Тяговый электродвигатель.

К тяговым электродвигателям предъявляются высокие требования. Они должны устойчиво переносить мороз, жару, быть защищенными от попадания пыли и влаги, выдерживать перегрузки, вызванные частыми пусками, ездой при переполненном вагоне и на подъеме, колебаниями напряжения в сети.

На трамвае применяют двигатели трех видов: последовательного возбуждения (рис.1,а),с обмотками подмагничивания, смешанного возбуждения (рис.1,б). В двигателях последовательного возбуждения меньшей частоте вращения соответствует больший потребляемый ток. Сила тяги прямо пропорциональна току. При трогании и начале разгона скорость мала, а сила тяги наибольшая. Двигатели с обмотками подмаг­ничивания их главных полюсов быстрее переходят в режим электричес­кого торможения, что дает более эффективное торможение электрическим тормозом даже при малой скорости. Двигатели смешанного возбуждения очень мало изменяют частоту вращения при изменении нагрузки.

Рис.1. Схемы соединения двигателей: а – последовательного возбуждения, б- смешанного возбуждения.

Устройство тяговых двигателей. Тяговый двигатель (рис.2) имеет неподвижный остов 1,на котором укреплены все части двигателя. Он служит одновременно магнитопроводом. Вращающаяся часть двигателя якорь 9.Ha остове болтами или шпильками крепятся четыре главных и четыре добавочных полюса 14с обмотками, два или четыре кронштейна 28для крепления щеткодержателей 27, в которые вставляют угольные щетки 29,подшипниковые щиты 8и 23с подшипниками 7 и 24. В нас­тоящее время выпускаются тяговые двигатели с остовом цилиндричес­кой формы.

Назначение главных полюсов — создание магнитного поля, необходи­мого для взаимодействия с ним проводников якоря, по которым проте­кает ток. Магнитное поле добавочных полюсов содействует ослаблению искрения щеток. Полюс имеет стальной сердечник, на который насажена обмотка в виде катушки из изолированного провода прямоугольного се­чения. Для уменьшения вихревых токов сердечник главного полюса набира­ется из листовой стали, покрытой лаком. Сердечник добавочного полюса из литой стали, но он меньше по размерам и поэтому действие вихревых токов в нем незначительно. Для более плотного крепления катушек на полюсе и лучшей их изоляции применяют прокладки. В последнее время изготовляют монолитные полюсы, на которых катушки несъемные - они закреплены на полюсе современными электроизоляционными мате риалами.

Угольные щетки, имея скользящий контакт с коллектором 25, созда­ют цепь от неподвижных проводников остова на обмотку 16 якоря. Щеткодержатель состоит из литого или штампованного корпуса, пружин и нажимных пальцев, передающих усилие от пружин на угольную щетку. Щеткодержатель тяговых двигателей имеет также устройство для регулирования нажатия. Для лучшего токопрохождения корпус щеткодержателя соединен с угольной щеткой медным гибким шунтом.

Якорь состоит из сердечника 15, обмотки 16., коллектора и вала 3. Сердечник якоря из пластин листовой электротехнической стали, изоли­рованных лаком, крепится на валу. В сердечнике предусмотрены венти­ляционные отверстия 4 для прохождения воздуха, охлаждающего якорь. В пазы сердечника укладывается обмотка якоря, выполненная в виде секций, закрепленных клиньями 11. На некоторых типах якорей для креп­ления клиньев делают бандажи из стальной проволоки. Выступающие из торцов сердечника части секций покрывают тканью, поверх которой накладывают веревочный бандаж 10. Бандаж покрывают электроэмалью.

Рис.2. Устройство тягового двигателя ТЕ-022:

1 -остов, 2, 17 - катушки полюсов, 3 - вал якоря, 4 - вентиляционные отверстия, 5 -выводные провода, 6 - фланец карданного вала и тормозного барабана, 7, 24 -роликоподшипники, 8, 23, - подшипниковые щиты, 9 - якорь, 10 - бандаж, 11 кли­нья, 12 - обмотка полюсов, 13 - болты, 14 - полюс, 15 - сердечник якоря, 16 - об­мотка якоря, 18 - "петушки", 19 — защитная сетка, 20 - миканитовый конус, 21 -"ласточкин хвост", 22 - ламели коллектора, 25 - контактная поверхность коллекто­ра, 26 - гибкие шунты, 27 - щеткодержатели, 28 - кронштейны щеткодержателей, 29 - угольные щетки, 30 - пружины щеткодержателей, 31 -нажимные пальцы, 32 -крышка коллекторного люка.

