2.1. Типы подвешивания тяговых электродвигателей
На тяговом подвижном составе применяется два типа подвески тяговых электродвигателя:
1. Опорно-осевое подвешивание тягового электродвигателя –тяговый электродвигатель одним концом опирается через вкладыш моторно-осевого подшипника на ось колесной пары, другим концом, через пружинный комплект опирается на раму тележки. Данный тип подвешивания тягового электродвигателя простой по конструкции, но имеется большой неподрессоренный вес (до 45 кН), что приводит к большим динамическим нагрузкам колесной пары, тяговых электродвигателей, железнодорожного полотна. Применяется на грузовых тепловозах М62, ТЭМ 1, ТЭМ 2, 2ТЭ10, 2ТЭ116 и др.
2. Опорно-рамное подвешивание тягового электродвигателя – тяговый электродвигатель опирается только на раму. Более сложная конструкция подвески. Неподрессоренный вес уменьшатся вдвое (до 26 кН), что приводит к меньшим динамическим нагрузкам колесных пар, тяговых электродвигателей и на путь. Опорно-рамное подвешивание применяют на пассажирских тепловозах ТЭП60, ТЭП70 и др.
На тепловозе М62 применена опорно-осевая подвеска. Моторно-осевой подшипник состоит из комплекта вкладышей и наземного корпуса, образованная приливом остова тягового электродвигателя и шапкой (крышкой), стянутых двумя болтами М30. Горловину диаметром 250 мм под вкладыши растачивают в собранном корпусе подшипника. Оба вкладыша отлиты из стали и имеют борта, ограничивающие осевой разбег тягового электродвигателя на оси колесной пары (0,4-5,0 мм). Между вкладышами и осью колесной пары должен быть зазор 0,45-2,5 мм. Измеряют этот зазор щупом через специальные окна в кожухе, прикрепленных к остову ТЭД и закрывающем среднею часть оси. В эксплуатации оба окна закрыты крышками .
Рис.2.2. Опорно-осевое подвешивание тягового электродвигателя:
1 - носик остова тягового электродвигателя; 2 - выступ рамы тележки; 3 ,22 - стержни; 4 - балочка; 5 ,21 - пружины; 6 - болт; 7 - угольник; 8 - остов тягового электродвигателя; 9 ,18 - кронштейны; 10 - ось колёсной пары; 11,12 - вкладыши; 13 - шапка моторно-осевого подшипника; 14 - крышка; 15 - пластинчатая пружина; 16,23 - пробки; 17 - щуп; 19 - фланец; 20 -польстер; 24 - обойма; 25 - шпонка; а - гнездо; б - шпоночная канавка
2.2. Электрические машины
Электрическая машина постоянного тока генератор ГП-312 имеет десять главных и добавочных полюсов. На главных полюсах размещены независимая обмотка возбуждения и пусковая обмотка.
Независимая обмотка возбуждения создает основной магнитный поток и используется для регулирования напряжения генератора в зависимости от величины тока, потребляемого тяговыми электродвигателями. В каждый момент напряжение генератора автоматически устанавливается в соответствии со свободной мощностью дизеля и потребляемом электродвигателями токе.
Обмотка независимого возбуждения генератора питается от якоря возбудителя В-600 двухмашинного агрегата А-706А. В качестве якорной обмотки применяется двухходовая петлевая ступенчатая обмотка с уравнительными соединениями. Тяговый генератор должен обеспечивать продолжительную работу при номинальной частоте вращения в диапазоне от продолжительного тока до максимального напряжения. При этом он должен потреблять всю свободную мощьность дизеля.
Таблица 2.1
Технические характеристики генератора ГП-312
Показатель |
Значение |
1 |
2 |
Мощность, кВт |
1270 |
Номинальная частота вращения, об/мин |
750 |
Продолжительный ток, А |
3570 |
Напряжение при продолжительном токе, В |
356 |
Максимальный кратковременный ток, А |
6000 |
Максимальное напряжение, В |
570 |
Ток при максимальном напряжении, А |
2230 |
Марка щеток |
ЭГ-14 |
Размеры щеток, мм |
(2х12,5)х32х64 |
Нажатие на щетку, кгс |
1,6-2,0 |
К.П.Д. в номинальном режиме, % |
94,5 |
Расход охлаждающего воздуха, м3/ч |
10000 |
Масса, кг |
7400 |
Колесные пары локомотива приводятся во вращения тяговыми электродвигателями типа ЭД-118А через одноступенчатый прямозубый редуктор.
