Напряжение генератора тепловоза тэм2
Эксплуатация тягового генератора тепловоза ТЭМ2
5.9.2. Рабочая поверхность коллектора должна быть гладкой, полированной и не иметь забоин, подгаров и других повреждений. При длительной работе машин под нагрузкой на поверхности коллектора образуется тонкая прочная пленка (политура), предохраняющая коллектор от износа и улучшающая условия коммутации. Для сохранения указанной защитной пленки шлифовку коллектора без особой необходимости не производить. Необходимо помнить, что наличие угольной пыли в продорожке коллектора при работе генератора может привести к появлению кругового огня на коллекторе. Рекомендуется очищать коллектор от угольной пыли жесткой волосяной щеткой; прочищать и шлифовать коллектор следует на холостом ходу, без напряжения на коллекторе.
Шлифовать коллектор следует стеклянной бумагой зернистостью 8—10, закрепленной на специальной деревянной колодке с кривизной коллектора и охватом его по дуге не менее 15°. Нормы отклонений износа и контроля состояния элементов электрических машин приведены в табл. 2.
5.9.3. Каждая щетка должна иметь прилегание к коллектору не менее 75% рабочей поверхности. Допус-кается эксплуатация щетки со сколами 10—15% рабочей поверхности.
Следует иметь в виду, что слабое или сильное нажатие щеток ведет к появлению искрения и увеличенному износу коллектора. Поэтому при замене щеток необходимо обращать внимание на величину нажатия, регулируя ее в пределах норм соответствующей установкой пружины. В обоймах щеткодержателей щетки должны ходить свободно, без заеданий. Вновь устанавливаемые щетки должны быть предварительно притерты на приспособлении и пришлифованы к поверхности коллектора. Шлифовку производить при помощи стеклянной шкурки зернистостью 8—10. Шкурку закладывают шероховатой стороной к щетке, прижимают к коллектору
и протягивают вперед по вращению до тех пор, пока поверхность щетки не примет форму поверхности коллектора. Шлифовку вести только при нажатии пружиной щеткодержателя. После окончания притирки щеток продуть генератор сухим сжатым воздухом давлением 0,2 МПа (2 кгс/см2). Допустимые величины зазоров в подшипниках приведены в табл. 3.
5.9.4. При осмотре генератора необходимо проверить, нет ли во внутренней полости коллекторной камеры, в подшипниковом щите и коллекторном бандаже масла и других загрязнений. Наличие масла, грязи и влаги на поверхности обмоток генератора способствует разрушению изоляции. Периодически проверять все контактные соединения, следить за состоянием изоляции.
Марки щеток следует применять согласно паспортам электрических машин.
При эксплуатации не допускать механических повреждений изоляции. Сопротивление изоляции обмоток тягового генератора по отношению к корпусу и между собой в холодном состоянии должно быть не менее
1 МОм. При сопротивлении изоляции ниже указанного
предела необходимо определить место повреждения изоляции и устранить неисправность, а в случае необходимости просушить обмотки током короткого замыкания или теплым воздухом. При сушке изоляции током короткого замыкания соединение цепей выполнять по схеме, указанной на рис. 19. Продолжительность сушки 12 ч, ток 800—1200 А. Сушку начинать при токе 800 А. Через каждый час увеличивать ток на 50 А, но не более чем до 1200 А. Измерение величины сопротивления изоляции электрических машин и аппаратов, а также электрических цепей тепловоза производить мегаомметром напряжением 500 В.
В эксплуатации ток генератора при длительной работе не должен превышать номинальный — 1210 А. При трогании допускается кратковременно максимальный ток до 1900 А в течение не более 1 мин.
При эксплуатации тепловоза необходимо иметь в виду, что длительный ток генератора равен 1210 А. Длительное превышение этого тока может привести к перегреву тягового генератора или тяговых электродвигателей.
Превышение этого тока допускается кратковременно при трогании состава, а также схемой реле переходов предусмотрена непродолжительная работа генератора током до 1400 А при снижении скорости движения перед переходом на ослабленное возбуждение первой ступени или на полное возбуждение тяговых электродвигателей.
Источник
Цепи возбуждения тягового генератора
5. Цепи возбуждения тягового генератора
5.1. Тепловоз ТЭМ2
Напряжение вспомогательного генератора поддерживается в пределах 73 В при помощи регулятора напряженияТРН за счет изменения сопротивления в цепи обмотки возбуждения Ш1ВГ-Ш2ВГ. Возбуждение вспомогательного генератора начинается тогда, когда его напряжение будет на 3 В выше напряжения аккумуляторной батареи. В этом случае срабатывает реле обратного тока РОТ и замкнет цепь питания катушки контактора зарядки батареи Б (рис.5.7).
Рис.5.7. Схема цепей возбуждения тягового генератора тепловоза ТЭМ2
Возбудитель имеет две обмотки возбуждения — шунтовую Ш1-Ш2 и дифференциальную О-ОО. Шунтовая обмоткаШ1-Ш2 питается самовозбуждением по цепи: положительный вывод возбудителя В, провода 91, 226, 92, регулируемое сопротивление СВВ, провода 86, 167, 90, обмотка возбуждения Ш1-Ш2 и на минусовой вывод возбудителя; и от вспомогательного генератора после включения контактора возбуждения возбудителя ВВ по цепи: плюсвспомогательного генератора ВГ, провода 244, 109, замкнутые контакты реле обратного тока РОТ, контакторов Б и ВВ, регулируемое сопротивление СВВ, провода 86, 167, 90, обмотка возбуждения Ш1-Ш2 и на минусовой выводвспомогательного генератора ВГ.
Возбуждение тягового генератора происходит после включения контактора везбуждения КВ. Ток возбудителя пойдет по цепи: 91, 226, замкнутый контакт контактора КВ, провод 165, обмотка независимого возбуждения тягового генератора Н-НН, провод 96 и на минус возбудителя. Для увеличения скорости движения машинист с помощью контроллера увеличивает обороты коленчатого вала дизеля. При этом возрастает ток обмотки возбуждения возбудителя за счет шунтовой обмотки Ш1-Ш2. На 2-й позиции получает питание катушка реле РУ2, которое своими замыкающими контактами шунтирует часть сопротивления плавного пуска СВВ в цепи возбуждения возбудителя В. Это приведет к увеличению тока возбуждения возбудителя В.
