- •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.
- •Одновитковая секция, заложенная в пазы (а), и трехвитковая секция (б).
- •Пазы якоря.
- •Формы якорной катушки при петлевой обмотке (при одновитковых секциях).
- •Схемы расположения проводников обмотки на якоре барабанного типа (а и б) и схема двухслойной обмотки (в).
- •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.
- •Внешняя характеристика трансформатора.
- •Кпд трансформатора.
- •Параллельная работа трансформаторов.
- •Опыт короткого замыкания.
- •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.
Одноякорный преобразователь.
Одноякорный преобразователь представляет собой конструктивное объединение машины постоянного тока и синхронной и отличается от машины постоянного тока наличием контактных колец 1, насаженных на вал якоря 2 со стороны, противоположной коллектору 3.
Схема двухполюсного трёхфазного преобразователя, у которого напряжение на щётках равно – напряжение постоянного тока, а напряжение на контактных кольцах – переменное напряжение показана на рисунке ниже.
Число контактных колец в многофазных системах равно числу фаз (если система однофазная, то контактных колец 2). Если число пар параллельных ветвей обмотки равно а, то к каждому кольцу присоединяют а равнопотенциальных точек. Кольца являются уравнительными соединениями для обмотки постоянного тока, которая обычно выполняется петлевой (для небольших мощностей волновой). Обмотки якоря присоединяют к контактным кольцам и к коллектору. Для улучшения коммутации одноякорные преобразователи снабжены дополнительными полюсами.
Если при возбуждённых полюсах привести во вращение посторонним двигателем якорь преобразователя, то в обмотке якоря будет наводиться переменная ЭДС, которую можно снять с контактных колец, а на щётках, расположенных на коллекторе, постоянная ЭДС, как в машинах постоянного тока. Такую машину называют генератором двойного тока.
Если к контактным кольцам подвести переменный ток, то машина со стороны переменного тока будет работать двигателем, а со стороны постоянного тока генератором. В этом случае будет происходить процесс преобразования энергии переменного тока в энергию постоянного тока в одном якоре.
Если к щёткам одноякорного преобразователя подвести постоянный ток, то машина со стороны коллектора будет работать двигателем, а со стороны колец генератором переменного тока.
Пуск преобразователя возможен со стороны постоянного и переменного тока. При пуске со стороны постоянного тока (при наличии источника питания) якорь преобразователя разгоняется до синхронной частоты и включается в сеть переменного тока, предварительно отключив питание со стороны постоянного тока.
Пуск со стороны переменного тока производится одним из известных способов.
5. Техническое обслуживание электрических машин.
5.1 Основные неисправности электрических машин.
. Виды ремонта и нормы пробегов между ремонтами.
Тяговые электродвигатели, тяговые генераторы и вспомогательные электрические машины должны периодически в плановом порядке подвергаться текущему (ТР-3) и капитальному (КР-1 или КР-2) ремонтам.
Нормы пробегов электрических машин поездных локомотивов между ремонтами установлены в среднем по сети: текущий ремонт ТР-3 - 180 тыс. км, капитальный ремонт КР-2 - 600 тыс. км, но не более 6 (8 или 10 для разных типов) лет.
Нормы пробегов тяговых генераторов между капитальными ремонтами КР-2 установлены в среднем по сети: 1440 (1560 или 1800 для разных типов) тыс. км, но не более 10 лет.
Между капитальными ремонтами КР-2 для электрических машин производить один капитальный ремонт КР-1.
Цикл ремонта электрических машин должен соответствовать циклу ремонта локомотивов.
Пробеги и объем работ при других видах ремонта и технического обслуживания в депо должны определяться правилами ремонта соответствующих локомотивов.
Нормы пробега между ремонтами по отдельным типам электрических машин устанавливаются Главным управлением локомотивного хозяйства МПС.
Сроки службы между ремонтами электрических машин маневровых, вывозных и передаточных локомотивов в зависимости от серии установлены следующие: текущий ремонт ТР-3 через 1,3 - 2,5 года; капитальный ремонт КР-1 через 5 - 7,5 года; капитальный ремонт КР-2 через 10 - 15 лет.
Каждый случай преждевременного выхода из строя электрических машин должен расследоваться в соответствии с действующей Инструкцией о порядке расследования порч локомотивов и мотор-вагонного подвижного состава в пути следования и учета повреждений их оборудования и деталей N ЦТ/4127.
