Тяговый двигатель схемы вл80с
Устройство тягового двигателя НБ-418К6 электровоза BЛ80C — часть 1
Тяговый двигатель НБ-418К6 (рис. 2.7) состоит из остова, двух подшипниковых щитов, шести главных полюсов с компенсационной обмоткой, шести дополнительных полюсов, якоря и щеточного механизма.
Остов — служит корпусом тягового двигателя и одновременно его магнитопроводом. Он отлит из стали с хорошими магнитными свойствами в виде цилиндра.
С одной стороны на остове отлиты: два кронштейна для крепления шапок МОП (для опоры на ось колесной пары), четыре кронштейна с отверстиями для крепления кожухов зубчатой передачи и два кронштейна с отверстиями для транспортировки ТЭД краном.
С другой стороны к остову ТЭД восемью болтами М42 укреплен кронштейн для подвески ТЭД к раме тележки и отлиты вверху два кронштейна на случай обрыва подвески ТЭД с отверстиями для транспортировки ТЭД краном.
С коллекторной стороны сверху остова отлиты: раструб для входа охлаждающего воздуха из кузова от вентиляторов через брезентовый патрубок и два смотровых люка для осмотра коллектора и щеточного механизма из кузова или из канавы в депо. Эти два смотровых люка закрыты легкосъемными крышками с войлочным уплотнением.
С противоколлекторной стороны сверху и сбоку к остову болтами укреплен раструб из силумина для выхода охлаждающего воздуха из ТЭД вверх под кузов.
С торцов остов имеет горловины для впрессовки подшипниковых щитов.
После литья на остове прострагиваются торцовые поверхности двух кронштейнов, к которым четырьмя болтами крепятся
шапки МОП, отлитые из стали. Затем на одном станке растачиваются: остов внутри для крепления главных и дополнительных полюсов, кронштейны остова, а также шапки МОП внутри под установку внутрь латунных вкладышей МОП с баббитовой заливкой. Кроме этого на остове сверлятся отверстия для крепления главных и дополнительных полюсов, растачиваются горловины остова для впрессовки подшипниковых щитов и др.
Рис. 2.7. Поперечный (а) и продольный (б) разрезы тягового двигателя НБ-418К6: 1 — остов; 2 — катушка главного полюса; 3, 11, 12 — приливы; 4 — сердечник главного полюса; 5 — компенсационная обмотка; 6 — сердечник добавочного полюса; 7 — катушка добавочного полюса; 8 — крышка; 9 — букса моторно-осевого подшипника; 10 — ось колесной пары; 13 — медные шины; 14, 27 — подшипниковые щиты; 15, 25 — роликовые подшипники; 16 — вал якоря; 17 — коллектор; 18 — траверса; 19 — раструб для входа охлаждающего воздуха; 20 — щеткодержатель; 21 — уравнители; 22 — якорная обмотка; 23 — сердечник якоря; 24 — уплотнения роликовых подшипников; 26 — кожух для выхода охлаждающего воздуха
Подшипниковые щиты — служат для крепления якорных подшипников. Они отлиты из стали вместе с задними крышками. После обточки щиты впрессовываются в горловины остова и крепятся 12 болтами сбоку к остову.
В горловине каждого подшипникового щита установлен роликовый подшипник. Он состоит из внутреннего кольца с одним боковым буртом, наружного кольца с двумя боковыми буртами и цилиндрических роликов в гнездах сепаратора, отлитого из латуни.
Каждый роликовый подшипник с обеих сторон закрыт крышками. Задние крышки отлиты вместе с подшипниковым щитом. Передние крышки отлиты из стали в виде колец и крепятся к щиту болтами.
Все четыре крышки подшипников имеют лабиринты для предотвращения вытекания смазки. Смазка якорных подшипников ЖРО заполняется 2/3 свободного объема камеры, что составляет примерно 0,8 кг. Добавляется смазка по 150+200 г прессом через специальное отверстие в щите.
Продольный разбег якоря в роликовых подшипниках составляет 6,0+8,0 мм. Такой большой разбег якоря вдоль оси ТЭД необходим для нормальной работы двухсторонней косозубой зубчатой передачи, для зацепления зубьев с двух сторон.
В обоих подшипниковых щитах выполнены четыре прилива с резьбовыми отверстиями для выпрессовки подшипникового щита на ремонтах с помощью выжимных болтов.
