Для снабжения пневматических сетей электропоезда сжатым воздухом применяют воздушные компрессоры, валы которых приводятся во вращение специальными электродвигателями. Для этой цели на электропоездах устанавливают асинхронный, трехфазный двигатель переменного тока усл. № 548А.
Устройство и принцип действия
Статор асинхронного двигателя усл. № 548А (рис. 2.8) изготовлен из листов электротехнической стали, покрытых лаком. В пазах статора расположены три обмотки, сдвинутые на 120° относительно друг друга и соединенные «звездой». Концы обмоток выведены в зажимную коробку. Якорь также выполнен из стальных листов и имеет обмотку в виде беличьей клетки.
Переменный трехфазный ток, проходя по обмотке статора, создает вращающееся магнитное поле, которое, пересекая стержни якоря, индуктирует в них электродвижущую силу (ЭДС). Под ее влиянием в стержнях якоря появляется ток. При взаимодействии тока стержней якоря с вращающимся магнитным полем статора возникают силы, создающие вращающий момент ротора.
Двигатель полностью закрыт и защищен от влаги. Вал якоря вращается в двух подшипниках, один из которых установлен в подшипниковом щите, другой — непосредственно в корпусе двигателя. Подшипники закрыты крышками, имеющими лабиринтные уплотнения.
Электродвигатель не имеет вентилятора для охлаждения, так как для его работы в повторно-кратковременном режиме достаточно естественного охлаждения.
Однако есть неисправности, свойственные только вспомогательным машинам. У остова могут возникнуть трещины в лапах. Для электропоездов это особенно опасно, так как вспомогательные машины подвешены к раме кузова и не имеют предохранительных устройств на случай обрыва крепления машин. Воз-
Глава 2. Электрооборудование
Рис. 2.9. Электродвигатель П-31М (вспомогательный компрессор)
Технические характеристики электродвигателя П-31М
Мощность, кВт |
0,75 |
Напряжение, В |
ПО |
Сила тока, А |
9,6 |
Частота сети, Гц |
50 |
Частота вращения, мин-1 |
1000-2000 |
кпд,% |
71,4 |
Масса, кг |
54,5 |
можны трещины и в крепящих лапы болтах. Ухудшается плотность закрытия люков, выходят из строя замки крышек люков.
Электродвигатели вспомогательных компрессоров
Назначение и технические характеристики
На электропоездах для привода вспомогательных компрессоров систем подъема токоприемников применяется электродвигатель П-31М (рис. 2.9).
Электродвигатель состоит из якоря, стальной цилиндрической станины с главными и добавочными полюсами и двух подшипниковых щитов.
Направление вращения вала якоря двигателя со стороны привода против часовой стрелки, зажимная коробка расположена справа. Режим работы длительный. Ток питания постоянный.
Неисправности электродвигателя привода вспомогательных компрессоров в основном такие же, что и у тяговых двигателей.
Трансформатор 1ТР.071.1
Трансформатор предназначен для исключения электрического соединения между цепями управления и заземленными частями в системе питания цепей управления.
Магнитопровод трансформатора имеет О-образную форму, набран из отдельных прямоугольных пластин и расположен горизонтально. На* каждом стержне маг-
Технические данные трансформатора ІТР.071.1
Мощность, кВ-А |
9 |
Частота, Гц |
50 |
Род тока |
переменный |
Марка стали |
Э12 ГОСТ 802-58 |
Сечение сердечника |
80 |
Объем масла, л |
35 |
КПД,% |
95 |
Масса без масла, не более, кг |
125 |
Первичная обмотка: |
|
номинальное напряжение, В |
220 |
номинальный ток, А |
50 |
сопротивление при +20° С, Ом |
0,057+0,0057 |
' количество витков |
54x2 |
тип провода |
ПБД 2,5x6,3 |
Вторичная обмотка: |
|
номинальное напряжение, В |
188 |
номинальный ток, А |
50 |
сопротивление при +20° С, Ом |
0,053+0,0053 |
количество витков: \У1 |
23x2 |
\У2 |
23 |
\УЗ |
23 |
тип провода |
ПБД 2,5x6,3 |
нитопровода имеется катушка. Катушки бескаркасные, многослойные. Первичная и вторичная обмотки состоят из двух секций, расположенных в разных катушках. Первой намотана секция первичной обмотки, а затем секция вторичной обмотки. Магнитопровод с катушками подвешивается на стягивающих его шпильках крышки. На крышке смонтированы выводы. Выводы катушки закрыты коробкой, обеспечивающей пылебрызгоза-щиту выводных зажимов. Трансформатор помещается в баке с трансформаторным маслом ГОСТ 982-80. К баку приварены кронштейны для подвески под вагоном. Бак имеет сбоку наливной патрубок, к пробке которого прикреплен щуп для контроля уровня масла. На дне бака расположено маслосливное отверстие, закрытое пробкой. На крышке расположено отверстие для выхода воздуха, закрытое пробкой с отверстиями, и ручки.
