13. Электромеханические и тяговые характеристики двигателей постоянного тока. Сравнение характеристик тяговых двигателей различных систем возбуждения.

14. Влияние эксплуатационных факторов на работу тяговых двигателей эпс (расхождение характеристик и т.Д.).

Значительное влияние на работу двигателя оказывают нагрузки.

Условия эксплуатации таковы, что ток тягового двигателя ежеминутно меняется, при этом меняется и частота вращения. При этом и тот, и другой показатель могут как длительное время сохранять постоянство значений, так и резко изменяться (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Пример формы тока и частоты вращения двигателя электровоза в процессе эксплуатации

У электропоездов токовые нагрузки более стабильны (рис. 1.2), и из-за сравнительно больших режимов выбега в целом двигатели электропоездов перегреваются меньше.

Рис. 1.2. Пример формы тока и частоты вращения двигателя тепловоза в процессе эксплуатации

Сложна работа двигателей и по напряжению. Изменение напряжения может заключаться в следующих пределах:

постоянный ток 2000…4000 В;

переменный ток 19000…29000 В.

Климатические условия также осложняют работу тяговых двигателей. Двигатели должны работать от +40 до –60 С. Такие резкие перепады температур могут привести к износу изоляции, её быстрому старению и т. д.

В настоящее время в основном используются три класса изоляции (В; F; Н) с различным превышением температуры. Говоря о воздействиях на тяговый двигатель, нельзя не остановиться на динамических воздействиях.

Электрические машины должны быть рассчитаны на работу в условиях вибрации и ударов, достигающих ускорения 150 м/с². Результирующее ускорение для различных видов подвешивания составляет:  опорно-осевое – 212 м/с²;  опорно-рамное – 30 м/с².

Все эти удары сказываются и на креплении деталей двигателя, и на качестве токосъема.

Тяговые двигатели должны быть защищены от воздействий пыли и грязи. Исполнение тяговых двигателей занимает промежуточное положение между закрытым и защищенным исполнениями, они закрыты от соприкосновения с электрическими частями, но не защищены от влаги и пыли.

Однако, несмотря на сложные условия эксплуатации, в последние годы удалось повысить надежность тяговых двигателей и увеличить их межремонтные пробеги. Это получено за счет:  разработки и внедрения компенсационной обмотки;  повышения технологического уровня производства;  применения электротехнической стали, 2212 вместо стали 1312 (это позволило уменьшить массу);  использования стеклослюдинитовой ленты вместо миколенты, что позволило повысить электрическую прочность, влагостойкость, непроводность и механическую стойкость.

Увеличить показатели позволили следующие меры:

совершенствование механических элементов конструкции (подшипниковые щиты, межкатушечные соединения);  совершенствование изоляционных конструкций и материалов.

Рабочие характеристики двигателей. Рабочие характеристики двигателей делятся:

 на электромеханические;  электротяговые;  тяговые;  характеристики мощности.

Электромеханические характеристики – зависимость частоты вращения n, вращающего момента M и коэффициента полезного действия от тока.

Электротяговые характеристики – это зависимости скорости движения локомотива V, касательной силы тяги F и кпдна ободе движущих колес от тока.

Тяговой характеристикой называют зависимость силы тяги двигателя (или локомотива) от скорости движения локомотива.

Характеристикой мощности называют зависимости мощности от скорости движения локомотива.