Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ЭЛЕКТРОВОЗОВ ВЛ11 И ВЛ11М ТИПА ТЛ-2К1.




 

Технические данные.

 

Часовой режим. Длительный режим.

Ток, А…………………………………….480 Ток, А……………………………410

Мощность, кВт………………………….670 Мощность, кВт………………...575

Частота вращения, Частота вращения,

об/мин………………………………….790 об/мин…………………………..830

К.п.д…………………………………….0,931 К.п.д…………………………….0,936

Напряжение на коллекторе, В…………………………………………….1500

Наибльшая частота вращения

при среднеизношеных бандажах, об/мин. …………………………… 1690

Класс изоляции по нагревостойкости:

обмотки якоря ………………………………………………………………. В

полюсной системы ………………………………………………………… F

Передаточное число ……………………………………………………... 88/23

Сопротивление обмоток при температуре 200С, Ом:

главных полюсов ………………………………………………………… 0,025

дополнительных полюсов, компенсационной обмотки и якоря …. 0,0356

Количество вентилирующего воздуха, м3 /мин.

не менее……………………………………………………………………..…95

Масса без шестерен, кг…...………………………………………………...5000

Максимальная частота вращения, об/мин………………………………..1690

 

Технические характеристики электродвигателя ЭДП810.

часовой длительный

Ток А 580 540

Мощность кВт 810 755

Частота вращения об/мин 750 770

Кпд % 93,1 93,3

Напряжение на коллекторе В 1500

Наибольшая частота вращения об/мин 1800

Класс изоляции якорь Н

полюсная система Н

Количество вентил. Воздуха м3/с 1,25

Масса кг. 5000

Ток якоря при трогании А 900

Ток возбуждения при трогании А 800

 

Основные элементы: остов, два подшипниковых щита, шесть главных, шесть дополнительных полюсов, якорь и щеточный узел.

Остов. Остов служит для размещения основных элементов тягового электродвигателя и является магнитопроводом. Он имеет две горловины под подшипниковые щиты, верхний и нижних коллекторных люка, вентиляционный люк для подвода охлаждающего воздуха, люк с кожухом для его выброса, кожух для ликвидации давления воздуха в остове. Два прилива под буксы моторно-осевых подшипников, четыре прилива для транспортировки и четыре кронштейна для крепления кожухов зубчатой передачи. Сзади - два предохранительных носика на случай обрыва маятниковой подвески электродвигателя и площадку для крепления её кронштейна.

Подшипниковые щиты. Подшипниковые щиты служат для размещения моторно-якорных подшипников вала якоря, то есть для его центровки и сохранения запаса смазки. Они запрессовываются в горловины остова нагретые индукционным нагревателем до температуры 100 – 150 градусов. Для выпрессовки щиты имеют резьбовые отверстия. На концы вала якоря и в отверстия щитов запрессовываются детали подшипниковых узлов.

На каждый конец вала якоря напрессовываются заднее упорное кольцо, внутреннее кольцо якорного подшипника переднее и переднее упорное кольцо. В центральное отверстие каждого щита запрессовывается наружное кольцо подшипника с роликами и сепаратором. Оно фиксируется передней и задней крышками с лабиринтами, которые соединяются между собой и со щитом при помощи гаек со шпильками. Подшипниковый щит с передней и задней крышками образует подшипниковую камеру.

На переднее упорное кольцо напрессовывается лабиринтовое кольцо. Подшипники имеют на внутренних кольцах один бурт и обеспечивают разбег якоря в остове в пределах 6.3-8 мм, который обеспечивает выравнивание нагрузок между левой и правой зубчатыми передачами. При сборке подшипников подшипниковые камеры заполняются смазкой ЖРО в количестве 1,5 кг. При необходимости на ТР через трубку в подшипниковом щите прослушивают работу моторно-якорных подшипников и добавляют по 150-170 гр. смазки ЖРО.

Главные полюсы. Главные полюсы служат для создания основного магнитного потока тягового

электродвигателя. Главный полюс состоит из сердечника и катушки. Сердечник шихтованный, то есть набран из листов электротехнической стали толщиной 0, 5 мм покрытых лаком и склепанных трубчатыми заклепками. Шихтованный сердечник уменьшает вихревые токи, что уменьшает нагрев сердечников. В два прямоугольных отверстия сердечника запрессовываются сплошные стальные стержни с резьбой под четыре полюсных болта. Головки болтов, крепящие верхние полюсы, заливаются компаундной массой. В полюсной дуге сердечника проштамповывается 10 пазов для укладки витков компенсационной обмотки. Катушка главного полюса намотана из шинной меди на широкое ребро и имеет 19 витков. К началу и к концу катушки припаяны гибкие выводы из медного, многожильного и изолированного провода сечением 95 мм с наконечниками. Изоляция катушки межвитковая, корпусная и покровная класса F. Для исключения повреждения изоляции катушки, во время сборки, между ней и сердечником устанавливается металлический флянец. При монтаже полюса между его сердечником и остовом устанавливается стальная прокладка толщиной 0, 5 мм.

Катушки шести полюсов соединяются между собой последовательно и образуют обмотку главных полюсов (обмотку возбуждения), которая имеет выводы из остова с маркировкой и К и КК. Выводы выполняются из медного, многожильного и изолированного провода сечением 120 мм 2 и защищаются брезентовыми чехлами.

Дополнительные плюсы (добавочные полюсы). Дополнительные полюсы служат для улучшения коммутации. Дополнительный полюс состоит из сплошного, стального сердечника и катушки. Сердечник сплошной, так как индукция под полюсом мала и вихревые токи незначительны, Катушка дополнительного полюса намотана из шинной меди и имеет 10 витков. Межвитковая, корпусная и покровная изоляции класса F. Выводы катушек этих полюсов изготавливаются в двух вариантах. При первом варианте один вывод гибкий из изолированного провода сечением 95 мм, а второй – жесткий и изготовлен из листовой меди сечением 6 ´ 20 мм. При втором варианте оба вывода гибкие, Один изготовлен из медного, многожильного и изолированного провода сечением 95мм2, а второй - из медной плетенки ПШ. Эта конструкция выводов более надежна, поэтому в настоящее время только она и применяется.

Катушка крепится на сердечнике при помощи бронзовых угольников, приклёпанных к сердечнику, а сердечник к остову – через латунную (диамагнитную) прокладку толщиной 8 мм. Так же, как и у главных полюсов, между катушкой и сердечником устанавливается стальной фланец.

Катушки шести полюсов соединяются последовательно и образуют обмотку дополнительных полюсов, соединённую последовательно с обмоткой якоря.

Компенсационная обмотка. Компенсационная обмотка служит для полной компенсации реак-ции якоря под каждым из главных полюсов. Катушка обмотки намотана из мягкой медной шинки. Она имеет 10 изолированных витков. Каждые два витка изолированы вместе, поэтому готовая катушка имеет 5 двойных витков. Затем эти витки покрываются корпусной и покровной

изоляцией класса F. Одна сторона катушки укладывается в пазы полюсной дуги сердечника одного полюса, а другая – в пазы полюсной дуги сердечник соседнего полюса. и каждый её двойной виток крепится текстолитовыми клиньями.

Примечание: При укладке всей катушки в сердечник одного полюса, из-за различного направления тока в каждой из пяти сторон катушки, она не будет иметь магнитного потока.

Катушки шести полюсов обмотки соединяются последовательно и образуют компенсационную обмотку, соединённую последовательно с обмоткой якоря.

Якорь. Якорь служит для создания магнитного потока который, взаимодействуя с магнитным потоком главных полюсов создает вращающий момент тягового электродвигателя.

Основные элементы якоря: вал 8, втулка 4, сердечник 5, обмотка 6, коллектор (1,3), и задняя нажимная шайба. Служит для напрессовки элементов якоря и шестерён зубчатой передачи.

Втулка барабанного типа. Служит для напрессовки задней нажимной шайбы, сердечника якоря, крепления обмотки якоря и напрессовки коллектора. Состоит из цилиндрической части и барабана. Барабан втулки с торцов имеет круглые вентиляционные отверстия, а внутри – ребра жёсткости с продолговатыми вентиляционными отверстиями.

