9. Тяговый электродвигатель тл-2к1

Назначение и технические данные. Тяговый электродвигатель постоянного тока ТЛ-2К1 (рис. 23) предназначен для преобразо­вания электрической энергии, получаемой из контактной сети в механическую. Вращающий момент с вала якоря электродвигателя передается на колесную пару через двустороннюю одноступенча­тую цилиндрическую косозубую передачу. При такой передаче подшипники электродвигателя не получают добавочных нагрузок по аксиальному направлению.

Подвешивание электродвигателя опорно-осевое. С одной сто­роны он опирается моторно-ооевыми подшипниками на ось колес­ной пары электровоза, а с другой — на раму тележки через шар­нирную подвеску и резиновые шайбы. Тяговый электродвигатель имеет высокий коэффициент использования мощности (0 74) при наибольшей скорости электровоза (рис. 24). Возбуждение электро­двигателя в тяговом режиме — последовательное, а в рекупера­тивном — независимое.

Система вентиляции независимая, аксиальная, с подачей венти­лирующего воздуха сверху в коллекторную камеру и выбросом вверх с противоположной стороны вдоль оси электродвигателя (рис. 25, 26). Технические данные электродвигателя ТЛ-2К1 сле­дующие:

Напряжение на зажимах электродвигателя, В 1500

Часовой резким

Ток, А _48О

Мощность, кВт _б70

Частота вращения, об/мин 790

^к- ^п- Д- '■'■'■'.'■'.'.'.'.'.'.'.'.'.'. 0,931

Продолжительный режим

Ток, А ₄₁₀

Мощность, кВт ₅₇₅

Частота вращения, об/мин \ \ \ ......... 830

К- П. Д. q уд

Класс изоляции по нагревостойкости:

обмоткн якоря d

полюсной системы F

Наибольшая частота вращения при среднензношенных бандажах

^об/«^ин 1690

32

Рис. 23. Общий вид тягового электродви­гателя ТЛ-2К1:

/ — гайка специальная с пружинной шайбой; ^ — вал якоря; 3 — трубка для смазки якор­ных подшипников; 4 — крышка верхнего. смот-эового люка; 5, 6 — кожуха выхлопные боль­шой и малый; 7,8 — букса и вкладыш мотор--ю-осевого подшипника; 9 — нижние смотровые люки

О 100 700 300 400 500 W 7001_Л,А

Рис. 24. Электромеханические характери­стики тягового электродвигателя ТЛ-2К1 при (У_д == 1500 В

2-377

Вб/ХООГ^.

во

Рис. 25. Направление вентилиру­ющего воздуха в тяговом элек­тродвигателе ТЛ-2К1

Н,к1Гс V 1,5
				у
				/
0,9 0,6 0,3			I	у
			//
			7

30'

SO Q,M³/*tu/t

Рис. 26. Аэродинамические ха­рактеристики электродвигателя

ТЛ-2К1:

Н_а — полный напор; Н_ст — статиче­ский напор

33

_{шжшжтж,}

13 121110 9

Рис. 27. Продольный

(а) и поперечный (б) разрезы тягового электродвига­теля ТЛ-2КЛ:

1,4 — подшипниковые щиты; 2 — щеточный аппарат; 3 — остов- 5 — кожух- 6 - noXL, ;?' п '⁵ ~:_аТ'^ШКИ; * ~ ^{буКСа; 9>} '° ~ ^катУ^шка и сердечник дополнительного мот£я^а'м с ~ ^ка,^{ту и} «рдечиик главного полюса; 14 - компенсационная об-

мотка, 16 - съемный кронштейн; П - предохранительный прилив; 18 - вентиляцион­ный люк

34

Передаточное отношение 88/23

Сопротивление обмоток при температуре 20°С, Ом:

главных полюсов 0,025

дополнительных полюсов и компенсационных катушек .... 0,0356 якоря 0,0317

Количество вентилирующего воздуха, м³/мин, не менее 95

Масса без шестерни, кг 5000

Конструкция. Тяговый электродвигатель ТЛ-2К1 состоит из остова 3 (рис. 27), якоря 6, щеточного аппарата 2 и подшипни­ковых щитов /, 4.