Тяговые двигатели
Особенности устройства
Тяговые двигатели пульсирующего тока служат для преобразования электрической энергии в механическую, необходимую для вращения колесных пар моторного вагона.
На электропоездах ЭР9М и ЭД9Т устанавливают тяговые двигатели РТ-51Д или РТ-51М, а на электропоездах ЭД9М — ТЭД-ЗУ1. Принцип работы и устройство всех модификаций тяговых двигателей одинаковые, отличие в классе применяе-
мой изоляции и размерах щеткодержателей.
Во время работы двигателя в режиме тяги его обмотка возбуждения соединена последовательно с обмоткой якоря, а при электрическом торможении создается независимое возбуждение от специального статического возбудителя.
Основными частями тягового двигателя являются станина 1 (см. рис. 2.10) и якорь 2.
Станина имеет кронштейны для закрепления двигателя на тележке вагона и люки для входа и выхода охлаждающего воздуха, а также для осмотра и профилактики щеточно-коллекторного узла. В станине установлены главные полюсы для создания основного магнитного потока и дополнительные полюсы для создания магнитного поля в коммутационной зоне с целью улучшения коммутации тягового двигателя. Сердечники 10 главных полюсов собраны из фасонных листов, отштампованных из электротехнической стали, катушки 8 полюсов двухслойные, с обмотками из медной ленты. Сердечники 17 дополнительных полюсов отлиты из стали с последующей механической обработкой, а обмотки 15 катушек выполнены из медной проволоки и установлены на специальных планках. Изоляцией катушек главных и дополнительных полюсов служат стеклослюдинитовая лента и стеклолента. Катушки в сборе с полюсами пропитаны эпоксидным компаундом и образуют монолитную конструкцию. Устанавливают дополнитель-
Электропоезда серий ЭД9М, ЭД9Т, ЭР9П
2 1 18 17 16 15
Рис. 2.10. Тяговый двигатель РТ-51М:
1 — остов двигателя; 2 — якорь; 3 — упорная шайба; 4 — передняя крышка; 5 — радиально-упорный подшипник; 6 — передний подшипниковый щит; 7 — щеткодержатель; 8 — катушка главного полюса; 9 — стержень главного полюса; 10 — сердечник главного полюса; 11 — пружинный фланец; 12 — задний подшипниковый щит; 13 — радиальный подшипник; 14 — задняя крышка; 15 — катушка дополнительного полюса; 16 — полюсный болт; 17 — сердечник дополнительного полюса; 18 — стержень дополнительного полюса
ные полюсы в нейтральных плоскостях между главными полюсами.
Все основные детали якоря собраны на втулке, напрессованной на вал. Благодаря этому в случае необходимости можно заменить вал без нарушения целостности других элементов якоря. Сердечник якоря 2 набран из лакированных листов электротехнической стали, спрессованных между обмоткодержателем и втулкой коллектора. Обмоткодержатель отлит из стали совместно с крыльчаткой вентилятора. Катушка якоря состоит из семи од-новитковых секций. Катушки и уравнители изолированы стеклослюдинитовой и стеклянной лентами. В пазовой части якоря обмотка удерживается клиньями, в лобовых частях — бандажом из стекло-бандажной ленты. Коллектор имеет ароч-
ную конструкцию. Нажимной конус армирован стеклобандажной лентой для создания необходимой изолирующей поверхности между токоведушими и заземленными частями. Изоляционные манжеты выполнены из стеклослюдопласта. Якорь вращается в роликовых подшипниках 5 и 13, наружные кольца которых запрессованы в отлитые из стали подшипниковые щиты 6 и 12. Эти щиты монтируют в горловину станины 1 при сборке двигателя. Для добавления смазки в подшипники служат маслоподводящие трубки в крышках 4 и 14 подшипников. Щеткодержатели 7 изготовлены из латуни. Регулируют усилие нажатия пружины на щетку поворотом регулировочного винта нажимного устройства. Кронштейны щеткодержателя выполнены из пласт-
массы, армированной в резьбовой и контактной частях кронштейнов металлическими деталями. Кабели для подключения электродвигателя изготовлены из многожильного провода с резиновой изоляцией, снаружи двигателя они защищены рукавами. Маркировка проводов выполнена на станине и наконечниках следующим образом: Я1 и Я2 - соответственно начало и конец обмоток якоря и дополнительных полюсов; С1 и С2 — начало и конец обмотки возбуждения.