Сердечник 5 набран из листов электротехнической стали толщиной 0,5мм. Имеет по окружности 75 пазов под катушки обмотки якоря. Один ряд вентиляционных отверстий и центральное отверстие под барабан втулки. Сердечник напрессовывается на барабан втулки по шпонке и фиксируется на нём задней нажимной шайбой 7 и корпусом 3 коллектора. Задняя нажимная шайба по шпонке напрессовывается на барабан втулки, а коллектор – на цилиндрическую часть втулки также по шпонке. Корпус 3 коллектора выполняет роль передней нажимной шайбы.

Обмотка якоря петлевая. Состоит из 75 катушек, в каждой из них 7 секций. В секции два, вертикально расположенных, проводника. Обмотка имеет 25 уравнительных соединений по три проводника в каждом, то есть всего 75 проводников Шаг секций по коллектору 1-2, шаг катушек по пазам 1-13, шаг уравнительных проводников по коллектору 1-176. Форма катушки обмотки якоря изображена на рисунке 22,а. Катуша имеет пазовую часть и две лобовых части.

При сборке якоря пазовая часть катушки укладывается в пазы сердечника якоря, передняя лобовая

часть на корпус коллектора, а задняя – на заднюю нажимную шайбу. Межвитковая изоляция проводников и секций, корпусная и покровная изоляция катушек класса В. Катушки обмотки якоря в пазовой части закреплены текстолитовыми клиньями, а в лобовых частях – с натягом обматываются стеклобандажной лентой.

 

Коллектор. Коллектор осуществляет коммутацию, то есть сохраняет постоянным направление тока в секциях обмотки якоря под каждым из главных полюсов.

Коллектор состоит из корпуса 4 и нажимного конуса 6, изготовленных отливкой из стали. Между ними располагаются 525, легированных серебром, медных коллекторных пластин 1 и между ними - столько же миканитовых пластин. Пластины изолируются от корпуса и конуса с боков миканитовыми манжетами (конусами) 7 и 3, а снизу - миканитовым цилиндром 2. Корпус и нажимной конус соединяются между собой болтами 5. Выступающая часть миканитовой манжеты 7, расположенной на нажимном конусе, с натягом бандажируется стеклобандажной лентой. Последний слой этой ленты покрывается электроизоляционной эмалью НЦ-929 или ГФ-92ХС до получения ровной, глянцевой поверхности. Эта часть коллектора называется изоляционной или миканитовый конус. Собранный коллектор напрессовывается по шпонке на цилиндрическую часть втулки якоря, устанавливается маслоотбойное кольцо 9 и закручивается корончатая гайка 10.

Нижняя часть коллекторных пластины имеют форму ”ласточкина хвоста”, обеспечивающая их надёжное крепление между корпусом коллектора и нажимным конусом (рис.24). В верхней части они имеют выступы, называемые ”петушками”. В их прорези, при сборке якоря, впаиваются секции катушки обмотки якоря и её уравнительные соединения. Для облегчения веса коллектора, что уменьшает центробежные силы, и для снятия напряжений, возникающих при нагревании коллектора, в них просверливаются отверстия. С обеих сторон коллекторной пластины снимаются фаски размером 0,2 мм ´ 45о и на 1,5+/- 0,1мм углубляются (продораживаютя) миканитовые пластины.

Щёточный узел. Щёточный узел служит для подвода тока через коллектор к обмотке якоря.

Основные элементы щёточного узла: поворотная траверса 1, пальцы кронштейнов 2 с изоляторами, щёткодержатели 4 и щётки.

Траверса служит для крепления щёточного аппарата и для настройки коммутации. Изготовлена в

виде стального разрезного кольца с зубьями по наружной окружности. В разрезе имеет разжимное устройство, которое служит для сжатия траверсы перед её поворотом и разжатия её в подшипниковом щите после его окончания. Зубья траверсы входят в зацепление с зубьями поворотной шестерни 6, которая закреплена при помощи валика около нижнего коллекторного люка. Его квадратный конец, выполненный под ключ-трещётку, выходит наружу остова. В подшипниковом щите положение траверсы зафиксировано фиксатором 5, расположенного около верхнего коллекторного люка, и двумя стопорными устройствами 7. На заводе изготовителе, после настройки коммутации, положение траверсы отмечается рисками на остове и на траверсе.

Пальцы кронштейна служат для крепления кронштейнов щеткодержателей. Палец состоит из стальной шпильки 1 с резьбой, опрессованной сверху пресс-массой АГ-4В и фарфорового изолятора 3, плотно насажанного на слой пресс-массы при помощи пасты АСТ-Т. Перед насадкой изолятора на выступ шпильки под ключ одевается миканитовая шайба. Пальцы ввернуты в траверсу по два рядом для крепления одного кронштейна.

Кронштейны служат для крепления щёткодержателей. Кронштейн 3 стальной, разъёмный и состоит из двух половин.

Кронштейн закрепляется на двух пальцах и обе его половины стягиваются одним болтом. На торцевой поверхности верхней половины имеется шпилька 4 и “гребёнка” для крепления щёткодержателя, а также резьбовые отверстия для крепления выводных проводов и перемычек между щёткодержателями. Щёткодержатели 2 служат для установки щёток. Щёткодержатель изго- товлен из кремнистой латуни. Имеет привалочную поверхность с овальным отверстием и “гребёнкой” для

крепления его на шпильке кронштейна при помощи гайки с пружинящей шайбой, окно для установки двух щёток 3 и нажимной механизм. Он включает в себя две пружины 1, работающие на растяжение и нажимные пальцы 4. Механизм обеспечивает постоянное давление на щётку независимо от её высоты и прекращает его при минимальной высоте. Натяжение пружин, которыми устанавливается давление на щётки, производится винтами 5. Медные, плетёные шунты обеих щёток крепятся винтом к корпусу щёткодержателя.

Щётки служат для создания скользящего контакта между коллектором и щёткодержателем.

Щётки электорографитированные, на сажевой основе, разрезные, с резиновыми амортизаторами, типа

ЭГ-61 размером 2 (8 ´ 50 ´ 60) мм. В каждый щёткодержатель устанавливаются две щётки.

Щётка состоит из двух половин 1, резиновых амортизаторов 2, медных плетёных шунтов 3 и припаянных к ним медных лужённых наконечников 4. Крепление медных шунтов в отверстиях щеток производится при помощи медного порошка методом конопатки. При этом переходное сопротивление между шунтом щёткой не должно быть более 1,25 Мом. В противном случае произойдет выгорание конопаточного порошка и перегорание медного шунта. Электрографитированные щётки, отличаются от ранее выпускаемых щёток типа ЭГ-2А, отсутствием зольности, что способствует образованию устойчивой политуры на рабочей поверхности коллектора и способствует повышению коммутационных свойств щёток.

Система вентиляции. Система вентиляции независимая. Охлаждающий воздух поступает через люк с коллекторной стороны, охлаждает коллектор и через пространство между его ребрами жёсткости проходит тремя путями:

· в воздушном зазоре между якорем и полюсами;

· через отверстия в сердечнике;

· через отверстия во втулке и вокруг её внутреннего диаметра;

Схема соединения обмоток. Тяговый электродвигатель типа ТЛ-2К1 двигатель последовательного возбуждения, поэтому его обмотки соединяются следующим образом:

· шесть катушек главных полюсов соединены последовательно и образуют обмотку главных полюсов (обмотку возбуждения). Она имеет выводы из остова с маркировкой К и КК..

· шесть катушек обмотки дополнительных полюсов, шесть катушек компенсационной обмотки и обмотка якоря соединены последовательно в следующей очерёдности: вывод Я, перемычка между плюсовыми щёткодержателями, плюсовые щётки, коллектор, секции обмотки якоря, коллектор, минусовые щётки, их щёткодержатели, перемычка между ними, катушки обмоток: ДП, КО, КО, ДП, КО, ДП, КО, КО, ДП, КО, КО, ДП, вывод ЯЯ.