Для увеличения диапазона скорости движения тепловоза, при котором может быть использована полная мощность дизеля, используются сопротивления ослабления возбуждения тяговых электродвигателей. Процесс включения контакторов ослабления возбуждения служит два реле переходов РП1 и РП2. Схема включения их катушек аналогичнадругим сериям тепловозов.
Предлагаем повторить самостоятельно питание всех рассмотренных цепей возбуждения тягового генератора тепловоза ТЭМ2, используя схему рис.
Источник
ТЭМ2
В течение десятой и одиннадцатой пятилеток (1976—1985 гг.) Брянский машиностроительный завод (полное наименование предприятия Производственное объединение «Брянский машиностроительный завод» им. В. И. Ленина) продолжал изготовление шестиосных маневровых тепловозов ТЭМ2, которые впервые выпустил в 1960 г. За годы, предшествующие десятой пятилетке, завод непрерывно совершенствовал конструкцию локомотива, заменяя в процессе выпуска устаревшее оборудование более современным. Так, на тележках стали устанавливаться цилиндрические винтовые пружины между рамами и балансирами, дизель ПД-1 был заменен в 1968 г. дизелем ПД-1М, тяговый генератор ГП-300А генератором ГП-300Б, тяговые электродвигатели ЭД-340В были заменены электродвигателями ЭД-104, затем ЭД-107, ЭД-107А и с 1974 г. электродвигателями ЭД-118А, Все это повышало надежность, долговечность оборудования и экономичность локомотива; он получил широкое распространение не только на магистральных железных дорогах, но и на путях промышленных предприятий страны.
Кроме Брянского машиностроительного завода, в период 1968— 1979 гг. тепловозы ТЭМ2 строил Ворошиловградский тепловозостроительный завод им. Октябрьской революции.
Тепловозы ТЭМ2 выполнены с кузовами капотного типа, которые более удобны для маневровой работы (лучше обзор путей из кабины машиниста). Все части кузова смонтированы на главной раме, служащей также для передачи продольных сил (тяги и торможения) через автосцепки СА-3, установленные на концах рамы. Части кузова, расположенные над дизелем, съемные, части над аккумуляторным помещением, холодильной и высоковольтной камерами, а также кабина машиниста приварены к раме.
Главная рама опирается на две трехосные тележки, на каждую через четыре плоские скользящие опоры. Тяговое и тормозное усилия от тележек на главную раму передаются через шкворни. Тележки тепловоза выполнены по типу тележек тепловозов М62С и 2М62. Диаметр колес при новых бандажах 1050 мм; редуктор тяговой передачи выполнен односторонним с передаточным числом 68:15=4,53; модуль зубчатых колес. Тепловозы ТЭМ2 с колесными парами, приспособленными для переделки на колею 1435 мм, имеющие увеличенную на 60 мм длину между осями автосцепок (16 970 мм), получили обозначение серии ТЭМ2А.
На локомотиве установлен кран машиниста № 394, воздухораспределитель № 483 (до 1977 г. устанавливался воздухораспределитель № 270-005), кран вспомогательного тормоза № 254 и четыре тормозных цилиндра диаметром 14″ — по два на каждую тележку. Нажатие тормозных колодок на колеса одностороннее.
На главной раме тепловоза смонтирован дизель-генераторный агрегат ПДГ-1М, состоящий из дизеля ПД-1М Пензенского дизельного завода и тягового генератора ГП-300Б Харьковского завода «Электротяжмаш» им. В. И. Ленина.
Дизель ПД-1М (6ЧН 31,8/33) четырехтактный, шестицилиндровый, с газотурбинным наддувом и промежуточным охлаждением водой наддувочного воздуха; диаметр цилиндров 318 мм, ход поршней 330 мм. При частоте вращения вала 750 об/мин дизель развивает мощность 1200 л.с. (883 кВт); минимальная частота вращения вала 300 об/мин, расход топлива при номинальной мощности 165—173 г/(э.л.с-ч); масса сухого дизеля 17 600 кг. Предусмотрена система автоматического пуска дизеля.
Тяговый генератор ГП-300Б постоянного тока с независимым возбуждением и самовентиляцией имеет восемь главных и восемь добавочных полюсов. При частоте вращения якоря 750 об/мин он развивает номинальную мощность 780 кВт (напряжение 645/870В; ток 1210/900А); масса генератора 4800 кг. При пуске дизеля генератор, работающий в режиме двигателя, получает питание от аккумуляторной батареи и поэтому имеет пусковую обмотку возбуждения.
Расположение оборудования на тепловозе ТЭМ2:
1 – аккумуляторная батарея; 2 – пульт управления; 3 – двухмашинный агрегат; 4 – камера для электрических аппаратов; 5 – компрессор; 6 – тяговый генератор; 7 – дизель; 8 – резервуар для масла дизеля; 9 – вентилятор холодильника.
Возбудитель тягового генератора МВТ-25/9У2 и вспомогательный генератор МВГ-25/11У2 смонтированы в одном разъемном корпусе двухмашинного агрегата. Якоря двухмашинного агрегата приводятся во вращение от вала тягового генератора через клиноременную передачу; при частоте вращения вала тягового генератора 750 об/мин частота вращения вала двухмашинного агрегата 2000 об/мин. При этом возбудитель развивает мощность 5,6 кВт (напряжение 75В, ток 75 А), а вспомогательный генератор — 5,75 кВт (напряжение 75 В, ток 77 А). Масса агрегата 400 кг.
Тяговые электродвигатели ЭД-118А при работе на тепловозах ТЭМ2 развивают номинальную мощность 105 кВт (напряжение 203/290В, ток 605/424 А); частота вращения якоря при продолжительном режиме 250 об/мин, максимальная частота вращения 2290 об/мин; масса электродвигателя 3100 кг.
