Рекомендовать:

Обзор тягового электродвигателя: применение и устройство

Для приведения в движение различных транспортных средств применяется тяговый электродвигатель. Основное отличие от мощных двигателей заключается в особенностях его монтажа, ограниченном месте установки, что привело к тому, что конструкция такого аппарата может быть весьма специфичной (длина, ширина, размеры станины и элементов крепления).

ОГЛАВЛЕНИЕ

  • Применение электродвигателей
  • Классификация
  • Устройство
    • Остов
    • Коллектор
    • Изоляция
  • Некоторые отличия
  • Обслуживание

Применение электродвигателей

Тяговый электродвигатель электровозов

Тяговый электродвигатель электровозов

Эксплуатация такого двигателя нередко происходит в сложных условиях: повышенная влажность, запыленность, различные погодные условия. Режимы работы также непростые: частые пуски, кратковременные, повторно-кратковременные. Имеют место перегрузки, толчки, удары, тряска, большие пусковые токи. По этой причине тяговый электродвигатель должен быть рассчитан на высокую механическую и электрическую прочность, качественную коммутацию, влаго- и пылестойкую изоляцию.

По причине тяжелых условий, такие двигатели относят к машинам предельного использования.

Классификация

Классифицируют эти аппараты по таким критериям:

  • Род тока – постоянный, переменный, пульсирующий.
  • Тип двигателя – постоянного тока, синхронная машина, асинхронник.
  • Способ электропитания – от контактной сети, от встроенного аккумулятора.
  • Различное климатическое исполнение
  • Тип охлаждения – естественная вентиляция, самообдув, независимая вентиляция.

В зависимости от того, где двигатель установлен: на электровозе, метро, электромобиле, будут отличаться его эксплуатационные свойства. Они могут быть как универсальные, свойственные всем типам ТЭД, так и частными – присущими конкретным моделям. Для примера можно сравнить метрополитен и грузовые электровозы. В первом случае необходима высокая перегрузочная способность, которая нужна для быстрого разгона поезда, в другом – предпочтение отдается длительному использованию силы тяги, когда есть необходимость в развитии большой мощности на протяжении длительного времени.

Устройство

Если говорить просто, то тяговый электродвигатель – это двигатель, который передает вращающий момент на приемное устройство. Таким устройством является транспортное средство, у которого есть колеса, гусеницы, гребные винты.

Тяговый электродвигатель

Тяговый электродвигатель

В самом начале (конец XIX века), эти аппараты были безредукторными: ведомая ось насаживалась прямо на якорь. Но такая конструкция имела множество недостатков, поэтому был разработан понижающий редуктор, в результате чего стало возможным использование полной мощности такого двигателя и длительной его эксплуатации без частых ремонтов.

Кроме мощности, необходимо плавное изменение числа оборотов для изменения скорости транспорта. Вначале для этой цели использовали резисторы, а также меняли схему коммутации силовых цепей. Но такое решение было не самым лучшим – большие потери, и, как следствие, невысокий КПД. По этой причине необходимо было придумать что-то другое, поэтому перешли на импульсный ток. Здесь резисторы уже были не нужны. В дальнейшем стали использовать электронику, которая позволяет регулировать скорость в любых пределах.

Остов

Устройство тягового электродвигателя

Устройство тягового электродвигателя

Тяговые электродвигатели постоянного тока имеют стальной массивный корпус, выполняющий функции остова и магнитопровода одновременно. У четырехполюсных машин остов, как правило, граненый: таким образом получается использовать выделенное пространство на 91–94%. Цилиндрический остов не такой экономный, но его легче обрабатывать при изготовлении. На нем крепят основные детали: главные полюса, осевые подшипники, подшипниковые щиты. Для двигателей электровозов существует ограничение по размерам, в зависимости от ширины колеи.

Наши читатели рекомендуют!
Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют Экономитель энергии Electricity Saving Box. Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.

Мнение эксперта... »

Чтобы исключить попадание влаги, крышки должны очень плотно прилегать к корпусу. Также все места, куда заходят кабеля хорошо уплотняют, особенно если это двигатель с самовентиляцией.

Коллектор

Часть ТЭД, на которую ложится основная нагрузка – это коллектор. Он требует большой точности при изготовлении, чтобы качество токосъема было высоким. Также необходимы высокие показатели износостойкости, надежности и стабильности технических характеристик.

Коллектор

Коллекторные пластины устанавливают с учетом их дальнейшего износа, который является естественным для этой части машины. Они изолируются друг от друга миканитовыми прокладками, состоящими из склеенных друг с другом кусочков слюды. Как известно, слюда является очень хорошим диэлектриком, а также обладает высокими показателями тепло- и влагостойкости.

Коллектор тягового двигателяЭлектроэнергия на коллектор передается через щетки. Их устанавливают таким образом, чтобы они были на геометрической нейтрали магнитного потока, или, другими словами, там, где его нет. Это нужно для облегчения коммутации: такие двигатели эксплуатируются в тяжелых условиях, а в осенне-зимний период они ухудшаются еще больше. Для рельсового транспорта (тепловозы, электровозы) такие ухудшения особенно заметны из-за изменения земельного полотна, на котором проложены рельсы.

Изоляция

Огромную роль играет качественная изоляция, ведь ТЭД работает не только в тяжелых условиях, но и под высоким напряжением. По этой причине необходимо изолировать все узлы двигателя друг от друга, и от земли. Таким образом достигается высокая надежность, а также безопасность как для самой машины, так и для обслуживающего персонала, выполняющего осмотр и ремонт агрегата.

Используется три вида изоляции:

  1. Витковая: изолирует проводники обмотки друг от друга;
  2. Корпусная – основной вид изоляции. Толщина ее колеблется в зависимости от напряжения обмоток относительно корпуса – от 750 до 3000 вольт;
  3. Покровная. Используется для того, чтобы защитить основную изоляцию от механических повреждений. Для этого, как правило, используют стекловолокно.

Некоторые отличия

Главная особенность, которую имеет тяговый электродвигатель, — это его подгонка под конкретные цели. Обычно его изготавливают с опорно-осевым подвешиванием, однако для пассажирских тепловозов изготавливают аппараты, имеющие опорно-рамную подвеску.

Обдув двигателя тепловоза осуществляется независимым образом: воздух поступает через простые сетчатые фильтры, проходит по всем тележкам и свободно выбрасывается в атмосферу. Такой метод имеет свои недостатки, но его используют долгие годы и что-то менять слишком дорого. В электровозах вентиляция принудительная.

Обслуживание

Обслуживание и ремонт ТЭД необходимо производить согласно установленных инструкций. Двигатель электровоза подвержен большим перегрузкам, поэтому его ремонт требует серьезных затрат. Проверяется наличие пробоя изоляции, в которую могли попадать влага и пыль.

Разница температур зимой и летом приводит к загустению смазки, а также к ее излишнему перегреву, что повышает износ подшипников. При проведении планового ремонта на это также необходимо обращать внимание.

Отклонение напряжения от нормы негативно влияет на электрические части ТЭД, но особую опасность представляет круговое искрение коллектора, увеличивающее его износ и приводящее к порче щеток, а в случае выхода из-за этого машины из строя – к дорогому ремонту.

Современный транспорт нуждается в качественных ТЭД. Для их долговременной эксплуатации необходимо производить своевременную профилактику и ремонт этих машин, не одно десятилетие служащих на благо человека.

Интересное по теме:

загрузка...

С этой статьей также читают:

загрузка...
Вопросы? С удовольствием на них ответим!
Рекомендовать статью
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд Будьте первым!
Loading...