Тягові електродвигуни вантажних електровозів
Завантажити конспект в форматі “docx” ви можете в кінці опису.
Зміст:
Розглянемо конструкцію колекторного тягового електродвигуна пульсуючого струму на прикладі тягового електродвигуна НБ-418К6. Електродвигун встановлюється на електровозах змінного струму серії ВЛ40, ВЛ80 і по конструктивним особливостям схожий з тяговими електродвигунами ТЛ-2К електровозів постійного струму серій ВЛ10, ВЛ11 та ТД-810 електровозів нових серій 2ЕЛ4К, 2ЕЛ5К, 2ЭС5К. Годинна потужність двигуна становить 790 кВт; годинний струм — 880 А; тривала потужність — 710 кВт; тривалий струм — 800 А; номінальна напруга на затисках — 950 В. Вага тягового двигуна без шестерні — 4 350 кг. Коефіцієнт корисної дії — 0,91 …0,94.
Двигун виконаний для опорно-осьового підвішування і являє собою шестиполюсну компенсовану електричну машину з послідовним збудженням і незалежною примусовою системою вентиляції. Холодне повітря надходить в тяговий двигун з боку колектора через вентиляційний люк і виходить із двигуна з боку, протилежного колектору, нагору під кузов електровоза через спеціальний кожух. Спроектовано двигун для роботи на пульсуючому струмі від випрямної установки з включенням послідовно в ланцюг кожного тягового двигуна згладжуючого реактора (рис. 4.5).
Станина відлита зі сталі 25ЛІІ і призначена для розташування обладнання електродвигуна. В ньому розташовано шість головних та допоміжних полюсів, які формують магнітний потік. Остов має циліндричну форму із зовнішнім діаметром 1045 мм, внутрішнім — 910 мм. З торців в нього встановлені підшипникові щити з роликовими підшипниками та кришками з лабіринтовим ущільненням. Довжина остову по торцях горловин підшипникових щитів складає 955 мм, а по торцях моторно-осьових підшипників — 1035 мм.
З боку колектора горловина під посадку підшипникового щита має діаметр 760 мм, а з боку проти колектора — 862 мм (рис. 4.6). Зовні остов пофарбовано шаром ґрунтовки, а потім чорним або сірим лаком. Внутрішня частина фарбується електротехнічною емаллю зеленого, сірого або червоного кольору. Із зовнішньої сторони остів має два відливки для кріплення букс моторно-осьових підшипників (7), відливок для кріплення кронштейна підвіски двигуна, запобіжні відливки (8), відливок для коробки виводів (10), відливки транспортування і кантування остову (5) і двигуна при монтажі і демонтажі, кронштейни для кріплення кожухів зубчастої передачі.
В нижній частині остів має два зливальних отвори діаметром 20+0,62 мм. З боку колекторної камери в остові знаходиться вентиляційний люк (4), через який входить холодне повітря, а з боку проти колектора — люк і привалочні поверхні для кріплення спеціального кожуха, що утворює вихідний патрубок для повітря вентиляції. В остові передбачені два оглядових люки: один в верхній, інший в нижній частині проти колектора (6). Кришка верхнього люка має пружинний замок, за допомогою якого вона щільно притискається до остова.
Рис. 4.5 Тяговий електродвигун НБ-418К6:
1 – стрижень додаткового полюса; 2 – котушка додаткового полюса; 3 – щіткотримач; 4 – шпонка вкладиша моторно-осьових підшипників; 5 – вкладиші моторно-осьових підшипників; 6 – втулка якоря; 7 – шина щіткотримачівї; 8 – шайба; 9 – остов тягового двигуна; 10 – кришки нижнього оглядового люку; 11 – гайка вала ТЕД; 12 – шпонка шестерні; 13 – вал якоря ТЕД; 14 -ущільнення; 15 – валик обертового механізму траверси; 16 – лабіринтове кільце; 17 – кришка підшипника; 18 – підшипник; 19 -втулка, 20 – підшипниковий щит; 21 – балансуючий вантаж;
22 – конус натискний; 23 – болт фіксатора траверси; 24 – гайка втулки якоря; 25 – траверса; 26 – фіксатор траверси; 27 – колекторний болт; 28 – колектор 29 – вирівнювач; 30 – втулка колектора; 31 -склобандаж; 32 – компенсаційна котушка; 33 – котушка головного полюса; 34 – шпонка осердя якоря; 35 – осердя якоря; 36 -котушка якоря; 37 – заклепка осердя головного полюса; 38 – стрижень головного полюса; 39 – осердя головного полюса; 40 -болт головного полюса; 41 – прокладка головного полюса; 42 – компаунд; 43 – кожух; 44 – підшипниковий щит; 45 – втулка; 46 -лабіринтове кільце; 47 – натискна шайба; 48 – баранчик (гайка) кришки, 49 – кришка моторно-осьового підшипника; 50 – стопорна планка;
51 – болт букси моторно-осьового підшипника; 52 – кришка моторно-осьового підшипника; 53 – шапка моторно-осьового підшипника; 54 – трубка для заправки мастила; 55 – перехідний канал; 56 – перегородка; 57 – пробка для зливу мастила з камери запасу; 58 – пробка для зливу мастила з робочої камери; 59 – ґнотова пряжа; 60 – прокладка додаткового полюса; 61 -текстолітова прокладка; 62 – осердя додаткового полюса; 63 – заклепка осердя додаткового; 64 – болт додаткового полюса; А -вентиляційний патрубок з колекторної сторони; Б – вентиляційний патрубок зі сторони, протилежної коллектору.