Примечания:

· на схеме катушки дополнительных полюсов ДП обозначены нечётными номерами 1, 3, 5, 7, 9, 11, а катушки компенсационной обмотки обозначены буквами H, S, H, S, H, S;

· между собой обмотки возбуждения двух спаренных тяговых электродвигателей соединяются последовательно с обмотками якорей этих двигателей в силовой схеме электровоза при помощи кулачковых элементов тормозных переключателей.

· катушка главного полюса намотана на ребро из мягкой ленточной меди ЛММ, размерами 1,95 ´ 65 мм, изогнутая по радиусу для обеспечения прилегания к внутренней поверхности остова. Межвитковая изоляция выполнена из асбестовой бумаги в два слоя толщиной 0,2 мм и пропитана лаком КО-919 ГОСТ 16508-70. Корпусная изоляция выполнена из восьми слоев стеклослюдинитовой ленты ЛСЭП-934-ТП 0, 13 ´ 30 мм ГОСТ13184-78 с полиэтилентерефталантной пленкой на лаке марки ПЭ-934 и одного слоя ленты технической лавсановой термоусаживающейся толщиной 0,22 мм ТУ-17 ГССР8-79, наложенных с перекрытием в половину ширины ленты;

· катушка дополнительного полюса намотана из шинной меди размерами 6 ´ 20 мм. Межвитковая изоляция выполнена из асбестовых прокладок толщиной 0,5 мм, пропитанных лаком КО-919. Корпусная изоляция катушки такая же, как и катушки главного полюса;

· катушка компенсационной обмотки намотана из мягкой медной шинки ПММ размерами 3,28 ´ 22 мм. Межвитковая изоляция состоит из одного слоя стеклослюдяной ленты, уложенной с перекрытием половину ширины ленты. Корпусная изоляция выполнена из шести слоев стеклослюдинитовой ленты ЛСЭК-5-СПЛ толщиной 0,11мм ГОСТ13184-78 и одного слоя ленты технической лавсановой термоусаживающей толщиной 0,22мм ТУ-17 ГССР 8-78, уложенных с перекрытием в половину ширины ленты;

· секция обмотки якоря состоит из двух проводников, выполненных из медной ленты размерами

0,9 ´ 8,0 мм марки ЛММ и изолированных одним слоем с перекрытием в половину ширины стеклослюдинитовой лентой ЛСЭК-5-СПл толщиной 0,09 мм. Точно также изолирован каждый пакет из семи проводников. Корпусная изоляция пазовой части катушки состоит из шести слоев стоклослюдинитовой ленты ЛСЭК-5-СПл размерами 0,01´ 20 мм, одного слоя фторопластовой ленты толщиной 0,03мм и одного слоя стеклоленты ЛЭС толщиной 0,1 мм, уложенных с перекрытием в половину ширины ленты;

· уравнительные соединения изготавливают из трех проводников размерами 1´ 2,8 мм марки ПЭТВСД. Изоляция каждого провода состоит из стеклослюдинитовой ленты ЛСНК-5-СПл размерами 0,1´ 20 мм, одного слоя фторопластовой ленты толщиной 0,03мм. Вся изоляция уложена с перекрытием в половину ширины ленты. Изолированные провода соединяются в секцию одним слоем стеклоленты, уложенной с перекрытием в половину ширины ленты.

 

ВИДЫ РЕМОНТОВ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ И ИХ КРАТКАЯ

ХАРАКТЕРИСТИКА.

Правилами ремонта для тяговых электродвигателей установлены три вида ремонта: деповский ТР3, средний СР и капитальный КР. Пробег электровоза между каждым из них составляет 750 тыс. км.

Краткий перечень работ, выполняемый при деповском ремонте ТР-3:

· разборка электродвигателя без снятия полюсных катушек с сердечников, осмотр и ремонт остова, подшипниковых щитов, шапок МОП, их вкладышей. Ремонт механической части якоря. Магнитная дефектоскопия конусов вала и внутренних колец якорных подшипников;

· обточка, продорожка, снятие фасок и шлифовка коллектора. Ревизия щёточного узла.

· пропитка полюсных и якорных катушек, если сопротивление изоляции менее 1 МОм. и не восстанавливается после сушки, катушки были пропитаны при изготовлении или ремонте масленно-битумным лаком и

после смены ослабших бандажей якоря.

Пропитка полюсных катушек производится без снятия полюсов с остова, а якорных – без снятия клиньев в пропиточном лаке ФЛ-98.

После пропитки катушек и их сушки, покрытие их и остова изнутри электроизоляционной эмалью ЭП-91. Сборка, покраска остова снаружи и испытание электродвигателя на испытательной станции.

Примечание: на ТР3 у тяговых двигателей электровозов ЧС производится магнитная дефектоскопия карданного вала, его поводков, цапф, крестовин и корпусов игольчатых подшипников.

Краткий перечень работ, выполняемый при среднем ремонте СР: дополнительно к ТР3 произво-

дится:

· у полюсных катушек снятие корпусной изоляции. Осмотр межвитковой изоляции, замер омического сопротивления катушек и проверка их на межвитковое замыкание. Замена жёстких выводов на гибкие. Укладка новой корпусной изоляции, пропитка, сушка и покрытие электроизоляционной эмалью ЭП-91.

· у якоря снятие бандажа, если он ослаб, имеет ожоги дугой или расслоения. Осмотр видимых частей обмотки якоря и пайки в петушках. Двойная пропитка обмотки, сушка и покрытие эмалью ЭП-91. Сборка, покраска и испытание электродвигателя на испытательной станции.

Капитальный ремонт КР: ремонт всех узлов с полной разборкой и с доведением всех размеров до чертежных. Замена изоляции коллектора и изоляции катушек всех обмоток. Сборка, покраска и испытание электродвигателя на испытательной станции.

 

ПОНЯТИЕ ОБ ИСПЫТАНИИ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ.

Перед испытанием тяговых электродвигателей убеждаются в правильности установки щёток на нейтраль, проверяют свободность вращения якоря вручную. На холостом ходу проверяют работу коллекторно-щёточного узла при вращении якоря в обе стороны.

· замеряет омическое сопротивление обмоток при температуре 20 градусов окружающего воздуха. Его отклонение от номинального не должно быть более 10%;

· испытывают на нагревание обмотки при номинальном напряжении и часовом токе в течение 1 часа по методу возвратной работы

Предельно допустимые температуры в градусах для классов изоляции.

 

В F Н

Обмотка якоря 120 140 160

Обмотка полюса 130 155 180

Коллектор 95 95 105

 

 

Примечание: количество воздуха номинальное для тягового электродвигателя ТЛ-2К1 95 м 3/мин.

· проверяют частоту в обе стороны при часовом токе и номинальном напряжении. Отклонение частоты вращения должно быть не более +/- 3%;

· проводят испытание на повышенную частоту вращения. Для тягового электродвигателя ТЛ-2К1

2260 об./мин;

· проверяют электрическую прочность витковой изоляции в течение 5 мин, напряжение на 50% сверх номинального напряжения;

· проверяют биение коллектора. Оно допускается не более 0,08мм;

· проверяют коммутацию при вращении в обе стороны. Её проверяют в трех режимах:

- напряжение на коллекторе номинальное (1500 В), ток якоря двойной часовой 960 А, ток возбуждения номинальный;

- напряжение на коллекторе наибольшее (2000 В), частота вращения наибольшая для испытаний 2260 об/мин. Ток возбуждения наименьший, соответствующий ОВ4, то есть 36% от тока якоря;

- напряжение на коллекторе наибольшее (2000 В), ток якоря наибольший пусковой, ток возбуждения наименьший, соответствующий ОВ4.

· проверяют сопротивление изоляции обмоток относительно корпуса, которое должно быть не менее

3 МОм;.

· проверяют электрическую прочность изоляции переменным током в течение 1 мин напряжением: КР – 8800 В, СР-7000 В, ТР3 – 6000 В.

 

 

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ УКЛАДКИ И КРЕПЛЕНИЯ ОБМОТКИ ЯКОРЯ.