Главные полюса — служат для создания основного магнитного потока двигателя. Главный полюс состоит из сердечника и катушки.
Сердечник главного полюса набран из отдельных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Каждый лист имеет отверстия для заклепок и квадратное отверстие. Снизу листы имеют утолщенные по-люсные наконечники для удержания катушки и уменьшения рассеивания магнитного потока двигателя.
Снизу в листах сердечника выштамповано шесть пазов для укладки с двух сторон двух катушек компенсационной обмотки ТЭД.
При сборке сердечника все листы собираются на заклепках, а с боков ставятся утолщенные листы толщиной 9 мм. Затем все листы сердечника спрессовываются (усилием 10 тс), и концы заклепок расклепываются в боковых утолщенных листах. Затем в квадратное отверстие сердечника впрессовывается стальной стержень, сечением 45×45 мм с тремя отверстиями с резьбой М30 для болтов, крепящих полюс к остову ТЭД.
Катушка намотана из шинной меди сечением 4×65 мм на узкое ребро и имеет 11 витков. У крайних витков шины отогнуты в стороны для выводов.
Межвитковая изоляция — асбестовая бумага толщиной 0,3 мм, которая закладывается с боков.
Корпусная изоляция катушки — пять слоев микаленты и один слой стеклоленты. Все слои изоляции намотаны в полуперекрышу. Затем изоляция катушки компаундируется, т.е. пропитывается изоляционной смолой.
При сборке главного полюса внутрь катушки устанавливается защитный фланец из листовой стали толщиной 1 мм с буртами (чтобы не повредить изоляцию внутри катушки) и внутрь этого фланца вставляется сердечник. Предварительно на полюсные наконечники сердечника сверху одевается пружинная рамка.
Затем сердечник с катушкой крепится к остову ТЭД тремя болтами М30 с пружинными шайбами. Головки болтов в гнездах остова ТЭД заливаются смолой для предотвращения попадания влаги внутрь ТЭД.
Шесть катушек главных полюсов соединяются между собой последовательно, путем сварки шин выводов катушек так, чтобы образовались главные полюса разной полярности, таким образом, образуется обмотка возбуждения ТЭД. От первой и шестой катушек обмотки возбуждения выводятся кабели с выводами «К» и «КК» наружу ТЭД с противоколлекторной стороны для подключения к реверсивному переключателю 63 или 64.
Тяговый двигатель схемы вл80с
8.3. Силовые цепи ТЭД в режиме тяги электровоза BЛ80C
8.3.1. Работа силовой схемы на 1 позиции ЭКГ
После подъема токоприемника и включения ГВ от контактной сети по первичной обмотке тягового трансформатора начнет протекать переменный ток: через токоприемник 1, через дроссель ДП, через разъединитель токоприемника 2, через контакты ГВ, через фильтр 10, по токоведущему стержню трансформатора тока ТТ, по первичной обмотке тягового трансформатора З(А-Х), через шину трансформатора тока 23, по металлическому кузову электровоза и далее в рельсовую цепь. На другую секцию ток идёт через межсекционный разъединитель 6.
Если напряжение в контактной сети 25 кВ, то на выводах тяговых вторичных обмоток трансформатора будут следующие значения напряжения: на каждой нерегулируемой обмотке с выводами a1-x1 и а2-х2 — по 638 В; на каждой регулируемой обмотке с выводами
1-01 и 5-02 — по 580 В, из них в каждой секции регулируемой обмотки — по 145 В.
На «0» позиции ЭКГ все контакторы ПС (переключателя ступеней, кроме контактора 30) и все контакторы ПО (переключателя обмоток, кроме контакторов 32, 33) отключены и нет замкнутой цепи для протекания тока через ТЭД.
На любой позиции ЭКГ (см. рис. 8.2, вкладка) результирующее напряжение, которое подводится к выпрямительным установкам, всегда снимается с вывода нерегулируемой обмотки трансформатора и с вывода средней точки ПРА (переходного реактора), т.е. с выводов а 1-01 и а2-0.
Переход с нулевой позиции ЭКГ на первую происходит через промежуточную позицию «П1», без остановки ЭКГ на этой позиции.