Тяговые электродвигатели постоянно соединены по три последовательно, т. е. к генератору присоединены две параллельные цепи электродвигателей. Регулирование скорости движения тепловоза осуществляется с помощью главной рукоятки контроллера машиниста КВП-0854, имеющей нулевую и восемь рабочих позиций. На нулевой, 1-й и 2-й позициях частота вращения вала дизеля 300±15 об/мин, на 3-й — 330+10, на 4-й —400±10, на 5-й —480±10, на 6-и — 570± 10, на 7-й — 650± 10 и на 8-й — 750±5 об/мин. Для более полного использования мощности дизеля предусмотрены две ступени ослабления возбуждения: 48 и 25%.
Для пуска дизеля и питания цепей тепловоза при неработающем дизеле служит кислотная аккумуляторная батарея 32ТН-450 (напряжение 64 В, емкость 450 А- ч).
Сжатый воздух для пневматических систем вырабатывается компрессором КТ-6, который приводится непосредственно от вала тягового генератора и при частоте вращения 750 об/мин имеет производительность 4,6 м3/мин.
В передней части тепловоза расположен холодильник, содержащий 18 водовоздушных секций — 12 для охлаждения воды дизеля, 6 для охлаждения воды, отбирающей тепло от наддувочного воздуха. Через секции прогоняется воздух, засасываемый осевым шестилопастным вентилятором, приводимым через редуктор от вала дизеля. Тяговые электродвигатели охлаждаются центробежными вентиляторами, которые приводятся клиноременной передачей от вала дизеля.
Масса тепловоза в рабочем состоянии 120 т. Сила тяги длительного режима при скорости 11,2 км/ч 200 кН (20 400 кгс). Конструкционная скорость тепловоза по экипажной части 100 км/ч, минимальный радиус проходимых тепловозом кривых 80 м. Запасы топлива (5440 кг), масла (430 кг), воды (1050 кг) и песка (2000 кг) позволяют тепловозу не заходить на экипировку в среднем 10 суток.
Тепловозы ТЭМ2, изготовленные в десятой и одиннадцатой пятилетках, оборудованы системой автоматической локомотивной сигнализации, устройствами, обеспечивающими возможность управления двумя тепловозами по системе многих единиц и работы машиниста без помощника.
В процессе выпуска тепловозов ТЭМ2 в их конструкцию вносились изменения. Так, тепловозы, выпускавшиеся с 1978 г., имеют измененные по форме кузова по типу кузовов тепловозов ТЭМ2У.
См. также — Документация по тепловозам ТЭМ2
Источник
Маневровые локомотивы
Электрические машины
Главный генератор. На тепловозах ТЭМ1 установлены генераторы МПТ-84/39, на тепловозах ТЭМ2 — генераторы ГП-300А (рис. 101) и ГП-300Б. И те, и другие представляют собой восьми полюсные некомпенсированные машийы постоянного тока защищенного исполнения с независимым возбуждением. Вот их основные технические данные:
Тип генератора. МПТ-84/39 ГП-300А, ГП-300Б
Номинальная мощность, кВт . , . 700 780
Номинальное напряжение, В . . . 700 645/870
Номинальный ток, А. 1000 1210/900
Ток перегрузки, А. 1800 1900
Частота вращения, об/мин . 740 750
Ниже приводится описание конструкции генераторов тепловоза ТЭМ2 с указанием некоторых отличий от генераторов тепловоза ТЭМ1.
Станина генератора 3 одним торцом, имеющим центрирующий бурт, жестко прикреплена к фланцу рамы дизеля, а фланец корпуса якоря прикреплен к фланцу коленчатого вала дизеля. Такое соединение позволило сократить размеры дизель-генераторной установки и обеспечить надежность соединения генератора с дизелем. Со стороны коллектора к станине генератора прикреплен подшипниковый щит 19 с самоустанавливающимся роликовым подшипником 23, поддерживающим свободный конец вала 25 якоря.
Рис. 101. Главный генератор ГП-300А:
1- центрирующий бурт; 2 — сетка; 3- станина; 4 — опорные лапы; 5 — отверстия; 6- фланец; 7- обмотка якоря; 8 — вентилятор; 9 — сердечник якоря; 10 — бандажи; -сердечник добавочного полюса; 12 — обмотка добавочного полюса; 13 — сердечник главного полюса; 14 — уравнительные соединения; 15 — обмотка главного полюса; 16 — щеткодержатель; 17 — щетки; 18 — коллектор; 19 — подшипниковый щит; 20 — нажимная шайба; 21 — трубка для вмазки; 22 — заднее лабиринтное уплотнение; 23, 24 — подшипники; 25 — вал; 26 — ступица корпуса якоря; 27 — ребра; 28 — барабан корпуса якоря; 29 — торцовые вентиляционные отверстия; 30—проушина; 31 — крышка; 32- вентиляционные каналы
Машина выполнена с самовентиляцией, встроенное вентиляторное колесо 8 закреплено на корпусе якоря. Воздух из капота поступает через окна подшипникового щита и разделяется на два параллельных потока. Один поток поступает в вентиляционные каналы якоря, другой омывает щеткодержатели, поверхность коллектора и поступает в зазор между якорем и полюсами. Нагретый воздух выбрасывается через вентиляционные отверстия корпуса со стороны дизеля.
Станина является магнитопроводом генератора; кроме того, на ней закреплены главные и добавочные полюсы и подшипниковый щит. Станина цилиндрической формы изготовлена из листовой стали. Для опоры генератора на раму тепловоза к станине приварены лапы. Проушины 30 в верхней части станины необходимы для подъема генератора краном. Между станиной и подшипниковым щитом установлены съемные крышки 31 для обслуживания коллектора. Крышки имеют смотровые окна. Со стороны дизеля в станине сделаны вентиляционные отверстия с, защитными сетками.
Восемь главных полюсов создают основной магнитный поток машины. Сердечник 13 полюса набран из стальных листов и стянут заклепками. Сечение сердечника у генератора ГП-300Б 430×165 мм, у генератора МПТ-84/39 380X165 мм. Катушки главных полюсов имеют две обмотки: независимого возбуждения и пусковую. Первая создает основной магнитный поток в тяговом режиме генератора и питается от возбудителя, вторая работает при пуске дизеля, когда генератор используется как электродвигатель последовательного возбуждения.