Рис. 4.6 Остов тягового електродвигуна:1 – отвір для підшипникового щита; 2 – головний полюс; 3 – допоміжний полюс; 4 – вентиляційний люк; 5 – відливок для кантування; 6 – оглядовий лючок; 7 – відливки для кріплення букс; 8 – запобіжні відливки; 9 – кронштейн кріплення; 10 – відливок коробки виводів
Рис. 4.7 Схема комутації тягового електродвигуна НБ-418К6
Кришка нижнього люка кріпиться до остова одним болтом М20 і спеціальним болтом з циліндричною пружиною. Для кращого ущільнення на кришках люків передбачені повстяні прокладки. Головні полюси кріпляться до остову трьома болтами М30, додаткові прикріплені трьома болтами М20. Після встановлення в остов головних полюсів діаметральна відстань між ними повинна дорівнювати 669,5 мм, а між додатковими полюсами — 680,7 мм.
Рис. 4.8 Підшипникові щити тягового електродвигуна НБ-418К6: (зі сторони колектора — а; зі сторони, протилежної колектору — б) 1,7- втулки; 2, 9 – підшипниковий щит; 3 – кришка коробки; 4, 6, 8 -лабіринтові кільця; 5 – підшипникова кришка; а, м – отвори для видалення змазки; б – канал відпрацьованої змазки; в. г – камери відпрацьованої змазки; к, н – канал запресовки свіжої змазки
На торцевій стінці остову з боку колектора встановлені пристрої фіксації і повороту траверси. Міжкотушечні з’єднання закріплені до остову скобами. Виводи обмоток та щіток прокладені через гумові втулки, встановлені в спеціально виконані отвори в остові. Електричний монтаж коробки виводів виконаний подвійними проводами марки ППСТ перетином 95 мм2 з одним наконечником на два проводи. Наконечники закріплені на опорних ізоляторах (пальцях) із пресмаси АГ-4В.
В ізолятор з одного кінця запресована шпилька з різьбою М24х1,5, за допомогою якої він кріпиться до остову. Клемна коробка закрита склопластиковою кришкою з ущільнюючими гумовими клинами. Підшипникові щити відлиті зі сталі і мають отвори діаметром 320 мм для встановлення зовнішнього кільця підшипника марки 80-42330Л1М з циліндричними роликами. До щита прикручені підшипникові кришки (5) (рис. 4.8) з камерами і каналами системи змащення та ущільнювальними лабіринтовими кільцями (4, 6, 8).
Рис. 4.9 Головний полюс тягового електродвигуна НБ-418К6: 1 – остов; 2 – болт із немагнітної сталі, 3 – стрижень; 4 – шихтований сердечник; 5 – котушка полюса; 6 – компенсаційна обмотка; 7 – заклепка; 8 – сталева прокладка; 9 – ізоляція
Щити мають діаметри 760 мм з боку колектора і 862 мм із протилежної йому сторони. Для зняття щитів у фланцях знаходяться чотири отвори з різьбою М30 для вижимних болтів. Із зовнішньої сторони на щитах встановлені кронштейни з різьбою М30 для кріплення кожухів зубчастої передачі і камери для збору відпрацьованого змащення. З внутрішньої сторони щита з боку колектора у посадочне місце діаметром 720,5 мм встановлюється траверса зі щітковими апаратами.
В остов підшипникові щити запресовані з натягом і прикріплені до нього 12 болтами М20. Відливки щитів з внутрішньої сторони утворюють лабіринтові ущільнення. Головні полюси призначені для створення основного магнітного потоку і складаються із сердечника (4) (рис. 4.9), котушки (5) і деталей, призначених для кріплення котушки. Сердечник (4) головного полюса зібраний зі штампованих листів електротехнічної сталі товщиною 0,5 мм, покритих ізоляційним лаком, і зварних боковин товщиною 9 мм, набраних з листів сталі товщиною 1,5 мм.
У кожнім сердечнику порізано 6 пазів 13,5×44,5 мм для компенсаційної обмотки (6). Сердечник збирають на п’яти заклепках (7) діаметром 16 мм і двох заклепках діаметром 10 мм. В центрі сердечника встановлено сталевий стрижень (3) розміром 45×45 мм із трьома різьбовими отворами під болти кріплення 2 М30. Котушки головних полюсів (5) мають по 11 витків, намотаних на вузьке ребро з мідної шини розміром 4×65 мм.
