poster333

Основные элементы тягового привода электровоза ЭП20

Тяговый привод предназначен для преобразования электрической энергии (пе-ременного/постоянного тока), полученной от контактной сети, в энергию, используемую двигателями для создания тягового усилия, рекуперативного и реостатного торможения. Основные элементы показаны на рис. 1.

Тяговый трансформатор преобразует напряжение контактной сети в напряжение, подаваемое на входные цепи переменного тока тяговых преобразователей. Тяговый преобразователь служит для преобразования постоянного или переменного тока частоты 50 Гц в трехфазный ток в режиме тяги и для преобразования трехфазного тока в постоянный или переменный ток в режиме рекуперативного торможения.

Тяговые двигатели преобразовывают электрическую энергию в механическую, передаваемую колесной паре в режиме «Тяга», и механическую энергию — в электрическую в режиме «Электрическое торможение». Тормозные резисторы поглощают электроэнергию при реостатном торможении, ограничивают перенапряжения в аварийных режимах. Блок дросселей необходим для сглаживания пульсаций тока и напряжения в цепях тяговых двигателей.

Вспомогательный преобразователь предназначен для преобразования постоянного тока в регулируемый по частоте и напряжению трехфазный ток для питания вспомогательных машин. Трехфазные трансформаторы служат для питания вспомогательных нагрузок электровоза.

При работе на переменном токе с обмоток трансформатора подается питание на тяговые преобразователи. В модуле преобразователя (CVE) переменный ток преобразуется в постоянный с напряжением 3000 В. Трехфазный инвертор напряжения в транзисторных модулях (OND) преобразует постоянный ток в трехфазный переменный, регулируемый по величине и частоте, который питает один тяговый двигатель.

При работе на постоянном токе питание подается непосредственно на трехфазный инвертор напряжения, который преобразует его в трехфазный переменный для питания тягового двигателя.

Тяговые преобразователи подают 3000 В постоянного тока на вспомогательный преобразователь, который преобразует постоянный ток большой величины в регулируемый по частоте и напряжению трехфазный ток для питания вспомогательных цепей, обеспечения плавного пуска и регулирования оборотов асинхронных приводных двигателей вентиляторов, компрессоров и насосов. Расположение блоков тягового привода показано на рис. 2.

Тяговый двигатель

Тяговый двигатель ДТА-1200А (рис. 3) является трехфазной асинхронной электрической машиной с короткозамкнутым ротором с регулируемой частотой вращения. Регулирование осуществляется изменением частоты тока и питающего напряжения.

Тяговый двигатель объединен с тяговым редуктором в моторно-редукторный блок, устанавливаемый на тележку как единая сборочная единица с тремя точками крепления: две на редукторе и одна — на тяговом двигателе. Двигатель имеет только одну собственную подшипниковую опору ротора со стороны, противоположной редуктору. Второй вращающейся опорой ротора является упругая мембранная муфта вала-шестерни редуктора, с которой вал двигателя соединен фланцевым соединением 2. Муфта имеет собственные подшипниковые опоры. Технические характеристики тягового двигателя ДТА-1200А представлены в табл. 1.


Шихтованный сердечник статора 6 (рис. 4) запрессован в сваренные накладки 2, образующие замкнутое кольцо вокруг сердечника, и зажат боковинами 1 и 3. В сердечнике имеются пазы для обмотки и отверстия 7 для прохода вентилирующего воздуха. Боковины являются несущей основой двигателя. Боковина со стороны редуктора выполнена литейным способом. В ее нижней части предусмотрен люк 4 для установки приспособления, фиксирующего ротор при сборке 11, в крышке которого имеется отверстие для слива конденсата, а в торцевой части — фланец для крепления и центровки тягового редуктора 8. Боковина 3 выполнена сварной. Боковины служат для размещения лобовых частей обмотки статора и воздуховодами.

Обмотка статора 9 петлевая, состоит из 54 жестких шаблонных катушек, укладываемых в пазы пакета железа статора и закрепляемых клиньями из специального профильного стеклопластика. Катушки наматываются из медного изолированного прямоугольного провода, покрытого изоляционной лентой. Соединение обмотки выполнено по схеме «звезда» с глухой нейтралью. Выводы фазных шин выводятся в корпус коробки и крепятся к изоляторам (рис. 5).

