсутствие оплавлений, нарушающих свободное перемещение щеток в обоймах или способных повредить коллектор.

4.1 Зазор между щеткодержателем и коллектором должен быть 2 — 4 мм (при сжатой траверсе измерение

проводить только на нижнем щеткодержателе).

5.1 Свободное перемещение щеток в обоймах щеткодержателей

5.2 Отсутствие следов повреждений токоведущих проводов.

5.3 Отсутствие трещин и сколов кромок у контактной поверхности более 10 % от поперечного сечения.

5.4 Отсутствие односторонней выработки граней. Контактная поверхность приработки щетки к коллектору должна быть не меньше 75% от площади её сечения.

5.5 Болты крепления токоведущих проводов щеток к корпусу щеткодержателя должны быть предохранены от самоотвинчивания.

6.1 Отсутствие ослабления крепления траверсы (момент затяжки пальцев 250 ± 50 Нм (25 ± 5 кгм)).

6.2 Отсутствие загрязнений и повреждений.

7.1 Гладкая, от светло — до темно-коричневого цвета, без задиров, без следов оплавления от перебросов электрической дуги, без неустранимых протиранием подгаров, без наволакивания меди и загрязнений.

7.2 Выработка под щетками должна быть не более 0,5 мм ; глубина продорожки 0,7 — 1,3 мм .

Более подробные указания по эксплуатации электродвигателя ЭДП810У1 изложены в руководстве по эксплуатации КМБШ.652451.001РЭ.

Расчет параметров тягового электродвигателя

В качестве исходных данных берем значения, приведенные в приложении П1 методических указаний [1] для тягового электродвигателя AL4846eT. На основе этих данных производим расчет на ПЭВМ, в результате которого получаем электротяговые характеристики, проведенные на рисунке 2.1, магнитную характеристику (рисунок 2.2) и кривую динамической индуктивности (рисунок 2.3) по данным таблицы 1.

Таблица 1 – Электротяговые, магнитная и индуктивная характеристики тяговых электродвигателей

Магнитная характеристика т.э.д. может быть рассчитана по формуле:

где Ф – магнитный поток главных полюсов, Вб;

;

.

где μ – передаточное отношение тягового редуктора; μ=1,52;

р – число пар полюсов т.э.д.; p=3;

N – число проводников обмотки якоря; N=1218;

— диаметр бандажа колесной пары, м; =1,25 м;

а – число пар параллельных ветвей обмотки якоря; а=3.

Рассчитаем суммарное активное сопротивление всех обмоток т.э.д. Так как обмотки включены последовательно друг с другом, то суммарное сопротивление может быть вычислено по формуле:

Где – сопротивление обмотки возбуждения, Ом;

– сопротивление обмотки якоря, Ом;

– сопротивление дополнительных полюсов, Ом;

– сопротивление компенсационной обмотки, Ом.

Подставив соответствующие значения в выражение (2.1), мы можем рассчитать магнитную характеристику двигателя Ф().

Результаты расчетов магнитной характеристики занесены в таблицу 1.

Еще о транспорте:

Расчет количества рабочих
Количество рабочих на участке определяют по формуле , (30) Где nр –количество рабочих где Фу — действительный годовой фонд рабочего времени одного рабочего, ч; Кп – коэффициент перевыполнения норм, Кп=1,05. Действительный годовой фонд рабочего времени определяют по формуле Фу =(365-Вых-Пр-Отп)&#946 .

Технико-экономическое сравнение и выбор схемы станции
Для нахождения оптимальной схемы участковой станции можно использовать методику, основанную на использовании технико-экономических показателей, прямо или косвенно зависящих от размеров движения. Такие измерители, определяющие строительную стоимость станции, как протяженность укладки приемо-отправоч .

Расчет потребности в подвижном составе
Потребное число автомобилей, выделяемых на маршрут в рабочие дни, для осуществления проектируемого объема транспортной работы АМ = Qсут / WQ , где Qсут — суточный объем перевозок грузов на маршруте, т; Qсут =20000/247=80,97165992≈81Т , где ДРАБ.Г — 247 дней работы в году; где WQТС1=97,2T; WQТ .

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector