9. Основные данные и характеристики двигателя
Тяговые двигатели типа ДПЭ-400 развивают часовую мощность 400 кет при токе 290 а и напряжении на зажимах 1 500 в, делая при этом 710 об/мин.
Двигатели типа ДПЭ-340 развивают часовую мощность 340 кет при токе 250 а и напряжении на зажимах 1 500 в, делая при этом 605 об/мин.
Фиг. 156. Электромеханические характеристики тягового двигателя типа ДПЭ-340, отнесённые к валу двигателя при напряжении на коллекторе 1 500 в
Длительная мощность двигателя типа ДПЭ-400, определяемая по нагреву обмотки якоря, равна 340 кет (ток 250 а), а по нагреву обмоток главных полюсов—ЗЮквт (ток 225 а); двигатель типа ДПЭ-340 имеет длительную мощность 300 кет (ток 220 а).
Необходимо заметить, что при эксплуатации электровоза с поездами тяговые двигатели всё время работают с различными токами, а следовательно, и мощностями. При движении по подъёмам двигатели могут нагружаться выше их длительной и часовой мощности, но с таким расчётом, чтобы температура обмоток якоря и полюсов не поднялась выше 145°.
На спусках, площадках и малых подъёмах двигатели обычно работают с мощностями менее длительными, и нагретые их части при этом остывают.
При низкой температуре окружающего воздуха величина допустимого перегрева обмоток, а следовательно, и мощность двигателя могут быть значительно повышены. Так, при температуре окружающего воздуха 0° часовой ток двигателя типа ДПЭ-340 или ДПЭ-340А повышается до 275 а, а длительный— до 241 а. При отсутствии вентиляции часовой ток этих двигателей равен 180 а.
Электромеханические характеристики двигателя типов ДПЭ-400 и ДПЭ-340 приведены на фиг. 155 и 156. Эти характеристики дают зависимости между усилием тяги на ободе колёс FK или вращающим моментом М, скоростью движения электровоза v или скоростью вращения якоря двигателя п, к. п. д. двигателя т) и током двигателя / при полном поле {ПП) и двух ступенях ослабленного поля (ОП-1 и ОП-2).
На фиг. 157 приведены кривые нагревания и охлаждения якоря тягового двигателя типа ДПЭ-340 для различных токов.
При испытании нового тягового двигателя типа ДПЭ-400 при токе 290 а и напряжении 1 500 в скорость вращения якоря должна быть в пределах 689—731 об/мин (710 об/мин ± 3%), перегрев обмоток 120°, перегрев коллектора не выше 95° и перегрев подшипников не выше 55°.
Тяговые двигатели должны исправно работать при кратковременном повышении напряжения в контактном проводе до 4 000 в и при резких изменениях нагрузки.
Тяговый двигатель типа НБ-406А (фиг. 158, 159 и 160) по своей конструкции незначительно отличается от двигателя типа ДПЭ-400, но имеет несколько увеличенные размеры остова и якоря. Мощность двигателя типа НБ-406А при часовом токе 380 а И напряжении на коллекторе 1 500 в составляет 525 кет, т. е. на 31 % больше мощности двигателя типа ДПЭ-400. Главные J и дополнительные крепятся к остову 3 каждый четырьмя болтами. Отверстие Для подачи Охлаждающего воздуха сделано в верхней части остова со стороны Коллекторе т. е. как и у двигателей типа ДПЭ-340А.
Фиг. 158. Общий вид тягового двигателя типа НБ-406А со стороны осевых подшипников
В отличии от двигателей типов ДПЭ-400 и ДПЭ-340 у двигателя типа НБ-406А корпус 4 коллектора выполнен как одно целое с передней якорной нажимной шайбой. Такая конструкция повышает надёжность работы коллектора и обмотки и даёт возможность более удобно разместить уравнительные соединения.
Якорь тягового двигателя имеет петлевую обмотку (фиг. 161) с шагом по коллектору 1—2 и с шагом по пазам 1—15, т. е. такую обмотку, когда она имеет один шаг вперёд, а другой назад, вследствие чего при развёртке её в плоскость обмотка получает форму петли. Число параллельных цепей при петлевой обмотке равно числу пар полюсов.
Подразделение обмотки на большее число параллельных цепей позволяет применять для обмотки более тонкие проводники, так как чем больше параллельных цепей, тем меньший ток будет в каждой из них.
Недостаток параллельной петлевой обмотки заключается в том, что в ней каждая параллельная группа проводников расположена под своей парой
полюсов. Это ведёт к тому, что малейшая неодинаковость магнитного поля, которая может появиться вследствие разницы в междужелезных пространствах или неоднородности стали полюсов, вызывает различные э. д. с, индуктированные в каждой из параллельных ветвей обмотки. В результате этого появляются вредные уравнительные токи, понижающие к. п. д. машины и вызывающие неодинаковую нагрузку щёток и их искрение. Чтобы этого избежать в параллельной обмотке, соединяют между собой точки равного потенциала, что ведёт к выравниванию тока, а следовательно, и нагрузки щёток. Такая обмотка носит название обмотки с уравнительными соединениями. У обмотки якоря двигателя типа НБ-406А уравнителями соединены между собой каждые четвёртые диаметрально противоположные пластины коллектора (шаг уравнителей 1—204, т. е. 1-я пластина соединена с 204-й, 5-я с 208-й, 9-я с 212-й и т. д.).