Корпусна ізоляція котушок складається з п’яти шарів міканітової стрічки, покривна ізоляція — один шар склострічки, міжвиткова ізоляція — азбестовий папір, намотаний у два шари. До крайніх витків котушки припаяні вивідні шунти. Між котушкою і сердечником встановлюють пружинні сталеві рамки зі сталі товщиною 3 мм. Між остовом і полюсом встановлюють по одній сталевій прокладці товщиною 0,5 мм. У лобових частинах котушок між котушкою і сердечником встановлені ущільнюючі клини із пресмаси. Котушка по поверхні покрита електротехнічною емаллю.
Рис. 4.10 Основна — а), компенсаційна — б) котушки головного полюсу та котушка допоміжного полюсу — в) тягового електродвигуна НБ-418К6
Компенсаційна обмотка (рис. 4.10, б) складається із шести окремих котушок по шість витків, кожна з яких розташовується в пазах головних полюсів. Обмотку намотано з мідної шини розміром 4,4×35 мм таким чином, що в кожнім пазу розташовуються по два провідники. Корпусна ізоляція складається з чотирьох шарів слюдинітової стрічки і одного шару фторопластової стрічки. Покривна ізоляція з одного шару склострічки. Міжвиткова ізоляція складається з одного шару слюдинітової стрічки товщиною 0,1 мм. Виводи котушок припаяні до котушок міднофосфористим припоєм.
Рис. 4.11 Допоміжний полюс тягового електродвигуна НБ-418К6:
1 – остов. 2 – болт із немагнітної сталі; 3 – шихтований сердечник, 4 – стрижень, 5 – заклепка. 6 – текстолітова прокладка, 7 – обмотка полюса; 8 – латунний куток
Допоміжні полюси призначені для зменшення реакції якорю і складаються із сердечника (3), котушки (7), запобіжного кутка (8) (рис. 4.11). Сердечник полюса (3) шихтований, зібраний зі штампованих листів електротехнічної сталі товщиною 0,5 мм, покритих по обидва боки ізоляційним лаком, і боковин зі сталі товщиною 24 мм. Сердечник стягнутий двома заклепками (5) діаметром 8 мм. В центрі сердечника розташований сталевий стрижень (4) розміром 30×30 мм.
В стрижні передбачені три різьбових отвори під болти (2) М20 для кріплення сердечника до остову (1). На сердечник (4) полюса з боку остову встановлені гетинаксова прокладка (6) товщиною 7 мм і сталева — товщиною 2,2 мм. Обидві прокладки закріплені до сердечника полюса двома гвинтами М5. З боку якоря до сердечника з двох сторін приклепані кутки (8) з латуні, на які спирається котушка. Котушки допоміжного полюса (7) мають по вісім витків, намотаних з мідної шини, розміром 12,5×12,5 мм.
Стальний фланець товщиною 1,5 мм притискає котушку до остову. Корпусна ізоляція котушок складається з п’яти шарів міканітової стрічки товщиною 0,13 мм. Покривна ізоляція — один шар склострічки, накладеної з перекриттям половини ширини стрічки, міжвиткова ізоляція виконана з азбестового паперу. Виводи котушок додаткових полюсів з’єднані між собою мідною шиною товщиною 8 мм, а з котушками компенсаційної обмотки гнучким шунтом із проводу ПЩ.
До крайніх витків котушки міднофосфористим припоєм припаяно виводи. Між котушкою і сердечником встановлені запобіжні пружинні фланці. Котушка по поверхні також покрита електротехнічною емаллю. Якір тягового двигуна складається із сердечника, колектора та обмотки, покладеної в пази сердечника.
Рис. 4.12 Якір — а) з колектором — б) тягового електродвигуна НБ-418К6:
1 – фасонний болт; 2 – обмотка якоря; 3 – внутрішнє кільце підшипника; 4 – втулка лабіринтового ущільнення; 5 – задня натискна шайба; 6. 8 – передній бандаж зі склострічки; 7 – пластини колектора; 9 – вал; 10 – втулка; 11- сердечник; 12 – передня натискна втулка; 13 – міканітові прокладка; 14 – болт; 15 – півник колектора; 16 – натискний конус
Зовнішній діаметр якоря дорівнює 660 мм, довжина сердечника 385 мм. Сердечник (11) (рис. 4.12) набраний на сталеву втулку якоря (10), на кінці якої мається різьба М175х3 для гайки кріплення колектора. Сердечник якоря (11) набраний зі штампованих листів електротехнічної сталі товщиною 0,5 мм, покритих по обидва боки плівкою лаку, які насаджені на втулку з натягом. Крайні листи виконані зі сталі товщиною 1 мм і попарно зварені крапковим контактним зварюванням. При зборці сердечників штамповані листи орієнтують по направляючій шпонці.
