ПЗ (Кукуренчук Д. А.) (1231325), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Сильный вред изоляции приносит влага вкупе с теплой [6]. Впитывание изоляцией влаги снижает её объемное и поверхностное сопротивления, в результате чего растет угол диэлектрических потерь и уменьшается электрическая прочность. Важным является то, что переувлажненные фрагменты изоляции обладают значительной диэлектрической проницаемостью, а в менее увлажненных фрагментах изоляции резко возрастает напряженность. Это вызывает межвитковые замыкания и пробои.

Главной причиной наличия влаги в электродвигателе НБ-514 является несовершенная система вентиляции (рисунок 1.6) [11], обусловленная тем, что обмотки лобовых частей якоря находятся в конце пути охлаждающего воздушного потока, поэтому воздух успевает нагреваться до того момента, как достигнет этих участков обмотки [11].

Рисунок 1.6 – Образование конденсированной влаги при осуществлении вентиляции ТЭД типа НБ-514

Если тяговый электродвигатель снаружи располагается под действием пониженных температур, то в зоне его задней прижимной шайбы начинает конденсироваться влага, и при остановке двигателя это приводит к переувлажнению лобовой части обмотки.

Также конденсации влаги способствует постановка электровоза в теплое помещение с непрогретыми до этого электродвигателями во время низких температур вне помещения.

Проникновение влаги в изоляцию лобовых части обмоток также объясняется несовершенством конструкции. Рабочая часть обмотки укладывается в пазы и предохраняется от радиального смещения клиньями из (стекло-) текстолита, в этих местах изоляция наиболее защищена от проникновения влаги [6]. Изоляция же в лобовых частях обмотки не имеет подобной защиты и поэтому подвержена образованию на ней влаги (рисунок 1.7).

Рисунок 1.7 – Участки проникновения влаги в паз из-за несовершенства конструкции обмоток якоря электродвигателя НБ-514: 1, 2 – зоны возможного проникновения влаги

Все это в конечном итоге приводит к межвитковому замыканию и пробою изоляции.

Возможное повреждение изоляции может происходить из-за вибрационных перегрузок, влияющих на ТЭД. Причинами вызывающими эти перегрузки могут быть силы механического и электрического происхождения [11].

Достаточно вредное воздействие на изоляцию оказывают химически активные вещества: щёлочи, кислоты и их ангидриды, находящиеся в окружающей среде. Разрушение изоляции также вызывают масла и пары растворителей. Пыль, находящаяся в окружающем воздухе, оказывает на изоляцию абразивное воздействие.

Все эти негативные факторы могут действовать на изоляцию в параллельном направлении, взаимно стимулируя друг друга.

2 АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

В данном разделе будет рассмотрена конструкция тяговых электродвигателей пульсирующего тока, а так же материалы из которых изготавливается изоляция.

2.1 Конструкция и описание работы тяговых двигателей пульсирующего тока НБ-514

Тяговые двигатели НБ-514 являются двигателями пульсирующего тока и предназначены для преобразования электрической энергии, получаемой из контактной сети, в механическую, передаваемую с вала тягового двигателя на колесную пару электровоза.

Техническая характеристика тяговых электродвигателей представлена в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Техническая характеристика тяговых электродвигателей НБ-514

По климатического исполнению двигателей попадают под категорию У1 в соответствии с ГОСТ 15150, что означает эксплуатацию в умеренном климате на открытом воздухе [3].

Тяговый электродвигатель исполнен для опорно-осевого подвешивания и является шестиполюсной компенсированной электрической машиной, работающей в режиме тяги как двигатель с последовательным возбуждением, а в режиме электрического рекуперативного торможения – как генератор с независимым регулируемым напряжением, и независимой системой вентиляции. Поток охлаждающего воздуха поступает в тяговый электродвигатель со стороны коллектора через вентиляционный люк. После чего охлаждающий воздух выходит из тягового двигателя НБ-514Б со стороны, противоположной коллектору вверх под кузов электровоза через специальный кожух, а из тягового двигателя НБ-514Е через окна в подшипниковом щите и два люка в остове, которые закрыты сетками [3].

Тяговый двигатель НБ-514 в соответствии с рисунком 2.1 состоит из моторно-осевых подшипников 1 и в соответствие с рисунком 2.2 – из остова 1, траверсы 2, подшипниковых щитов 3 и 5, якоря 4.

Для предохранения моторно-осевых подшипников качения от попадания в них пыли и влаги ось с подшипниками закрыта в соответствии с рисунком 2.1 крышкой 1, с помощью которой тяговый двигатель крепится к оси колесной пары. Крышка 1 запрессована в остов и закреплена восемью болтами М36x2, десятью болтами М24х2 и четырьмя штифтами.

Остов выполнен стальным литым цилиндрической формы и представляет собой одновременно магнитопровод и корпус электродвигателя. На нем крепятся шесть главных и шесть добавочных полюсов, а также подшипниковые щиты. У тягового двигателя НБ-514Е есть два люка закрытые сетками предназначенные для выхода вентилирующего воздуха.

Так же в остове имеются два люка предназначенные для осмотра коллектора и щеточного аппарата. Они расположены в верхней и нижней части остова. У коллекторных люков есть защитные крышки.

Рисунок 2.1 – Тяговый электродвигатель НБ-514Е

Крепление главных полюсов к остову осуществляется тремя болтами М30, а добавочных - тремя болтами М16. Применяются пружинные шайбы, установленные под головки болтов, чтобы не происходило самоотвинчивания.

Окончания обмоток выведены в коробку выводов через резиновые втулки. Соединительные зажимы зафиксированы на опорных изоляторах, именуемых так же пальцами. Вдобавок, под пальцы установлены пружинные шайбы, для предохранения от самоотвинчивания. Коробка с выводами прикрывается стеклопластовой крышкой и уплотнительными резиновыми клицами. Так же коробка с выводами защищена от проникновения пыли и влаги благодаря уплотнительным прокладкам из губчатой резины.

Рисунок 2.2 – Продольный разрез тягового электродвигателя НБ-514Е

Электрические соединения полюсных катушек изображены на схеме показанной на рисунке 2.3. Компенсационные катушки соединяется между собой и с катушками добавочных полюсов посредством пайки. Также пойкой соединяют катушки главных и добавочных полюсов. С помощью скоб межкатушечные соединения крепятся к остову [7].

Главный полюс показан с рисунке 2.1 и состоит из катушки 4, сердечника 6 и деталей крепления. Сердечник изготовлен шихтованным из штампованных листов электротехнической стали и стянут заклепками. Каждый сердечник имеет восемь пазов открытой формы, предназначенных для размещения катушек компенсационной обмотки.

Рисунок 2.3 – Электрическая схема соединений полюсных катушек

Катушка главного полюса имеет девять витков намотанной на ребро мягкой медной шины. Крайние витки катушек имеют припаянные выводы из гибкого медного провода. Корпусная изоляция изготавливается из слюдинитовой ленты, а междувитковая – из асбестовой электроизоляционной бумаги.

Катушка 1 крепится в соответствии с рисунком 2.4 на сердечнике полюса 2 при помощи алюминиевых планок 3, клиньев 4 и регулировочных прокладок 5. Стопорение планки 3 и клина 4 обеспечено упорами 6 и отогнутым усом А. Поверхность катушки, приложенная к остову, имеет приклеенные прокладки изготовленные из электронита. Это гарантирует защиту изоляции катушки от повреждений и плотного зажатия катушки между наконечником полюса и остовом. Полюс с закрепленной на нем катушкой обработан в эпоксидном компаунде, и представляет собой единый монолитный блок после выпечки.

Рисунок 2.4 – Главный полюс

Дополнительный полюс представлен на рисунке 2.1 и состоит из катушки 3 и сердечника 2. Сердечник полюса выполнен по высоте из двух частей, изготовленных из стального листа. На часть сердечника, расположенную со стороны якоря, крепятся латунные наконечники, устанавливается катушка и закрепляется алюминиевыми планками, выполняющими одновременно роль второго воздушного зазора [3].

Катушка дополнительного полюса имеет пять намотанных на ребро витков изготовленных из мягкой медной шины. Выводы из гибкого медного провода припаяны крайним виткам катушки. Корпусная изоляция, так же как и у главных полюсов, изготавливается из слюдинитовой ленты, а междувитковая – из асбестовой электроизоляционной бумаги. Полюс с катушкой обработан в эпоксидном компаунде, и представляет собой единый монолитный блок после выпечки.

Компенсационная обмотка в соответствии с рисунком 2.1 состоит из шести отдельных катушек 5, в каждой из которых по семь витков мягкой медной проволоки. Корпусная и междувитковая изоляции выполнены из слюдинитовой ленты, покровная – из ленты стеклянной. От механических повреждений изоляции катушек защищена пазовой изоляцией. Выводы катушек – шунты из гибкого медного провода. Расположение катушек производится в пазах сердечников главных полюсов и они фиксируются в них клиньями из профильного стеклопластика.

Якорь в соответствии с рисунком 2.2 состоит из сердечника, вала, коллектора и обмотки, уложенной в пазы сердечника.

Сердечник посажен на втулку вала якоря и состоит из штампованных листов электротехнической стали. Сердечник зафиксирован с одной стороны нажимной шайбой, с противоположной стороны – втулкой коллектора. В сердечнике якоря предусмотрены пазы, предназначенные для расположения обмотки и аксиальные отверстия для прохождения потока охлаждающего воздуха.

На выпирающем конце втулки якоря находится резьба для расположения гайки крепления коллектора. Втулка якоря дает возможность выпрессовки и смены вала без полной разборки якоря.

Коллектор представлен на рисунке 2.5 и содержит нажимной конус 1, скрепляющие болты 2 с уплотняющими шайбами 3, изоляционные манжеты 4 и 8, комплект медных и изоляционных пластин 5, изоляционный цилиндр 6 и втулку коллектора 7.

Медные пластины изолированы друг от друга изоляционными прокладками, а от втулки и нажимного конуса – изоляционными манжетами и цилиндром. Герметичность коллекторной камеры А обеспечивается за счет двух уплотнительных замков Б и В, которые наполнены уплотнительной замазкой. Для надежной фиксации коллектора его насаживают на втулку якоря с натягом, а также дополнительно фиксируют гайкой [3].

Характеристики

Список файлов ВКР