
- •Введение. Краткие исторические сведения.
- •Электрические машины на подвижном составе.
- •Основные определения и классификация электрических машин.
- •Принцип действия электрической машины и трансформатора.
- •1. Машины постоянного тока.
- •1.1 Принцип действия машин постоянного тока. Принцип действия генератора постоянного тока.
- •Принцип действия двигателей постоянного тока.
- •1.2 Обмотки якоря.
- •Схемы расположения проводников обмотки на якоре барабанного типа (а и б) и схема двухслойной обмотки (в).
- •Одновитковая секция, заложенная в пазы (а), и трехвитковая секция (б).
- •Пазы якоря.
- •Формы якорной катушки при петлевой обмотке (при одновитковых секциях).
- •Общий вид волновой обмотки (а) и схема соединения секций (б). Формы якорной катушки при волновой обмотке.
- •Последовательность соединения отдельных секций волновой обмотки и образующиеся при этом параллельные ветви показаны на примере волновой обмотки чегырех-полюсной машины, имеющей 19 секций.
- •Области применения простых петлевых и волновых обмоток.
- •Сложные обмотки.
- •1.3 Эдс и электромагнитный момент.
- •Кривые распределения индукции вдоль окружности якоря и напряжений Uк по коллектору.
- •Напряжение между соседними коллекторными пластинами.
- •Электромагнитный момент.
- •1.4 Магнитная цепь и реакция якоря. Расчёт магнитной цепи.
- •Магнитная цепь машины постоянного тока.
- •Реакция якоря.
- •1.5 Коммутация. Причины искрения.
- •Причины искрения.
- •Возникновение кругового огня на коллекторе.
- •Способы предотвращения искрения.
- •Потери мощности и кпд в электромашинах постоянного тока.
- •Коэффициент полезного действия.
- •Нагревание электрических машин..
- •1.7 Конструкция электромашин постоянного тока. Конструкция тягового генератора постоянного тока.
- •Тяговый генератор тепловоза 2тэ10л.
- •Главный полюс тягового генератора.
- •Добавочный полюс тягового генератора.
- •Якорь тягового генератора (без обмотки).
- •Размещение обмотки в пазу якоря генератора.
- •Щетка тягового генератора.
- •Щеткодержатели.
- •Конструкция тягового двигателя постоянного тока.
- •1.8 Классификация и характеристики генераторов постоянного тока. Классификация генераторов постоянного тока.
- •Схемы возбуждения генератора.
- •Генератор с независимым возбуждением.
- •1.9 Генераторы с параллельным, последовательным и смешанным возбуждением. Генератор с параллельным возбуждением.
- •Внешняя характеристика генератора с параллельным возбуждением.
- •Генератор с последовательным возбуждением.
- •Генератор со смешанным возбуждением.
- •1.10 Моменты на валу и частота вращения двигателя постоянного тока. Классификация двигателей.
- •Моменты на валу двигателей.
- •Уравнение мощности для якорной цепи.
- •1.11 Пуск и реверсирование двигателя постоянного тока. Реверсирование.
- •Реостатный пуск.
- •Реостатный пуск тяговых двигателей электровоза.
- •Пуск путем плавного повышения питающего напряжения.
- •1.12 Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением.
- •Механические характеристики двигателя с параллельным возбуждением.
- •Рабочие характеристики двигателя с параллельным возбуждением.
- •Двигатели с последовательным и смешанным возбуждением. Двигатели с последовательным возбуждением.
- •Механические характеристики двигателя с последовательным возбуждением.
- •Рабочие характеристики двигателя с последовательным возбуждением.
- •Двигатель со смешанным возбуждением.
- •2. Электрические машины переменного тока.
- •2.1 Общие сведения о машинах переменного тока. Принцип работы.
- •Синхронные и асинхронные машины.
- •2.2 Асинхронные двигатели. Принцип действия.
- •Рабочие характеристики асинхронного двигателя.
- •Применение асинхронных двигателей на локомотивах.
- •Структурная схема машинного преобразователя частоты переменного тока для тепловозов.
- •2.3 Устройство электродвигателя переменного тока.
- •Асинхронная машина с фазным ротором.
- •Асинхронная машина с короткозамкнутым ротором.
- •2.4 Пуск асинхронного двигателя.
- •Прямое включение в сеть.
- •Пуск при пониженном напряжении.
- •Реостатный пуск асинхронных двигателей.
- •Использование двигателей с улучшенными пусковыми свойствами.
- •2.5 Однофазные асинхронные двигатели.
- •1. Однофазный двигатель не имеет пускового момента. Он будет вращаться в ту сторону, в которую раскручен внешней силой.
- •Пуск однофазного двигателя.
- •Включение трёхфазных двигателей в однофазную цепь.
- •2.6 Синхронные электромашины.
- •Конструкция тяговых генераторов переменного тока.
- •3. Трансформаторы.
- •3.1 Применение, принцип действия и параметры трансформаторов.
- •Применение трансформаторов.
- •Принцип действия трансформатора.
- •Основные конструктивные элементы.
- •Обозначение на принципиальных схемах.
- •Параметры трансформаторов.
- •3.2 Конструкции трансформаторов. Магнитная система.
- •Обмотки.
- •Вводы трансформатора.
- •Охлаждение трансформаторов.
- •3.3 Трансформирование трёхфазного тока.
- •Трехстержневой трехфазный трансформатор.
- •Схемы соединения обмоток.
- •Схемы соединения обмоток силовых трансформаторов.
