Тяговый электродвигатель

/ Тепловозы ТЭП60 и 2ТЭП60 / Тяговый электродвигатель

На тепловозе установлен тяговый электродвигатель типа ЭД-108 (рис. 94). Это четырехполюсная реверсивная машина постоянного тока с последовательным возбуждением. Тяговый двигатель защищенного исполнения, вентиляция принудительная. Номинальная мощность двигателя 305 кВт, длительный ток двигателя 700 А при напряжении 476 В, частота вращения в длительном режиме 580 об/мин, частота вращения при максимальной скорости движения тепловоза 1870 об/мин, максимально допустимая частота вращения 2290 об/мин. Расход охлаждающего воздуха не менее 70 м3/мин. Двигатель выполнен для опорно-рамной подвески типа «Альстом».

Нагрузочные и электромеханические характеристики тягового электродвигателя представлены соответственно на рис. 95 и 96.

К литой станине 6 (см. рис. 94) двигателя прикреплены болтами четыре главных полюса 7. Сердечник главного полюса нашихтован из листовой стали Ст2 толщиной 2 мм, спрессован и стянут заклепками. В листах сердечника выштамповано прямоугольное отверстие, в которое вкладывается стальной стержень. В стержень ввернуты болты, крепящие полюс к станине.

Катушка главного полюса имеет 19 витков и состоит из двух полукатушек, намотанных медным проводом МГМ сечением 8 X 25 мм на широкое ребро. Для более полного использования пространства между полюсами полукатушка, прилегающая к станине, имеет большее число витков. Межвитковая изоляция выполнена из асбестовой бумаги, изоляция между полукатушками представляет собой асбомиканитовую рамку. В целом изоляция катушки главного полюса по нагревостойкости относится к классу Н. Поскольку в эксплуатации происходит усыхание изоляции, то для надежного крепления между катушкой и башмаком полюса устанавливают пружинную рамку, которая при усыхании изоляции прогибается и противодействует перемещению катушки на сердечнике полюса. Для предохранения изоляции катушки от повреждения пружинной рамкой между пружинной рамкой и катушкой установлена листовая предохранительная рамка из стали.

Катушки всех четырех полюсов соединены последовательно. Общее сопротивление обмотки главных полюсов при температуре 20° С составляет 0,0105 Ом. Зазор между центром полюсного башмака и якорем 7 мм, под краем башмака воздушный зазор 18 мм.

К станине прикреплены также четыре добавочных полюса 5. Сердечник добавочного полюса выполнен из проката (СтЗ). Башмак сердечника добавочного полюса имеет меньшую толщину, и поэтому для крепления катушки к башмаку приклепаны уголки из немагнитного материала (дюралюминий). Катушка добавочного полюса имеет 17 витков, намотанных неизолированным проводом МГМ, сечением 6,5 X 28 мм на узкое ребро. Между витками проложена асбестовая бумага. Три или четыре крайних витка катушки изолируются полностью. Катушка надевается на стальной каркас, покрытый обкладкой из формовочного миканита. В целом изоляция катушки по нагревостойкости соответствует классу В. Для предотвращения перемещения катушки по полюсу при усыхании изоляции между катушкой и немагнитной прокладкой, установленной между полюсами и остовом, вставлены пружинные рамки. Крепится полюс к станине болтами из легированной стали. Все катушки добавочных полюсов соединяются последовательно. Общее сопротивление обмотки добавочных полюсов при температуре 20° С составляет 0,00812 Ом. Зазор между добавочными полюсами и якорем 10 мм, толщина немагнитной прокладки между полюсом и станиной 2 мм.

Сердечник якоря 8 собирают непосредственно на валу тягового электродвигателя. Сердечник шихтуется из штампованных листов электротехнической стали Э13П толщиной 0,5 мм. Крайние листы сердечника изготовлены из стали Э11 и имеют толщину 1 мм. В листах выштамповано 54 паза для укладки обмотки размером 50,5 х 10,5 мм и два ряда отверстий, образующих осевые вентиляционные каналы. В спрессованном состоянии сердечник якоря удерживается двумя литыми обмоткодержателями. Собранный сердечник без обмотки пропитывается изоляционным лаком.

Обмотка якоря петлевая, число параллельных ветвей 2а = 4, число катушек 54. Каждая катушка, укладываемая в паз, состоит из четырех одновитковых секций, расположенных по ширине паза. По высоте паза каждая секция разбита на три параллельных проводника. Обмотка якоря намотана проводом ПДА сечением 1,68 X X 6,4 мм. Шаг обмотки по пазам 1-14, шаг по коллектору ук =? 1; первый частичный шаг ух - 52, второй частичный шаг обмотки у2 = 51. Центр паза № 1 совпадает с центром коллекторной пластины № 194. Сопротивление обмотки якоря при температуре 20° С составляет от 0,013 Ом. Обмотка якоря имеет 54 уравнительных соединения первого рода, расположенных со стороны коллектора. Шаг уравнителей уур = 108. Выполнены они медным проводом ПДА сечением 1,68 х 6,4 мм. В пазах якоря обмотка крепится текстолитовыми клиньями, лобовые части обмотки крепятся бандажом. Изоляция обмотки якоря по нагревостойкости относится к классу В. Схема соединений тягового двигателя приведена на рис. 97.

Коллектор 2 (см. рис. 94) арочного типа имеет 216 коллекторных пластин из коллекторной кадмиевой меди. Межламельная изоляция выполнена из миканита КФШ толщиной 1,2 мм. В готовом коллекторе толщина межламельной изоляции составляет 1,1 мм. Глубина продорожки составляет 1 - 1,5 мм. Нажимной конус стягивается с корпусом коллектора болтами, изготовленными из легированной стали. Изоляционные манжеты коллектора изготовлены из миканита марки ФМГ. Секции обмотки якоря впаиваются в петушки коллектора припоем ПОС-61. Биение коллектора в горячем состоянии должно быть не более 0,05 мм. Разница биений в холодном и горячем состоянии не должна превышать 0,03 мм.

Вал якоря электродвигателя опирается на два подшипника, установленных в подшипниковых щитах 1 и 9. Со стороны шестерни установлен роликовый подшипник типа 8Н32328, который на

Рис. 94. Тягорый электродвигатель ЭД-108

внутреннем кольце не имеет буртов, а на внешнем кольце имеет два бурта. Этот подшипник допускает осевое перемещение вала. Лабиринтовое уплотнение заднего подшипника со стороны якоря имеет кольцевой канал, который сообщается с атмосферой. Это сделано для предотвращения засасывания смазки из подшипника внутрь двигателя при движении тепловоза с остановленным дизелем. Если дизель остановлен и вентиляторы тяговых двигателей не работают, то за счет вращения лобовых частей обмотки в районе подшипника создается небольшое разрежение. Если не связывать лабиринтовое уплотнение каналом с атмосферой, то за счет разрежения из подшипника будет подсасываться смазка.

Со стороны коллектора установлен роликовый подшипник 8Н92317К2, который имеет на внутреннем кольце один бурт и прижимную шайбу. Этот подшипник воспринимает осевые нагрузки, его осевой разбег составляет 0,08-0,5 мм. В оба подшипника смазка подается по специальным трубкам через внутреннюю крышку.

В торцовую стенку станины со стороны коллектора вварены четыре стальных кронштейна 3 для крепления щеткодержателей 4.

Рис. 95. Нагрузочные характеристики электродвигателя ЭД-108
Рис. 96. Электромеханические характеристики электродвигателя

ЭД-108

Щеткодержатель крепится к кронштейну при помощи двух изолированных пальцев. Каждый щеткодержатель имеет три гнезда для установки щеток. В гнездо вставлена разрезная щетка типа ЭГ-2а с размерами 2(12,5 х 40 X 60) мм. Щетка прижимается к коллектору ленточной пружиной через резиновую амортизационную прокладку. Нажатие на щетку регулируется в пределах 4,2-4,5 кгс. Зазор между щеткодержателем и коллектором 2-4 мм.

Со стороны коллектора в станине сделаны люки для осмотра и обслуживания коллектора и щеточного аппарата. При работе тягового двигателя эти люки закрываются крышками. С этой же стороны в станине имеется патрубок для подсоединения к воздухопроводу вентилятора. Выброс воздуха осуществляется через отверстие в станине со стороны шестерни.

Моторно-осевые подшипники 10 двигателя ЭД-108 имеют значительно больший диаметр, чем моторно-осевые подшипники тяговых

Рис. 97. Схема соединения электродвигателя ЭД-108

двигателей других отечественных тепловозов, так как двигатель ЭД-108 имеет опорно-рамную подвеску и опирается на полую ось колесной пары. В связи с этим отличается система смазки моторно-осевых подшипников. Моторно-осевые подшиники стальные с баббитовой заливкой. Смазка осуществляется специальным шестеренчатым насосом, который установлен в крышке подшипников и приводится от шестерни, насаженной на полую ось колесной пары.

С февраля 1974 г. на тепловозе устанавливают двигатель ЭД-108А, который отличается от ЭД-108 усиленными подшипниковыми узлами якоря.

Тяговый генератор | Тепловозы ТЭП60 и 2ТЭП60 | Двухмашинный агрегат