Тяговый электродвигатель представляет собой электрическую машину постоянного тока с последовательным возбуждением.
Две ступени ослабления возбуждения и гиперболическая внешняя характеристика тягового генератора позволяет изменение частоты вращения электродвигателя в широком диапазоне. Тяговый электродвигатель, как и любая электрическая машина постоянного тока имеет главные и добавочные полюсы, а также якорную обмотку с коллектором. Вентиляция электродвигателя принудительная.
Остов отлит из углеродистой стали с небольшим содержанием углерода. Остов служит каркасом для сборки всего тягового электродвигателя. На остове с одной стороны выполнены расточки под моторно-осевые вкладыши и места установки моторно-осевых подшипников. С противоположной стороны остова имеются носики для закрепления электродвигателя к раме тележки.
Таблица 2.2
Технические характеристики электродвигателя ЭД-118А
Показатель |
Значение |
1 |
2 |
Мощность, кВт |
192 |
Продолжительный ток, А |
595 |
Длительное напряжение, В |
356 |
Максимальный ток, А |
1000 |
Напряжение максимальное, В |
570 |
Частота вращения продолжительная, об/мин |
474 |
Частота вращения максимальная, об/мин |
2290 |
Марка щеток |
ЭГ-61 |
Размеры щеток, мм |
2(12,5х40х60) |
Нажатие на щетку, кгс |
4,2-4,8 |
Окончание табл. 2.2
1 |
2 |
К.П.Д. в номинальном режиме, % |
90,5 |
Расход охлаждающего воздуха, м3/мин |
49 |
Масса, кг |
3100 |
Вспомогательный генератор типа ВГТ 275/120 и возбудитель типа В-600 образуют двухмашинный агрегат типа А-706А. Вспомогательный генератор служит для питания цепей собственных нужд и подзаряда аккумуляторной батареи. Возбудитель питает независимую обмотку тягового генератора. Возбудитель должен обеспечить длительную работу тягового генератора в рабочем диапазоне внешней характеристики генератора.
Вспомогательный генератор и возбудитель представляют собой шести полюсные электрические машины постоянного тока. Добавочных полюсов на возбудителе - четыре, а на вспомогательном генераторе - пять. Якоря возбудителя и вспомогательного генератора собраны на общем валу. Число коллекторных пластин, число пазов, размеры пазов, длина сердечников, размеры обмотки якорей обеих машин одинаковы. Привод двухмашинного агрегата осуществляется от переднего распределительного редуктора через пластичную муфту.
Таблица 2.3
Технические характеристики двухмашинного агрегата А-706А
Показатель |
Значение |
|
В-600 |
ВГТ 275/120 |
|
1 |
2 |
3 |
Номинальная мощность, кВт |
20,6 |
12 |
Продолжительный ток, А |
125 |
160 |
Номинальная частота вращения, об/мин |
1800 |
1800/950 |
К.П.Д, % |
84,5 |
76 |
Масса агрегата, кг |
660 |
660 |
Подвозбудитель ВС-652 предназначен для питания переменным напряжением тахометрического блока, рабочих цепей магнитного усилителя и трансформатора в системе возбуждения возбудителя тягового генератора.
Подвозбудитель представляет собой однофазную синхронную электрическую машину обращенного типа с четырьмя полюсами, т.е. с вращающимся якорем и неподвижным индуктором. Корпус подвозбудителя представляет собой цилиндрическую трубу с вырезами под смотровые люки. Подвозбудитель имеет встроенный центробежный вентилятор.
Таблица 2.4
Технические характеристики подвозбудителя ВС-652
Показатель |
Значение |
1 |
2 |
Номинальная мощность, кВт |
1,1 |
Номинальное напряжение, В |
110 |
Ток, А |
10 |
Частота вращения, об/мин |
40 |
Частота напряжения, Гц |
133 |
Тип щеток |
ЭГ-8 |
Размер щеток, мм |
10х12,5х32 |
Масса, кг |
85 |