Обе обмотки намотаны на общем каркасе из листовой стали. Непосредственно на каркас уложена пусковая обмотка, имеющая три витка голой меди МГМ сечением 1,95×90 мм; витки изолированы миканитом. Обмотка независимого возбуждения уложена поверх пусковой обмотки и имеет 104 витка (у генератора МПТ-84/39 — 105) изолированного медного провода сечением 4,1×6,9 мм, уложенных в девять слоев. Сопротивление пусковой обмотки и обмотки независимого возбуждения для генератора ГП-300А 0,00314 и 0,81 Ом соответственно, для генератора МПТ-84/39 — 0,003 и 0,69 Ом. Обмотки независимого возбуждения и пусковая каждого полюса между собой соединены последовательно. Для упрощения конструкции шин, соединяющих обмотки полюсов, катушки четырех полюсов имеют открытые выводы, а четырех других — перекрещенные.
Добавочные полюсы улучшают коммутацию машины. Они создают магнитное поле, обеспечивающее компенсацию реактивной э. д. с. якоря и поперечного поля реакции якоря. Магнитная цепь добавочного полюса должна быть насыщенной. Это достигается выбором сечения сердечника полюса и увеличением зазора между добавочным полюсом и якорем. Для уменьшения рассеивания потока добавочного полюса между его сердечником и станиной установлены немагнитные прокладки, образующие второй зазор.
Восемь добавочных полюсов установлены между главными полюсами. Сердечник 77 добавочного полюса имеет сечение 430×50 мм (у генератора МПТ-84/39 — 355×48 мм). Обмотка 12 добавочного полюса удерживается на сердечнике изоляционными рамками. Воздушный зазор между сердечником и станиной регулируют стальными прокладками. Катушка имеет семь витков голой меди МГМ сечением 14×20 мм. Витки разделены прокладками из стеклотекстолита. Катушки соединены между собой и с якорем последовательно. Сопротивление обмотки добавочных полюсов у генератора ГП-300А 0,00378 Ом, у генератора МПТ-84/39 — 0,00325 Ом.
Якорь генератора состоит из корпуса, сердечника, коллектора, обмотки и вала. К стальному барабану 28 корпуса с одной стороны приварен задний фланец 6 с отверстиями для крепления к фланцу коленчатого вала дизеля, а с другой через радиальные ребра — ступица 26. В ступицу запрессован укороченный вал, на другой конец которого надета внутренняя обойма подшипника генератора. Сердечник 9 якоря набран на барабане из листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм; с обеих сторон листы покрыты лаком. Сердечник имеет два ряда вентиляционных отверстий.
Между пластинами коллектора 18 установлены миканитовые прокладки. Со стороны сердечника якоря пластины имеют ленточные петушки, к которым припаяны концы секций обмотки якоря. Нижняя часть пластины выполнена в виде ласточкина хвоста. Выступы хвостов размещены в выемках упорной и нажимной шайб коллектора, которые стягивают болтами. Для изоляции коллекторных пластин служат две манжеты и цилиндр из формовочного миканита.
Обмотка 7 якоря —петлевая с уравнительными соединениями, выполнена изолированным проводом сечением 1,81×5,5 мм. Изоляция стеклянная и миканитовая. В пазах обмотка закреплена изолитовыми клиньями, а лобовые части удерживаются проволочными бандажами. Уравнительные соединения из меди МГМ сечением 1,81×6,9 мм размещены под лобовыми частями со стороны коллектора. Шаг обмотки по пазам 1-10, шаг по коллектору 1-2, шаг уравнительных соединений 1-96. Сопротивление обмотки при температуре +15° С у генератора ГП-300А 0,00736 Ом, у генератора МПТ-84/39-0,0069 Ом.
Генераторы имеют восемь бракетов, на каждом из которых закреплено по три реактивных щеткодержателя 16. В щеткодержатель устанавливают две щетки 17. Набегающая щетка имеет наклон 30° к радиусу коллектора, сбегающая — 10°, Устанавка щеток под углом к радиусу коллектора создает более благоприятные условия работы щеток по сравнению с радиальной установкой, принятой для машин с изменяющимся направлением вращения. Нажатие на щетки создается спиральными пружинами щеткодержателей и должно находиться в пределах 0,8-1,2 кгс. Нажатие изменяют затяжкой пружины. Необходимый зазор (2-4 мм) между щеткодержателем и поверхностью коллектора устанавливают путем соответствующего закрепления щеткодержателя на бракете.
Размер щетки для генератора ГП-300А 12,5x32x65 мм, для генератора МПТ-84/39 — 9X38X60 мм, марка щеток ЭГ14.
Тяговый электродвигатель. На тепловозах ТЭМ1 заводом устанавливались тяговые двигатели типа ЭДТ-200Б. На тепловозах ТЭМ2 ранее применяли двигатели ЭДТ-340В, ЭД-104Б, ЭД-107, в последнее время ЭД-118А. Указанные двигатели отличаются техническими данными, габаритами и весом, а также конструкцией. В табл. 3 приведены параметры работы тяговых электродв игателей.
Тяговый электродвигатель (рис. 102) состоит из остова, якоря, главных и добавочных полюсов, подшипниковых щитов, подшипников и щеткодержателей. Остов 22 является магцитопроводом машины и служит для крепления главных и добавочных полюсов. На остове закреплены также подшипниковые щиты 5, 15, в которых установлены роликовые подшипники 4,17.
Между сердечником якоря и подшипниками на вал якоря насажены лабиринтные кольца 1, 18, которые совместно с лабиринтными кольцами подшипниковых щитов создают уплотнение, предотвращающее попадание смазки из подшипников в полость машины. Уплотнение, образуемое лабиринтными канавками крышки 19 заднего подшипника и кольца 20, предотвращает поступление смазки в задний подшипник из кожуха зубчатой передачи. Через вентиляционные отверстия в двигатель нагнетается охлаждающий воздух, который омывает щетки, якорь, полюсы и выбрасывается через окна 13, закрытые защитными сетками и щитками.