При переходе с «0» позиции на «П1» вначале размыкается контактор А, затем замыкается контактор 11 ПС и далее снова замыкается контактор А и размыкается контактор 30 ПС. Таким образом на выводах а 1-01, появляется напряжение для питания ТЭД, а на выводах а2-0 напряжения нет, поэтому для исключения длительной работы электровоза на такой позиции главный контроллер не останавливаясь осуществляет переход с позиции «П1» на первую позицию.
При переходе с позиции «П1» на «1» вначале размыкается контактор Г, затем замыкаются контакторы 15 ПС и 36, 37 ПО, после чего вновь замыкается контактор Г. В результате на выводах а2-0 также появляется напряжение для питания ТЭД.
На «1» позиции включены следующие контакторы ЭКГ: А, Б, В, Г (контакторы с дугогашением включены на серединах всех позиций);
11,15 ПС; 32, 33 и 36, 37 ПО (включены до 17 позиции).
1. В первый полупериод (0,01 с) условно считаем, что по первичной обмотке тягового трансформатора ток идет от контактного провода к рельсам. В результате чего напряжение во всех вторичных обмотках трансформатора по правилу Ленца условно направлено слева направо. При этом ТЭД обеих тележек (на каждой секции электровоза) получают питание по двум параллельным цепям по обычной мостовой схеме:
1-я цепь, питание ТЭД1, 2 — от плюсового (в этот полупериод) вывода а1 нерегулируемой обмотки трансформатора, по шине В2, через крайний нож разъединителя 81, через плечо 1 ВУ (выпрямительной установки) 61, по плюсовой шине ВЗОЗ и далее по двум параллельным цепям ТЭД 1 и ТЭД2. (Для примера рассмотрим цепь через ТЭД1: через контакт тормозного переключателя 49 замкнутый в режиме тяги, через нож разъединителя ОД1, через контакт реверсора 63, замкнутый при движении секции вперед, по обмотке возбуждения ТЭД1 (КК1-К1), через замкнутые контакты 63, 49, по якорной обмотке (ЯЯ1-Я1) ТЭД1, по шунту амперметра 89, по катушке (шине) реле перегрузки РП 1, через силовые контакты линейного контактора 51). Далее ток двух цепей ТЭД1 и ТЭД2 идет по силовой шине В55, через СР (сглаживающий реактор) 55, через плечо 3 ВУ 61, через средний нож разъединителя 81, по силовой шине В1, через одно плечо 01-Х1 ПРА 25, через контактор с дугогашением А ЭКГ, через замкнутый контактор 11 ПС ЭКГ, по силовой шине В83, по всем четырем секциям регулируемой обмотки трансформатора 1-01 против их ЭДС, по силовой шине В85, через контакторы 32 и 33 ПО ЭКГ, по силовой шине В82 к минусовому (в этот полу-период) выводу х1 нерегулируемой обмотки трансформатора. Таким образом, получилась полная замкнутая цепь.
«+»а1 —> В2 —> 81 —>61(1)—» ВЗОЗ —> 49 —> ОД1 —> 63 —>
->(КК1-К1) ТЭД1 -> 63 -> 49 -> (ЯЯ1-Я1) ТЭД1 -> 89 -» РП1 -> 51 -> В55 -> 55 -> 61(3) -> 81 В1 -> 25(01-Х1) —> В5 -> А —>
-> 11 -» В83 -> 3(1-01) -> В85 -» 32/33 -> В82 -» х1«-».
Общее напряжение в цепи равно Uа1.01 = 638 — 580 = 58 В — такое напряжение (без учета падения напряжения на диодах выпрямительной установки в обмотках трансформатора и реакторов) будет подведено к ТЭД1 и ТЭД2 на первой позиции ЭКГ.
2-я цепь, питание ТЭДЗ, 4—от плюсового (в этот полупериод) вывода х2 нерегулируемой обмотки трансформатора, по шине В89, через контакторы ПО 36, 37 ЭКГ, по силовой шине В86, по всем четырем секциям регулируемой обмотки трансформатора 02-5 против их ЭДС, по силовой шине В88, через контактор ПС 15 ЭКГ, через контактор с дугогашением Г ЭКГ, по силовой шине В4, по одному плечу А-0 ПРА 25, по силовой шине В13, через крайний нож разъединителя 82,
через плечо 1 ВУ62, по плюсовой шине В403 и далее по двум параллельным цепям ТЭДЗ и ТЭД4, по силовой шине В56, через СР 56, через плечо 3 ВУ 62, через средний нож разъединителя 82, по силовой шине В10 на минусовой (в этот полупериод) вывод а2 нерегулируемой обмотки трансформатора.
«+»х2 -» В89 -» 36/37 -» В86 -» 3(02-5) —> В88 —> 15 —» Г —>
-» В4 -» 25(А-0) -» В13 -> 82 -» 62(1) -» В403 -» ТЭДЗ/ТЭД4 -> -» В56 -> 56 -» 62(3) -» В2 -» В10 -» а2 «-».
Общее напряжение в цепи равно: U0-a2= 638 — 580 = 58 В — та-
кое напряжение (без учета падения напряжения на диодах выпрямительной установки в обмотках трансформатора и реакторов) будет подведено к ТЭДЗ и ТЭД4 на первой позиции ЭКГ.
2. Во второй полупериод (0,01 с) условно считаем, что ток по первичной обмотке трансформатора идет от рельсов в контактную сеть, а напряжение во всех вторичных обмотках трансформатора условно направлены справо налево. При этом ТЭД обеих тележек на каждой секции получают питание по двум параллельным цепям, по перекрестной схеме.
1-я цепь, питание ТЭД 1,2 — от плюсового вывода а2 нерегулируемой обмотки трансформатора, по шине В10, через крайний нож разъединителя 81, через плечо 2 ВУ61, по шине ВЗОЗ, далее по двум параллельным цепям ТЭД 1 и ТЭД2, по шине В55, через СР 55, через плечо 4 ВУ 61, через другой крайний нож разъединителя 81, по шине В2, по силовым шинам дифференциальных реле 21 и 22, по шине В13, по одному плечу 0-А ПРА 25, по шине В4, через контактор с дугогашением Г ЭКГ, через контактор 15 ПС ЭКГ, по шине В88, по всем четырем секциям 5-02 регулируемой обмотки трансформатора против их ЭДС, по шине В86, через контакторы 36 и 37 ПО ЭКГ, по шине В89 к минусовому выводу х2 нерегулируемой обмотки трансформатора.
«+»а2 -» В10 -» 81 -» 61(2) -» ВЗОЗ -» ТЭД 1/ТЭД2 -» В55 -» -» 55 -» 61(4) -» 81 -» В2 -» БРД -» В13 -» 25(0-А) —> В4 —> Г —> 15 -» В88 -» 3(5-02) -» В86 -» 36/37 -» В89 -» х2«-».
Общее напряжение в цепи равно:Ua2.0 = 638 — 580 = 58 В.
2-я цепь, питание ТЭДЗ,4 — от плюсового вывода х1 нерегулируемой обмотки трансформатора, по шине В82, через контакторы 32 и 33 ПО ЭКГ, по шине В85, по всем четырем секциям регулируемой обмотки трансформатора 01-I против их ЭДС, по шине В83, через контактор 11 ПС ЭКГ, через контактор с дугогашением А ЭКГ, по шине В5, по одному плечу xl-01 ПРА 25, по шине В1, через крайний нож разъединителя 82, через плечо 2 ВУ 62, по шине В403, далее по двум параллельным цепям ТЭДЗ и ТЭД4, по шине В56, через СР 56, через плечо 4 ВУ 62, через другой крайний нож разъединителя 82, по шине В13, по силовым шинам дифференциальных реле 22 и 21, по шине В2 к минусовому выводу а! нерегулируемой обмотки трансформатора.
«+»х1 -> В82 -> 32/33 -> В85 -> 3(01-1) —» В83 —> 11 —> А —>
В5 -> 25(Х1-01) В1 -> 82 62(2) В403 ТЭДЗ/ТЭД4
-4 В56 56 -> 62(4) 82 В13 БРД В2 -> а1«-».
Общее напряжение в цепи равно: U01-а1 = 638 — 580 = 58 В.
Первая позиция ЭКГ—симметричная, ходовая, Uа1-01 = Ua2-0 = 58 В. Оба ПРА работают ограничителями тока ТЭД.
На первой позиции нерегулируемые и регулируемые обмотки включены встречно и замкнуты контакты 11,15 ПС главного контроллера. В результате в цепи протекания токов ТЭД оказываются включенными полуобмотки переходных реакторов 25, которые будут создавать дополнительное сопротивление токам ТЭД, что необходимо для более плавного приведения электровоза в движение на первой позиции.
