Тяговый электродвигатель дк-117дм.

Преобразует электрическую энергию в механическую для приведения в движение колёсных пар вагонов.

• Остов из электротехнической стали, выполняющий роль магнитопровода, на нём имеются:

  • три прилива (1) для крепления стерженя подвески и прилив для крепления реактивной тяги

  • два прилива (2) для предотвращения падения ТЭД на путь (при изломе стержня подвески двигатель опирается ими на ось колёсной пары, предотвращая падение на путь)

  • вентиляционные отверстия (3), закрытые проволокой (сторона привода)

  • коллекторные люки с крышками (4) для доступа с щёточному аппарату (сторона коллектора)

  • отверстия под болты (5) для крепления главных и дополнительных полюсов

• Внутри остова на болтах закреплены 4 главных полюса, которые предназначены для создания основного магнитного потока. Главные полюса (обмотки возбуждения) состоят из:

  • наборного стального сердечника (для уменьшения нагрева от вихревых токов)

  • вокруг сердечника - два слоя обмотки из шинной меди (намотана «плашмя»)

• 4 дополнительных полюса для более равномерного распределения магнитного потока, улучшения коммутации и исключения образования кругового огня по коллектору. Они состоят из:

  • литого сердечника (в дополнительных полюсах вихревые токи не образуются)

  • вокруг сердечника - один слой обмотки из шинной меди (намотана «на ребро»)

• Вал с вентилятором (9). Воздух всасывается со стороны коллектора и выходит со стороны привода.

• Якорь (7). Сердечник набирается из стальных штампованных пластин, покрытых изоляционным лаком, которые насаживаются на вал со шпонкой. В образовавшиеся пазы сердечника забиваются обмотки из шинной меди, концы которых припаивают к коллекторным пластинам.

• К оллектор (8) набирается в обойме из 210 медных пластин, между ними установлены миканитовые изолирующие прокладки, которые протачиваются на глубину 1 мм. для исключения искрения на коллекторе (эта операция называется «продороживание».

• 4 щёткодержателя (по числу главных полюсов) (10) с двумя щётками в каждом. Щёткодержатель состоит из обоймы, медных шунтов, двух разрезных щёток с резиновыми амортизатороми сверху и двух нажмных пальцев. Амортизаторы необходимы для исключения отрыва щёток при вибрации и динамических ударах во время проезда рельсовых стыков и стрелочных переводов. Щёткодержатели крепятся к подшипниковому щиту на гребёнку (для возможности регулировки зазора между обоймой и коллектором).

• Два подшипниковых щита (11) с подшипниками и лабиринтными канавками для смазки.

6

• Между полюсами (главными и дополнительными) и якорем необходим воздушный зазор для улучшения коммутационных характеристик и правильного распределения магнитного потока.

Технические характеристики.

• максимальная частота вращения – 3600 об/мин

• общее сопротивление всех обмоток – 0,069 Ом (якорь - 0,0285 Ом; главные полюса - 0,0312 Ом; дополнительные полюса - 0,0094 Ом)

• нажатие на щётку – 2-3 кгс, разница силы нажатия щёток в одном держателе – 0,3 кгс

• минмальная высота щёток – 25мм, минимальная площадь прилегания щётки к коллектору – 75%

• максимальный нагрев якорных подшипников – 100 ⁰С

• максимально допустимый обрыв жил шунта – 10%

Принцип работы электродвигателя.

Любой проводник с током, помещённый в магнитное поле, испытывает воздействие механической силы F, стремящейся вытолкнуть его за пределы магнитного поля. Направление действия этой силы определяется по Правилу левой руки :

Если левую руку расположить так, чтобы силовые линии входили в ладонь, а 4 пальца указывали направление тока в проводнике, то отогнутый большой палец укажет направление действия выталкивающей силы.

Таким образрм, зная направление тока в проводнике и это простое правило, можно определить направление вращения якоря электродвигателя, а если изменить направление тока в якоре или в главных полюсах, то изменится и направление выталкивающей силы, то есть, направление вращения якоря.

Е сли рамку, сделанную из проводника, закрепить на оси и подключить её к источнику ЭДС, то по проводнику начнёт протекать ток, создавая вокруг него магнитное поле. Взаимодействие магнитного поля, созданного полюсами, с магнитным полем вокруг проводника приведёт к возникновению выталкивающей силы. Если, допустим, под северным полюсом направление тока в рамке «от нас», то на верхнюю часть рамки будут действовать силы, направленные влево, а под южным – вправо. В результате взаимодействия этих сил создаётся вращающий момент и рамка начинает вращаться вместе с осью в направлении действия выталкивающей силы. При этом рамка и ось будут вращаться рывками каждые полоборота. Если же на оси закрепить несколько подобных рамок (по кругу) и обеспечить подачу на них питания строго в момент нахождения рамки под полюсами, то вращение оси будет непрерывным. Таким образом, если данную ось (вал) соединить через карданную муфту с редуктором колёсной пары, то она начнёт вращаться, приводя в движение вагон. Если в два раза увеличить количество главных полюсов, то вращающий момент (сила тяги) увеличится также вдвое.

Назначение дополнительных полюсов.

1. Якорь, находящийся под напряжением, создаёт своё магнитное поле

2. Главные полюса также создают своё магнитное поле, равномерно распределённое по якорю.

3. В результате магнитное поле главных полюсов искажается, т.е., физическая нейтраль двигателя немного наклоняется против направления вращения якоря.

Таким образом, магнитное поле со стороны набегающего края полюса (в моторном режиме) становится более насыщенным. Это значит, что и противоЭДС, наведённая в соответствующей секции якоря будет больше, чем в секции над сбегающим краем. Образовавшаяся разность потенциалов между ламелями приведёт к повышенному искрению на коллекторе и могло бы привести к образованию кругового огня, однако, дополнительные полюса «выравнивают» искривлённый магнитный поток, предотвращая это явление.

7