Для осмотра и обслуживания коллектора и щеток остов имеет верхний, нижний и боковой люки. Люки закрыты крышками с уплотнениями. Приливы на остове необходимы для подвески двигателя к раме тележки, лапы —
для соединения с корпусом моторно-осевого подшипника и проушины- для транспортировки двигателя. Подвеска двигателя — опорно-осевая (трамвайная).
Двигатель имеет четыре главных полюса, состоящих из сердечников 10 и катушек 24. Сердечники набраны из стальных листов толщиной 2 мм, скрепленных заклепками. К остову сердечник прикреплен болтами 25, которые ввернуты в резьбовые отверстия стержня, запрессованного в тело сердечника. Катушка намотана голой медью марки МГМ. Для изоляции используют стекломикаленту и кремнийорганические материалы. Между полюсным башмаком и катушкой установлена пружинная рамка, обеспечивающая неподвижность катушки при ударах во время работы тепловоза.
Четыре добавочных полюса улучшают коммутацию машины. Сердечник 9 добавочного полюса монолитный, его полюсный наконечник выполнен из немагнитного материала. Для увеличения воздушного зазора магнитной цепи между сердечником и остовом установлена прокладка из дюралюминия. Компенсация возможных перемещений катушки относительно сердечника осуществляется пружинной рамкой. Катушка добавочного полюса намотана полосовой медью марки МГМ.
Рис. 102. Тяговый электродвигатель ЭД-107:
1, 18. 20 — лабиринтные кольца; 2, 19 — крышки подшипников; 3 — упорное кольцо; 4, 17 — роликовые подшипники; 5, 15 — Подшипниковые щиты; 6 — коллекторная пластина, 7 — щеткодержатель; 8, 24 — катушки добавочного и главного полюсов; 9, 10 — сердечники добавочного и главного полюсов; 11 — секция обмотки якоря; 12 — сердечник якоря; 13 — выпускные окна; 14 — стальной баи-даж; 16 — воздушный канал, 21 — вал; 22 — остов, 23 — вкладыш моторно-осевого подшипника; 25 — болты сердечников
Якорь двигателя состоит из сердечника, коллектора, обмотки, вала и нажимных шайб. Сердечник 12 набран из листов электротехнической стали и напрессован непосредственно на вал. С обоих торцов сердечник скреплен нажимными шайбами, которые одновременно крепят лобовые части обмотки. Для охлаждения сердечника имеются два ряда вентиляционных отверстий. Коллектор двигателя включает в себя пластины, втулку и нажимной конус. Пластины изготовлены из коллекторной меди. Выступы втулки и нажимного конуса входят в выемки ласточкиных хвостов пластин, что после спрессовывания коллектора и стягивания болтами обеспечивает высокую прочность скрепления всех элементов коллектора. Друг от друга пластины изолированы коллекторным миканитом, изоляция от корпуса выполнена двумя миканитовыми манжетами и миканитовым цилиндром.
Обмотка якоря — петлевая с уравнительными соединениями, выполнена проводом ПДА, ПСД, ПЭТ, ВСД. Обмотка состоит из катушек, которые включают несколько секций, составленных из параллельных проводников. Для изоляции обмотки применены стеклолента, микалента, стеклоткань, электрокартон. В пазах обмотка удерживается текстолитовыми клиньями, лобовые части закреплены бандажами из стальной луженой проволоки. У электродвигателя четыре щеткодержателя, в каждом ‘Из которых по три разрезных щетки марки ЭГ-2А.
Двухмашинный агрегат — это возбудитель МВТ-25/9 и вспомогательный генератор МВГ-25/11. Возбудитель предназначен для питания независимой обмотки возбуждения тягового генератора Вспомогательный генератор питает обмотку параллельного возбуждения возбудителя, цепи управления и вспомогательные установки, а также служит для зарядки аккумуляторной батареи тепловоза.
Двухмашинный агрегат (рис. 103) состоит из следующих основных частей: станин возбудителя и вспомогательного генератора, их якорей, коллекторов, щеткодержателей, главных и добавочных полюсов, вентилятора и подшипников. Станины возбудителя и вспомогательного генератора составляют общий разъемный корпус, а их якоря смонтированы на общем валу. С обоих торцов агрегата установлены подшипники качения вала якорей; для обслуживания коллекторов имеются окна со съемными крышками.
Между якорями возбудителя и вспомогательного генератора размещено двустороннее вентиляторное колесо. Воздух засасывается вентилятором с торцов корпуса через его нижние вырезы, омывает щетки, коллекторы, якоря, полюса возбудителя и вспомогательного генератора и выбрасывается наружу через верхние вентиляционные отверстия станины.
Для привода двухмашинного агрегата во вращение со стороны вспомогательного генератора выходит свободный конический конец вала. Корпус агрегата имеет четыре лапы для крепления.
Возбудитель представляет собой машину постоянного тока с продольно расщепленными полюсами. Мощность номинальная 5,6 кВт, напряжение номинальное 75 В, ток номинальный 75 А, частота вращения 2000 об/мин. Магнитная система машины включает станину 12 и четыре расщепленных главных полюса, создающих основной магнитный поток. Добавочные полюсы отсутствуют.
Сердечники 13 главных полюсов набраны из стальных листов толщиной 2 мм и разделены латунной прокладкой на две части неравного сечения. Часть сердечника меньшего сечения, насыщенная, охватывается дифференциальной обмоткой 10, имеющей семь витков голой медной полосы марки МГМ сечением 2,63×47 мм. Сопротивление дифференциальной обмотки при температуре 15° С 0,000075 Ом.
