Виды испытаний электрических машин

Технический прогресс в электромашиностроении в значительной степени зависит от результатов работы большого отряда специалистов, занятих испытанием электрических машин.

Установлены следующие виды испытаний: приемо - сдаточные

(контрольные), приемочные, периодические, типовые, испытания на надежность, исследовательские испытания.

Приемо - сдаточным испытаниям подвергается каждая электрическая

машина и трансформатор, поэтому объем этих испытаний должен быть ограничен, но в то же время должен давать определенные гарантии соответствия

электрической машины ее паспортным данным.

Приемочные испытания должны проводится на опытном образце

электрической машины, поэтому объем этих испытаний достаточно велик.

Периодические испытания проводятся с целью проверки того, насколько поддерживается качество выпускаемых машин и трансформаторов, соответствует ли оно полученному при приемочных испытаниях. Проводится на части партии электрических машин.

Типовые испытания проводятся при изменении конструкции, материалов или технологии изготовления, если эти изменения могут оказать влияния на характеристики машины и трансформатора, и, как правило, включают в себя проверку соответствующих параметров по программе приемочных испытаний.

Испытания на надежность предполагают получение надежных

характеристик электрических машин – вероятность безотказной работы, наработка на отказ, закон распределения отказов и т.д., как правило, это весьма длительные испытания, которые проводятся до отказа большинства испытуемых машин. Это обстоятельство делает испытания на надежность дорогостоящими и им подвергается лишь малая часть выпускаемых машин.

Исследовательские испытания проводятся для того, чтобы предоставить конструктору или расчетчику, разрабатывающему новую или

усовершенствующему известную машину, необходимый экспериментальный

материал. В процессе проектирования подобные исследования играют весьма

важную роль. Программа этих испытаний весьма разнообразна.

Описательная часть

Общие сведения о тяговых двигателях ЭДУ

По конструкции тяговые электродвигатели тепловозов значительно отличаются от обычных стационарных машин. Это объясняется тем, что в

эксплуатации они работают в тяжелых режимах и подвержены ударам и

вибрациям, неизбежным при движении тепловоза. Габариты тягового

электродвигателя, расположенного под рамой тепловоза, весьма ограничены.

Длина его определяется расстоянием между внутренними гранями бандажей колес, высота – диаметром движущихся колес и допустимым расстоянием от нижней точки электродвигателя до головки рельса.

Тяговые электродвигатели тепловозов выполняются в большинстве

случаев с опорно-осевой подвеской ЭДУ – 133П (П-польстерная), и только

пассажирские и мощные грузовые тепловозы имеют опорно-рамную подвеску ЭДУ – 133Р (Р-рамная).

Остов предназначен для крепления на нем главных и добавочных

полюсов, подшипниковых щитов, узла подвешивания моторно-осевых

подшипников и других деталей. Кроме того, остов является магнитопроводом электродвигателя. Поэтому он, как и в других электрических машинах тепловоза сварной, из углеродистой стали, обладающей высокой механической прочностью и магнитопроводимостью. Остов не литой, а сварной из плит. Для лучшего использования внутреннего пространства и более удобного размещения главных и добавочных полюсов остов сделан восьмигранным.

Главные полюса расположены по горизонтальной и вертикальной осям,

добавочные по осям, наклоненным под углом 45 к горизонтали. Такое

расположение полюсов позволяет получить наименьшие габаритные размеры тягового электродвигателя при четырех полюсном исполнении.

В верхней части остова со стороны коллектора имеется вентиляционное отверстие, соединенное с брезентовым рукавом, с вентиляционным каналом охлаждения электродвигателя. Охлаждающий воздух выпускается с

противоположной стороны через отверстия в остове. Для осмотра коллектора и щеток в остове сделаны три коллекторных люка (верхний, нижний и боковой), закрываемых крышками с войлочным и паронитовыми уплотнителями,

предотвращающие от попадания пыли и влаги внутрь электродвигателя. Крышка верхнего коллекторного люка (быстросъемная) запирается замком, а крышки нижнего и бокового люка болтами. К силовой цепи тяговый двигатель подсоединяется четырьмя гибкими кабелями, которые выводятся из остова через отверстия в верхней части. В отверстия вставлены резиновые втулки, препятствующие попаданию влаги внутрь электродвигателя и предохраняющие кабеля от перетирания. Якорь опирается на два роликовых подшипника, установленных в подшипниковых щитах, которые испытывают большие нагрузки и поэтому изготовляется, из стали. Смазку роликовых подшипников закладывают в кольцевые углубления подшипниковых щитов. В период эксплуатации смазку в подшипники добавляют шприц прессом через масленки. Подшипниковые щиты плотно пригнаны к остову и прикреплены к нему болтами, под головки которых подложены пружинные шайбы, предохраняющие болты от самоотвертывания.

