[02-1999] Устройство и работа электропоездов постоянного тока (школа молодого машиниста)

[poster444]

Устройство и работа электропоездов постоянного тока (школа молодого машиниста)

(Продолжение. Начало см. “Локомотив” № 8 — 12, 1998 г., № 1, 1999 г.)

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ

ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ДК-604В (ДИНАМОТОР)

Изготовить двигатель компрессора с изоляцией на 3000 В затруднительно, так как такая электрическая машина имела бы значительные габариты и ее было бы сложно расположить под вагоном. Поэтому на электропоездах двигатели компрессоров выполняют с изоляцией на 1500 В. Возникает вопрос: как получить необходимое для мотор-компрессора напряжение?

Если два обыкновенных двигателя соединить последовательно и подключить к сети, то потенциалы в цепи распределятся так, как показано на рис. 1.

К точке А (с напряжением 1500 В) можно подключить двигатель компрессора, который будет нормально работать. Конструкторы по соображениям экономии поступили иначе — вместо двух двигателей используют один, но собранный по такой схеме: в стальном литом остове располагаются, как обычно, якорь, на котором с каждой торцовой стороны имеется коллектор. Якорных обмоток —две, и каждая из них присоединяется к своему коллектору. Таким образом, получилась двухколлекторная машина с общей магнитной системой, общим якорем с двумя обмотками, расположенными в одних и тех же пазах.

Остов двигателя с обеих торцовых сторон закрыт подшипниковыми щитами 1 (рис. 2). В них смонтированы якорные подшипники, в которых вращается вал якоря. На остове имеются коллекторные люки для осмотра коллекторов, щеток и замены щеток.

Через четыре лапы двигатель подвешивают к раме вагона. Вал якоря 17 выступает из подшипниковых щитов. На большей выступающей части смонтирован якорь генератора управления. На противоположную часть вала насажено вентиляторное колесо 15. На валу якоря между нажимными шайбами 28 и 31 (в настоящее время их называют обмоткодержателями) из стальных листов набирается сердечник якоря. Листы изолированы друг от друга лаком, чтобы уменьшить потери от вихревых токов.

В сердечнике якоря имеются пазы, в которых друг под другом укладывают две обмотки, каждая припаивается к своему коллектору (2 и 4). Коллекторы насажены на вал до упора с обмоткодержателями 8. Пластмассовый корпус коллектора армируется стальной втулкой и является не только несущей конструкцией, но и хорошей изоляцией.

Коллекторные пластины 4 изолированы друг от друга ми- канитовыми прокладками. Для изолирования якорных обмоток используют электрокартон, стеклоэскапоновую и тафтяную ленты. В пазах якоря обмотки удерживаются проволочными бандажами 19. После сборки якорь пропитывается в лаке, приобретая вид монолита, повышенную изоляцию и защищенность от влаги.

В остове располагаются главные 9 и дополнительные 20 полюса. Так как основной рабочий магнитный поток создается низковольтной обмоткой (50 В), на сердечниках главных полюсов имеется по две катушки. Ближе к остову располагается низковольтная катушка 10, а сверху — высоковольтная 11. На дополнительных полюсах находятся только высоковольтные обмотки. Они изготовлены из круглого изолированного медного провода, изоляцией также служит стеклоэскапоновая и тафтяная ленты, все это пропитывают в лаке.
Динамотор имеет четыре щеткодержателя 3, расположенные у каждого коллектора. Они изолированы от крепящих кронштейнов фарфоровыми изоляторами. Электрографитированные щетки с медными шунтами марки ЭГ-2А имеют нажатие около 1 кгс за счет ленточной спиральной пружины.

Щеткодержатели укреплены на траверсе 14, которую при испытании двигателя можно смещать по направлению или против вращения якоря. После того, как добьются удовлетворительной коммутации, щеткодержатели на траверсе фиксируют стопором. Для охлаждения двигателя и генератора управления служит вентилятор 15. Вентиляторное колесо представляет собой стальной диск с лопастями, который крепится на валу якоря. Охлаждающий воздух всасывается через фильтр из пассажирского помещения и через специальный патрубок 23 со стороны генератора подается к якорю и полюсам. Затем, проходя через отверстия в подшипниковом щите, он выбрасывается наружу.

ГЕНЕРАТОР УПРАВЛЕНИЯ

Динамотор выполняет также другую функцию: приводит во вращение якорь генератора управления 30, насаженный на его вал. Генератор запитывает все низковольтные цепи управления напряжением 50 В и постоянно подзаряжает включенную параллельно аккумуляторную батарею.