Рис. 103. Двухмашинный агрегат МВТ25/9+МВГ 25/11:
1- вал якоря; 2 — подшипниковый щит вспомогательного генератора; 3, 16 — коллекторы; 4, 14 — обмотки якоря; 5 — якорь вспомогательного генератора; 6 — станина вспомогательного генератора; 7-главный полюс вспомогательного генератора; 8 — вентиляторное колесо; 9- обмотка параллельного возбуждения возбудителя; 10 — дифференциальная обмотка возбудителя; 11- якорь возбудителя; 12 — станина возбудителя; 13 — сердечник главного полюса возбудителя; 15 — щеткодержатель; 17 — подшипниковый щит возбудителя; 18 — шарикоподшипник
Обмотка параллельного возбуждения 9 охватывает обе части сердечника — насыщенную и ненасыщенную и имеет 242 витка изолированного медного провода марки ПБД диаметром 1,95 мм. Сопротивление этой обмотки 3,14 Ом.
Якорь возбудителя /7 состоит из сердечника, обмотки 14 и коллектора 16. Сердечник набран из листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Листы имеют пазы под обмотку, вентиляционные отверстия и шпоночную канавку для фиксации на валу агрегата. Для обеспечения монолитности сердечника крайние листы склеены в пакеты. В середине сердечника имеется пакет из латунных листов толщиной 0,5 мм. Сердечник якоря имеет 45 пазов размером 6,6×22 мм, в которые уложена волновая с двумя параллельными цепями обмотка якоря. Секции обмотки 14 выполнены из меди марки ПБД сечением 1,16X6,9 мм. Шаг обмотки по пазам 1-11, шаг по коллектору-1-68. Крепление обмотки в пазах осуществлено гетинаксовыми клиньями, лобовые части обмотки закреплены бандажами из стальной луженой проволоки. Сопротивление обмотки якоря при температуре +15° С 0,0495 Ом. На корпусе коллектора установлено 135 коллекторных пластин, к которым припаяны концы проводников якорной обмотки. Возбудитель имеет четыре щеткодержателя 15, в корпусах которых установлено по одной щетке марки ЭГ14 размером 12,5x44x40 мм. Пружины нажимных устройств щеткодержателей создают необходимое нажатие на щетку, равное 1,1-2 кгс.
Наводимая в обмотке якоря э. д. с. определяется магнитными потоками ненасыщенной и насыщенной частей главного полюса. Поток в ненасыщенной части создается обмоткой параллельного возбуждения, питающейся от вспомогательного генератора и якоря самого возбудителя, и не зависит от нагрузки тягового генератора. Поток, проходящий через насыщенную часть сердечника, создается обмоткой параллельного возбуждения и дифференциальной обмоткой. Последняя обтекается током тягового генератора. При отсутствии тока тягового генератора поток насыщенной части определяется только параллельной обмоткой, с ростом тока в дифференциальной обмотке растет ее магнитный поток, противодействующий потоку параллельной обмотки, поэтому общий поток насыщенной части уменьшается. При дальнейшем росте тока поток насыщенной части меняет направление, так как действие дифференциальной обмотки становится преобладающим. Таким образом, э. д. с. якоря индуктируется двумя потоками, которые при малых нагрузках тягового генератора действуют согласно, а при больших нагрузках- встречно. Такое действие обмоток главных полюсов позволяет получить гиперболический характер изменения внешней характеристики тягового генератора.
Выводы обмоток возбудителя имеют следующие обозначения: якоря: ЯХВ (+), ЯФ (-); дифференциальной: ПКг (+), #/Х2 (-); обмотка параллельного возбуждения имеет один внешний вывод Ш1 (+), второй соединен с якорной обмоткой внутри машины.
Вспомогательный генератор является генератором постоянного тока параллельного возбуждения со следующими техническими данными: мощность номинальная 5,75 кВт, напряжение номинальное 75 В, ток длительный 75 А, частота вращения 2000 об/мин.
Магнитная система состоит из станины 6, шести главных 7 и шести добавочных полюсов. Сердечники главных полюсов набраны из стальных листов толщиной 2 мм, которые скреплены стальными заклепками. Катушки главных полюсов имеют по 394 витка провода марки ПБД диаметром 1,56 мм, уложенных в 14 слоев. Все катушки соединены последовательно и образуют обмотку параллельного возбуждения генератора. Сопротивление обмотки при температуре +15° С 9 Ом.
Сердечники добавочных полюсов выполнены литьем из стали. Катушки добавочных полюсов намотаны голой медью МГМ сечением 0,8 X 30 мм и между собой соединены последовательно. Сопротивление обмотки добавочных полюсов при температуре +15° С 0,0223 Ом.
Сердечник якоря набран из листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Листы имеют вырезы, образующие пазы, вентиляционные каналы и шпоночную канавку. Крайние листы склеены в пакеты для обеспечения монолитности сердечника, имеющий 46 пазов размером 6X29 мм, в которые заложена волновая обмотка с двумя параллельными ветвями, выполненная проводом ПБД сечением 1,56×5,1 мм. Шаг обмотки по пазам 1-8, шаг по коллектору 1-32.
Коллектор 3 имеет 92 пластины, выполненные из коллекторной меди. Конструкция коллектора и щеткодержателей такая же, как у возбудителя.
Выводы генератора имеют маркировку: обмотка якоря: Я\ВГ (+), Я2ВГ(-); обмотка возбуждения: ШгВГ<-\-), ШфГ <-).
Привод двухмашинного агрегата. Двухмашинный агрегат приводится во вращение от шкива, посаженного на хвостовик вала тягового генератора посредством девяти клиновых ремней типа Б2240Ш (ГОСТ 1284-68), ведомого шкива, вала и пакетной пластинчатой муфты (рис. 104). Ввиду значительной длины вал 16 привода имеет опору со сферическим подшипником 12, который воспринимает усилие от натяжения ремней. Вал привода с опорой и двухмашинный агрегат смонтированы на общей плите /.
Плита 1, корпус опоры и лапы двухмашинного агрегата имеют пазы для возможности перемещения двухмашинного агрегата при натяжении ремней. Пластинчатая муфта компенсирует погрешности установки вала привода относительно оси двухмашинного агрегата. Излом оси вала относительно оси двухмашинного агрегата допускается не более 0,3 мм на длине 300 мм. Соосность при центровке достигается постановкой прокладок 3. После центровки положение корпуса опоры 14 на плите фиксируется коническими штифтами 4, двухмашинного агрегата — приварными упорами.