Для выпрессовки в подшипниковых щитов из остова электродвигателя

используются просверленные в них отверстия с резьбой. Главные полюса имеют сердечники, набранные из штамповочных листов малоуглеродистой стали. Листы сердечников спрессованы и стянуты четырьмя заклепками с потайными головками. В середине каждого листа сердечника выштамповано отверстие, куда после сборки запрессовывают стальной стержень. Три болта, крепящих сердечник к остову, ввертывают в стержень. Головки болтов заливают кварц компаундом, препятствующим просачиванию влаги внутрь остова. Катушка главного полюса намотана из шинной меди на широкое ребро в два слоя. Две катушки снаружи имеют четыре слоя и по одному слою ленты стеклянной и пленки электроизоляционной. В местах соприкосновения катушки с остовом дополнительно устанавливают прокладки из стеклоткани и стеклотекстолита.

Между слоями катушки так же укладывают прокладки из стеклотекстолита. Каждый слой изоляции промазан компаундом; катушку с изоляцией запекают опрессовывают. После этого ее покрывают монолитом.

Добавочные полюса предназначены для улучшения коммутации тягового

электродвигателя. Сердечник добавочных полюсов изготовлен из толстолистовой, литой или прокатной стали. С целью уменьшения потерь, связанных с вихревыми токами. Катушка добавочного полюса выполнена из шинной меди, намотанной на узкое ребро. Между витками установлены прокладки из асбестовой электроизоляционной бумаги. Полностью изолируют от корпуса только три, четыре витка с каждой стороны тремя слоями ленты ЛС и лентой стеклянной ЛЭС. Со стороны остова и наконечника располагают стеклотекстолитовые прокладки. От корпуса они изолированы пятью асбестовыми прокладками электроизоляционной бумаги. Для изоляции от корпуса ее вместе с каркасом пропитывают в компаунде.

Вал якоря изготовлен из высококачественной легированной стали,

так как он работает в очень тяжелых условиях. Сердечник якоря набран из

штамповочных листов электротехнической легированной стали. Собранный

сердечник без обмотки покрывают эмалью (грунтом). Нажимные шайбы

перед укладкой обмотки якоря покрывают стеклотканью, пропитанной в

эпоксидном лаке затем опрессовывают и запекают.

Коллектор тягового электродвигателя состоит из втулки, нажимного

конуса, пластин, двух изоляционных манжет, изоляционного цилиндра и стяжныхболтов. Пластины коллектора изготовлены из твердотянутой профильной меди, легированной кадмием или серебром. Пластины штампуют за одно целое с петушками. В нижней части они имеют форму ласточкина хвоста, позволяющего прочно скрепить коллектор. Пластины изолированы друг от друга коллекторным миканитом толщиной 1.2 мм, а от корпуса миканитовым цилиндром и манжетами толщиной 2мм. Выступающий конец миканитовой манжеты защищен от внешних воздействий бандажом из стеклянной ленты, покрытым сверху эмалью. В прорези петушков впаивают концы секций обмотки якоря. Каждая четвертая пластина имеет более глубокую прорезь, в которую дополнительно впаивают концы уравнительных соединений.

В якорях электродвигателей применена петлевая обмотка с

уравнительными соединениями первого рода. Обмотка якоря удерживается в

пазах стеклотекстолитовыми клиньями. В лобовых частях обмотка удерживается стекло бандажом. Стекло бандаж изготовляют из стеклоленты (стеклянные волокна расположены только в продольном направлении и склеены эпоксидным связующим). В прорези петушков концы секций обмотки якоря не впаивают, а заваривают для улучшения соединения.

Бандажи в процессе сушки запекают, и они становятся монолитными. После намотки бандажей якорь испытывают, сушат, пропитывают лаком, шлифуют коллектор и балансируют якорь на станке.

Электродвигатель имеет четыре щеткодержателя, в каждом из которых

расположены три пары разрезных щеток. Резиновые амортизаторы поглощают небольшие толчки и удары, не допуская отрыва щеток от коллектора.

Щеткодержатели электродвигателя установлены напротив главных полюсов, т.е. по горизонтальным и вертикальным осям. Щеткодержатель имеет литой латунный корпус. Корпус укреплен в кронштейне, вваренном в торцевую стенку остова. В корпус запрессованы два стальных пальца, служащих для крепления щеткодержателя в кронштейне. Пальцы изолированы от корпуса пресс материалом. Такое выполнение пальцев щеткодержателей дало возможность повысить их изоляционные свойства и тем самым избежать снижения сопротивления изоляции в эксплуатации, которое наблюдается при использовании фарфоровых изоляторов.

На тепловозных тяговых электродвигателях с опорно-осевой подвеской

применяются подшипники скольжения, имеющие бронзовые вкладыши с

фитильным смазочным устройством. Эта конструкция имеет повышенный расход смазки и цветного металла.

Для предотвращения обрыва секций якорной обмотки, места закладки их

в петушки коллекторных пластин заполняют изоляционной замазкой. Изоляция катушек обмотки якоря класса Н.

Программа приемо-сдаточных испытаний ЭДУ 133