Якорь двигателя имеет 58 пазов, в каждом из которых помещено по 14 проводников. Каждый проводник выполнен из двух изолированных друг от друга и одним слоем ленты из стеклоткани 4 также вполуперекрышу. Секции обмотки изолированы между собой и от стенок паза также прокладками из электрокартона 5. Обмотка укреплена в пазах текстолитовыми клиньями 6. Проводники обмотки якоря двигателя типа НБ-406А, не имеют транспозиции и выполнены с цельными головками (секции не имеют соединений со стороны, противоположной коллектору). Уравнители обмотки расположены под основной обмоткой якоря со стороны коллектора. ._
Конструкция щёткодержателя тягового двигателя показана на фиг. 163.
Мотор но-осевые подшипники двигателя типа НБ-406А имеют польстерную смазку по типу подшипников двигателя ДПЭ-340М. Конструкция шапок мотор но-осевых подшипников двигателя типа НБ-406А допускает их перемещение вместе с подшипниками относительно остова двигателя при необходимости вывода из зацепления зубчатой передачи. Для этого необходимо отвернуть контргайки и гайки у восьми болтов 5 (см. фиг. 159), удерживающих шапки 6 моторно-осевых подшипников, затем с помощью четырёх отжимных болтов отодвинуть остов тягового двигателя от шапки и подшипников на величину, достаточную для вывода из зацепления зубчатой передачи, а в зазоры между шапками моторно-осевых подшипников и остовом двигателя вложить подковообразные прокладки, охватывающие болты, и затянуть болты.
На фиг. 164 приведены характеристики тягового двигателя НБ-406А, отнесённые к ободу колёс диаметром 1 200 мм при напряжении на коллекторе 1 500 в и передаточном числе зубчатой передачи 82 : 21 = 3,905. Основные данные двигателя НБ-406А приведены в приложении 5.
Фиг. 164. Электромеханические характеристики тягового двигателя типа НБ-406А, отнесённые к ободу колёсной пары при напряжении на коллекторе 1500 в и передаточном числе 82 :21
На фиг. 165 показан продольный разрез тягового двигателя типа GDTM-655 электровоза серии Си. Якорь 1 вращается В роликовых подшипниках 2, внутренние обоймы которых посажены на шейки вала 3, а наружные закреплены в подшипниковых щитах 4.
Для предотвращения попадания смазки внутрь двигателя предусмотрены лабиринты 5, устроенные таким образом, что проникающая в них смазка через канал 6 вытекает наружу.
Остов тягового двигателя представляет собой стальную отливку четырёхугольной формы со слегка срезанными углами. В верхней части остова имеется два прямоугольных отверстия, из которых одно служит для подачи охлаждающего воздуха, а другое для осмотра коллектора и щёткодержателей (смотровой люк). Для осмотра щёткодержателей из канавы смотровой люк устроен также и на нижней стороне остова.
Подача вентиляционного воздуха производится со стороны, противоположной; коллектору. При проходе через двигатель поток воздуха разделяется на две струи: одна проходит через отверстия сердечника якоря и охлаждает внутреннюю часть якоря и коллектора, а другая омывает внешнюю часть якоря, катушки и коллектор.
Выход воздуха предусмотрен со стороны коллектора через боковое отверстие остова двигателя в сторону подвески. Выходное отверстие закрыто решёткой.
Преимущество подачи охлаждающего воздуха со стороны, противоположной коллектору, заключается в том, что угольная пыль от щёток не может попасть на поверхность якоря и катушек полюсов. К недостатку такой системы вентиляции следует отнести то, что к коллектору воздух поступает несколько подогретый.
Катушки главных полюсов прикреплены к остову двигателя скобами (фиг. 166). Концы этих скоб имеют нарезку и пропущены через тело остова. Снаружи остова на концы скоб навёрнуты затягивающие гайки.
Для предохравения изоляции катушек между ними и скобами помещены прокладки из электрокартона и латуни. Между катушками и остовом двигателя проложены две предохранительные шайбы из электрокартона. При монтаже сначала укрепляются катушки, а затем устанавливаются и затягиваются болтами полюсы.
Витки главных и дополнительных полюсов изолированы друг от друга слоем миканита и асбеста толщиной 0,5 мм.
Для лучшего распределения охлаждающего воздуха между катушками главных и дополнительных полюсов и якорем на главных полюсах укреплены трёхгранные деревянные клинья; на каждом главном полюсе и под его катушкой расположено по два таких клина /. Вследствие уменьшения просвета между катушками главных и дополнительных полюсов увеличивается количество воздуха, охлаждающего якорь двигателя.
Якорь тягового двигателя типа GDTM-655 имеет петлевую обмотку с уравнительными соединениями, расположенными со стороны, противоположной коллектору. Каждая седьмая коллекторная пластина соединена уравнительным соединением с диаметрально противоположной коллекторной пластиной.
Чтобы обеспечить более лёгкий доступ &qt; к щёткодержателям, они несколько смещены от горизонтальной и вертикальной осей машины, что делается возможным благодаря специальной несимметричной конструкции секций якорной обмотки. Разрез паза якоря тягового двигателя показан на фиг. 167.
Расчётное количество воздуха для охлаждения двигателя равно 100 м3/мын при давлении ПО мм водяного столба.
На электровозах серии Си моторно-осевые подшипники смазываются при помощи фитилей, заделанных в прямоугольную рамку с отверстием 28 X 21 мм. Фитили прижимаются одной стороной к оси посредством коленчатого рычага, на который действует пружина, другая сторона фитилей находится в масле.
Данные тяговых двигателей типа GDTM-655 приведены в приложении 5.
Оглавление Дальше:
3. Дополнительные полюсы
Вверх:
ТЯГОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