· на миканитовый манжет корпуса коллектора укладывают и закрепляют заранее изолированные уравнительные соединения. Их проводники с шагом по коллектору 1-176 заводят в прорези петушков коллекторных пластин;

· в пазы сердечника укладывают прокладки из стеклослюдинита, а на нажимную шайбу и уложенные уравнительные соединения – миканитовые прокладки.

· в пазы сердечника якоря с шагом 1-13 укладывают его катушки и их секции с шагом 1-2 заводят в прорези петушков коллекторных пластин. Между двумя сторонами различных катушек в пазу предварительно укладывают прокладки из слюдинита;

· в пазовой части катушки обмотки якоря закрепляют текстолитовыми клиньями;

· производят пайку секций обмотки якоря и уравнительных соединений;

· производят первичную пропитку обмотки якоря в пропиточном лаке ФЛ-98 и сушку ее в сушильных печах.

· на лобовые части катушек обмотки якоря с натягом укладывают стеклобандаж;

· производят вторичную пропитку обмотки якоря в этом же лаке, сушку, покрытие электроизоляционной эмалью ЭП-9, механическую обработку коллектора и динамическую балансировку якоря с обеих сторон.

Примечания.

Краткие сведения об обмотках якорей.

Обмотки якорей электрических машин электровоза выполняются двух видов:

· волновая обмотка(рис.32,34). Форма волновой обмотки в развернутом виде напоминает волну. В простой волновой обмотке секции, расположенные под различными полюсами соединены последовательно. Поэтому эту обмотку называют ещё и последовательной;

· петлевая обмотка (рис.32,33). Форма катушка петлевой обмотки напоминает петлю. В простой петлевой обмотке секции, расположенные под каждой парой полюсов, образуют параллельные ветви, потому ее называют еще параллельной.

Любая из этих обмоток разделяется щётками на параллельные ветви. В волновой обмотке, независимо от числа пар полюсов, их всегда две. В петлевой обмотке их число равно числу полюсов. Число параллельных ветвей и определяет область применения обмотки.

Сравнение обмоток по току. Наибольшая величина тока, которую можно пропустить по обмотке якоря, определяется его величиной в одной параллельной ветви. Чем больше параллельных ветвей, тем меньший по величине ток протекает в каждой из них (ток обмотки делится на их число). Поскольку число параллельных ветвей больше в петлевой обмотке, она способна пропустить больший ток, чем волновая обмотка. Эта обмотка применяется в тяговых двигателях электровозов серии

ВЛ11, (ВЛ11 м), ЧС и в генераторе преобразователя, работающих при больших токах.

Сравнение обмоток по напряжению. Величина напряжения, приложенная к обмотке, определяется количеством секций обмотки якоря в одной параллельной ветви. При одинаковом количестве секций в обмотках обоих типов, количество секций в одной параллельной ветви в волновой обмотке больше (делится на два). Поэтому эта обмотка подключается под большее напряжение (меньше падение напряжения на каждой секции), чем петлевая. Волновую обмотку применяют в двигателях вспомогательных машин, работающих при напряжении на коллекторе 3000 В.

Особенность петлевой обмотки. Особенность петлевой обмотки заключается в том, что каждая её параллельная ветвь расположена под определенной парой главных полюсов. Из-за того, что технологически нельзя изготовить все главные полюсы с одинаковой намагниченной силой и идеально выполнить воздушные зазоры между якорем и полюсами, в параллельных ветвях индуцируется различные по величине э.д.с.. Разность этих э.д.с. вызывает появление в параллельных ветвях обмотки якоря уравнительных токов. Эти токи, из-за малой величины сопротивлений параллельных ветвей, имеют значительную величину. Уравнительные токи, проходя через щетки, перегружают одни щётки и разгружают другие. Для отвода их от щёток применяют уравнительные соединения, которые соединяют точки обмотки якоря с одинаковым потенциалом.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПОВОРОТА ТРАВЕРСЫ.

· отсоединяют провода от кронштейнов двух верхних щёткодержателей и отводят их в сторону от траверсы;

· отворачивают болт фиксатора до выхода фиксатора из паза обоймы на остове;

· фиксатор разворачивают на 180 градусов и утопляют в паз обоймы во избежание зацепления за пальцы кронштейнов щёткодержателей и накладку при повороте траверсы;

· отворачивают на 3-4 оборота болты стопорных устройств;

· через нижний коллекторный люк, вращая шпильку разжимного устройства на траверсе в направлении на ”себя”, устанавливают щель в месте разреза не более 2 мм;

· поворачивая плавно ключём-трещёткой поворотную траверсу подводят к верхнему коллекторному люку два щёткодержателя со стороны вентиляционного люка, а затем остальные щёткодержатели, вращая траверсу в обратном направлении;

· при повороте траверсы через нижний коллекторный люк щеткодержатели подводят к люку в обратной последовательности;

Поворот траверсы в оба направления исключает попадание зуба поворотной шестерни в разрез траверсы.

После окончания осмотра или ремонта щёточного узла траверсу устанавливают по рискам. Закрепляют провода, отнятые от верхних кронштейнов, разжимают траверсу, вращая шпильку разжимного устройства “от себя”, наблюдая через верхний люк за совпадением фиксатора с пазом на траверсе и завертывают болты стопорных устройств до отказа.

ТРЕБОВАНИЯ К КОЛЛЕКТОРНО-ЩЁТОЧНОМУ УЗЛУ В ЭКСПЛУАТАЦИИ.

· коллектор должен иметь сухую, гладкую поверхность, темно или светло-орехового цвета (наличие поли-

туры), без следов кругового огня, задиров и царапин;

· глубина продорожки коллекторного миканита должна быть в норме и правильно должны быть фаски с коллекторных пластин;

· миканитовый конус должен быть чистым, гладким, без трещин в электроизоляционной эмали НЦ-929. Не иметь отслоенной этой эмали и следов ожога электрической дугой;

· траверса должна быть правильно установлена в подшипниковом щите и разжата;

· пальцы кронштейнов щёткодержателей должны быть прочно завернуты в траверсу. Их фарфоровые изоляторы должны быть чистыми, не иметь трещин, отколов, следов ожога дугой и не должны проворачиваться на пальцах;

· щёткодержатели должны быть правильно установлены относительно коллектора, обеспечивать нормальную работу щёток и давление на них. Не должны иметь следов ожогов дугой;

· щётки перед постановкой в щёткодержатель должны быть просушены и притёрты к коллектору. Не должны иметь трещин, отколов, обрывов медного шунта больше нормы. Щётки должны иметь нормальную высоту и правильно установлены в окнах щёткодержателей без перекосов и заеданий.

ВИДЫ ПОВРЕЖДЕНИЙ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И ИХ ХАРАКТЕРНЫЕ

ПРИЗНАКИ НА ЕГО КОЛЛЕКТОРЕ.

· оплавление меди коллектора по концам ламелей и петушкам, обгар миканитового конуса, обожжённая дугой глазурь изоляторов кронштейнов: следствие кругового огня по различным причинам;

· местный нагрев коллектора (посинение коллекторных пластин), при этом возможно выгорание изоляции катушки в пазу сердечника якоря: межвитковое замыкание в катушке обмотки якоря;

· подгорание двух смежных коллекторных пластин: обрыв секций обмотки якоря;

· задир коллектора: не закреплен медный шунт одной из щёток, падение щёткодержателя из-за неправильной установки, куржак на коллекторе (образуется в зимний период, если электровоз после поездки, оставлен с опущенными токоприёмниками);

· смазка на коллекторе: избыток смазки в моторно-якорном подшипнике или нарушен лабиринт задней крышки подшипникового щита;

· влага на коллекторе: неплотное прилежание люков, выдача электровоза из теплого стойла без просушки тяговых электродвигателей от калориферной установки.

БРАКОВОЧНЫЕ РАЗМЕРЫ КОЛЛЕКТОРНО-ЩЁТОЧНОГО УЗЛА В ЭКСПЛУАТАЦИИ.

ТЛ-2К1 АЛ-484еТ

· высота щётки мм………………………… менее 25 менее 21

·откол щётки % от площади…………………более 10 более 10

· обрыв жил медных шунтов %…………… более 15 более 15

·давление на щётку кг……………………… более 3,7 более 2,1

менее 3,0 менее 1,6

· разница этих давлений в

одном щёткодержателе или

щёткодержателях одной полярности % … более 10 более 10

· зазор между щёткой и щёткодержателем

по толщине щётки мм……………………… более 0,35 более 0,35

по ширине щетки мм более1 более 1

 

· расстояние между корпусом

щёткодержателя и рабочей

поверхностью коллектора мм……………… более 5 более 4

менее 2 менее 1,8

тоже самое до петушков мм……………… менее 4 менее 7

· глубина продорожки коллектора мм……….менее 0,5 менее 0,5

· биение коллектора мм……………………… более 0,1 более 0,1

· выработка коллектора мм………………… более 0, 2 более 0,2

(по разрешению начальника локомотивной службы до 0, 5 мм)

 

БРАКОВОЧНЫЕ РАЗМЕРЫ КОЛЛЕКТОРНО-ЩЁТОЧНОГО УЗЛА

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАШИН

 

Для двигателей ТЛ100М: НБ431П: ТЛ122: НБ110: НБ436В:

Дв. Генер

  • высота щетки мм. менее 30 30 30 16 20 25
  • зазор между щеткой и

щеткодержателем по толщине мм. более 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

  • зазор между щеткой и

щеткодержателем по ширине мм. более 0,9 0,9 0,9 0,9 0,8 0,8

  • расстояние от корпуса

щеткодержателя до рабочей более 5 5 5 4 2,5 2,5

поверхности коллектора мм. менее 2,5 2,5 2,5 2 2,5 2,5

  • тоже самое до петушков мм. более 5 4 3 4 5,5 12,5
  • нажатие на щетку кг. менее 1,2 1 1,2 2,75 1 0,75

более 1,5 1,5 1,5 3,2 1,2 0,1

  • глубина продорожки мм. более 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3
  • биение коллектора мм. более 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1

 

 

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОБМОТКАХ ЯКОРЕЙ.

Обмотки якорей электрических машин электровоза выполняются двух типов:

Волновая (катушка этой обмотки в развернутом виде напоминает волну). В простой волновой обмотке секции, расположенные под разными полюсами, соединены последовательно, поэтому эту обмотку называют еще и последовательной.

Петлевая (катушка этой обмотки напоминает петлю). В простой петлевой обмотке секции, расположенные под каждой парой полюсов, образуют две параллельные ветви, поэтому ее называют параллельной.

Любая из обмоток разделяется щетками на параллельные ветви.

При волновой обмотке, независимо от числа полюсов, их всегда две.

При петлевой обмотке число параллельных ветвей равно числу полюсов. Число параллельных ветвей обмотки и определяет область ее применения.

Сравнение обмоток по току. Наибольшая величина тока, которую можно пропустить по обмотке якоря, определяется величиной тока в одной параллельной ветви. Чем их больше, тем меньше ток в каждой из них (ток обмотки делится на их число). Поскольку число параллельных ветвей в петлевой обмотке больше, она может пропустить больший ток, чем волновая. Применяется в двигателе ТЛ-2К1 и в генераторе преобразователя НБ-436В, работающих с большими токами.

Сравнение обмоток по напряжению. Величина напряжения, приложенного к обмотке, определяется количеством секций обмотки в одной параллельной ветви. При одинаковом количестве секций в обоих типах обмоток, количество секций в одной параллельной ветви волновой обмотки больше (делится на два), поэтому эту обмотку подключают под большее напряжение, чем петлевую. Волновую обмотку применяют в двигателях вспомогательных машин, напряжение на коллекторе которых 3000V.

Особенность петлевой обмотки. Особенность этой обмотки заключается в том, что каждая ее параллельная ветвь расположена под определенной парой главных полюсов. Из-за того, что технологически нельзя изготовить все полюсы с одинаковой намагничивающей силой и выполнить строго одинаковыми воздушные зазоры между ними и якорем, в параллельных ветвях индуцируются различные по величине ЭДС. Разность этих ЭДС вызывает появление в ветвях уравнительных токов. Эти токи, из-за малой величины сопротивления параллельных ветвей, имеют значительную величину. Уравнительные токи, проходя через щетки, будут перегружать одни щетки и разгружать другие. Для отвода их от щеток применяют уравнительные соединения, которые соединяют точки обмотки якоря с одинаковым потенциалом.

 

ОСОБЕННОСТИ УСТРОЙСТВА ТЭД ЭЛЕКТРОВОЗА ЧС-2 ТИПА АЛ-484еТ.

Часовой режим длительный режим

Ток 495А 435А

Мощность 700квт 618квт

Частота вращения 680об/мин 720об/мин

Кпд 0,943 0,948

Максимальная частота вращения 1185об/мин

Двигатель имеет опорно-рамное подвешивание. Устройство его аналогично устройству двигателя типа ТЛ-2К, за исключением устройства якоря. Основные элементы: остов, два подшипниковых щита, шесть главных и шесть дополнительных полюсов, якорь, коллектор и щеточный узел.

Остов. В верхней части имеет два люка. С противоколлекторной стороны для входа охлаждающего воздуха, а с коллекторной стороны – для его выхода и осмотра коллектора. Кроме этого, для выхода воздуха служат и два нижних люка. Внутри остова приварены специальные рамки из полосовой стали для крепления катушек полюсов.

Полюс. Принципиально устроены также как и у ТЛ-2К1. Катушка главного полюса выполнена из шинной меди в два слоя и имеет 24 витка (по 12 витков), а катушка дополнительного полюса – в два слоя по 19 витков (по 10 и 9 витков). К началу и к концу катушек припаяны латунные наконечники в которые впаиваются соединительные кабели.

Якорь. Полый вал, два полых фланца, две нажимные шайбы, сердечник и обмотка. Полые фланцы закреплены к торцам полого вала болтами. На них напрессованы внутренние кольца моторно – якорных подшипников. Внутри полого вала расположен карданный вал с внутренней карданной муфтой, которая помещена в смазочную камеру. Смазка в камеру заправляется через трубку в глухой крышке подшипникового щита со стороны коллектора. Карданная муфта шлицами своего цилиндра входит в зацепление с зубьями, которые приварены изнутри полого вала. На наружную сторону полого вала напрессованы задняя нажимная шайба, сердечник и передняя нажимная шайба.

Сердечник шихтованный из листов электротехнической стали. Снаружи имеет87 пазов для катушек обмотки якоря, с торца 48 треугольных отверстий для охлаждения и центральное отверстие диаметром 500мм. по диаметру полого вала и углубление под шпонку.

Коллектор устроен аналогично ТЭД ТЛ-2К1, но имеет 522 медных и столько же пластин из амбирита (коллекторный меканит). Напрессовывается на переднюю нажимную шайбу.

Обмотка якоря. Петлевая, шаг по коллектору 1-2. Имеет 87 катушек. В катушке 6 секций, в секции 2 проводника. Обмотка имеет 174 уравнительных проводника, их шаг по коллектору 1-175. Крепление обмотки в пазах клиновое, а в лобовых частях проволочный бандаж.

Щеточный узел. Устройство аналогично устройству щеточного узла ТЭД типа ТЛ-2К1. Отличие в том, что траверса выполнена неразрезной, щеткодержатели имеют окна для установки трех щеток и у нажимных пальцев пластинчатые пружины.

У двигателя отсутствует компенсационная обмотка, однако он имеет хорошую коммутацию. Это обусловлено опорно – рамным подвешиванием, расчетом магнитной системы, увеличенными воздушными зазорами между якорем и полюсами, большим количеством уравнительных соединений.

 

ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДВИГАТЕЛЕЙ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАШИН

Двигатели МК типа НБ-431П, МВ типа ТЛ-110М и АМ-Д типа НБ-436В имеют одинаковое, за небольшим исключением, устройство.

Основные элементы: остов, два подшипниковых щита (у НБ-436В – один), четыре главных и четыре дополнительных полюса, якорь, коллектор, щеточный узел и вентилятор охлаждения.

Остов. Имеет цилиндрическую форму, лапы для крепления к фундаменту, коллекторный люк, окна для выхода охлаждающего воздуха и горловины для подшипниковых щитов.