Расщепитель фаз
Назначение
Расщепитель фаз преобразует однофазный переменный ток в трехфазный для питания асинхронный двигателей подве-
Глава 2. Электрооборудование
Технические данные расщепителя фаз
Мощность, кВт |
18 |
Напряжение входное однофазное, В |
220 |
Напряжение выходное трехфазное, В |
220 |
Ток сети, А |
185 |
Частота вращения, об/мин |
1495 |
Частота сети, Гц |
50 |
Коэффициент обратной последовательности напряжения при холостом ходе, % |
7 |
Способ охлаждения |
самовентиляция |
Сопротивление обмоток при +20° С |
|
Первой двигательной фазы, Ом |
0,0407+0,0024 |
Второй двигательной фазы, Ом |
0,039 |
Генераторной фазы, Ом |
0,083 |
Пусковой, Ом |
0,044 |
Класс нагревостойкости изоляции обмоток |
В |
Масса, кг |
320 |
Рис. 2.11. Расщепитель фаз РФ-1Д (в рабочем положении):
1 — сердечник статора; 2 — станина; 3 — нажимная шайба; 4, 5 — крышки: 6 -
шивают его под кузовом моторного вагона непосредственно за лапы. На электропоездах ЭР9М и ЭД9Т устанавливали расщепитель фаз РФ-1Д5, на ЭД9М - РФ-1Д6.
Устройство. Станина расщепителя 2 (рис. 2.11) отлита из стали, имеет лапы для крепления к раме вагона и отверстия для выброса вентилирующего воздуха. Сердечник статора 11 запрессован в станину. Обмотка статора соединена в «звезду» и имеет 5 выводов: СІ, С2, СЗ, П, О. Ротор расщепителя фаз 3 короткозамкну-тый с двойной обмоткой (беличья клетка). Ротор вращается в подшипниках. Подшипниковые щиты отлиты из стали и установлены в горловине станины. Подшипниковый щит имеет горловину для сбора вентилирующего воздуха. Для добавления смазки в подшипниковые камеры служат масленки. Провода для подключения расщепителя фаз вы-
полнены из многожильного провода с резиновой изоляцией, снаружи провода защищены рукавом. Маркировка проводов выполнена на наконечниках. Расщепитель фаз представляет собой асинхронную машину с короткозамкнутым ротором и несимметричной трехфазной обмоткой статора. Питается напряжением 220 В, которое подводится к фазам С1 и СЗ. Во время пуска между фазами С1 и С2 вводится пусковое сопротивление, которое обеспечивает необходимый для запуска сдвиг магнитного потока фазы С2 относительно потоков фаз С1 и СЗ. После достижения расщепителем фаз номинальной частоты вращения, пусковое сопротивление отключается. При работе в роторе возникает вторичное магнитное поле, которое, вращается вместе с ним, пересекает трехфазную обмотку статора, создавая в ней трехфазную ЭДС Для по-
Технические данные контроллера 1КУ.040УЗ
Номинальное напряжение, В |
ПО |
Число фиксированных позиций главного вала |
7 |
Угол поворота главного вала |
67,5°-0-117,5° |
Число фиксированных позиций реверсивного вала |
3 |
Угол поворота реверсивного вала |
30°-0-30° |
Тип кулачковых контакторов |
КЭ-42 |
Количество кулачковых контакторов на валах |
|
главном |
9 |
реверсивном |
5 |
лучения удовлетворительной симметрии напряжения и токов в пределах рабочих нагрузок обмотка статора выполнена несимметричной по количеству витков в разных фазах.
⇐Расщепитель фаз | Электропоезда ЭР9М, ЭР9П | Контроллер машиниста⇒