Сердечник якоря (11) закріплений з однієї сторони задньою натискною шайбою (5), а з іншого боку — корпусом колектора (12). У сердечнику мається 87 пазів для розміщення обмотки 9,8×42,1 мм і 44 отвори діаметром 30 мм для проходу повітря вентиляції. Передня натискна шайба (12) об’єднана з втулкою колектора. Вал якоря закінчується конусами для посадки шестерень, в торцях має внутрішню різьбу М60 для фасонних болтів (1) кріплення шестерень.
На конусних поверхнях вала передбачені спеціальні канавки, призначені для знімання шестерень гідравлічним способом, і шпонкові канавки для встановлення муфт при іспитах двигунів на стенді. Колектор (7) аркового типу, набраний колектор з 348 мідних пластин. Колектор має діаметр робочої поверхні 520 мм і робочу довжину 121 мм. Пластини притиснуті натискним конусом (16), який закріплений до передньої (12) втулки болтами (14).
Колекторні пластини (7) виконані з міді з присадкою срібла і мають приварні півники з міді (15) розміром 4,69×74 мм, які припаяні до колекторних пластин міднофосфористим припоєм. півниках профризировані шліци шириною 1,9 мм для впаювання кінців котушок якоря. Для зменшення маси колекторних пластин в середній частині кожної з них мається отвір діаметром 30 мм. Пластини ізольовані одна від одної міканітовими прокладками товщиною 1,4 мм. Від втулки колектора (12) і натискного конуса (16) колекторні пластини (7) ізольовані міканітовими манжетами (13).
Рис. 4.13 Петльова обмотка якоря – а), укладка обмотки в паз – б) та схема укладки обмотки якоря тягового електродвигуна НБ-418К6:
1 – мідна шина, 2 – виткова ізоляція; 3 – міканітові прокладки; 4 – текстолітовий клин; 5 – покрівна ізоляція; 6 – загальна покрівна ізоляція; 7 – корпусна ізоляція; 8 – обмотка вирівнювання; 9 – пластини колектора
Обмотка якоря (1) (рис. 4.13) проста петльова, складається з 87 якірних котушок мідної шини розміром 3,53×6,9 мм по чотири шини в пазу (рис. 4.13, б), припаяних до півників колекторних пластин (9) з кроком по пазах 1 до 15, по колекторі 1 до 2 (виток обмотки припаюється до півника першої колекторної пластини, проходить через перший і п’ятнадцятий паз і припаюється до півника другої пластини, другий виток припаяний до другої пластини, проходить через перший и п’ятнадцятий паз і припаяний до третьої пластини і так далі). Ізоляція обмотки склослюдинітова.
Також вас може зацікавити:
Тягові електродвигуни пасажирських електровозів та електропоїздів (docx)
Під основною обмоткою намотано 58 котушок обмотки вирівнювання (8), перетином 1,68×4,7 мм, які впаяно до півників колектора кроком 1 до 117 при двох зрівнювачах на паз і ізольовано 50 витками склобандажної стрічки. Обмотка в пазах сердечника якоря закріплена клинами з текстоліту (4) товщиною 5 мм, а лобові частини обмотки закріплені 355…400 витками склобандажної стрічки. Ізоляція обмотки якоря тричі просочується в лаку, а зовнішня поверхня сердечника до півників покрита електроізоляційною емаллю.
Траверса тягового двигуна (1) (рис. 4.14) призначена для встановлення щіток (8) на геометричну нейтраль. Вона виготовлена зі сталі у вигляді розрізного кільця (рис. 4.14, а), по зовнішньому ободу має зубці, які входять в зчеплення з зубцями шестірні поворотного механізму. На траверсі закріплені шість пар сталевих пальців (2) з пластмасовою ізоляцією, на які закріплено кронштейни щіткотримачів (3). Траверса (1) в остові закріплюється фіксатором (16) (рис. 4.14, б), встановленим проти верхнього колекторного люка, і притиснута до підшипникового щита двома стопорними пристроями і розтискним пристроєм (5).
Розтискний пристрій (5) складається з двох шарнірів, закріплених гайками із шайбами на траверсі, шпильки і пружинного стопора. Один шарнір має отвір із правою різьбою, іншій — з лівою. В шарніри вкручена шпилька, що має шестигранник для обертання її ключем і зубчасте колесо для стопоріння. При обертанні шпильки відбувається розтиск або стиск траверси.
За допомогою розтискного пристрою (5) траверса (1) кріпиться в проточці підшипникового щита. Поворотний механізм траверси складається з валика, закріпленого в отворі на остові, і шестірні, закріпленої на валику. Валик має квадратну голівку з розміром 24×24 мм. Шестірня входить в зачеплення з траверсою. При обертанні валика ключем-тріскачкою шестірня повертає траверсу.