Нагрузка на генераторе может меняться в очень широких пределах в зависимости оттого, какие потребители включены. Кроме того, при колебаниях напряжения контактной сети будет изменяться частота вращения якоря двигателя. Это скажется на напряжении, вырабатываемом генератором, поэтому его регулируют специальными регуляторами. Применявшийся ранее вибрационный регулятор заменен электронным блоком.

Остов генератора прикрепляют болтами к подшипниковому щиту. Передняя торцовая сторона закрыта чугунным щитом с патрубком для вентиляции. В остове расположены четыре главных полюса, дополнительных полюсов нет. Сердечники полюсов набирают из отдельных стальных листов и болтами соединяют с остовом.

Катушки изготовлены из медного провода. Они прижимаются к остову пружинными фланцами. Якорь генератора собран на якорной втулке, которая отлита как одно целое с задней нажимной шайбой 31. Сердечник якоря набирается из стальных листов, изолированных друг от друга. С передней стороны листы сжимает нажимная шайба 28, напрессованная на втулку якоря. Якорь удерживается шпонкой и закреплен специальной гайкой.

В пазах сердечника якоря 30 уложена обмотка 29. Она закреплена проволочными бандажами. Медные коллекторные пластины изолированы между собой миканитовыми прокладками, их собирают на пластмассовом корпусе, армированном стальной втулкой. Как и на двигателе, щеткодержатели установлены на поворотной траверсе, т. е. щетки можно смещать при испытании по окружности коллектора и добиваться хорошей коммутации. Всего щеткодержателей четыре и в каждом по две щетки, которые своими медными шунтами и проводами соединяются с выводными концами генератора.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 1ПВ6

На электропоездах с электрическим торможением устанавливают преобразователи 1ПВ6, состоящие из двигателя, на который подается напряжение контактной сети, и трехфазного синхронного генератора, вырабатывающего переменное напряжение 220 В частотой 50 Гц.

Двигатель преобразователя приводит во вращение ротор синхронного генератора. Остов двигателя изготовлен из стального литья, имеющего четыре прилива для крепления под прицепным вагоном электросекции. Чтобы осматривать коллектор и менять щетки, имеются коллекторные люки, закрываемые крышками с резиновыми уплотнениями и специальными замками.

С противоположной стороны коллектора через отверстия, закрытые сетками, выбрасывается наружу охлаждающий воздух. В подшипниковых щитах 13 и 23 (рис. 3) запрессованы якорные подшипники вала двигателя преобразователя, заполненные смазкой. Лабиринтные уплотнения предотвращают выбрасывание смазки. Периодически ее добавляют через специальные трубочки с пробками.
Одна часть вала двигателя 20 выходит из подшипникового щита и на него насаживают ротор синхронного генератора. На средней части вала набран сердечник якоря, который состоит из стальных листов, изолированных друг от друга. Собранные листы зажимают нажимными шайбами 16.

В пазах якоря уложена обмотка 18, выполненная из прямоугольной меди. Ее изоляцией служат стеклоэскапоновая лакоткань и стеклолента. Обмотка крепится бандажной лентой. Коллектор двигателя 21 набран из медных пластин с миканитовыми прокладками. Он стягивается болтами между нажимным конусом и втулкой коллектора. При помощи шпонок якорь удерживается на валу.

В двигателе имеются четыре главных и дополнительных полюса. Сердечники главных полюсов набирают из стальных листов, сердечники дополнительных полюсов —литые и крепятся к остову болтами. На главных полюсах по две обмотки: 33 — высоковольтная катушка, которая вместе с якорной обмоткой попадает под напряжение контактной сети, расположена сверху. Ближе к остову располагается низковольтная обмотка 32 независимого возбуждения. Она фактически создает рабочий магнитный поток.

Изоляцией катушек служат стеклоэскапоновая лакоткань, тафтяная и киперная ленты. На дополнительных полюсах располагать катушку независимого возбуждения не требуется, поскольку они выполняют другую функцию (служат для улучшения коммутации).

В двигателе установлены четыре щеткодержателя 22, которые через пальцы с фарфоровыми изоляторами укреплены на поворотной траверсе 24. При испытаниях двигателя после правильной установки щеток, добившись удовлетворительной коммутации, траверсу фиксируют. В каждом щеткодержателе имеется по одной щетке, нажатие их зависит от спиральных ленточных пружин. На щетках расположены также медные шунты с наконечниками.