- •3.4 Параметры и характеристики трансформаторов.
- •Опыт холостого хода.
- •Опыт короткого замыкания.
- •Внешняя характеристика трансформатора.
- •Кпд трансформатора.
- •Параллельная работа трансформаторов.
- •3.5 Многообмоточные трансформаторы и автотрансформаторы. Многообмоточные трансформаторы.
- •Схемы двухобмоточного (а) и многообмоточного (б) трансформаторов. Автотрансформаторы.
- •3.6 Регулирование напряжения тягового трансформатора.
- •Регулирование на стороне высшего напряжения тягового трансформатора.
- •Регулирование на стороне низшего напряжения.
- •4. Электромашинные преобразователи.
- •4.1 Классификация электромашинных преобразователей.
- •Классификация электромашинных преобразователей.
- •Генератор-двигатель (мотор – генератор).
- •Мотор – генератор нб – 430в.
- •Электромашинный усилитель.
- •Электромашинные преобразователи частоты с использованием синхронного генератора.
- •Расщепитель фаз.
- •Устройство расщепителя фаз нб – 455а.
- •Одноякорный преобразователь.
- •5. Техническое обслуживание электрических машин.
- •5.1 Основные неисправности электрических машин.
- •Искрение электрических машин постоянного тока.
- •Неисправности обмоток машин постоянного тока.
- •Неисправности генератора постоянного тока.
- •Неисправности двигателя постоянного тока.
- •Неисправности машин переменного тока.
- •5.2 Текущий ремонт электрических машин.
- •Сушка изоляции.
- •Проверка и ремонт щеточного аппарата и коллектора тяговых двигателей.
- •Крепления.
- •6. Аккумуляторные батареи.
- •6.1 Химические источники тока.
- •Свинцовый аккумулятор.
- •Щелочной аккумулятор.
- •6.2 Устройство аккумуляторных батарей локомотивов.
- •Сепараторы аккумулятора
- •Секция аккумуляторной батареи.
- •Тепловозный железоникелевый аккумулятор.
- •Список использованных источников.
Размещение обмотки в пазу якоря генератора.
Участки обмотки, выходящие из пазов сердечника якоря, стягивают бандажами из стальной проволоки, наматываемой с предварительным натяжением, или стеклоткани. Для того чтобы витки проволоки бандажа не расходились, их по всей окружности пропаивают оловом вместе с пластинами из жести (замками). Бандажи прижимают лобовые части обмоток к цилиндрическим обмоткодержателям корпуса якоря.
Коллектор служит для выпрямления переменной э. д. с, индуктируемой в обмотке якоря генератора, и для съема тока. Коллектор тягового генератора тепловоза 2ТЭ10Л имеет 465 пластин. Между пластинами прокладывают изоляцию из миканитовых прокладок. Миканит - электроизоляционный материал, получаемый склеиванием тонких листочков слюды различными связующими материалами. Изоляция прокладывается также между собранными в виде кольца коллекторными пластинами, корпусом коллектора и нажимным конусом. Основания коллекторных пластин выполнены в виде ласточкина хвоста и входят в выступы корпуса коллектора и нажимного конуса, которые стягиваются шпильками и удерживают пластины. Собранный коллектор напрессовывают на ребристую втулку якоря.
Выступающую часть коллекторных пластин, в которую впаиваются выводы обмотки якоря, называют петушками. В тяговых генераторах тепловозов 2ТЭ10Л каждая коллекторная пластина соединена с концами секций обмотки якоря посредством ленточной меди («гибкого петушка»). Гибкий петушок припаивают одним концом к пластине коллектора, другим — к выходам обмотки якоря.
Токосъем с коллектора электрических машин осуществляется щетками. В тепловозных электрических машинах применяются высококачественные электрографитовые щетки.
Щетка тягового генератора.
Щетки изготовлены из угольного порошка. В результате термической обработки углерод становиться графитом. Термообработка позволяет повысить качество щеток. Щетки имеют достаточное электрическое сопротивление и обладают высокими коммутирующими качествами.
Рабочую поверхность щеток точно притирают (пришлифовывают) к поверхности коллектора. Поверхность коллектора, по которой скользят щетки, делается строго цилиндрической и тщательно шлифуется. Для обеспечения более спокойной, без ударов и вибраций работы щеток с целью повышения надежности их могут устанавливать наклонно к поверхности коллектора электрической машины или снабжать резиновыми амортизаторами.
Щетки вставляют в специальные латунные обоймы, называемые щеткодержателями. Щеткодержатели тягового генератора тепловоза 2ТЭ10Л показаны на рис. 149. Назначение щеткодержателей — удерживать щетки в правильном положении и прижимать их к поверхности коллектора. Для этого щеткодержатели имеют пружины. В щеткодержателе установлены две щетки с резиновыми амортизаторами. Электрический ток отводится от щеток по гибким медным тросикам (шунтам). Второй конец тросика надежно соединен с бракетом щеткодержателей.
В соответствии с числом главных полюсов тяговый генератор тепловоза 2ТЭ10Л имеет десять алюминиевых бракетов, на каждом из них укреплено по девять щеткодержателей с восемнадацатью щетками. Бракеты на изоляторах крепятся к поворотной траверсе. Траверса устанавливается в подшипниковом щите генератора и может поворачиваться для облегчения доступа при осмотре и ремонте к каждому щеткодержателю. Пять бракетов щеткодержателей одной полярности соединены шиной; одна из шин является плюсовой, вторая - минусовой.