Рис. 4.14 Траверса – а) з пристроєм встановлення на нейтраль – б), кронштейн – в), щіткотримач – г): 1 – траверса; 2 – палець; 3 – корпус кронштейна щіткотримача; 4 – щіткотримач; 5 – розтискний пристрій; б – накладка; 7 -болт; 8 – щітка; 9 – натискні пальці; 10 – гвинт; 11, 12 – вісь; 13 – пружина; 14 – поворотна частина щіткотримача; 15 – підкладка; 16 – фіксатор; 17 – накладка
Провертати траверсу допускається тільки до місця, де вона має розріз. Траверса з’єднана з електричним колом двигуна наконечником з подвійним’проводом перетином 95 мм2. Кронштейн щіткотримача (2) (рис. 4.14, в) роз’ємний, складається з корпуса (3) і накладки (6), які за допомогою болта (7) М16 закріплені на двох ізоляційних пальцях (2) траверси. Щіткотримач (4) (рис. 4.14, г) складається з корпуса, що має три вікна для трьох пар графітно-мідних щіток (8) розміром 25×32 мм і трьох натискних пальців (9) з гумовими амортизаторами, які встановлені на поворотній частині кронштейна (14).
Зусилля натискання натискних пальців (9) на щітки (8) створюють три пружини розтягання (13), закріплені одним кінцем до осі (12), вставленої в отвір корпуса щіткотримача, а другим до гвинта (10) на поворотні частині (14) корпусу натискних пальців. Гвинт (10) дає можливість регулювати натискання пружини (13). З’єднання кронштейнів щіткотримачів між собою виконано ізольованими мідними шинами, що закріплені на траверсі сталевими скобами.
На електровозах постійного струму серій ВЛ10, ВЛ11 використовуються тягові електродвигуни ТЛ-2К1 виготовлення Тбіліського та Новочеркаського електровозобудівних заводів. Конструкція його схожа з конструкцією тягового електродвигуна НБ-418К6. Напруга на затисках двигуна — 1500 В; потужність годинного режиму — 670 кВт; потужність тривалого режиму — 575 кВт; струм годинного режиму — 480 А; струм тривалого режиму — 410 А; маса — 5000 кг. Тяговий двигун ТЛ-2К1 складається з остова (3), якоря (6), щіткового апарата (2) і підшипникових щитів (1,4) (рис. 4.16). Остов двигуна являє собою відливку зі сталі циліндричної форми і служить одночасно магнітопроводом.
До нього прикріплені шість головних і шість додаткових полюсів, поворотна траверса із шістьома щіткотримачами й щити з роликовими підшипниками, в яких обертається якір двигуна. Кришка (4) верхнього колекторного люка (рис. 4.16) укріплена на остові (6) спеціальним пружинним замком, кришка (9) нижнього люка — одним болтом М20 і спеціальним болтом із циліндричною пружиною, а кришка (9) другого нижнього люка — чотирма болтами М12. Для підведення повітря в остові є вентиляційний люк (10). Вихід
Рис. 4.15 Загальний вигляд тягового електродвигуна ТЛ-2К1: 1 – фасонний болт; 2 – вал якоря; 3 – трубка запресовки масла; 4, 9 – оглядові лючки; 5, 6 – вентиляційні отвори; 7 – букси моторно-осьових підшипників; 8 – моторно-осьові підшипники
повітря здійснюється з боку, протилежного колектору, через спеціальний кожух (5), укріплений на підшипниковому щиті та остові. Виводи із двигуна виконані кабелем площею перетину 120 мм2. Кабелі захищені брезентовими чохлами з комбінованим просоченням. На кабелях є ярлички з поліхлорвінілових трубок з позначенням Я, ЯЯ, К и КК. Вивідні кабелі Я и ЯЯ з’єднані з обмотками якоря, додаткових полюсів і з компенсаційною обмоткою, а вивідні кабелі К и КК з’єднані з обмотками головних полюсів.
Сердечники головних полюсів (13) (рис. 4.16) набрані з листової електротехнічної сталі товщиною 0,5 мм, скріплені заклепками і укріплені на остові чотирма болтами М24 кожний. Між сердечником головного полюса і остовом є одна сталева прокладка товщиною 0,5 мм. Котушка головного полюса (12), що має 19 витків, намотана на ребро з мідної шини 1,95×65 мм. Корпусна ізоляція складається з восьми шарів склослюдинітової стрічки з поліенфталантною плівкою на лаку та одного шару стрічки технічної лавсанової плівки.
Міжвиткова ізоляція виконана з азбестового паперу в два шари і просочена лаком. Для покращення робочих характеристик двигуна застосована компенсаційна обмотка, розташована в пазах головних полюсів і з’єднана з обмоткою якоря послідовно. Вона складається із шести котушок, намотаних з мідної шини 3,28×22 мм, і має 10 витків. В кожному пазу розташовано по два витки. Корпусна ізоляція складається із шести шарів склослюдинітової стрічки, одного шару фторопластової стрічки та одного шару склострічки. Виткова ізоляція має один шар склослюдинітової стрічки.