Пластинчатая муфта привода состоит из восемнадцати дисков 19 из пружинящей листовой стали толщиной 0,5 мм. Диски имеют шесть отверстий. Пакет дисков прикреплен к ведущей полумуфте, напрессованной на вал 16, и к ведомой полумуфте 21, посаженной на конусный хвостик вала двухмашинного агрегата. Усилие затяжки болтовых соединений пакета муфты должно быть в пределах 5-7 кгс-м.
Рис 104. Привод двухмашинного агрегата:
1- плита; 2 — болты крепления корпуса опоры; 3 -прокладки регулировочные; 4- штифт; 5 — болт упорный; 6 — шкив ведомый; 7, 17, 22 — гайки; 8 — прокладки разрезные; 9 — втулка распорная; 10 — крышка; /1, 20 — болты; 12 — шарикоподшипник № 161); 13 — пресс-масленка; 14 — корпус опоры; 15 — войлочное уплотнение; 16 — вал; 18 — шайба; 19 — диски муфты; 21 — полумуфта ведомая; 23 — болт крепления двухмашинного агрегата
При установке привода двухмашинного агрегата в сборе на тепловозе во избежание перекосов ремней необходимо, чтобы наружный торец ведомого шкива 6 совпадал с торцом ведущего шкива. Это достигается перемещением шкива 6 на валу за счет выемки или постановки прокладок 8. Совмещения торцов шкивов проверяют линейкой. Несовмещение торцов шкива допускается до 2 мм.
Электродвигатели привода вспомогательных агрегатов. Для привода маслопрокачивающего и топливоподкачивающего насосов устанавливают электродвигатели П-22 (ранее применяли двигатели ПН-5, П-21).
Частота вращения, об/мин . 1350 1450
По конструкции электродвигатели аналогичны, поэтому ниже рассматривается устройство двигателя П-22 (рис. 105). Электродвигатель П-22 — машина постоянного тока смешанного возбуждения. Главных полюсов два, один — добавочный. Сердечник 8 якоря набран из штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, крайние листы имеют толщину 1 мм. С одной стороны листы покрыты лаком. Крепление сердечника на валу 17 — шпоночное с установкой упорных колец. Обмотка якоря 13 выполнена проводом ПЭТВ диаметром 1,25 мм. В каждом из 18 пазов сердечника якоря уложено по 34 проводника. Шаг обмотки по пазам 1-10, по коллектору 1-2. Сопротивление обмотки при температуре 15° С 0,48 Ом. В пазах обмотка удерживается текстолитовыми клиньями, лобовые части укреплены проволочными бандажами. 72 пластины коллектора собраны на пластмассовом основании. Сердечник 10 главного полюса представляет собой пакет штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Для обеспечения монолитности крайние листы имеют толщину 2 мм и выполнены из стали МСтЗ. На сердечнике установлена катушка последовательного возбуждения 19, имеющая 12 витков провода ПСД диаметром 2,26 мм, и катушка параллельного возбуждения 20, имеющая 1100 витков провода ПЭТВ диаметром 0,51 мм.
Для улучшения коммутации машина имеет один добавочный полюс. На сердечнике 9, набранном из листов электротехнической стали, размещена катушка 18, намотанная проводом ПСД диаметром 2,26 мм; количество витков — 103. Обмотка добавочного полюса включена последовательно с якорем.
Рис. 1&5. Электродвигатель П-22:
1-1 лапы; 2 — болт заземления; 3 — жалюзи; 4 — крышка подшипника; 5 — передний подшипниковый щит; 6 — траверса щеткодержателя; 7 — коллектор; в -сердечник якоря; 9 — сердечник добавочного полюса; 10 — сердечник главного полюса; 11 — станина; 12 — бандаж; 13 — обмотка якоря; 14 — задний подшипниковый щит; 15 — вентиляторное колесо; 16 — шарикоподшипник; 17 — вал якоря; 18 — катушка добавочного полюса; 19 — катушка последовательного возбуждения; 20 — катушка параллельного возбуждения; 21 — клеммная коробка; 22 — клеммная доска
Для удобства подсоединения внешних цепей концы обмоток машины выведены на клеммную доску 22. Обмотка параллельного возбуждения имеет маркировку Шъ Ш2, последовательного — Съ С2> цепь якоря — #1( Д2.
В четырех щеткодержателях установлены щетки ЭГ-4 размером 10Х 12,5×32 мм. Корпус машины состоит из станины 11, переднего 5 и заднего 14 подшипниковых щитов. Вентиляторное колесо 15 установлено на валу со стороны, противоположной коллектору. С этой же стороны вал двигателя имеет свободный конец со шпонкой для сочленения с насосом.
Электродвигатель вентиляторов кабины и калорифера. Для привода вентиляторов кабины и калорифера установлен электродвигатель типа ДВ-75 (рис. 106). Мощность двигателя 0,04 кВт, напряжение 75 В, частота вращения 3000 об/мин.
Сердечник 9 якоря электродвигателя набран из листов электротехнической стали. Обмотка якоря 13 волнового типа, намотана проводом ПЭВ-2 диаметром 0,35 мм. Шаг обмотки по пазам 1-7, в каждом пазу уложено 56 проводов. Сопротивление обмотки при температуре+25°С 5,75 ± 0,35 Ом. Коллектор 8 имеет 25 пластин, шаг обмотки по коллектору 1-13.
В двигателе четыре главных полюса. Сердечник полюса 10 набран из листов электротехнической стали. Катушка 12 полюса имеет 188 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,51 мм. Соединенные последовательно катушки образуют обмотку последовательного возбуждения двигателя. Сопротивление обмотки 9,65 ± 0,95 Ом. В четырех щеточных пальцах 7 двигателя по одной щетке марки ЭГ-2 или Г-3 размером 8x9X 17,5 мм.
К корпусу 11 двигателя прикреплены подшипниковый щит 14 и траверса 3, в которых установлены подшипники 2, 15 вала якоря.
Со стороны коллектора двигатель закрыт колпаком /; со стороны, противоположной коллектору, выходит свободный конец вала для установки вентиляционного колеса антиобледенителя или калорифера. Собственного вентиляторного колеса двигатель не имеет. Крепление двигателя осуществлено хомутом, охватывающим корпус.
Рис. 106. Электродвигатель ДВ-75:
1- колпак; 2 — шарикоподшипник; 3 — траверса; 4 — изолятор; 5 — пружина, 6 — щетка; 7 — щеточный палец; 8 — коллектор; 9 — сердечник якоря; 10 — сердечник полюса; 11- корпус; 12 — катушка полюса; 13 — обмотка якоря: 14 — подшипниковый щит; 15 — шарикоподшипник; 16 — шпонка вала; 17 — вал
Уход за электрическими машинами. Наиболее ответственными и уязвимыми частями машин являются коллектор, щеточный аппарат, изоляция и подшипники. Якорь требует осмотра обмотки. Изоляция должна быть ровной, без повреждений и содержаться в чистоте; крепящие обмотку клинья и бандажи не должны иметь слабины.
Коллектор машины наиболее чувствителен к повреждениям по условиям своей работы, поэтому требует особого контроля в эксплуатации. Для обеспечения нормальной работы щеток поверхность коллектора должна быть гладкой, полированной и не иметь повреждений в виде забоин, оплавлений, подгаров. При длительной работе машины под нагрузкой на рабочей поверхности коллекторных пластин образуется тонкий прочный слой окалины красноватого или фиолетового оттенка. Этот слой способствует коммутации, предохраняет коллектор от износа, поэтому его следует сохранять.
Коллектор протирают безворсной салфеткой, слегка смоченной бензином, канавки между коллекторными пластинами очищают от загрязнений жесткой волосяной щеткой.
Чтобы сохранить покров окиси на коллекторных пластинах, к шлифовке коллектора следует прибегать только при наличии на его поверхности повреждений, вызывающих ненормальную работу щеток. Для получения ровной поверхности шлифование производят только при вращающейся машине, скорость поддерживается близкой к номинальной, машина работает на холостом ходу. Необходимо соблюдать предосторожности с тем, чтобы не задеть вращающихся и токоведущих частей, хотя напряжение на коллекторе должно отсутствовать. Для шлифовки применяют стеклянную бумагу зернистостью 220. Чтобы шлифовке одновременно подвергалась значительная часть коллектора, бумагу закрепляют на деревянной колодке, имеющей выемку с радиусом, несколько большим радиуса коллектора, и длиной дуги около 30°; шлифованный коллектор должен иметь ровную гладкую поверхность. После шлифовки машину очищают от пыли, а коллектор протирают.
В процессе эксплуатации коллекторные пластины истираются быстрее, чем прокладки между ними, так как материал последних имеет большую твердость (это не относится к двигателю ДВ-75). Для снятия выступающих частей прокладок коллектор следует продороживать. Продороживание производят или при помощи специального приспособления с фрезой, или вручную пилой из ножовочного полотна. Углубление между пластинами должно составлять после продороживания 1,5 мм. При продороживании на пластинах появляются заусенцы, которые удаляют стальным ножом, а острые кромки притупляют напильником. По окончании продорожки коллектор очищают и в случае необходимости шлифуют.
К протачиванию коллектора следует прибегать при наличии сильного износа, а также при появлении биения и повреждений коллектора, которые нарушают нормальную работу щеток и не могут быть устранены шлифовкой.
Щетки Должны входить в гнезда щеткодержателей свободно, но без зазоров. Слишком плотное прилегание щетки к гнезду может привести к нарушению ее контакта с коллектором, а слишком большой зазор — к перекосу в гнезде и нарушению контактной поверхности. Для контроля контакта между щетками и коллектором необходимо периодически проверять нажатие щеток. Ненормальное нажатие щеток приводит к искрению щеток, ненормальному их износу и износу поверхности коллектора. Щеткодержатели устанавливают так, чтобы расстояние от нижней кромки корпуса до поверхности коллектора было для генератора и тягового двигателя 2-4 мм, для двухмашинного агрегата 1,6-2,4 мм. Уменьшение зазора может привести к касанию щеткодержателем поверхности коллектора, а увеличение — к вибрации щеток и скалыванию рабочей поверхности. Необходимо контролировать также перекос корпуса щеткодержателя относительно поверхности коллектора и перекос щеток относительно длины коллектора.
Изношенные и поврежденные щетки подлежат замене. Все щетки должны быть одной марки, так как применение щеток различных марок приводит к перегрузке щеток с меньшим переходным сопротивлением и выходу их из строя. Рабочая поверхность щетки должна иметь зеркальный блеск и составлять не менее 75% общей поверхности.
Новые щетки пришлифовывают к поверхности коллектора путем многократного протягивания стеклянной шкурки зернистостью 180 или 220 между щеткой и коллектором по направлению вращения. После получения при помощи бумаги необходимой кривизны поверхности щетки машину на 20- 30 мин запускают в работу с неполной нагрузкой для получения полированной поверхности щетки.
Изоляция машины должна содержаться в сухом и чистом виде, поэтому необходимо следить за отсутствием повреждения и правильной установкой коллекторных крышек. Попавшие на изоляцию масло, грязь, влагу удаляют сухой безворсной салфеткой, недоступные части продувают сжатым воздухом. Внутренние соединения машины должны быть надежно закреплены, все видимые повреждения изоляции устранены. Если видимых повреждений нет, а сопротивление изоляции ниже нормы, машину следует подвергнуть сушке.
При работе машины необходимо контролировать нагрев подшипников. Температура подшипника сразу после остановки машины должна быть не более 95° С. При ревизии подшипника должны быть выявлены возможные дефекты, а поврежденные подшипники заменены. Перед установкой подшипники необходимо промыть. Заполняя подшипник смазкой, необходимо руководствоваться инструкцией по эксплуатации машины. Смазка должна быть чистой, без посторонних включений и добавок других смазок. Смазочное отверстие плотно закрывают пробкой.
Источник