Вентилятор 15 насаживают на вал со стороны, противоположной коллектору. За счет двух рядов вентиляторных лопаток одновременно обдуваются двигатель и генератор. Воздух всасывается через решетку на боковой стенке кузова и через фильтр в салоне по патрубку поступает к двигателю.

СИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР

На электропоездах с электрическим торможением (ЭР2Р, ЭР2Т, ЭД2Т, ЭД4М, ЭТ2) синхронный генератор служит источником тока для питания двигателей компрессоров, вентиляторов, главного освещения, электронных блоков. После выпрямления этим напряжением запитываются схемы управления, подзаряжается аккумуляторная батарея, обмотки тяговых двигателей в режиме торможения и другие потребители.

Ротор генератора приводит во вращение двигатель преобразователя. Со стороны вентилятора на выступающем конце вала двигателя смонтирован ротор генератора. Сердечник ротора 7 из стального литья шестигранной формы удерживается на валу
при помощи шпонки. Вращающий магнитный поток генератора создают полюса, укрепленные болтами на сердечнике ротора 7. Их собирают из отдельных стальных листов. На полюсе ротора располагается обмотка возбуждения, которая питается постоянным током.

Питание к ней подается через два медных кольца и щетки, электронные блоки осуществляют импульсное регулирование тока в этой обмотке. Изоляцией обмотки служат стеклолента, стеклоэскапоновая и киперная ленты. Для повышения влагостойкости и изоляционной прочности катушки пропитывают в лаке.

Корпус статора отлит из стали и четырьмя болтами прикреплен к подшипниковому щиту двигателя преобразователя. Статор собран из стальных листов и запрессован в корпус генератора. В пазах статора расположена трехфазная обмотка, соединенная звездой. При вращении ротора с нее снимается переменное напряжение 220 В частотой 50 Гц.

Катушки укреплены в пазах клиньями, изоляцией служат электрокартон и миканит. Выводные концы статорной обмотки имеют сечение 25 мм2, а нулевой провод—6 мм2. К торцовой части корпуса генератора прикреплен щит 4. К нему при помощи кронштейна и двух пластмассовых пальцев присоединены четыре щеткодержателя, в каждом из которых установлена одна щетка. Нажатие на щетку осуществляет винтовая пружина.

ДВИГАТЕЛИ КОМПРЕССОРОВ

Главные компрессоры электропоезда наполняют напорную магистраль сжатым воздухом до давления 8 кгс/см2. На электропоездах ЭР2 установлен двигатель компрессора ДК-409В. Это электрическая машина постоянного тока, работающая под напряжением 1500 В, ее обмотка возбуждения последовательно соединена с якорной обмоткой. Остов выполнен из стального литья, внутри него укреплены главные полюса, дополнительных полюсов нет.

Сердечники полюсов набирают из отдельных стальных листов, изолированных друг от друга и соединенных заклепками. Катушки выполняют из изолированного провода, в качестве изоляции используют лакоткань, тафтяную и киперную ленты. Катушки пропитывают в лаке и закрепляют на сердечниках.

С торцовой (наружной) стороны к остову двигателя болтами присоединяют подшипниковый щит, закрываемый откидным кожухом, который запирается замком. В подшипниковом щите установлен якорный подшипник для вала двигателя. На валу укреплена шестерня для приведения во вращение коленчатого вала компрессора.

На подшипниковом щите размещена поворотная траверса для щеткодержателей, позволяющая сдвигать щетки для улучшения коммутации. В обоймы щеткодержателей вставляют по одной щетке ЭГ-2А. Пластмассовый кронштейн своей рифленой поверхностью соединяется с корпусом щеткодержателя, другая его сторона соединена с поворотной траверсой.

Сердечник якоря набирают из листов электротехнической стали, которые зажимают на валу нажимными шайбами (обмотко- держателями). С помощью шпонки они удерживаются на валу якоря. В пазах якоря уложена обмотка, закрепленная текстолитовыми клиньями, на лобовых частях — бандажной проволокой.
Коллектор зажат между двумя втулками и стянут гайкой. Они изолированы от коллекторных пластин манжетами и миканито- вым цилиндром, миканитовые прокладки отделяют также пластины одну от другой.

Вентилятор на двигателе отсутствует, так как тот имеет перерывы в работе, что достаточно для охлаждения.

(Продолжение следует)

Инж. Б.К. ПРОСВИРИН,
Московская дорожная
техническая школа

[СЦБот]

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin