 |
Учебное занятие №77-78. Тяговые электродвигатели электровозов. Учебный вопрос № 1. Назначение тягового электродвигателя. 1. Назначение тягового электродвигателя
|
|
|
|
Учебное занятие №77-78
(2часа)
Тяговые электродвигатели электровозов
Учебные вопросы:
1. Назначение тягового электродвигателя
2. Технические характеристики ТЭД
3. Устройство якоря (ротора)
4. Устройство остова и магнитной системы
5. Охлаждение ТЭД
6. Передача крутящего момента на колёсную пару
Учебный вопрос № 1
Назначение тягового электродвигателя
Тяговый электродвигатель (ТЭД) (Рисунок 1. 1) предназначен для преобразования электрической энергии тягового генератора в механическую энергию движения колесных пар. Тяговые двигатели используют также для торможения поезда, переводя их в генераторный режим
Рисунок 1. 1 Общее устройство ТЭД: 1-остов (станина); 2-щеточный аппарат; 3-стеклобандаж; 4-подшипник; 5-вал якоря; 6-коллектор; 7-передний подшипниковый щит; 8-главный полюс; 9-задний подшипниковый щит; 10-сердечник якоря
Представляет собой четырех полюсную машину постоянного тока с последовательным возбуждением, принудительной вентиляцией, для опорно-осевого подвешивания. Состоит из пяти основных частей:
- остова (станины);
- главного и добавочного полюсов;
- щеточного аппарата;
- якоря;
- переднего и заднего подшипниковых щитов.
Учебный вопрос № 2
Технические характеристики ТЭД
Технические характеристики ТЭД представлены в таблице 1.
Таблица 1 Технические характеристики ТЭД ЭДУ-133Ц УХЛ1
| Наименование параметра | Режим | |||
| часовой | продолжительный | |||
| Мощность, кВт | ||||
| Напряжение на коллекторе, В | - | |||
| Ток якоря, А | ||||
| Частота вращения якоря наибольшая, об/мин | - | |||
| Расход вентилирующего воздуха, м3/мин, не менее | ||||
| КПД, % | 94, 5 | |||
| Степень возбуждения, % | ||||
| Класс изоляции: обмоток главного полюса | F
| |||
| Сопротивление обмоток постоянному току при температуре 20 °С, Ом: - якоря - главных полюсов (без шунта) - компенсационной и добавочных полюсов | - | 0, 033 0, 018 0, 0285 | ||
| Напряжение изоляции относительно корпуса, В | ||||
| Масса, кг | ||||
Учебный вопрос № 3
Устройство якоря (ротора)
Якорь электродвигателя (Рисунок 1. 2) предназначен для преобразования электрической энергии, поступающей от тягового генератора на его обмотку, в механическую энергию, передаваемую через вал и редуктор колесной паре.
Рисунок 1. 2Устройство якоря ТЭД: 1- передняя нажимная шайба; 2- стеклоткань; 3-нажимной конус; 4 – стеклотекстолитовая прокладка; 5-коллектор; 6-втулка коллектора; 7-уравнительная обмотка; 8-бандаж; 9-петлевая обмотка; 10-балансировочный груз; 11-сердечник; 12-вал якоря; 13- пазовый клин; 14 – задняя нажимная шайба.
Вал якоря изготовлен из прокатанной стали с термообработкой. Один его конец обработан на конус для насадки ведущей шестерни. Сопряжения участков вала разных диаметров выполнены с плавными переходами.
Сердечник якоря набран из штампованных листов электротехнической легированной стали толщиной 0, 5 мм, покрытых тонким слоем лака с обеих сторон. Листы набираются по массе (363 кг). Толщина крайних листов составляет 1 мм. В каждом листе выштамповано 54 паза и 32 вентиляционных отверстия диаметром 27 мм, расположенных в два ряда.