Коллектор служит для передачи тока от щетки к проводникам якоря. Он состоит из медных пластин, называемых ламелями, изолированных друг от друга и от сердечника миканитовыми пластинами и конусами 20. Контактную поверхность 25 коллектора протачивают на станке и шли­фуют. Чтобы щетки при работе не касались миканита, изоляционные плас­тины делают ниже примерно на 1 мм, выполняя продорожку коллектора. В части, расположенной со стороны сердечника, ламели снабжены выс­тупами — "петушками" 18, в которые впаивают концы проводников обмот­ки якоря. Внутренняя часть ламелей выполнена в форме "ласточкина хвоста" 21, что позволяет скреплять их при сборке коллектора. С торцов остова устанавливают подшипниковые щиты с роликовыми или шарико­выми подшипниками. В подшипниках с густой смазкой вращается вал якоря.

Двигатели последовательного возбуждения имеют четыре выводных провода 5, двигатели смешанного возбуждения с обмотками подмагничивания главных полюсов шесть. Провода выводятся: два от обмотки последовательного возбуждения, два от обмотки якоря, соединенной последовательно с обмоткой добавочных полюсов, и. два (в двигателях смешанного возбуждения или с подмагничиванием полюсов) от обмотки независимого возбуждения. Выводные провода подключают к зажимам вводных коробок, на которые подается ток от аппаратов высокого на­пряжения. Внутри остова провода соединяют обмотки катушек полюсов друг с другом, а также со щеткодержателями

Тяговый двигатель расстеган на работу при определенном номиналь­ном режиме, т. е. с определенными напряжением, током, частотой вращения и мощностью. При номинальном режиме двигатель работает в течение 10 ч без повышения температуры его частей сверх допустимой. Максимальным называется ток двигателя, который допускается в нем в течение 1 мин.

Вентиляция двигателей. При работе двигателя выделяется теплота. Чтобы двигатель не перегревался, его необходимо охлаждать. Двигатель с самовентиляцией охлаждается вентилятором, насаженным на вал якоря. При вращении вентилятора воздух из атмосферы проходит внутри остова и через вентиляционные каналы якоря, охлаждая двигатель. Двигатели с самовентиляцией охлаждаются лучше при большой скорости вагона, так как в этом случае быстрее вращаются вентиляторы. Двигатель же выделяет больше теплоты при большой нагрузке, а именно в момент трогания с места, в начале разгона, при въезде на подъем, т.е.при малой скорости. В этих случаях охлаждение двигателя часто недостаточно. Поэтому некоторые типы вагонов (например, Т-3) имеют более сложную систему охлаждения принудительную вентиляцию. В вагонах Т-3 два вентиля­тора на валу двигателя-генератора. Они засасывают воздух из атмосферы через жалюзи в левой стенке вагона и направляют по вентиляционным желобам. При этом воздушный поток делится на два: один охлаждает тяговые двигатели, второй — пускотормозной реостат. При принудитель­ной вентиляции может подаваться любое количество воздуха, необходи­мого для охлаждения двигателей независимо от режима их работы.

Электромеханическими характеристиками тягового двигателя назы­ваются зависимости частоты вращения n, вращающего момента М, коэффи­циента полезного действия η от тока якоря I. В некоторых случаях вместо частоты вращения удобнее брать скорость движения вагона ΰ, а вместо вращающего момента — силу тяги F. Чаще всего электромеханические характеристики тяговых двигателей представляют в виде графиков (рис. 78). В этом случае по горизонтальной оси откладывают значение тока I, а по вертикальной — остальные величины в соответствующем масштабе. На рисунке представлены характеристики для полного возбуждения дви­гателей (ПВ) и для ослабленного (ОВ).

Тактика технической характеристики двигателя

На вагонах типа 71-605, 71-608, 71-619 установлены 4 ТД последовательного – параллельного возбуждения типа ДК-259ГУ3 (последовательно–параллельной обмотки).

Д-электродвигатель; К-коллекторный; 259-серия разработанная заводом, модификация; Г-горизонтальный; У3-климатическое исполнение, умеренная зона.

Двигатели на ходовых режимах соединены по 2 последовательно в две группы, а группы параллельно,

Мощность двигателя -45 кВт;

Режим работы-550/275В;

Число обаротов-1200 об/мин. с изменением чистоты до 4050 об/мин.;

Тип обмотки - волновая;

Число коллекторных пластин -175;

Число щеткодержателей – 2;

Масса- 450 кг;

Подшипники со стороны коллектора - роликовый (3.032.310),со стороны вентилятора - шариковый (410).

Предельно изношенный диамогнит коллектора -225 мм;

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: