 |
|
Общие сведения. Основные узлы
Электрические машины, предназначенные для работы на локомотивах, называются тяговыми электрическими машинами, которые, в свою очередь, подразделяются на тяговые двигатели и вспомогательные машины.
К вспомогательным машинам относят мотор-компрессор (МК), мотор-вентилятор (МВ), мотор-генератор (МГ), фазорасшепитель (ФР) и др.
Вспомогательные машины имеют в принципе те же узлы, что и тяговые двигатели, но меньшего размера, поэтому их конструкцию рассматривать не будем.
Тяговый двигатель предназначен для преобразования электрической энергии, получаемой из контактной сети у электровозов и от генераторов у тепловозов в механическую, которая затем передается с вала двигателя на колесную пару. Тяговый двигатель работает в тяжелых условиях:
· Воспринимает ударные нагрузки от пути;
· Ограничены его габариты при большой мощности;
· Работает под высоким напряжением (1500 В);
· Большой перепад внешней температуры, особенно в условиях Сибири (лето – зима, день – ночь)
Устройство тягового двигателя приведено на рисунке.
1-остов; 2-якорь; 3-вал якоря; 4-моторно-осевой подшипник; 5-букса (шапка); 6-дополнительный полюс; 7-главный полюс; 8-носики; 9-люк вентиляционный.
Электрическая схема тягового двигателя
Rп – пусковой реостат
Я – обмотка якоря
ОДП – обмотка дополнительного полюса
ОГП – обмотка главного полюса
КО – компенсационная обмотка
Через все обмотки от контактной сети проходит электрический ток (Iд)
Двигатель состоит из двух крупных узлов: остова и якоря.
Остов
Представляет собой металлический каркас, одновременно служащий магнитопроводом, в котором имеются:
· два подшипниковых щита, в которые закрепляется вал якоря посредством роликовых моторно-якорных подшипников;
· две буксы (шапки), для крепления на оси через моторно-осевые подшипники (МОП);
· приливы (носики) для шарнирной подвески с резиновыми шайбами или пружиной, для опоры на раму тележки;
· щеточный аппарат состоящий из траверсы с поворотным механизмом и шести кронштейнов с щеткодержателями и щетками;
· люки.
Остов имеет три люка. Два верхних: один для вентиляции (воздух идет от мотор-вентилятора), второй верхний люк и нижний служат для осмотра и ремонта коллекторно-щеточного узла в процессе эксплуатации и закрываются крышками.
Внутри остова находятся полюсы: четыре главных и четыре дополнительных – на старых локомотивах; шесть главных и шесть дополнительных – на новых локомотивах.
Полюсы состоят из сердечника и катушки и к остову прикручиваются болтами (3 шт.). Главные полюса соединены последовательно и представляют собой обмотку возбуждения (ОГП). Сердечник главного полюса шихтованный, состоит из множества пластин, каждая из которых изолирована друг от друга лаком – для того, чтобы ликвидировать вихревые токи, для избежания перегрева.
Главные полюса создают рабочий магнитный поток, в который попадает обмотка якоря. Дополнительные полюса также создают магнитный поток, как и любая катушка, и соединены всегда последовательно с обмоткой якоря, и этот магнитный поток направлен встречно реактивной ЭДС. Таким образом ликвидируется искрение под щетками и улучшается так называемая коммутация электрической машины. Компенсационная обмотка «врезана» в сердечник главного полюса.
К остову подходят четыре провода (кабеля): два с противоколлекторной стороны: вход (К) и выход (КК), то есть к обмотке главных полюсов. Со стороны коллектора, то есть к обмотке якоря и дополнительным полюсам подходят два провода: вход (Я) и выход (ЯЯ).
Якорь
Якорь находится в остове, и вращается на роликовых подшипниках, расположенных в подшипниковых щитах и состоит из вала, стальной втулки, коллектора, обмотки, вложенной в пазы сердечника, передней и задней нажимных конусов. .
Якорь двигателя
1-коллектор; 2-сердечник; 3-обмотка якоря; 4-втулка стальная; 5-вал; 6-втулка крепежная; 7-нажимной конус; 8-коллекторная втулка; 9-миканитовый конус
Концы вала якоря имеют конусность 1:10, на которую напрессовывается в горячем состоянии шестерня. На электровозах шестерни располагаются с обеих сторон, а на тепловозах - с одной. Вращаясь, они передают момент от якоря на зубчатые колеса колесных пар.
На вал напрессовывается втулка 4, а на нее сердечник 2 из шихтованного железа («спинка»), в котором находятся пазы, для закладки обмотки якоря 3. Обмотка в пазу закрепляется текстолитовыми клиньями, а ее концы впаиваются в петушки коллекторных пластин.
Коллектор состоит из коллекторных пластин 1, изолированных друг от друга. В верхней части коллекторных пластин имеется выступ, называемый «петушками», в который впаивается обмотка якоря, а в нижней части имеется выступ, так называемый «ласточкин хвост», чтобы скрепить в одно целое все коллекторные пластины конусами 3 и 6. Коллекторные пластины изолированы также от других частей якоря при помощи изоляционного цилиндра 2, заднего миканитого конуса 3 и переднего миканитого конуса 7.
Вокруг коллектора располагаются щеткодержатели с графитовыми щетками, через которые в обмотку якоря поступает электрический ток. Щеткодержатели крепятся к кронштейнам, а они к траверсе, которую во время ремонта можно поворачивать для лучшего доступа к щеткодержателям.