Остов (рис. 28) представляет собой отливку из стали марки 25Л-П цилиндрической формы и служит одновременно магнито-проводом. К нему прикреплены шесть главных и шесть дополни­тельных полюсов, поворотная траверса с шестью щеткодержате­лями и щиты с роликовыми подшипниками, в которых вращается якорь электродвигателя.

Установку подшипниковых щитов производят.в такой последо­вательности: собранный остов с полюсными и компенсационными катушками ставят стороной, противоположной коллектору, вверх. Индуктивным нагревателем нагревают горловину до температуры 100—150°С, вставляют и крепят щит восемью болтами М24 из стали 45. Затем поворачивают остов на 180°, опускают якорь, устанавливают траверсу и аналогично описанному выше встав­ляют другой щит и крепят его восемью болтами М24. С наружной поверхности остов имеет два прилива для крепления букс мотор-но-осевых подшипников, прилив и съемный кронштейн для под­вешивания электродвигателя, предохранительные приливы для транспортировки. Со сто­роны коллектора имеются три люка, предназначен­ных для осмотра щеточного аппарата и коллектора. Люки герметично закры­ваются крышками 7, //, 15 (см. рис. 27).

Крышка 7 верхнего кол­лекторного люка укрепле­на на остове специальным пружинным замком, крыш­ка 15 нижнего люка одним болтом М20 и специаль­ным болтом с цилиндриче­ской пружиной, а крышка // второго нижнего люка —-четырьмя болтами Ml2.

подвода воздуха _{Рнс 2}8. Остов тягового электродвигателя вентиляоннй ТЛ2К1

ТЛ-2К1:

I — дополнительный полюс; 2 — катушка ком- пенсацнонной обмоткн; 3 — корпус; 4 —. при- лнв предохранительный; 5 — главный полюс

,35

имеется вентиляционный

ЛЮК 18. ВЫХОД ВеНТШШру-

Ю1НРГП пачп\7Уя nnmiWTDiiou ющею ВОЗДуха Осуществлен

2*

а) яя

№11

N40

Рис. 29. Схемы соединения катушек полюсов со стороны коллектора (а) и противоположной (б) тягового электродвигателя ТЛ-2К1

со стороны, противоположной коллектору, через специальный ко­жух 5, укрепленный на подшипниковом щите и остове. Выводы из электродвигателя выполнены кабелем марки ППСРМ-1-4000 площадью сечения 120 мм². Кабели защищены брезентовыми чехлами с комбинированной пропиткой- На кабелях имеются яр­лычки из полихлорвиниловых трубок с обозначением Я, ЯЯ, К и КК. Выводные кабели Я и ЯЯ (рис. 29) соединены с обмотками якоря, дополнительных полюсов и с компенсационной, а вывод­ные кабели К и КК соединены с обмотками главных полюсов.

Сердечники главных полюсов 13 (см. рис. 27) набраны из ли­стовой электротехнической стали марки 1312 толщиной 0,5 мм, скреплены заклепками и укреплены на остове четырьмя болтами М24 каждый. Между сердечником главного полюса и остовом имеется одна стальная прокладка толщиной 0,5 мм. Катушка главного полюса 12, имеющая 19 витков, намотана на ребро из мягкой ленточной меди ЛММ размерами 1,95X65 мм, изогнута по радиусу для обеспечения прилегания к внутренней поверхности остова.

Корпусная изоляция состоит из восьми слоев стеклослюдини-товой ленты ЛСЭП-934-ТП 0,13X30 мм ГОСТ 13184—78 с поли-этилентерефталатной пленкой на лаке марки ПЭ-934 и одного слоя ленты технической лавсановой термоусаживающеися толщи­ной 0,22 мм ТУ 17 ГССР8-79, наложенных с перекрытием в поло­вину ширины ленты. Межвитковая изоляция выполнена из асбе­стовой бумаги в два слоя толщиной 0,2 мм и пропитана лаком КО-919 ГОСТ 16508—70.

