Электрическое оборудование. Системы управлении тяговыми двигателями.

При управлении троллейбусом водитель осуществляет следующие операции: пуск, маневрирование, разгон, движение с различной скоростью, электрическое торможение и реверсирование. Все эти операции выполняются с помощью аппаратов, электрически связанных с тяговыми двигателями и друг с другом.

Известны различные системы управления тяговыми двигателями - непосредственного и косвенного управления. В системах непосредственного упражнения все переключения в цепи тяговых двигателей, обеспечивающие пуск, регулирование скорости и торможение, производятся силовым кот роллером,

• приводимым в действие непосредственно водителем. В системах косвенного управления все необходимые переключения в электрических цепях выполняются контакторами, работой которых управляет контроллер цепи управления, приводимый в действие водителем.

Требования, предъявляемые к электрооборудовании) троллейбуса.

Условия работы электрооборудования троллейбуса отличаются от условий работы стационарного оборудования. Режим работы троллейбуса характеризуется частыми включениями и выключениями электрических цепей, значительными колебаниями напряжения, широкими пределами изменения тока, потребляемыми тяговыми Двигателями, и существенным нагревом электрооборудования. Электрооборудование троллейбуса работает в условиях трески и вибрации, подвергается резкому изменению окружающей температуры (от -50° до +-50° С). В наиболее тяжелых условиях находится электрооборудование, расположенное поп кузовом троллейбуса: на него постоянно действует влага, снег, грязь и пыль. Пространство для монтажа электрооборудования ограничено. Поэтому электрические машины и аппараты троллейбуса должны иметь надежную и простую конструкцию, позволяющую быстро заменять и ремонтировать неисправные аппараты, минимально возможные габаритные размеры и массу, а также высокую прочность

Аппараты на троллейбусе располагают так, чтобы было удобно производить их осмо тр и ремонт на маршруте и в депо.

Тяговые и вспомогательные двигатели.

На троллейбусах зиу-9б применяются тяговые двигатели типа ДК-210А-3. Ото двигатели смененного возбуждения со значительным преобладанием магнитного поля последовательной обмотки возбуждения, что позволяет увеличить магнитный поток при пуске двигателя и, следовательно, снизить пусковой мж и нагрев якоря.

Тяговые двигатели устанавливаются под кузовом в средней части троллейбуса. Для крепления к основанию кузова на корпусе двигателя имеется четыре кронштейна с отверстиями под болты. На болты надеты резиновые противовибрационные втулки, которые служат также для изоляции двигателя от кузова троллейбуса.

Тяговый двигатель ДК-210А-3 состоит из следующих основных частей: корпуса, главных и дополнительных полюсов, якоря, щеткодержателей со щетками, подшипниковых щитов и вентилятора.

Корпус служит основным магнитопроводом тягового двигателя. Он отлит из специальной стали, обладающей высокой магнитной проводимостью. Корпус цилиндрической формы по внутреннему диаметру имеет расточку для установки главных и дополнительных полюсов. Главные полюса расположены под углом 45° к горизонтали, дополнительные имеют горизонтально-вертикальное расположение.

Для осмотра коллектора и щеткодержателей в корпусе предусмотрены четыре люка, которые закрываются крышками с уплотнением из губчатой резины. С противоположной стороны по окружности расположены шесть прямоугольных вентиляционных окон, защищенных но контуру стальным проволочным заграждением. Для выводных концов обмотки якоря и полюсов в корпусе служат шесть отверстий, армируемых резиновыми втулками. Внутри корпус, за исключением мест под посадку полюса, покрыт серой электроэмалью, снаружи - черным битумным лаком для предохранения от коррозии.

Главный полюс двигателя предназначен для создания основного магнитного поля, которое, взаимодействуя с током, проходящим по проводникам обмотки якоря, приводит якорь во вращение.

Он состоит из сердечника и катушки. Сердечник набирается из отдельных штампованных стальных листов толщиной 1,5 мм, спрессованных и стянутых заклепочными стержнями. Катушка главного полюса состоит из двух обмоток: последовательной и параллельной.

м Магнитный поток последовательной обмотки возбуждения зависит от нагрузки двигателя. С увеличением сопротивления движению троллейбуса двигатель будет потреблять из контактной сети больший ток. При этом увеличится магнитный поток, создаваемый последовательной обмоткой возбуждения, и возрастет вращающий момент двигателя, а скорость движения троллейбуса автоматически снизится.