Подшипниковый щит играет роль опоры ротора и изготовлен из стального литья. В двигателе применен специальный импортный шариковый подшипник с увеличенным радиальным зазором и изоляционным покрытием, что обеспечивает разрыв цепи «подшипниковых токов». Его смазка пополняется через трубку.

Двигатель оборудован датчиками температурного контроля обмотки статора и подшипника. Датчик статора представляет собой два терморезистора в виде капсул, установленных в специальные гнезда в одном из зубцов сердечника статора и залитых компаундом. Выход проводов датчика из сердечника расположен в коробке зажимов. Датчик нагрева подшипника размещен в нижней части подшипникового щита. На случай выхода из строя датчика частоты вращения, находящегося в тяговом редукторе, имеется резервный датчик частоты вращения.

Узел датчика представляет собой зубчатое колесо, закрепленное на роторе, и крышку датчика, установленную на наружной подшипниковой крышке. Коробка выводов расположена в верхней части двигателя и закрыта стеклопластиковой крышкой. Внутри имеются три изолятора, на которых закреплены выводы фазных шин.

Ротор собран на полом вале, на концах которого вварены хвостовики (рис. 6), один — для подшипника, второй — для фланца ротора. На вал напрессован шихтованный сердечник, зажатый с двух сторон нажимными шайбами. Он имеет вентиляционные отверстия и пазы для роторной обмотки.

Со стороны подшипника на вал ротора навинчена гайка, удерживающая нажимную шайбу. Короткозамкнутая обмотка ротора выполнена из медных стержней, соединенных по торцам медными короткозамкнутыми кольцами. Для обеспечения прочности короткозамкнутых колец и их соединений со стержнями на них напрессованы бандажные кольца.

Тяговый трансформатор и блок дросселей

Тяговый трансформатор LOT-9300 состоит из первичной сетевой обмотки и семи вторичных обмоток: шести тяговых обмоток и обмотки отопления (рис. 7). Трансформатор (рис. 8) состоит из бака 2, расширительного бака 4, воздухоосушителя 7, клапана аварийного сброса масла 9, контрольно-измерительных приборов — указателя уровня масла 5, датчиков потока масла 1, датчика уровня масла 6. Измерительные приборы подключены через разъемы 3 и 12. Бак трансформатора — прямоугольной формы. В его нижней части по двум сторонам выполнены узлы крепления трансформатора к кузову электровоза.

Подключение трансформатора в схеме электровоза осуществляется посредством высоковольтного ввода 8 и низковольтных выводов на панели, расположенных в нижней части трансформатора, в уступе с лицевой стороны трансформатора. Технические характеристики трансформатора приведены в табл. 2.

Трансформатор изолируется и охлаждается синтетическим маслом с классом нагревостойкости F. Для монтажа или демонтажа маслонаполненного трансформатора и маслонасосов без слива масла трансформатор снабжен пломбируемыми кранами 10.

Тяговый трансформатор и блок дросселей (рис. 9) работают совместно в одной гидравлической системе охлаждения. Циркуляция масла принудительная. Охлаждающая система тягового трансформатора и блока дросселей выполнена по двухконтурной схеме и является общей для тягового трансформатора и блока дросселей. Избыточное тепло рассеивается через теплообменники 5, расположенные на блоке дросселей. Циркуляция масла между тяговым трансформатором и блоком дросселей осуществляется двумя маслонасосами 2, установленными на тяговом трансформаторе, по системе трубопроводов 3.

Блок дросселей содержит один сглаживающий дроссель, используемый в режиме постоянного тока для фильтрации питания, и шесть дросселей полосно-заграждающих (режекторных) фильтров, используемых для снижения колебаний мощности в цепях тяговых преобразователей. На блоке дросселей установлены также два теплообменных радиатора, служащие для охлаждения масла, нагреваемого тяговым трансформатором и дросселями. Технические характеристики блока дросселей приведены в табл. 3.

(Окончание следует)

А.А. ПОТАНИН,
преподаватель Юго-Восточного центра
профессиональных квалификаций

СЦБот

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin

СЦБот

Эта тема была перенесена из раздела xx1.

Перенес: Admin