Компенсаційна обмотка в пазах закріплена клинами з текстоліту. Сердечники додаткових полюсів (10) (рис. 4.16) виконані з товстолистового прокату і укріплені на остові трьома болтами М20. Для зменшення насичення додаткових полюсів між остовом і сердечниками додаткових полюсів передбачені діамагнітні прокладки товщиною 8 мм. Котушки додаткових полюсів (9) намотані на ребро з мідної шини 6×20 мм і мають 10 витків кожна. Корпусна і покривна ізоляція цих котушок аналогічна ізоляції котушок головного полюса.
Міжвиткова ізоляція складається з азбестових прокладок товщиною 0,5 мм, просочених лаком. Згідно з ГОСТ 2582-81 виводи обмоток двигунів маркіруються таким чином: Я1, Я2 — початок і кінець обмотки якоря; С1, С2 — початок і кінець послідовної обмотки збудження; Н1, Н2 — початок і кінець незалежної обмотки збудження; Д1, Д2 — початок і кінець обмотки додаткових полюсів; К1, К2 — початок і кінець компенсаційної обмотки. Якір двигуна складається з колектора, обмотки, вкладеної в пази сердечника, набраного в пакет з лакованих листів електротехнічної сталі товщиною 0,5 мм, сталевої втулки, задньої і передньої натискних шайб та вала.
В сердечнику є один ряд аксіальних отворів для проходу повітря вентиляції. Передня натискна шайба одночасно служить корпусом колектора. Всі деталі якоря зібрані на загальній втулці коробчастої форми, напресованої на вал якоря, що забезпечує можливість його заміни.
Рис. 4.16 Тяговий електродвигун ТЛ-2К1:
1,4- підшипникові щити; 2 – щітковий апарат; 3 – остов; 5 – кожух; 6 – якір; 7, 11, 15 – кришки; 8 – букса; 9, 10 – котушка й сердечник додаткового полюса; 12, 13 – котушка й сердечник головного полюса; 14 – компенсаційна обмотка; 16 – схемний кронштейн; 17 – запобіжний приплив; 18 – вентиляційний люк
Якірні підшипники двигуна із циліндричними роликами типу 80-42428М. Зовнішні кільця підшипників запресовані в підшипникові щити, а внутрішні — на вал якоря. Підшипникові камери для запобігання впливу зовнішнього середовища й витоку змазки мають ущільнення. Якір має 75 котушок і 25 секційних зрівнювальних з’єднань. З’єднання кінців обмотки та клинів з півниками колекторних пластин виконано припоєм ПСР-2,5 на спеціальній установці струмами високої частоти.
Кожна котушка має 14 окремих провідників, розташованих по висоті в два ряди і по сім провідників у ряді. Вони виготовлені з мідної стрічки розмірами 0,9×8,0 мм і ізольовані одним шаром склослюдинітової стрічки. Корпусна ізоляція пазової частини котушки складається із шести шарів склослюдинітової і одного шару стрічки фторопластової склострічки.
Зрівнювані секційні виготовляють із трьох проводів розмірами 1×2,8 мм марки ПЭТВСД. Ізоляція кожного проведення складається з одного шару склослюдинітової і одного шару стрічки фторопластової товщиною 0,03 мм. Ізольовані проведення з’єднують в секцію одним шаром склострічки. В пазовій частині обмотку якоря кріплять текстолітовими клинами, а в лобовій частині — склобандажем.
Рис. 4.17 Схема укладки обмотки якоря тягового електродвигуна ТЛ-2К1
Колектор двигуна з діаметром робочої поверхні 660 мм набраний з мідних пластин, ізольованих друг від друга міканітовими прокладками. Від натискного конуса й корпуса колектор ізольований міканітовими манжетами та циліндром. Обмотка якоря має наступні дані: число пазів 75, крок по пазах 1-13, число колекторних пластин 525, крок по колекторі 1-2, крок зрівнювачів по колекторі 1-176. Щітковий апарат тягового електродвигуна складається із траверси (1) (рис. 4.18, а) розрізного типу з поворотним механізмом, шести кронштейнів (3) і шести щіткотримачів (4).
Конструкція траверси така сама, як в електродвигунів НБ-418К6. Щіткотримач (4) має дві циліндричні пружини (8), що працюють на розтягання. Пружини закріплені одним кінцем на осі, вставленій в отвір корпуса щіткотримача, іншим — на осі натискного пальця за допомогою гвинта (5), яким регулюють натяг пружини (8). В вікна щіткотримача вставлені дві розрізні графітно-мідні щітки (6) із гумовими амортизаторами. Кріплення щіткотримачів до кронштейна здійснено шпилькою й гайкою.
Рис. 4.18 Траверса і щіткотримач тягового електродвигуна ТЛ-2К1:
1 – траверса; 2 – палець; 3 – кронштейн; 4 – щіткотримач; 5 – регулювальні гвинти; 6 -щітка; 7 – поворотний кронштейн; 8 – пружина
Рис. 4.19 Схема комутації електродвигуна ТЛ-2К1
На вантажних електровозах постійного струму 2ЕЛ4, випуску Луганського заводу, вставлено тяговий електродвигун ДТК-800, годинною потужністю 800 кВт та напругою на колекторі 1500 В. На електровозах змінного струму 2ЕЛ5 та 2ЭС5К (Луганського та Новочеркаського заводів) встановлено тягові електродвигуни ДТК-820, годинною потужністю 820 кВт та напругою на затисках 1000 В (рис. 4.20). Електродвигуни збудовані в основному за однією конструкцією, базовим для них був тяговий двигун НБ-415, який встановлено на електровозах ВЛ85 Новочеркаського заводу.
Тяговий двигун виконаний для опорно-осьового підвішування. Він являє собою шестиполюсну компенсовану електричну машину, яка працює в режимі тяги як двигун з послідовним збудженням, а в режимі електричного електродинамічного гальмування — як генератор з незалежним регульованим збудженням. Двигун має незалежну систему вентиляції. Охолоджувальне повітря подається в тяговий двигун з боку колектора через вентиляційний люк і виходить із тягового двигуна з боку, протилежного колектору, нагору під кузов електровоза через спеціальний кожух.
Конструкція цього тягового двигуна відрізняється від конструкції електродвигуна НБ-418К6 наступним:
- Головні полюси електродвигуна ДТК-800 закріплені болтами М20, а двигуна ДТК-820 М30.
- Допоміжні полюси в обох двигунах закріплені болтами М16;
- Полюс має 8 пазів під компенсаційну обмотку:
- Котушка головного полюсу має 8 витків у двигуна ДТК-800 і 9 витків у ДТК-820;
- Ізоляція полюсів виконана з електроніта і має більш високий клас — «F», ізоляція якоря машини має клас «Н»;
- Сердечник допоміжного полюсу складається із двох частин і виготовлений з суцільного сталевого листа, обмотка полюсу двигуна ДТК-800 має 7 витків, а двигуна ДТК-820 — 5 витків;
- Компенсаційна обмотка електродвигуна ДТК-800 складається з 6 котушок по 11 витків і розташована в шести пазах по три витка та в двох по два витка, а у двигуна ДТК-820 складається з 6 котушок по 7 витків. В пазах полюса обмотка закріплена клиннями з склопластику.
- Якір обертається на підшипниках марки НО-42330Л1М.
- В якорі обмотка закріплена клиннями з склопластику. Кількість колекторних тягового двигуна ДТК-800 пластин становить — 516, крок обмотки якоря по пазах 1-22, по колектору — 1,5, крок вирівнюючої обмотки по пазах 1-173. На колекторі двигуна ДТК-820 кількість пластин становить — 348, крок обмотки якоря по пазах 1-15, по колектору — 1,5, крок вирівнюючої обмотки по пазах 1-115.
Рис. 4.20 Тягові електродвигуни ТДК-800, ТДК-820
1 – остов; 2 – траверса; 3, 5 – підшипникові щити; 4 – вал якоря; 6 – сердечник головного полюсу; 7 – компенсаційна обмотка; 8 – обмотка головних полюсів; 9 – обмотка допоміжного полюсу; 10 – сердечник допоміжного полюсу; 11 – моторно-осьовий підшипник
Тяговий двигун складається з моторно-осьових підшипників (11) (рис. 4.20) і, відповідно до рисунка 2, — з остову (1), траверси (2), підшипникових щитів (3) й (5), якоря (4). У додатковий полюс, розташований у районі моторно-осьових підшипників, установлені два датчики контролю температури обмоток тягового двигуна, проведення яких виведені в додаткову коробку виводів, розташовану на остові поруч із основною коробкою виводів.
Тяговий електродвигун ЕД-141У використовуються на електровозах постійного струму ДЕ1 Дніпропетровського виробничого об’єднання «Електровозобудування». Двигун має потужність 785 кВт при напрузі на колекторі 1500 В. Конструкція цього електродвигуна подібна вищеописаній конструкції колекторних двигунів. Остов двигуна циліндричної форми і має отвори під підшипникові щити, лючки огляду, подачі і виходу повітря вентиляції, а також відливки для кріплення кронштейну підвішування, клемної коробки і вкладишів моторно-осьових підшипників.
Передбачають також вушка для підйому двигунів краном, а також запобіжні кронштейни для запобігання падіння двигуна на колію при руйнуванні підвіски. Ущільнення вивідних кабелів і кріплення їх в місцях виходу із остова виконують гумовими втулками. Вивідні кабелі збираються в закріплених на остовах коробках, до яких під’єднуються монтажні проводи силового кола електровоза. В остов встановлено шість головних і шість додаткових полюсів, закріплених болтами.
