ВВедение
Тяговый электродвигатель предназначен для превращения электрической энергии в механическую и передачи ее на ось колесной пары тепловоза в широком диапазоне скоростей, начиная от момента трогания с места тепловоза до максимальной скорости. Режим трогания с места и разгона тепловоза характеризуется большими пусковыми токами и является кратковременным для электродвигателя. Номинальную мощность тяговый электродвигатель обеспечивает во всем диапазоне рабочих скоростей тепловоза.
Как правило, тепловозные тяговые электродвигатели имеют последовательное возбуждение. Для обеспечения требуемого диапазона рабочих скоростей движения тепловоза необходимо регулирование магнитного потока в более широких пределах, чем позволяет характеристика электродвигателя последовательного возбуждения. Поэтому на подавляющем большинстве тепловозов применяется несколько ступеней ослабления возбуждения.
Тяговый электрический двигатель
Тяговый электрический двигатель (рис. 1) типа ЭД-120АУ1 представляет собой четырехполюсную электрическую машину постоянного тока последовательного возбуждения с независимой нагнетательной вентиляцией и широким изменением частоты вращения якоря. Электродвигатель имеет один свободный конусный конец вала якоря, на который насаживается ведущая шестерня тягового редуктора. Электродвигатель состоит из корпуса, якоря, подшипниковых щитов, подшипников, щеткодержателей, главных и добавочных полюсов и имеет 4 вывода обмоток: 2 вывода обмоток якоря и 2 вывода обмотки возбуждения. Принципиальная электрическая схема соединения обмоток и маркировка зажимов двигателя приведена на рис. 1, г.
Корпус 15 электродвигателя, являющийся одновременно магнитопроводом магнитной системы и основой для сборки всех узлов, изготовлен из стали в виде неравностороннего восьмигранника, обусловленного ограниченными габаритами, расположением и конструкцией подвески электродвигателя в тележке тепловоза. В торце корпуса имеются горловины, в которые монтируются подшипниковые щиты. Со стороны коллектора в корпусе имеются четыре люка, один из которых предназначен для подачи в электродвигатель охлаждающего воздуха, а три других — для осмотра и обслуживания коллекторно-щеточного узла, соединений полюсных катушек и других составных частей. Для выброса охлаждающего воздуха со стороны привода в торце корпуса и в заднем подшипниковом щите имеются отверстия, которые защищены с помощью сеток и экранов (козырьков) от попадания внутрь двигателя посторонних предметов, воды, снега и моющей жидкости при обмывке ходовой части тепловоза.
Обмотка 21 якоря одноходовая петлевая с полным числом уравнителей 14. Катушки якоря и уравнительные соединения изолированы полиамидной пленкой, а пазы перед укладкой катушек выстланы лако-стеклотканью. Обмотка пропитана в термореактивном лаке вакуум-нагнетательным способом. Наружная поверхность якоря покрыта эмалью горячей сушки.
Рисунок 1 - Двигатель
электрический тяговый типа ЭД-120АУ1.
Задняя нажимная шайба-обмоткодержатель 24 удерживает лобовые вылеты обмотки якоря и защищает головки якорных катушек от механических повреждений. Лобовые вылеты закреплены стеклобандажом, а в пазах обмотка закреплена при помощи изоляционных клиньев.
Коллектор 9 собран из пластин, вырубленных из медных полос с присадкой серебра (кадмия) вместе с петушками. Он насаживается на вал 28 (промежуточную втулку) с упором в переднюю нажимную шайбу. Пластины коллектора стянуты в арку гайкой через пружинное кольцо, позволяющее получить равномерное и стабильное давление на опорные поверхности «ласточкиных хвостов» пластин и изолирующих манжет. Соединение деталей коллектора обеспечивает герметичность его внутренних полостей и исключает проникновение внутрь коллектора воды и влаги в количествах, снижающих сопротивление изоляции якоря.
Полюса электродвигателя выполнены в виде единого моноблока с изоляцией катушек «Монолит-2» и состоят из катушек 16, 20 и сердечников 17, 18. Крепление главных полюсов к корпусу электродвигателя осуществляется при помощи болтов, вворачиваемых в стержень, вставленный в специальное окно вдоль оси сердечника полюса, а добавочных — при помощи проходных болтов и гаек.
Подшипниковые щиты 8 я 23 установлены в расточках (горловинах) корпуса и крепятся к нему по внешнему периметру болтами. Подшипниковые узлы имеют специальные камеры для сбора отработанной в процессе эксплуатации смазки. ( Электродвигатель имеет четыре щеткодержателя //, закрепленных посредством запрессованных в них пальцев (опрессованных стекловолокном АГ-4С с изоляторами из дугостойкого материала) к кронштейнам 13, приваренным к торцовой стенке корпуса так, что оси щеток и главных полюсов совпадают. В каждом из щеткодержателей помещается по три щетки 10. Конструкция щеткодержателей предусматривает фиксирование положения конца пружины для удобства осмотра и замены щеток.
Система вентиляции включает в себя люк в верхней части корпуса (над коллекторной камерой), вентиляционные каналы в магнитной системе и в якоре, а также люки в задней части корпуса в заднем подшипниковом щите.
Подсоединение кабелей питания электродвигателя осуществляется в специальной коробке зажимов (рис. 1, б). Наконечник кабеля закрепляется двумя болтами 34, его ввод в коробку герметизируется при помощи уплотнительной втулки 33, обжимаемой на кабеле при затяжке болтов крепления нажимной крышки 31. Расположение и маркировка выводных концов электродвигателей приведены на рис. 1, д.