Подшипниковые щиты. Имеют устройство аналогичное щитам ТЛ2К1, за исключением:

- у двигателей НБ-436В и НБ-431П вместо переднего упорного кольца установлены торцевые шайбы.

- с коллекторной стороны установлен фиксирующий, а с противоколлекторной стороны - плавающий роликовые подшипники.

- щиты с противоколлекторной стороны не имеют задней крышки, ее роль выполняет сам подшипниковый щит

- смазка ЖРО 200-250 гр., добавление по 20-30 гр. На ТР.

Якорь: вал, коллектор, передняя нажимная шайба, сердечник, задняя нажимная шайба, вентилятор (кроме НБ-431П), обмотка якоря. Вал якоря не имеет втулки, поэтому все элементы напрессовываются на вал по шпонке. Сердечник шихтованный, имеет 43 паза (у НБ-436В 49) для катушек обмотки якоря, три ряда вентиляционных отверстий, центральное отверстие под вал с углублением под шпонку, снаружи углубления под стеклобандаж. С обеих сторон сердечник сжат нажимными шайбами. Обмотка волновая. Корпусная и покровная изоляция катушек обмотки класса В. Крепление катушек по всей длине стеклобандажом. Коллектор имеет устройство аналогичное ТЛ2К1, но количество пластин 343.

Главные и дополнительные полюсы. Их устройство аналогично ТЛ2К1. Катушки намотаны из изолированного провода. Корпусная и покровная изоляция класса F «монолит». У НБ-431П изоляция съемная: стеклослюдинитовая и лавсановая лента.

Щеточный узел: траверса, на которой закреплены четыре стальных пальца, опресованных пресмассой АГ-4 с насаженными на них изоляторами. На пальцах закреплено по одному щеткодержателю с одной щеткой типа ЭГ-61 размером 10-25-50.

Вентиляция: воздух засасывается через отверстия в коллекторном люке, проходит в зазоре между полюсами и якорем, через вентиляционные отверстия в сердечнике и выходит через окна остова с противоколлекторной стороны. У НБ-431П вентиляция принудительная от МВ. Воздух подается через люк с коллекторной стороны и выходит через отверстия в подшипниковом щите с противоколлекторной стороны.

 

УСТРОЙСТВО И ДЕЙСТВИЕ ОБМОТОК ГЛАВНЫХ ПОЛЮСОВ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НБ-436В.

Главные полюсы двигателя. На сердечниках 39 главных полюсов расположены катушки двух обмоток. Катушка 40, соприкасающаяся с остовом, катушка независимой обмотки возбуждения (в дальнейшем – НОВ). Вторая катушка 41 – катушка обмотки последовательного возбуждения (в дальнейшем – ПОВ). Катушка НОВ изготовлена из изолированного провода прямоугольного сечения и имеет 234 витка. Катушка ПОВ также изготовлена из изолированного провода прямоугольного сечения и имеет 95 витков. Изоляция катушек класса F Монолит.

НОВ служит для создания основного магнитного потока главных полюсов и получает питание от цепей управления при включении кнопки Возбудитель. ПОВ выполняет роль защитной обмотки и включена в силовую цепь электродвигателя последовательно с обмоткой якоря. Магнитные потоки обеих обмоток имеют согласованное направление, поэтому магнитный поток каждого полюса равен Фгп=Фнов+Фпов.

Действие обмотки последовательного возбуждения. При возникновении короткого замыкания в контактной сети или в крышевом оборудовании электровоза (до быстродействующего выключателя) напряжение в контактной сети спадает до нуля. Прохождение тока по обмотке якоря и последовательной обмотке возбуждения прекращается, но так как главные полюса сохранили свой магнитный поток, созданный независимой обмоткой возбуждения, а якорь вращается по инерции, то двигатель переходит в режим генератора. Этот режим является для него опасным, так как цепь его обмотки якоря и последовательной обмотки возбуждения замыкается через место короткого замыкания и по ним протекает ток короткого замыкания. Однако, наличие обмотки последовательного возбуждения приводит к тому, что протекающий по ней ток короткого замыкания в направлении противоположном ранее протекаемому по ней току, создает сильный магнитный поток, направленный против магнитного потока независимой обмотки возбуждения. Происходит интенсивное размагничивание главных полюсов магнитным потоком, созданным током короткого замыкания и опасный режим прекращается.

Примечания:

· причиной разносного вращения является обрыв независимой обмотки возбуждения. В этом случае магнитный поток главных полюсов создается одной обмоткой последовательного

возбуждения, имеющей в своих четырёх катушках по 95 витков. Магнитный поток главных полюсов, из-за отсутствия магнитного потока независимой обмотки, резко уменьшается. Двигатель начинает работать в режиме глубокого ослабления возбуждения, что приводит к повышенной частоте вращения якоря и к разрушению обоих электромашин. Повышенная частота вращения прекращается при помощи реле оборотов 28, установленного на подшипниковом щите 26 генератора преобразователя (схемное обозначение РО12). Реле срабатывает при частоте вращения 1950 об/мин и выключает контактор, подключающий электродвигатель преобразователя к контактной сети;

· в подобном случае при переходе в режим генератора двигателя с последовательным возбуждением, процесс размагничивания главных полюсов происходит автоматически из-за изменения направления тока в его обмотке возбуждения;

Полюсная система генератора преобразователя. Полюсная система состоит из шести главных и шести дополнительных полюсов. На сердечниках 44 дополнительных полюсов расположены катушки 45, намотанные из изолированного провода прямоугольного сечения. Каждая из них имеет 8 витков из трёх, параллельно соединённых проводников. На сердечниках 14 главных полюсов расположены катушки двух обмоток. Первая катушка 17, соприкасающаяся с остовом – катушка обмотки независимого возбуждения, вторая катушка 18 – катушка обмотки противовозбуждения. Катушка обмотки независимого возбуждения изготовлена из изолированного провода прямоугольного сечения и имеет 230 витков. У генератора преобразователя на электровозах ВЛ11м эта катушка имеет 280 витков. Катушка обмотки противовозбуждения изготовлена из изолированной медной шины и имеет один виток из двух проводников. Изоляция катушек обоих полюсов класса F Монолит.

Обмотка независимого возбуждения служит для создания магнитного потока главных полюсов. Подключается к цепям управления при сборе схемы рекуперативного торможения. Величина тока в ней регулируется изменением величины сопротивления резистора в ее цепи (схемное обозначение R31) при перемещении тормозной рукоятки контроллера машиниста.

Обмотка противовозбуждения служит для стабилизации тока рекуперации при колебаниях напряжения в контактной сети, поэтому каждая из двух параллельных ветвей этой обмотки включена в одну их параллельных ветвей тяговых электродвигателей и по ней протекает ток рекуперации.

Схема соединения обмоток. Независимая обмотка имеет две параллельные ветви по три катушки в каждой, соединенные внутри генератора, и имеет выводы Н4 и НН4. Обмотка противовозбуждения имеет также две ветви по три катушки в каждой с выводами Н2 и НН2, и Н3 и НН3. Обмотка якоря соединяется с катушками обмотки дополнительных полюсов в следующей последовательности:вывод Я1.перемычка между минусовыми щёткодержателями, минусовые щётки, коллектор, секции обмотки якоря, коллектор, плюсовые щётки и щёткодержатели, перемычка между ними, шесть дополнительных полюсов, вывод ЯЯ2.

Примечание: на электровозах ВЛ11 и ВЛ11м с системой САУРТ у генератора преобразователя обмотка независимого возбуждения имеет также две параллельных ветви по три катушки в каждой, но каждая из них имеет свои выводы из остова с маркировкой Н5-НН5 и Н4 и НН4.

 

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ТОРМОЖЕНИЕ.

Принцип действия электрического торможения основан на принципе обратимости электрических машин, согласно ему каждая машина может работать как электродвигателем, так и генератором, то есть переходить из двигательного режима в генераторный режим и обратно. Электрическое торможение подразделяется на рекуперативное и реостатное. Рассмотрим принцип действия электрического торможения на примере рекуперативного торможения.

РЕКУПЕРАТИВНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ.

Для обеспечения рекуперативного торможения должны быть выполнены следующие условия:

· тяговый электродвигатель последовательного возбуждения невозможно перевести в режим генератора. Для работы таких электродвигателей в генераторном режиме их необходимо перевести на независимое возбуждение. Для этого обмотки возбуждения всех тяговых электродвигателей отключаются от обмоток якорей и подключаются к зажимам якоря генератора преобразователя;

· направление тока возбуждения в обмотках возбуждения должно соответствовать направлению тока в режиме работы двигателем;

· суммарная э.д.с. всех тяговых двигателей работающих в режиме генератора должна быть больше напряжения контактной сети на 80-100 вольт;

· электровоз должен работать в замкнутом контуре, т.е. между контактной сетью и рельсовой цепью должен быть включен потребитель: тяговая подстанция, принимающая электроэнергию, или электровоз, работающий в режиме тяги.

· схема рекуперативного торможения должна обеспечивать стабилизацию величины тока рекуперации при колебаниях напряжения в контактной сети.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПРОСТЕЙШЕЙ СХЕМЫ РЕКУПЕРАТИВНОГО

ТОРМОЖЕНИЯ С ПРОТИВОВОЗБУЖДЕНИЕМ ГЕНЕРАТОРА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ.

Одним из условий рекуперативного торможения, как указывалось выше, является стабилизация величины тока рекуперации при колебаниях напряжения в контактной сети. Это условие наиболее просто достигается в схеме рекуперативного торможения с противовозбуждением генератора преобразователя.

Простейшая схема рекуперативного торможения с противовозбуждением генератора преобразователя показана на рисунке.

Генератор такого преобразователя имеет на сердечниках главных полюсов катушки двух обмоток. Одна из них является катушкой обмотки независимого возбуждения (нов), другая – катушкой обмотки противовозбуждения (пов), Первая обмотка создает магнитный поток главных полюсов, вторая – стабилизирует величину тока рекуперации при колебаниях напряжения в контактной сети.

Перед сбором схемы рекуперативного торможения включается кнопка Возбудители. При её включении включается контактор КЗ и подключает обмотку независимого возбуждения (нов) двигателя АМ-Д преобразователя под напряжение цепей управления. После его включения включается К53, подключающий к контактной сети его обмотку якоря вместе с последовательной обмоткой возбуждения (пов). Двигатель начинает работать и вращать якорь генератора АМ-Г преобразователя.

При сборе схемы рекуперативного торможения силовыми контактами кулачковых элементов тормозного переключателя (на схеме не изображены) обмотка возбуждения ОВ тягового электродвигателя ТЭД отключается от обмотки якоря и подключается к зажимам якоря генератора АМ-Г преобразователя.

Затем, после включения контактора К62, к цепям управления через резистор R31 переменной величины подключается обмотка НОВ генератора АМ-Г преобразователя. Появляется магнитный поток главных полюсов генератора и э.д.с. на зажимах его якоря. Поскольку к ним подключена обмотка ОВ тягового двигателя ТЭД, то по ней от плюсового зажима генератора начинает протекать ток возбуждения Iв. Появляется магнитный поток главных полюсов двигателя и э.д.с. на его зажимах.

Подключение тягового электродвигателя к контактной сети и установление необходимой величины тока рекуперации.

Подключение тягового электродвигателя к контактной сети должно произойти тогда, когда величина его э.д.с. превысит напряжение контактной сети на 80-100 вольт. Для этого увеличивается э.д.с. генератора АМ-Г путём уменьшения величины сопротивления резистора R31 при перемещении тормозной рукоятки контроллера машиниста. При уменьшении его изменяются следующие электрические и электромагнитные величины:R31¯, Iнов­, Фнов­, Ег­, Iв.тэд ­, Фтэд ­, Етэд­ и когда Етэд превысит величину Uкс на 80-100 вольт при помощи линейного контактора (на рис.51 не изображён) произойдёт подключение двигателя к контактной сети. После чего образуется цепь тока рекуперации: плюсовой зажим якоря ТЭД, работающего в режиме генератора, силовые контакты БВ, токоприёмник, контактная сеть, схема тяговой подстанции или электровоза, работающего в режиме тяги, рельсовая цепь, обмотка ОПВ АМ-Г, минусовой зажим якоря ТЭД. После протекания тока по обмотке ОПВ магнитный поток главных полюсов генератора АМ-Г будет равен: Фг =Фнов-Фопв.

Для получения необходимых величин тока рекуперации и тормозного момента, который выражается формулой Мт =См Iр ф, вновь уменьшается величина сопротивления резистора R31. Все вышеуказанные электромагнитные электрические величины вновь увеличиваются, увеличивается ток рекуперации и тормозной момент тягового электродвигателя.

Стабилизация величины тока рекуперации при колебаниях напряжения в контактной сети.

При изменении величины напряжения в контактной сети стабилизация величины тока рекуперации происходит следующим образом. Допустим, что Uкс­, Iр¯, Фпов¯, Фг­.(Фг =Фнов-Фопв.), Ег ­, Iв тэд­,

Ф тэд­, Е тэд ­, Iр ­, т.е. за счет действия обмотки ОПВ генератора АМ-Г ток рекуперации сохранил свою прежнюю величину.

. РЕОСТАТНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ.

Для сбора схемы реостатного торможения тяговые электродвигатели отключаются от контактной сети и подключаются к тормозным резисторам (рис.52). В качестве таких резисторов используются пусковые резисторы. Реостатное торможение осуществляется только на параллельном соединении тяговых электродвигателей, так как на последовательно-параллельном и последовательном соединениях суммарная э.д.с. тяговых двигателей достигает величины опасной для электрооборудования электровоза.

Различают две системы реостатного торможения. Первая – с последовательным самовозбуждением, вторая – с независимым регулируемым самовозбуждением.

При переходе на реостатное торможение первоначальное появление генераторного тока в цепи двигателей вызывается э.д.с., возникающей из-за небольшого остаточного магнетизма главных полюсов тяговых электродвигателей. Для того, чтобы генераторный ток Iт не уничтожал остаточный магнетизм, его направление должно совпадать с направлением тока Iд, предшествующего тягового режима(рис.42,а). Это достигается переключением обмоток тяговых электродвигателей контактами реверсора (см. рис.52,б). Для регулирования величины тока Iт а, следовательно, и тормозной силы тяговых электродвигателей ступенями изменяется величина сопротивления резистора Rт с помощью контакторов 1-4.

При параллельном включении тяговых электродвигателей каждая из групп включается на отдельный резистор, а при включении на общий резистор – применяется перекрестная схема включения обмоток возбуждения электродвигателей (рис.52,в). Если по какой-то причине возрастает э.д.с. и ток в обмотках якорей одной пары двигателей, то соответственно увеличивается ток возбуждения другой пары, а значит – э.д.с. и ток в их обоих обмотках якорей.

 

. КЛАССИФИКАЦИЯ И УСЛОВИЯ РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ.

Электрическими аппаратами называются устройства, служащие для включения, выключения и регулирования то­ка в электрических цепях электровоза.

Аппараты электровоза работают в тяжёлых условиях: они подвергаются сильным сотрясениям, температура окру­жающего воздуха изменяется от -50 до +40°; на аппараты попадает пыль, влага, смазка; ток проходящий по аппаратам резко меняет величину; возможны частые и длительные перегрузки; напряжение превышает номинальную величину на 15-20 %, возможно приложение и коммутационных перенапряжений (коммутационные напряжения, это напряжения об­разующиеся при разрыве электрической цепи, имеющую большую индуктивность).

Аппараты электровозов должны иметь:

механическую прочность деталей;

электрическую прочность изоляции;

стойкость против перегрузок, тряски, атмосферных влияний;

защищённость от пыли и грязи;

по возможности взаимоза­меняемость и однотипность деталей;

простоту конструкции, удобство в эксплуатации и ремонте;

иметь минимальные габаритные размеры и вес;

должна обеспечиваться чёткость работы в любых атмосферных условиях.

