8.Электрическое оборудование
8.1.Электрические машины
8.1.1 Электродвигатель эд153у1
Электродвигатель ЭД153У1 предназначен для привода колёсных пар электровоза с опорно-рамной подвеской электродвигателей третьего класса и для поставки в страны с умеренным климатом.
Исполнение электродвигателя - защищенное, исключающее проникновение внутрь электродвигателя опасных для его работы влаги и пыли.
Таблица 8.1 - Основные параметры электродвигателя
Наименование параметра
|
Единицы измерения |
Значение параметра |
|
Режим работы |
|||
Часовой |
Продолжи-тельный |
||
1 Мощность на валу |
кВт |
800 |
720 |
2 Номинальное напряжение |
В |
1500 (3000/2) |
|
3 Ток якоря |
А |
565 |
510 |
4 Частота вращения |
с-1 (об/мин) |
15,75 (945) |
16,33 (980) |
5 Момент на валу, не менее |
Нм (кГм) |
8086 (824) |
7017 (715) |
6 КПД |
% |
94,2 |
94,5 |
7 Максимальный пусковой ток |
А |
790 |
|
8 Максимальный вращающий момент на валу |
Нм |
12660 |
|
9 Наибольшая частота вращения при среднеизношенных бандажах колесной пары, соответствующая конструкционной скорости 160 км/ч |
с-1 (об/мин) |
28,67 (1720) |
|
Продолжение таблицы 1
1 |
2 |
3 |
10 Вращающий момент при конструкционной скорости, не менее |
Нм (кГм) |
3830 (390) |
11 Степень возбуждения, минимальная |
% |
40 |
12 Расход охлаждающего воздуха, не более |
м3/с (м3/мин) |
1,1 (66)* |
13 Статическое давление в контрольной точке, не более |
Па |
960** |
14 Масса |
кг |
3850 |
*) Расход охлаждающего воздуха уточняется при испытаниях **) Указанное статическое давление относится к нормальным атмосферным условиям: температуре окружающего воздуха +20 0С и атмосферному давлению 101325 Па (760 мм. рт. ст.) |
||
Допускаемые отклонения частоты вращения электродвигателя от номинального значения в точке, соответствующей номинальному режиму, от частоты вращения, установленной типовой характеристикой при токе, соответствующей номинальной мощности, более ±3 %.
Разность между частотами вращения в одну и другую стороны, выраженная в процентах от среднеарифметического обеих частот вращения, не более 3 %.
Превышение температуры частей электродвигателя при температуре окружающего воздуха не более плюс 400С должно соответствовать таблице8.2.
Таблица 8.2 - Допускаемые превышения температуры частей электродвигателя
Часть электродвигателя |
Допускаемое превышение температуры, 0С |
Метод измерения |
Обмотка якоря |
160 |
метод сопротивления |
Обмотки полюсов |
180 |
метод сопротивления |
Коллектор |
105 |
метод термопары |
Возбуждение электродвигателя – последовательное.
Забор охлаждающего воздуха производится из окружающей среды через воздухоочистители.
Электродвигатель выполнен на щитовых подшипниках качения, которые отвечают ГОСТ 520 и техническим требованиям на подшипники качения для железнодорожного транспорта.
Расчетный срок службы подшипников составляет не менее 60 000 ч пробега электровоза (3 000 000 км пробега электровоза).
Конструкция электродвигателя при установке его на электровозе обеспечивает доступ к местам добавления и камерам сброса смазки, к щеткодержателям для осмотра и смены щеток.
Конструкция и технология изготовления коллектора обеспечивает герметичность его внутренних полостей и исключает проникновение вовнутрь коллектора воды и влаги в количествах, снижающих сопротивление изоляции ниже допустимых норм.
Допустимый износ коллектора на сторону 8 мм обеспечивает нормируемый срок службы электродвигателя до списания.
Коллектор обеспечивает нормальную работу при эксплуатации и между ремонтами с разборкой электродвигателя.
В нижней части коллекторной камеры предусмотрено отверстие для измерения статического давления.
Корпус электродвигателя имеет коробку выводов.
Конструкция щеткодержателя обеспечивает быструю и удобную смену щеток в эксплуатации.
Устройство и работа
Электродвигатель (рисунок 8.1 ) представляет собой компенсированную шестиполюсную реверсивную электрическую машину последовательного возбуждения.
Электродвигатель выполнен для опорно-рамной подвески. Для установки шестерни редуктора зубчатой передачи электродвигатель имеет один свободный конусный конец вала.
Якорь 10 электродвигателя опирается на два роликовых подшипника 5, 11, вмонтированных в подшипниковые щиты 2, 11.
Электрическая схема соединений обмоток электродвигателя приведена на рисунке 8.2.