Для улучшения рабочих характеристик электродвигателя^ при­менена компенсационная обмотка 14, расположенная в пазах, проштампованных в наконечниках главных полюсов, и соединен­ная с обмоткой якоря последовательно. Компенсационная обмотка

36 /

состоит из шести катушек, намотанных из мягкой прямоугольной медной про­ волоки ПММ размерами 3,28X22 мм, имеет 10 вит­ ков. В каждом пазу распо­ ложено по два витка- Кор­ пусная изоляция состоит из шести слоев стеклослюди- нитовой ленты ЛСЭК-5-СПл толщиной 0,11 мм ГОСТ 13184—78 и одного слоя ленты технической лав­ сановой термоусажива ющейся толщиной 0,22 мм ТУ 17 ГССР 8-78, уло­ женных с перекрытием в половину ширины ленты. Витковая изоляция имеет один слой стеклослюдини- товой ленты той же марки, она уложена с перекрытием в половину ширины ленты. Компенсационная обмотка в пазах закреплена клинья­ ми из текстолита марки Б. Изоляция компенсацион­ ных катушек выпекается в приспособлениях.

Сердечники дополни­ тельных полюсов 10 вы­ полнены из толстолисто­ вого проката или поковки и укреплены на остове тре­ мя болтами М20. Для уменьшения насыщения дополнительных полюсов между остовом и сердечни­ ками дополнительных по­ люсов предусмотрены ди­ амагнитные прокладки толщиной 8 мм. Катушки дополнительных полюсов 9 намотаны на ребро из мягкой медной проволоки •ПММ размерами 6X20 мм и имеют 10 витков каж­ дая. Корпусная и покров­ ная изоляция этих катушек

Рис. 30. Щеточный аппарат тягового электродвигателя ТЛ-2К.1 3

Рис. 31. Стопорение и фиксация .тра­версы тягового электродвигателя ТЛ-2К.1

Рис. 32. Щеткодержатель тягового элек­тродвигателя ТЛ-2К1

• 37

аналогична изоляции катушек главного полюса. Межвитковая изоляция состоит из асбестовых прокладок толщиной 0,5 мм, про­питанных лаком КО-919.

Щеточный аппарат тягового электродвигателя (рис. 30) состо­ит из траверсы / разрезного типа с поворотным механизмом, шести кронштейнов 3 и шести щеткодержателей 4.

Траверса стальная, отливка швеллерного сечения имеет по на­ружному ободу зубчатый венец, входящий в зацепление с шестер­ней 2 (рис. 31) поворотного механизма. В остове фиксирована и застопорена траверса щеточного аппарата болтом фиксатора 3, установленным на наружной стенке верхнего коллекторного люка, и прижата к подшипниковому щиту двумя болтами стопорного устройства 1: один — внизу остова, другой — со стороны подве­шивания. Электрическое соединение кронштейнов траверсы между собой выполнено кабелями ПС-4000 площадью сечения 50 мм². Кронштейны щеткодержателя разъемные (из двух половин) за­креплены болтами М20 на двух изоляционных пальцах 2 (см. рис. 30), установленных на траверсе. Стальные шпильки пальцев опрессованы пресс-массой АГ-4В, на них насажены фар­форовые изоляторы.

Рис. 33. Якорь тягового электродвигателя ТЛ-2К1

Щеткодержатель (рис. 32) имеет две цилиндрические пружины 1, работающие на растяжение. Пружины закреплены одним кон­цом на оси, вставленной в отверстие корпуса 2 щеткодержателя, другим — на оси нажимного пальца 4 с помощью винта 5, кото­рым регулируют натяжение пружины. Кинематика нажимного механизма выбрана так, что в рабочем диапазоне обеспечивает практически постоянное нажатие на щетку 3. Кроме того, при на­ибольшем допустимом износе щетки нажатие пальца 4 на щетку автоматически прекращается. Это позволяет предотвратить повреж­дение рабочей поверхности коллектора гибкими проводами срабо­танных щеток. В окна щеткодержателя вставлены две разрезные щетки марки ЭГ-61 размерами 2(8X50X60) мм с резиновыми амортизаторами. Крепление щеткодержателей к кронштейну осу-

38

ществлено шпилькой и гайкой. Для более надежного крепления и регулировки положения щеткодержателя относительно рабочей поверхности по высоте при износе коллектора на корпусе щетко­держателя и кронштейна предусмотрены гребенки.