Головки полюсних болтів заливають кабельною масою. У відливку остова двигуна встановлюються і моторно-осьові підшипники з польстерним змазуванням. Моторно-осьові підшипники (рис. 4.21) являють собою латунні вкладиш (19) і, залиті по внутрішній поверхні бабітом марки Б16 або Б. В цьому випадку мастило, яке знаходиться в кришці (шапці) підшипника, подається до поверхні осі притиснутим пакетом ґнотів (польстером) (10) з повсті. Польстер знаходиться в корпусі (13) і коробці (14). Головні полюси складаються з сердечників з розміщеними на них котушками обмоток збудження (6) (рис. 4.22).
Сердечники шихтовані, стягнуті заклепками (5) і закріплені болтами (3) полюсів до остова, які вгвинчені в стальні стрижні (2). У відкриті пази встановлено компенсаційну обмотку (1). Котушки обмоток збудження намотують з прямокутної міді «плазом». Міжвиткова ізоляція виконується у вигляді прокладки з азбестового паперу товщиною 0,2…0,5 мм. Корпусна ізоляція — склослюдинітова стрічка на каучуку, а покривна — електроізоляційна склострічка.
Рис. 4.21 Моторно-осьовий підшипник з польстерним змащенням:
1 – остов електродвигуна; 2 – корпус осьового підшипника; З – прокладка; 4 – кришка; 5 – болт, 6 – пружина фіксуюча; 7 – пружина; 8 – маслопокажчик; 9 – пробка зливна; 10 -пакет повстяних ґнотів; 11 – важіль; 12 – болт; 13 – корпус; змащувальної системи; 14 – коробка; 15 – болт; 16 -прокладка; 17 – вкладиш нижній; 18 – шпонка; 19 – вкладиш верхній; 20 – вісь колісної пари
Рис. 4.22 Головний полюс електродвигуна ЕД141У:
1 – компенсаційна обмотка; 2 – сталевий стрижень; 3, 8 -болт; 4 – сердечник; 5 – заклепка; 6 – котушка головного полюса; 7 – допоміжний полюс; 9 – прокладка діамагнітна; 10 – котушка допоміжного полюса; 11 – склопластикові клини
Котушки просочують термореактивним компаундом ЕМТ-1. Цей вид ізоляції, що одержав назву «Моноліт-2», забезпечує високу міцність, вологостійкість і добре відведення теплоти від міді котушки. Виводи котушок обмотки збудження виконують кабелем РКГМ або мідними шинами, а компенсаційної обмотки — гнучким проводом, сплетеним з мідних провідників ПЩ. Котушки компенсаційної обмотки захищені в пазах від механічних ушкоджень гільзами із електрокартону і закріплені склопластиковими клинами (11).
Сердечники додаткових полюсів (9) суцільні із сталі марки 25Л. Для розсічення магнітного кола між сердечником і остовом встановлена діамагнітна прокладка (7). Кріплення сердечника до остова виконано болтами з немагнітної сталі (8). Ізоляція котушок аналогічна котушкам головних полюсів. У тягового двигуна ЕД-141У застосовані щіткотримачі з заводними плоскими спіральними пружинами, які мають велику розгорнуту довжину. Тиск таких пружин регулюють поворотом їх валика і фіксують боковим штифтом.
Рис. 4.23 Якір тягового електродвигуна ЕД-141У:
1 – колекторний болт; 2 – балансувальний вантаж; 3 – передній конус колектора; 4 – колектор; 5 – вирівнювач; 6, 10 – передні й задні лобові частини обмотки якоря; 7 – натискна втулка колектора; 8, 11 – передня і задня натискні шайби; 12 – сердечник; 9 – склобандаж; 13 – коробка; 14 – лабіринтове кільце; 15 – вал якоря
Особливістю конструкції тягового двигуна є якір, який має коробчасту конструкцію. На вал якоря (15) (рис. 4.23) з натягом встановлюється коробка сердечника якоря (13), на шпонку якої з натягом встановлено шихтований сердечник (12). Сердечник стягнутий передньою (8) та задньою (11) натискними шайбами, стягнутими корончатою гайкою, навернутою на різьбову частину коробки. На шпонку коробки з натягом встановлено натискну втулку колектора (7), до якої болтами (1) прикручено передній конус колектора (3).
Між конусом (3) і втулкою (7) встановлено ущільнювальну прокладку (16). Колекторні пластини штампуються суцільно з «півниками». До «півників» колектора (4) припаяно петльову обмотку якоря (6) та вирівнюючи (5), які в пазах сердечника закріплені клинами, а у вільній частині склобандажною стрічкою. Для статичного і динамічного балансування на якорі передбачено вантажі (2).
Також вас може зацікавити:
Загальні відомості про електрорухомий склад (електропоїзди, електровози)