Якорь 10 состоит из следующих основных частей: вала, корпуса, комплекта якорных листов, передней и задней нажимных шайб, коллектора и обмотки якоря с уравнителями.
Вал запрессован в корпус якоря. Такая конструкция позволяет заменить поврежденный вал без разборки якоря.
По внешнему диаметру якорных листов выштампованы пазы для укладки катушек якоря, а в средней части – два ряда отверстий вентиляционных каналов.
Катушки якоря и уравнители образуют петлевую обмотку с уравнительными соединениями. Уравнители расположены под лобовыми частями катушек якоря со стороны коллектора. Соединение уравнителей и катушек якоря с коллекторными пластинами выполнено сваркой.
От воздействия центробежных сил обмотка якоря удерживается стеклобандажами (в лобовых частях) и клиньями (в пазовых частях).
В якоре 10 применен коллектор 6 арочного типа, состоящий из комплекта пластин, выполненных из легированной меди и скрепленных конусом и втулкой с помощью коллекторных болтов.
Магнитная система 8 состоит из корпуса, шести главных 15, шести добавочных полюсов 9 и шести катушек компенсационной обмотки, а также соединений проводных и коробки выводов.
Корпус имеет со стороны коллектора вентиляционный люк для подачи в электродвигатель охлаждающего воздуха и два смотровых люка (верхний и боковой) для технического обслуживания и текущего ремонта внутренних частей электродвигателя.
На торцевой стороне корпуса со стороны коллектора в соответствии с рисунком 8.3 расположены устройства стопорения 3, проворота 4 и прижимные устройства 2 траверсы, а также трубка для подвода смазки 1 и болт заземления 5.
В нижней части корпуса расположены два отверстия :
- со стороны коллектора для замера статического давления воздуха;
- со стороны противоположной коллектору для слива конденсата.
Сердечники главных полюсов выполнены шихтованными из листов низкоуглеродистой стали. На поверхности каждого из сердечников, обращенной к якорю, вдоль оси сердечника выштампованы пазы для размещения компенсационной обмотки.
Сердечники добавочных полюсов выполнены цельными из стального проката.
Катушки главных и добавочных полюсов, а также компенсационной обмотки выполнены из медного провода прямоугольного сечения.
Добавочные полюсы 9 выполнены в виде моноблоков. Катушки плотно насажены на сердечник и закреплены от перемещения планками при помощи винтов. Моноблок пропитан в компаунде с последующей запечкой.
Все полюсные катушки и компенсационная обмотка, соединены между собой в соответствии с электрической схемой электродвигателя (см. рисунок 8.2).
В электродвигателе для опоры, свободного вращения и центрирования якоря относительно магнитной системы применяются роликовые подшипники 5, 12 (см. рисунок 8.1), установленные в щиты подшипниковые 2, 11. В подшипниках применена консистентная пластичная смазка.
Конструкция подшипниковых узлов (рисунки 8.4, 8.5) обеспечивает сохранность смазки в подшипниковых камерах и обеспечивает возможность работы подшипников без смены смазки до ремонта СР.
Подшипниковый узел со стороны, противоположной коллектору, имеет каналы связи с атмосферой (дренажи).
На внутренней торцовой поверхности подшипникового щита со стороны коллектора закреплена траверса с шестью щеткодержателями, допускающая поворот на 360 градусов и обеспечивающая осмотр и обслуживание каждого щеткодержателя через верхний и боковой смотровые люки. Щеткодержатели крепятся к траверсе с помощью планок и изоляторов. Каждый щеткодержатель имеет две щетки, а также нажимные устройства, не требующие регулировки нажатия на щетки в процессе эксплуатации и обеспечивающие фиксацию пружин при замене и осмотре щеток.
Подробное описание устройства и работы двигателя см. БИЛТ.652451.002РЭ.
Рисунок 8.2 – Схема электрическая соединений
1-трубка для подвода смазки;2-прижимные устройства траверсы;3-устройство стопорения траверсы;4-устройство проворота траверсы;5-болт заземления
Рисунок 8.3 –Вид на тяговый электродвигатель со стороны коллектора
1-кольцо уплотнительное;2-крышка подшипника;3-подшипник;4-щит подшипниковый
Рисунок 8.4 – Подшипниковый узел со стороны противоположной коллектору
1-крышка подшипника;2-шайба упорная;3-подшипник;4-щит подшипниковый
Рисунок 8.5 – Подшипниковый узел со стороны коллектора
1-изолятор;2-щеткодержатель;3-планка
Рисунок 8.6 - Траверса
1-фиксатор;2-корпус;3-пружина;4-щетка;5-болт
Рисунок 8.7 - Щеткодержатель
8.1.2.Электродвигатель типа 4ПНЖ-200МА УХЛ2