Со стороны шестерни на валу установлена задняя нажимная шайба (открытого типа), со стороны коллектора – передняя шайба. Нажимные шайбы, одновременно являющиеся обмоткодержателями, отлиты из стали. Открытая шайба улучшает охлаждение задних лобовых частей обмотки.
Собранный сердечник без обмотки покрывают эмалью (коричневым грунтом) и запекают для повышения коррозионной устойчивости. Нажимные шайбы перед укладкой обмотки якоря покрывают стеклотканью, пропитанной в эпоксидном лаке, опрессовывают и запекают, что создает монолитную изоляцию. Обмотка якоря петлевая, уложена в прямоугольные пазы сердечника и закреплена в них изоляционными клиньями. Лобовые части обмотки закреплены бандажами из стеклобандажной ленты класса нагревостойкости Н. Концы обмотки, перед входом в шлицы коллектора, расплющены.
|
|
|
Уравнительная обмотка предназначена для равномерного распределения тока между параллельными ветвями и жесткого фиксирования напряжения между соседними коллекторными пластинами. Она уложена на переднюю нажимную шайбу под лобовыми частями обмотки якоря, выводные концы – в коллекторные пластины.
Коллектор электродвигателя состоит из пластин, нажимных втулки и конуса, двух изоляционных манжет и изоляционного цилиндра. Диаметр коллектора 400 мм. Пластины коллектора (216 шт. ) изготовлены из твердотянутой профильной меди, легированной кадмием или серебром. Пластины штампуют за одно целое с петушками. В нижней части они имеют форму «ласточкиного хвоста», позволяющего прочно скрепить коллектор. Втулка и нажимной конус коллектора, конусные выступы которых входят в выточки пластин, сжаты под прессом и стянуты гайкой через пружинное кольцо.
Коллектор тепловозных электродвигателей работает в напряженных условиях в механическом и тепловом отношении, поэтому все детали коллектора изготовляют из высокопрочных материалов. Пластины изолированы друг от друга коллекторным миканитом толщиной 1, 2 мм, а от корпуса – миканитовым цилиндром и манжетами толщиной 2 мм. В прорези петушков впаивают концы секций обмотки якоря. Каждая четвертая пластина имеет более глубокую прорезь, в которую дополнительно впаивают концы уравнительных соединений.
Коллектор балансируют статически при помощи грузов, закрепляемых в специальных канавках в нажимном конусе и втулке. Радиальное биение коллектора не должно превышать 0, 05 мм.
В якорях электродвигателей применена петлевая обмотка с уравнительными соединениями первого рода. Она состоит из 54 катушек. Катушка обмотки якоря состоит из четырех элементарных одновитковых секций. Каждая секция в свою очередь состоит из трех параллельных проводников, расположенных по высоте паза, а четыре витка, входящих в катушки, располагаются по ширине паза, т. е. осуществлена горизонтальная укладка. В пазовой части катушка изолирована тремя слоями стеклослюдинитовой ленты толщиной 0, 1 мм в половину нахлеста и одним слоем стеклянной ленты толщиной 0, 1 мм в половину нахлеста. Каждый проводник покрывается изоляцией из одного слоя стеклянной ленты толщиной 0, 1 мм. В задних лобовых частях дополнительно между элементарными секциями устанавливают прокладки из стеклоленты. Передние лобовые части дополнительно имеют между витками секции прокладки из слюды, чтобы избежать витковых замыканий при осадке и бандажировке обмотки. Концы катушек в изгибах дополнительно изолируются одним слоем полиамидной пленки толщиной 0, 04 мм. Используются электроизоляционные материалы класса F.
|
|
|
На дне паза и под клин устанавливают прокладки из стеклотекстолита 0, 35 мм. Обмотка якоря удерживается в пазах стеклотекстолитовыми клиньями толщиной 6 мм, в лобовых частях – стеклобандажом. Бандажи в процессе сушки запекают, и они становятся монолитными. Преимущество стеклобандажа в том, что он не разрушается при круговом огне на коллекторе.
|
|
|