Магнитный поток параллельной обмотки возбуждения зависит от тока возбуждения. Изменяя ток в параллельной цепи двигателя, а следовательно, магнитный поток параллельной обмотки возбуждения, можно регулировать в широких пределах частоту вращения якоря двигателя в тяговом режиме и тормозное усилие при электрическом торможении.

Главные полюса крепятся к корпусу на трех шпильках, ввинченных в сердечник полюса. Гайки шпилек залиты специальной замазкой. Обмотки последовательного возбуждения главных полюсов и обмотки параллельного возбуждения соединены друг с другом последовательно.

дополиительиые полюса предназначены для улучшения коммутации (для уменьшения искрения между щетками и коллектором). Коммутация - процесс перехода секции обмотки якоря из одной параллельной ветви в другую, т. е. процесс изменения направления тока в секции якоря.

Ток, проходящий по обмотке якоря, создает собственное магнитное поле, которое взаимодействует с основным магнитным полем двигателя. Воздействие магнитного поля якоря на основное поле двигателя называется реакцией якоря. Реакция якоря нарушает правильную коммутацию, вызывая искрение под щетками. Воздействие реакции якоря, вызывающее искрение на коллекторе, устраняется с помощью дополнительных полюсов, которые размещены между главными полюсами по оси коммутируемых секций, замыкаемых накоротко щетками.

Ширину полюсов выбирают небольшой, чтобы магнитное поле их действовало только в зоне, где происходит коммутация. Чтобы магнитное поле дополнительных полюсов компенсировало э.д.с.реакции якоря при различных нагрузках, обмотку этих полюсов включают последовательно с обмоткой якоря, в результате чего магнитное поле изменяется пропорционально нагрузке.

Сердечник дополнительного полюса представляет собой механически обработанную стальную отливку, катушка изготовлена из шинной меди. Катушки дополнительных полюсов соединены друг с другом и якорем последовательно.

Все концы, выходящие из двигателя, выведены в клеммовую (моторовводную) коробку.

Якорь двигателя состоит из вала, сердечника, обмотки и коллектора. Вал якоря изготовлен из катанной углеродистой стали 45 с последующей термообработкой. Диаметр вала изменяется ступенчато по его длине. Сердечник набирается из отдельных штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Листы покрыты лаком для уменьшения потерь энергии на вихревые токи, возникающие при пересечении якорем магнитного потока. На валу якоря сердечник удерживается шпонкой между двумя нажимными шайбами. Пакет имеет 35 пазов для обмотки якоря и вентиляционные отверстия для охлаждения сердечника якоря воздушным потоком. .

Обмотка якоря волновая двухслойная, состоит из 35 катушек. Катушка имеет 5 секций, выполненных из шинной меди. Обмотка якоря удерживается в пазах клиньями из стеклотекстолита, а вылетные части - бандажами.

Коллектор двигателя предназначен для распределения тока по обмотке якоря. Коллектор арочного типа имеет 175 коллекторных пластин, изготовленных из кадмиевой коллекторной меди. Коллекторная пластина состоит из рабочей поверхности, петушка и ласточкиного хвоста. Все пластины зажаты между конусами втулки и шайбы с помощью кольцевой гайки. Петушки пластин имеют шлицы, в которые запаяны концы обмотки якоря, В каждую пластину запаян конец одной секции и начало другой. Коллекторная втулка на валу якоря сидит на шпонке.

В двигателе 4 щеткодержателя, установленных под углом 45° к горизонтали. Обойма щеткодержателя литая, латунная, крепится к стальному кронштейну на шпильке и фиксируется накладкой с ребристой поверхностью. Накладка прижата

к приливу обоймы корончатой гайкой, которая шплинтуется. Поверхность прилива обоймы также ребристая, со сквозной овальной прорезью, что позволяет регулировать установку обоймы. Кронштейн крепится к подшипниковому щиту двигателя двумя шпильками, изолированными от него пластмассовыми и фарфоровыми изоляторами.

В каждом щеткодержателе установлены две щетки. К щеткам ток подводится через нажимные пальцы, которые соединены с обоймой щеткодержателя гибким плоским шунтом. Эти же пальцы создают нажатие щеток на коллектор с помощью спиральных ленточных пружин. Один конец пружины входит в разрез регулировочной втулки, к другому заклепками крепится нажимной палец. Регулировка натяжения пружины осуществляют поворачивая втулку на валике обоймы. Положение регулировочной втулки зафиксировано шплинтом.

