ДП 190303.65.12.152.ПЗ (1232038), страница 3
Текст из файла (страница 3)
- в моноблочном исполнении;
- с монолитной изоляцией;
- с немонолитной изоляцией.
В первом случае катушку вместе с главным полюсом заливают компаундом и сушат в печах.
Во втором случае катушку после компаунда сушат отдельно. В немонолитном исполнении катушку пропитывают термопластичным компаундом.
Для улучшения крепления катушки между ней и полюсом вставляют волнообразную прокладку, которая сжимает катушку. Крепление главных полюсов к остову осуществляется болтами с пружинными шайбами.
Добавочные полюса устанавливаются между главными полюсами и служат для улучшения условий коммутации.
В современных тяговых двигателях пульсирующего тока сердечники выполняют набором из листов электротехнической стали.
Для двигателей постоянного тока сердечники выполняют цельными из стального проката. Иногда между остовом и сердечником добавочного полюса делают диамагнитную прокладку.
Катушка добавочных полюсов наматывается на узкое ребро. Изоляция витков и катушки в целом аналогична катушке главных полюсов. Внешний вид добавочного полюса показан на рисунке 2.10.
а б
Рисунок 2.10 –Добавочный полюс тягового двигателя: а – катушка дополнительного полюса; б – сердечник дополнительного полюса
2.1.7 Компенсационная обмотка
Компенсационные обмотки в машинах постоянного тока устанавливают для компенсации действия реакции якоря по поперечной оси. Обычно обмотка используется только в электрических машинах большой мощности.
Обмотка состоит из шести отдельных катушек, в каждой из которых по семь витков мягкой, медной проволоки марки ЛММ [2]. Корпусная и межвитковая изоляция выполнены из слюдовитой ленты, покровная – из стеклянной ленты. От механических повреждений изоляция катушек защищена пазовой изоляцией. Готовую катушку при монтаже остова укладывают в открытые пазы сердечников главных полюсов, затем закрепляют клиньями. Катушки подсоединяют по схеме соединений остова гибкими (из медных плетеных проводников типа ПЩ) или жесткими шинными выводами. Применение гибких выводов практически исключает их повреждение в эксплуатации, что существенно повышает надежность двигателя. Вид компенсационной обмотки представлен на рисунке 2.11.
а б
Рисунок 2.11 – Компенсационная обмотка из программы SolidWorks: а – вид справа; б – вид спереди
2.1.8 Траверса, щеткодержатель, щетки
Траверса необходима для закрепления щеткодержателей [3]. Разрезная, выполняется из стали, имеет по наружному ободу зубчатый венец, входящий в зацепление с зубьями поворотного механизма.
На траверсе 1 закреплены шесть кронштейнов 2 с изоляционными пальцами 3, шесть щеткодержателей 4 и соединяющая их между собой, изолированная шина 5. В двигателе, траверса закреплена фиксирующим и двумя стопорными устройствами, а так же разжимным устройством. Общий вид траверсы изображен на рисунке 2.12.
Разжимное устройство, расположенное на траверсе против нижнего коллекторного люка, позволяет обеспечивать зазор в месте разреза кольца 4–7,5 мм в рабочем положении и не более 2 мм, когда требуется осуществлять проворот траверсы для осмотра щеткодержателей и смены щеток. С помощью разжимного и двух стопорных устройств траверсу крепят в подшипниковом щите. В рабочем положении траверса должна быть разжата, а щеткодержатели подключены к электрической схеме полюсных катушек тягового двигателя.
Рисунок 2.12 – Общий вид траверсы: 1 – траверса; 2 – кронштейн; 3 – изоляционный палец; 4 – щеткодержатель; 5 – изолированная шина; 6 – разжимное устройство
Разжимное устройство состоит из двух шарниров, закрепленных гайками с шайбами, шпильки и пружинного стопора. Один шарнир имеет отверстие с правой, другой – с левой резьбой. В шарниры вкручена шпилька, имеющая шестигранник для вращения ее гаечным ключом и зубчатое колесо для ее стопорения. При вращении шпильки происходит разжатие или сжатие траверсы в диаметральном направлении. В рабочем положении траверса должна быть разжата на максимальный диаметр.
Поворотный механизм траверсы состоит из шестерни и валика, закрепленных на остове. Шестерня входит в зацепление с зубьями траверсы. Валик имеет квадратную головку. При вращении валика специальным ключом шестерня поворачивает траверсу.
Фиксирующее устройство траверсы состоит из подкладки, накладки с пазом для входа фиксатора и фиксатора. Накладка прикреплена к траверсе двумя болтами. Имеющиеся в накладке пазы позволяют при установке траверсы на геометрическую нейтраль, накладку перемещать. Контроль установки траверсы на геометрическую нейтраль, в эксплуатации, производят по совпадению нанесенных на остове и траверсе, в районах верхнего и нижнего коллекторных люков, отметок.
Кронштейн щеткодержателя, в соответствии с [3], разъемный, состоит из корпуса и накладки, которые с помощью болта закреплены на двух изоляционных пальцах, установленных на траверсе. Щеткодержатель крепится к кронштейну шпилькой и гайкой с пружинной шайбой. Фиксация щеткодержателя в осевом направлении относительно петушков коллектора осуществляется специальной шайбой, помещенной на шпильке крепления щеткодержателя. На сопрягаемых поверхностях кронштейна и щеткодержателя для более надежного их соединения выполнена гребёнка, которая одновременно позволяет выбрать и зафиксировать определенное положение щеткодержателя в радиальном направлении относительно рабочей поверхности коллектора.
Щеткодержатель в соответствии с рисунком 2.13. состоит из корпуса 1, имеющего три окна для щеток 2, и трех нажимных пальцев 3 с резиновыми амортизаторами. Щетки 2 изготовлены из графита марки ЭГ61А. Параметры щетки приведены в таблице 2.6. Корпус и пальцы отлиты из латуни. Нажатие нажимных пальцев 3 на щетки 2 создают три цилиндрические пружины 4. С помощью винтов 5 осуществляется регулировка усилия нажатия пружин.
Таблица 2.6 – Параметры щетки ЭГ61А
| Марка графита | Твердость | Удельное электрическое сопротивление мОм·м | Коэффициент трения кг/см2 | Давление на щетку |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| ЭГ-61А | 20–65 | 36–72 | 0,17 | 0,35–0,5 |
Рисунок 2.13 – Щеткодержатель: 1 – корпус; 2 – щетка; 3 – нажимной палец; 4 – пружина; 5 – винт
2.1.9 Остов
Остов тяговых двигателей постоянного и тока является магнитопроводом и одновременно несущим корпусом для подшипниковых щитов и полюсной системы (рисунок 2.14). Как правило, остов выполняется литым из стали 25Л [2]. Его толщина выбирается исходя из необходимой магнитной индукции. Там, где магнитный поток не проходит, толщина остова на 15–20 миллиметров меньше. Длина остова это полуторакратная длина главного полюса. С наружной стороны имеются приливы для крепления моторно-осевых подшипников, люков и прочих узлов. Со стороны коллектора имеется вентиляционный люк, а также люк для регламентных работ с коллекторно-щёточным аппаратом. К внутренней поверхности крепятся главные и добавочные полюса. Главные полюсы крепят к остову тремя болтами МЗО, а добавочные – тремя болтами М20 из немагнитной стали, которые маркированы на торце головки конусным углублением. Для предохранения от самоотвинчивания под головки болтов установлены пружинные шайбы. В целях исключения попадания влаги внутрь двигателя головки болтов в верхней части залиты битумным компаундом.
а б
Рисунок 2.14 – Вид остова тягового электрического двигателя НБ-514Б из программы SolidWorks; а – вид спереди; б – вид справа
2.2 Воздушные потоки
2.2.1 Общие сведения о системах вентиляции
Все потери в двигателе в конечном счете превращаются в тепло, которое необходимо отводить от частей машины, чтобы не вызвать перегрева и тех явлений о которых упоминалось выше. В настоящее время для тяговых двигателей используют воздушное охлаждение.
Для тяговых электрических машин установленных на электроподвижном составе используют различные способы вентиляции, которые можно классифицировать по нескольким признакам.
В зависимости от места установки вентиляторов и способов их вращения различают системы:
- независимой вентиляции;
- самовентиляции;
- смешанной вентиляции.
При независимой вентиляции, вентилятор устанавливается вне вентилируемой машины и приводится во вращение специальным двигателем. Как правило, это машина переменного тока мощностью 30–100 кВт [2].
При самовентиляции вентилятор устанавливается на якоре вентилируемой машины и является элементом ее конструкции. Система смешанной вентиляции предполагает совместное использование обоих способов. Применяется она чрезвычайно редко.
Прежде чем рассматривать подробности каждого вида вентиляции хотелось бы несколько слов сказать о том, как выбирается каждый вид.
Принято считать, что независимую вентиляцию удобно использовать на электровозах, а самовентиляцию на электропоездах. Это обусловливается режимами их работы. Электровоз на крутых затяжных подъемах реализует большие токи с низкой частотой вращения якоря тягового двигателя. При этом частота вращения в 1,8–2 раза ниже номинальной. В связи с этим установленный на валу вентилятор был бы не эффективен. У моторвагонного подвижного состава режимы работы резко отличаются от электровозных и характеризуются, во-первых, большей скоростью, во-вторых, частыми интенсивными разгонами, а затем длительным движением на выбеге. В этом случае вентилятор, установленный на валу, продолжает вращаться, интенсивно охлаждая двигатель. Хотелось бы отметить, что машины мощностью до 250 кВт всегда выполняют с самовентиляцией [2].
2.2.2 Независимая вентиляция
При независимой вентиляции воздух забирается из атмосферы и нагнетается по воздухопроводам в тяговую машину, поэтому при независимой вентиляции используют исключительно нагнетательную вентиляцию. По числу тяговых двигателей обслуживаемых одним вентилятором различают:
- групповую систему независимой вентиляции;
- индивидуальную систему независимой вентиляции.
Для равномерного распределения объема охлаждающего воздуха используют специальные заслонки, выравнивания ими сопротивление воздуховодов. При индивидуальной системе вентиляции каждый двигатель обдувается своим вентилятором, а при групповой – на несколько двигателей один вентилятор.
Наиболее широкое распространение на ЭПС получила система разомкнутого цикла вентилирования [2]. В этой системе воздух после тягового двигателя выбрасывается в атмосферу. Существует система полузамкнутого вентилирования, при которой часть воздуха используется неоднократно. Это помогает сохранить изоляцию защищая её от пыли, влаги и засоленности. Схема полузамкнутой вентиляции изображена на рисунке 2.15.
В разомкнутом цикле нет перемешивания свежего воздуха с прошедшим через двигатель, но в остальном все так же.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