Якорь (рис. 33, 34) электродвигателя состоит из коллектора, обмотки, вложенной в пазы сердечника 5 (см. рис. 33), набранно­го в пакет из лакированных листов электротехнической стали марки 1312 толщиной 0,5 мм, стальной втулки 4, задней 7 и пе­редней 3 нажимных шайб, вала 8. В сердечнике имеется один ряд аксиальных отверстий для прохода вентилирующего воздуха. Пе­редняя нажимная шайба 3 одновременно служит корпусом кол­лектора. Все детали якоря собраны на общей втулке 4 коробчатой формы, напрессованной на вал 8 якоря, что обеспечивает возмож­ность его замены.

Якорь имеет 75 катушек 6 и 25 секционных уравнительных соединений 2. Соединение концов обмотки и клиньев с петушка­ми коллекторных пластин 1- выполнено припоем ПСР-2,5 ГОСТ 19738—74 на специальной установке токами высокой ча­стоты.

Каждая катушка имеет 14 отдельных проводников, располо­женных по высоте в два ряда, и по семь проводников в ряду. Они изготовлены из медной ленты размерами 0,9X8,0 мм марки ЛММ и. изолированы одним слоем с перекрытием в половину ширины стеклослюдинитовой ленты ЛСЭК-5-СПл толщиной 0,09 мм. Каж­дый пакет из семи проводников изолирован также лентой стекло-слюдинитовой ЛСЭК-5-СПл толщиной 0,09 мм с перекрытием в половину ширины ленты. Корпусная изоляция пазовой части ка­тушки состоит из шести слоев стеклослюдинитовой ленты ЛСЭК-5-СПл размерами 0,01X20 мм, одного слоя ленты фторо­пластовой толщиной 0,03 мм и одного слоя стеклоленты ЛЭС тол­щиной 0,1 мм, уложенных с перекрытием в половину ширины

ленты.

Уравнители секционные изготовляют из трех проводов разме­рами 1X2,8 мм марки ПЭТВСД. Изоляция каждого провода со­стоит из одного слоя стеклослюдинитовой ленты ЛСЭК-5-СПл размерами 0,1X20 мм и одного слоя ленты фторопластовой тол­щиной 0,03 мм. Вся изоляция уложена с перекрытием в половину ширины ленты. Изолированные провода соединяют в секцию одним слоем стеклоленты, уложенной с перекрытием в поло­вину ширины ленты. В пазовой части обмотку якоря крепят текстолитовыми клиньями, а в лобовых частях — стеклобанда-

жом.

Коллектор электродвигателя с диаметром рабочей поверхности 660 мм набран из медных пластин, изолированных друг от друга миканитовыми прокладками. От нажимного конуса и корпуса кол­лектор изолирован миканитовыми манжетами и цилиндром.

Обмотка якоря имеет следующие данные: число пазов 75, шаг по пазам 1—13, число коллекторных пластин 525, шаг по коллек­тору 1—2, шаг уравнителей по коллектору 1 —176.

39

Рис. 35. Уплотнение якорных под­шипников и подвод к ним смазки тягового электродвигателя ТЛ-2К1

Рис. 34. Схема соединения катушек якоря и уравнителей с коллектор­ными пластинами тягового электро­двигателя ТЛ-2К1

Якорные подшипники электродвигателя тяжелой серии с ци­линдрическими роликами типа 80-42428М обеспечивают разбег якоря в пределах 6,3—8,1 мм. Наружные кольца подшипников запрессованы в подшипниковые щиты, а внутренние — на вал якоря. Подшипниковые камеры для предотвращения воздействия внешней среды и утечки смазки имеют уплотнение (рис. 35). Мо-торно-осевые подшипники состоят из латунных вкладышей, зали­тых по внутренней поверхности баббитом Б16 ГОСТ 1320—74, и букс с постоянным уровнем смазки. Буксы имеют окно для пода­чи смазки. Для предотвращения поворота вкладышей предусмот­рено в буксе шпоночное соединение.