Вентилятор предназначен для создания потока воздуха с целью охлаждения двигателя. Он отлит из силумина и крепится заклепками к стальному фланцу, который сидит на валу якоря на шпонке. Воздух забирается вентилятором через вентиляционный патрубок со стороны коллектора и выбрасывается через вентиляционные окна. Вентиляционный люк в патрубке и окна защищены стальными сетками.

Подшипниковые шиты отлиты из стали. Их ставят с тугой посадкой в расточку корпуса. В средней части щитов установлены подшипники, в которых вращается якорь: со стороны коллектора - цилиндрический радиальный роликовый, со стороны вентилятора - шариковый.

Вспомогательный двигатель ДК-661А-1 используется на троллейбусе в качестве привода низковольтного генератора Г-263 (Г-263А) и вентилятора обдува пускового реостата. Двигатель рассчитан на продолжительный режим работы. Он выполнен с последовательным возбуждением и самовентиляцией. Частота вращения номинальная 1600 об/мин, наибольшая - 3200 об/мин; ток продолжительного режима 7А; масса 130 кг; число щеткодержателей 4.

Электродвигатель ДК-408В служит приводом компрессора и рассчитан на повторно-кратковременный режим работы с продолжительностью цикла 10 мин. Он выполнен четырехполюсным с последовательным возбуждением и имеет закрытое исполнение. Частота вращения номинальная 1100 об/мин; ток _ продолжительного режима 9А; масса 195 кг; число щеткодержателей 2.

Электродвигатель Г-732А применяется на троллейбусе в качестве усилителя рулевого управления. Он представляет собой четырехполюсную электрическую машину закрытого исполнения с внешним обдувом от собственных генераторов. Корпус и полюсные сердечники изготовлены из низкоуглеродистой стали, позволяющей быстро изменять магнитный поток возбуждения при работе двигателя в широких пределах. Обмотка возбуждения разделена на две параллельные ветви - в каждой по две катушки, соединенных последовательно. Масса 45 кг; число щеткодержателей 4.

Электродвигатель Г-108А применяется на троллейбусе в качестве электропривода дверей. Двигатель выполнен двухполюсным, с последовательным возбуждением. Он имеет защищенное исполнение и самовентиляцию. Рабочий цикл его складывается из двустороннего вращения, причем каждому направлению

вращения соответствует возбуждение одной из двух обмоток полюсов. Обмотка якоря выполнена в виде отдельных секций, концы которых припаяны к пластинам коллектора. Частота вращения номинальная 1200 об/мин; масса 9,10 кг; число щеткодержателей 2.

Электродвигатель ПЛ-072Д (серводвигатель) - двигатель группового реостатного контроллера. Серводвигатель двухполюсный, реверсивный, с параллельным возбуждением, самовентилируемый. Он используется для вращения кулачкового барабана реостатного контроллера, причем каждому направлению вращения соответствует возбуждение одной из двух обмоток полюсов. Частота вращения номинальная 1350 об/мин; ток часового режима 10А; масса 1,50 кг; число щеткодержателей 2.

Электродвигатель МЭ-233 служит приводом вентиляторов электропечей. Он имеет последовательное возбуждение, левое вращение, исполнение закрытое. Частота вращения номинальная 3000 об/мин; ток часового режима 1А; масса 1,25 кг; число щеткодержателей 2.

Электродвигатель МЭ-221Б используется в качестве электропривода стеклоочистителей. Имеет смешанное возбуждение. Смонтирован вместе с редуктором в одном корпусе и обеспечивав! нормальную работу стеклоочистителя по мокрому стеклу на первой и второй скоростях. Частота вращения номинальная 1500 об/мин; ток часового режима 2,2А; масса 2,2 кг.

Электродвигатель МЭ-205 служит приводом вентилятора в кабине водителя.

Он выполнен двух полюсным, с последовательным возбуждением, имеет правое направление вращения, исполнение закрытое. Частота вращения номинальная 2100 об/мин; ток часового режима 2А; масса 0,50 кг; число щеткодержателей 2.

Уход за двигателями. В эксплуатации смотровые люки двигателя должны быть плотно закрыты крышками. Периодически сетки вентиляционных люков очищают от грязи; проверяют целость соединительных проводов, надежность крепления щеткодержателя, исправность кабелей, крепление болтовых соединений, а также состояние нажимного механизма щеткодержателей, исправность гибких шунтов.

Необходимо следить за чистотой фарфоровых щеткодержателей, миканитового конуса коллектора и внутренней поверхности коллекторной камеры.