В зависимости от назначения цепей, в которых устанавливаются аппараты, они подразделяются на аппараты:

• аппараты силовой цепи, включаемые в цепь тяговых двигателей;

• аппараты вспомогательных цепей, устанавливаемые в высоковольтную цепь электродвигателей вспомогательных машин и электрических печей;

• аппараты низковольтных цепей управления;

• измерительные приборы, приборы освещения и сигнализации, рейки зажимов, штепсельные разъёмы и розетки.

По типу привода аппараты подразделяются на аппараты:

• аппараты с ручным приводом: разъединители, кнопочные выключатели и т.д.;

• аппараты с электромагнитным приводом: электромагнитные контакторы, реле и т.д.;

• аппараты с электропневматическим приводом: электропневматические контакторы, переключатели групповые, кулач­ковые и т. д.;

По количеству приводимых в действие аппаратов подразделяются на аппараты:

• аппараты с индивидуальным приводом: пневматические и электромагнитные контакторы;

• аппараты с групповым приводом: групповой переключатель, кулачковые переключатели и т.д.;

По способу управления аппараты подразделяются на аппараты:

• аппараты с непосредственным управлением, например кнопочные выключатели (КУ);

• аппараты с косвенным (дистанционным управлением), например электропневматический контактор.

ПОНЯТИЕ ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ КОНТАКТЕ.

Контакты подразделяются по виду соприкосновения контактных по­верхностей и по исполнению.

По виду соприкосновения контактных поверхностей контакты бывают:

• точечные контакты (соприкосновение двух сферических поверхностей рисунок 1,а и рисунок 2,г). Применяются в аппаратах, работающих при малых токах.

• линейные контакты (соприкосновение двух цилиндрических поверхностей рисунок 1,б и рисунок 2,а, б, в), при которых сопри­косновение происходит по линии. Следует отметить, что линейное соприкосновение контактов имеет ограничение по длине (20-35 мм), так как при большей длине возникновение неровностей и перекоса контактов сильно изменяет вели­чину соприкосновения контактов по сравнению с расчётной. Линейные контакты применяются в аппаратах, работаю­щих при больших токах.

• плоские контакты (рисунок 1,в и рисунок 2,г), рассчитанные на большую площадь прилегания плоских поверхностей. Приме­няются в болтовых соединениях и в аппаратах, контакты которых редко изменяют своё положение.

Рисунок 1. Виды соприкосновения контактных поверхностей электрических контактов:

точечные (а); линейные (б); плоские (в).

 

• По исполнению контакты бывают (рисунок 2): г-образные (стопообразные), пальцевые, пластинчато-торцевые, мостиковые и клиновые.

Рис 2 Исполнение электрических контактов

 

 

Рисунок 3. Процесс включения контактов с притиранием:

а - выключенное положение, б - соприкосновение контактов, в - включенное положение

 

Раствор (разрыв контактов) это расстояние между рабочими поверхностями контактов в их выключенном по­ложении.

Провал (притирание) это расстояние, проходимое подвижным контактом от момента соприкосновения контактов вспомогательными поверхностями до их полного замыкания рабочими поверхностями. Производится притирающей пружиной.

Начальное контактное нажатие (давление) создается притирающей пружиной. В зависимости от типа аппарата оно находится в пределах 3.5 – 9 кг.

Конечное контактное нажатие (давление) создается электропневматическим или электромагнитным приводом в зависимости от типа аппарата оно должно быть и менее 14 – 27 кг.

Линия соприкосновения контактов должна быть не менее 80 % от общей площади контакта.

Раствор контактов определяют наименьшим расстоянием между контактами в разомкнутом положении. Измеряется угловым шаблоном, проградуированным в миллиметрах (рисунок 4 а и б).

Провал контактов в каждом из аппаратов измеряют в зависимости от конструкции контактной системы. Так измерение провала контактов у контакторов типа ПК и контакторных элементов групповых переключателей производят при включенном аппарате угловыми шаблонами на 12 и 14 градусов Угол отклонения держателя подвижного контакта от упора контактного рычага (Рис 5, а) равный 13±1 градус соответствует провалу контактов 10 – 12 мм

Провал контактов кулачковых элементов у кулачковых переключателей определяют в замкнутом положении контактов по расстоянию а (Рис 5, б). Расстояние «а» 7-10 мм соответствует

провалу 10-14 мм

 

а) б)

Рисунок 5. Определение провала контактов.

а) определение провала контактов контакторов типа ПК и контакторных элементов групповых переключателей б) - определение провала контактов кулачковых элементов к кулачковых аппаратов

ПОНЯТИЕ О ДУГОГАШЕНИИ В АППАРАТАХ.

Размыкание любой электрической цепи сопровождается образованием электрической дуги. Ее длина зависит от величины тока в цепи, состояния контактов и влажности окружающей среды. Образование дуги объясняется тем, что при снятии напряжения с катушки привода аппарата, давление контактов друг на друга ослабевает, переходное сопротивление между ними увеличивается. Это приводит к их нагреву а, следовательно, и к нагреву окружающего воздуха. Воздух вокруг контактов ионизируется, то есть становится токопроводящим, и потому при расхождении контактов между ними возникает электрическая дуга. Она вызывает подгар контактов, а при длительном её горении и большом токе в разрываемой цепи к оплавлению контактов и даже порче аппарата.

При расхождении контактов длина дуги увеличивается. Однако она будет гореть до тех пор, пока ее длина не достигнет критической. При большом токе критическая длина дуги принята 20 В/см. Таким образом, чтобы обеспечить разрыв дуги в аппарате, размыкающем цепь с напряжением 3000 В, нужно вытянуть дугу до 3000В / 20 = 150 см. Растянуть дугу до такой длины путем расхождения контактов не предоставляется возможным, поэтому в таких аппара­тах применяют специальные дугогасительные устройства

В зависимости от мощности дуги ее гашение производят различными способами

• увеличением длины дуги до критической длины выбором величины раствора контактов. Такой способ дугогашения применяется в аппаратах разрываемых цепи управления с небольшими по величине токами. К таким аппаратам относятся реле кнопочные выключатели, контроллер машиниста и т.п.;

• применение двойного разрыва дуги с охлаждением дуги снизу. Такой способ дугогашения применяется в контакторах МК-15-01 на электровозах ВЛ11 и в контакторах МК-009 на электровозах ВЛ11М;

• воздушное дутье, увеличением давления газов внутри предохранителей, из-за нагрева меловой засыпки песка или фибрового корпуса предохранителя;

• применением специального дугогасительного устройства состоящего из дугогасительной катушки и дугогасительной камеры. Такой способ дугогашения применяется в быстродействующем выключателе и контакторах силовой цепи тяговых электродвигателей и высоковольтной цепи вспомогательных машин, а также в низковольтных электромагнитных контакторов, применяемых в цепях управления, обладающими большой индуктивностью или по которым протекают большие токи.

В дугогасительных устройствах дуга рассматривается как проводник с током имеющей определенную длину и сечение и находящийся в магнитном поле создаваемом дугогасительной катушкой. Под действием электромагнитной силы, направление которой определяется по правилу «Левой руки» дуга из раствора контактов перемещается в сторону дугогасительной камеры и сбрасывается на ее дугогасительные рога. В зависимости от конструкции камеры она растягивается до критической длины, огибая лабиринтные перегородки, или разделяется на параллельные ветви, охлаждается о стенки камеры и погасает. При горении дуги в камере воздух и газы, выделяемые из стенок и перегородок камеры, нагреваются. Вытесненные дугой из камеры они ионизируют воздух над ней, поэтому дуга будет гореть вне пределов камеры и перебросится на заземляющие части. Для исключения ионизации воздуха над камерой в дугогасительных камерах, например БВ, или контакторах типа МК-010 на электровозах ВЛ11М, применяют деионные решетки. Они охлаждают нагретые дугой воздух и газы так как представляют из себя пакеты из тонких стальных пластин скрепленные текстолитовыми планками и установленные вверху дугогасительной камеры.

 

Рисунок 6. Дугогасительное устройство: схема дугогасительного устройства

(а) и взаимодействие магнитного потока дугогасительной катушки и дуги (б).

 






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных