1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое асинхронный двигатель на тепловозе

Вспомогательные электродвигатели

Для привода механизмов собственных нужд тепловозов применяются электродвигатели постоянного и переменного тока общепромышленного и специального исполнений. Основные технические данные этих машин приведены в табл. 8.3. Наиболее характерными (по конструкции и эксплуатации) из выпускаемых являются электродвигатели П21М, 2П2К, АМВ37-03М, 4АЖ225.

Электродвигатели малой мощности серии П. Предназначены для привода водяного и вспомогательных масло-прокачивающего и топливоподкачи-вающего насосов дизеля. Они представляют собой двух- (ПИ, П21) и четырехполюсные (П41, П62) электрические машины постоянного тока с последовательным, параллельным и смешанным возбуждением. Имеют литые корпуса, подшипниковые щиты, встроенные вентиляторы. Конструкция других составных частей (рис. 8.27) не имеет принципиальных отличий от описанных ранее электромашин. На выпускаемых тепловозах для повышения надежности применяют электродвигатели морского исполнения (с индексом «М»). Все электродвигатели оборудованы устройством, исключающим радиопомехи.

Соединение и маркировка выводов обмоток электродвигателей выполнены по схемам, приведенным на рис. 8.28.

Рис. 8.27. Вспомогательный электродвигатель серии П: 1, 17- жалюзийные крышки люков; 2- коллектор (на пластмассе); 3- подшипник; 4- пресс-масленка; 5, 14- подшипниковые шиты; 6- щеткодержатели со щетками; 7,8- обмотка и сердечник якоря; 9, 10- катушка и сердечник добавочного полюса; 11- корпус; 12, 13- сердечник и катушка главного полюса; 15- вентилятор; 16- приводной конец вала якоря; 18 коробка выводов обмоток Рис. 8.28. Схемы соединений обмоток электродвигателей серии П:

о — типа П1Г, б — типа П21; в — типов П41, П62; н, к, н1, к1-начало и конец катушек полюсов; Я1- начало обмотки якоря; Uli, U12- начало и конец обмотки параллельного возбуждения; Д2, Д1- конец и начало обмотки добавочных полюсов; Cl, С2-начало и конец обмотки последовательного возбуждения Рис. 8.29. Асинхронный электродвигатель типа АМВ37-03М (мотор-веитилятор МВ11)

На некоторых тепловозах взамен указанных электродвигателей серии П установлены первые образцы специально разработанных для железнодорожного транспорта электродвигателей ПНЖ, на базе которых осваиваются электродвигатели новой серии 4П.

Электродвигатель 2П2К-02. Применяется для привода компрессора некоторых серий тепловозов. Он представляет собой четырехполюс-ную электрическую машину постоянного тока; по конструкции составных частей, а также общей компоновке и эксплуатации практически не отличается от описанного стартер-генератора ПСГ.

Электродвигатель АМВ37-03М. Представляет собой (рис. 8.29) вертикальную трехфазную асинхронную электрическую машину обращенного типа с короткозамкнутым ротором и самовентиляцией. Используется в качестве мотор-вентиляторов (MBU) холодильной камеры тепловозов для охлаждения воды и масла дизеля. С этой целью к массивному сердечнику (индуктору) 12 ротора, составляющему основу корпуса электродвигателя, приварены лопасти 14 осевого вентилятора. Ротор имеет расположенную по внутренней расточке сердечника короткозамкнутую обмотку (в виде «беличьей клетки») 13 из алюминиевого сплава, приваренное к торцу сердечника сферическое днище 10 и вал 1, закрепленный болтами 4 за фланец 6 к ступице 5 днища. Он опирается на подшипники 8 и 19, насаженные на вал и вмонтированные во внутренние расточки остова 20 статора. Сердечник статора 16 набран из листов электротехнической стали и закреплен на остове между щеками кольцевой шпонкой 17. В пазах по внешнему диаметру сердечника размещена обмотка 9, концы которой выведены в коробку 24. К остову статора закреплено болтами 23 основание 22, за которое электродвигатель крепится на тепловозе. К основанию закреплен болтами 21 сферический кожух 18. Электродвигатель охлаждается воздухом, который поступает через отверстия в основании, проходит по каналам 15 сердечника статора и выбрасывается через трубчатые каналы (сопла) 11, расположенные по окружности в сферическом днище ротора. Добавление свежей смазки в подшипники в эксплуатации производится через пресс-масленки 2 и 3 и отверстия в валу, а от вытекания смазка удерживается уплотнениями крышек 7. Другие типы аналогичных по назначению электродвигателей имеют подобную конструкцию.

Рис. 8.30. Асинхронный электродвигатель типа 4АЖ.225: 1- щиток направляющий; 2- вентилятор; Я, 7 — короткозамкнутая обмотка и сердечник ротора; 4. 10 подшипниковые щиты; 5- корпус; б, 8 обмотка и сердечник статора; 9 коробка выводов обмотки статора; 11-масленка; 12, 16- фланец и опорные лапы; 13- выводы обмотки статора; 14 уплотнитель; 15- приводной конец вала ротора

Электродвигатель 4АЖ225. Представляет собой (рис. 8.30) асинхронную трехфазную короткозамкнутую электрическую машину закрытого исполнения, выпускаемую специально для работы на тепловозах. Применяется для привода вентиляторов охлаждения тяговых генераторов и электродвигателей, выпрямительных установок и других машин и устройств. Имеет литые чугунные корпус и подшипниковые щиты. В нижней части корпуса выполнены опорные лапы, а на торце подшипникового щита со стороны привода — фланец для установки и крепления электродвигателя. Конструкция статора и ротора аналогична описанной у ЭД900.

Добавление свежей смазки в подшипники в эксплуатации производится через шариковые масленки и специальные каналы в щитах и крышках.

автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.01, диссертация на тему: Тяговые асинхронные двигатели магистральных тепловозов в специальных режимах

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Рогачев, Сергей Иванович

I. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СПОСОБА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ МАГИСТРАЛЬНОГО ТЕПЛОВОЗА С ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧЕЙ ПЕРЕМЕННО-ПЕРЕМЕННОГО ТОКА.

1.1. Основные элементы передачи и требования, предъявляемые к ним.

1.1.1. Синхронный тяговый генератор (СТГ) .

1.1.2. Статический преобразователь частоты (СПЧ) . . . .

1.1.3. Тяговый асинхронный двигатель СТАД)

1.1.4. Система автоматического регулирования (САР) . . .

1.2. Выбор способа электрического торможения тягового асинхронного двигателя.

1.2.1. Конденсаторное торможение

1.2.2. Торможение противовключением

1.2.3. Динамическое торможение

1.2.4. Двухтоковое торможение

1.2.5. Генераторное торможение.

1.3. Основные итоги и выводы

П. САМОВОЗБУЖДЕНИЕ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ В РЕЖИМЕ

2.1. Особенности процесса генераторного торможения . . . -при работе от статического преобразователя частоты

2.2.Самовозбуждение асинхронной машины при работе от СПЧ

2.3. ^тематическое моделирование динамики процесса самовозбуждения

2.4. Анализ влияния параметров машины на процессе самовозбуждения

2.5. Основные итоги и выводы

Ш. ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ШЕРАТОНОМ

ТОРМОЖЕНИЙ АСШХРОННОЙ МАШИНЫ.

3.1. Математическое моделирование тормозного контура. . ТАД-СПЧ- RT.

3.2. Анализ влщнит характера изменения частота СПЧ на тормозные характеристики.

3.3. Анализ влшнш параметров асинхронной машины на тормозные характеристики.

3.4. Особенности тормозных характеристик майю трального тепловоза.

3.5. Система автоматического управления магистрального тепловоза в режше генераторного торможен да

З.Ь. Основные итоги и вывода.

1У. ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ТЯГОВОМ

АСИНХРОННОМ ДВИГАТЕЛЕ ПРИ ЧАСТОТНОМ ПУСКЕ

4.1. Математическое моделщювание пуска асинхронного двигателя при несинусоццальном напряжении.

4.2. Расчетные результата ълтнт несинусоидальности напряжение СПЧ при пуске.10Ь

4.3. Анализ влтвт параметров ТАД на пусковые характеристики.

4.4. Основные итоги и выводы.

У. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕНЕРАТОРНОГО ТОРМОЖЕНЩ

5.1. Описание экспериментальной установки.

5.1.1. Измерение частоты вращения ротора и динамического момента на валу испытуемой машины.

5.1.2. Устройство и работа блока заданш режима торможенш.

5.2, Экспериментальное исследование процесса самовозбуждения

5.3. Экспериментальное исследование тормозных режимов

5.4. Основные итоги и выводы

Введение 1984 год, диссертация по электротехнике, Рогачев, Сергей Иванович

В «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981 — 1985 г.г. и на период до 1990 года» говорится: «Задача первостепенной важности — преодолеть сложившееся отставание железнодорожного транспорта от потребностей народного хозяйства» / I /. В связи с этим в П-ой штилетке необходимо обеспечить прирост грузооборота железнодорожного транспорта на 14-15 % (за десятую пятилетку прирост составил 6 %). Это ставит перед сове текши учеными, конструкторами, рабочими задачу создания новых мощных магистральных локомотивов. Особую актуальность эта проблема приобретает в связи с интенсивным экономическим и социальным развитием районов Сибири и Дальнего Востока, вде «поворотным моментом в хозяйственной судьбе огромного региона явится завершение строительства Байкало-Амурской железнодорожной магистрали» / I / , по которой будет осуществляться огромный объем перевозок.

Читать еще:  Что такое дизельный турбированный двигатель

Одной из важнейших проблем создания сверхмощного тепловоза является разработка системы электропередачи. В настоящее время основными являются системы, в которых в качестве тягового двигателя используются коллекторные машины постоянного тока.

На рис. I.I. представлена упрощенная структурная схема электропередачи постоянно-постоянного тока. Тяговые двигатели постоянного тока (ТД), которые включены параллельно, питаются от главного тягового генератора также постоянного тока (ТГПТ), приводимого во вращение дизельной установкой (Д). Возбуждение ТП1Т осуществляется от независимого возбудителя постоянного тока (НВ). позволяющего регулировать величину напряжения возбуждения. Регулирование частоты вращения ТД достигается ослаблением поля, эта система электропередачи обладает весьма ценным преимуществом — плавностью и экономичностью регулирования, однако

Схема электропередачи постоянно-постоянного тока

Схема электропередачи гзременно-постоянного тока ввиду наличия слабого звена — ТП1Т» коммутационная надежность которою заметно падает с увеличением мощности, — применение электропередачи постоянно-постоянного тока возможно лишь в локомотивах мощностью не ваше 2200 кВт. Расчетами и опытами показано / 3 Л что при возрастании мощности ТШТ ( Рг ) и частоты его вращения ( (Of ) надежную работу коллекторно-щеточного узла не удается обеспечить при

В связи с этим в шестидесятых годах начали выпускаться тепловозы с электропередачей переменно-постоянного тока (рис. 1.2). В этой передаче ТГПТ заменен тяговым синхронным генератором (ТОГ) и полупроводниковым выпрямителем (В). Эксплуатация тепловозов с электропередачей переменно-постоянного тока мощностью 2200 кВт показала, что ТСГ с В не только надежней ТГПТ, но имеет массу на 15.20 % меньше / 3 /. В настоящее время применение компенсационной обмотки в тяговых двигателях постоянного тока позволило довести мощность отечественных тепловозов с передачей переменно-постоянного тока до 4400 кВт (6000 л.с.) в сещии. причем при этом потребовалось увеличение диаметра колеса до 1#25 м. При дальнейшем росте требуемой мощности в единице подвижного состава все более начинают сказываться недостатки, присущие коллекторным машинам постоянного тока при работе их в условиях железнодорожной тяги. Эксплуатация серийных тепловозов показала» что тяговый электродвигатель постоянного тока является наименее надежным звеном системы электропередачи, вследствие работы при повышенных электромагнитных нагрузках (по сравнению с серийными машинами постоянного тока) в крайне тяжелых условмх железнодорожной таги.

В связи с этим перед советскими локомотивостроителями встал вопрос о замене тяговых коллекторных двигателей постоянного тока

Схема электропередачи переменно-переменного тока1 наиболее простыми конструктивно» дешевыми, надежными в эксплуатации асинхронными тяговыми двигателями, частота вращения которых ре1улируется изменением частоты питающего напряжения.

Согласно техническому заданию № 013.05.06 на научно-исследовательскую работу «Создание опытного образца тепловоза с секционной мощностью 4000 л.с. с электропередачей переменно- переменного тока», утвержденному Постановлением Совета Министров СССР № 165 от 11.08.1978 г. была определена задача создания мощного локомотива с асинхронными тяговыми двигателями. Коллективами НИИ ЭТМ. МЭЙ. ЛИИХТ и др. была разработана система электропередачи тепловоза, которая в упрощенном вцце приведена на рис. 1.3 /3.4/. Тяговый синхронный генератор (ТСГ) приводится во вращение дизельной установкой (Д). Возбуждение ТСГ производится от вспомогательного генератора (ВГ) через управляемый выпрямитель (УВ). Напряжение с ТСГ поступает на статический преобразователь частоты (СПЧ). состоящий из общего неуправляемого выпрямителя (В) и шести автономных инверторов (АИС . АУВ)» питающих, в свою очередь» шесть (по числу колесных пар) тяговых асинхронных двигателей (ТАД1 . ТАДэ).

Кроме основного. тягового, режша работы ТАД весьма важными эксплуатационными режимами являются частотный пуск и электрическое торможение тяговой асинхронной машины. Переходные процессы при пуске и торможении связаны с резкими бросками тока и пульсациями электромагнитного момента, особенно выраженными вследствие несинусовдальности напряжения СПЧ. Следует отметить, что хотя трех-пятикратные кратковременные броски тока и не вызывают заметных перегревов двигателя, но они крайне опасны для полупроводниковых элементов СПЧ. Поэтому проектирование тяговых асинхронных машин с параметрами, обеспечивающими надежную работу элементов электропередачи в режимах пуска и торможения, является весьма АКТУАЛЬНОЙ ЗАДАЧЕЙ.

Настоящая диссертационная работа выполнялась по хоздоговорам с НИИ Э1М, который осуществляет разработку и создание электрооборудования магистрального тепловоза с электропередачей пере-менно-перемеиного тока.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ состоят в следующем:

— выбор наиболее приемлемого с точки зрения эксплуатационных показателей способа электрического торможения тяговых асинхронных двигателей *f

— исследование динамики работы тягового электродвигателя в тормозном режиме при изменении величины и частоты питающего напи ряжения при переменной частоте вращения ротора;

— установление влияния параметров асинхронной машины на величину всплесков тока и динамических моментов при торможении и пуске и определение путей ограничения их по требованиям надежности работы электрооборудования;

— проведение экспериментальных исследований процесса торможения и пуска и сопоставление результатов теоретических исследований и эксперимента;,

— разработка рекомендаций по проектированию и созданию асинхронных тяговых двигателей с учетом их работы в режиме электрического торможения и частотного пуска.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА диссертации представлена следующими результатами:

— разработана методика расчета переходных процессов в асинхронной машине в режиме самовозбувдения с учетом насыщения. при работе о СПЧ, позволяющая определить влияние частоты и параметров машины на конечные значения напряжения статора токов и потокосцеп-лений, которые являются исходными при расчете тормозных характеристик;

— предложена методика экспериментального определения критической частоты режима самовозбузвдения в системе ТАД — СПЧ;

— разработана математическая модель и методика расчета переходных процессов генераторного торможения с учетом нелинейности магнитной системы и несинусоидальности напряжения СПЧ;

— разработана методика расчета пусковых характеристик ТАД при несинусоццальном напряжении статора;

— разработана схема, позволяющая экспериментально исследовать переходные процессы в асинхронной машине при пуске и торможении для различных законов ре1улированш частоты СПЧ.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ работы состоит в создании методик и алгоритмов расчета на ЦВМ пусковых и тормозных характеристик ТАД» которые позволяют осуществлять на стадии проектирования выбор основных параметров машины, обеспечивающих надежную работу элементов электропередачи тешювоза во всех режимах.

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Внедрение разработанных методик и алгоритмов в расчетную практику предприятия ц/я А-7376 при проектировании тяговых асинхронных машин дает экономический эффект в размере 38»0 тис.руб. (акт о внедрении приводится в приложении).

АПРОБАЦШ РАБОТЫ. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Республиканской научно-технической конференции «Перспективы развития электромашиностроения на Украине» (Харьков t 1983 г.) и на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ХПИ имени В. И. Ленина в 1977-1983 г. г.

ПУБЛИКАЦИИ. Основное содержание диссертации отображено в 10 печатных работах и 2 технических отчетах.

I. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СПОСОБА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНШ МАГИСТРАЛЬНОГО ТЕПЛОВОЗА С ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧЕЙ ПЕРЕМБННО

Исследования советских и зарубежных ученых и инженеров уже достаточно давно показали преимущества замены тяговых двигателей постоянного тока асинхронными бесколлекторными двигателями с короткозамкнутым ротором с регулируемой частотой напряжения статора (впервые попытка применить асинхронный двигатель на транспорте была осуществлена еще в конце прошлого века) / 2 /. Однако развитие этого безусловно перспективного вида электропередачи долгое время сдерживалось отсутствием надежных и относительно дешевых преобразователей частоты. В последние десятилетия бурное развитие силовой полупроводниковой техники позволило вплотную подойти к разработке и созданию не только городского» но и железнодорожного транспорта с асинхронными тяговыми двигателями,

В 1965 году фирмой Btuek (Англия) был создан опытный образец тепловоза с силой тяги 22.4 Т и максимальной проектной скоростью 120 км/час. который не был передан в эксплуатацию из-за низких параметров силовых тиристоров и недостаточной надежности автономного инвертора в целом.

Читать еще:  Блок управления двигателем как обнулить

Значительную роль в развитии железнодорожного транспорта с тяговыми асинхронными двигателями сыграло создание ВВС жНег?зс1ге£ в 1970 году опытного тепловоза DE-2500 мощностью 1840 кВт (2500 л.с.). В Швейцарии на базе тепловоза DE

2500шстроена партия тепловозов йтЬ/6 также мощностью 1840 кВт. В 1980 г. в США построены по той же системе тепловозы мощностью 2000 1©т. В 1976 г. был создан экспериментальный отечественный тепловоз ТЭ 120 мощностью 2940 кВт (4000 л.с.). Некоторые данные этих тепловозов приведены в табл. 1.3/2» 3» 4, 5» 6, 7/.

ТЭ120

ТЭ120
Производство
Годы постройки1975
Технические данные
Осевая формула3О—3О
Полный служебный вес132 т
Длина локомотива27670 мм
Диаметр колёс1050 мм
Ширина колеи1520 мм
Тип двигателядизельный
Мощность двигателя2942 кВт
Тип ТЭДасинхронные

Тепловоз ТЭ120 — макетный магистральный грузовой тепловоз с электропередачей. Осевая формула 3О—3О. Годы выпуска — 1975. Инвентарный номер — 001.

История создания [ править | править код ]

Самым сложным по конструкции является коллекторный тяговый электродвигатель, работающий на однофазном токе нормальной частоты, потом идет коллекторный электродвигатель однофазного тока пониженной частоты, далее пульсирующего тока и затем постоянного тока.

Наиболее простым и требующим минимального ухода в эксплуатации является асинхронный тяговый электродвигатель с короткозамкнутым ротором. Поэтому у специалистов, занимающихся проектированием и эксплуатацией локомотивов, уже давно возникло желание использовать асинхронные тяговые электродвигатели на электровозах и тепловозах. Достаточно длительный опыт эксплуатации за рубежом асинхронных электродвигателей на электровозах переменного тока с машинными преобразователями или с двухпроводной контактной сетью показал, что такие электродвигатели работают весьма устойчиво. В то же время наличие громоздкого машинного преобразователя (расщепителя фаз) и крайне ограниченные возможности регулирования скорости сдерживали распространение на локомотивах асинхронных тяговых электродвигателей. Развитие электронной техники, позволяющей создать преобразователи для регулирования скорости в широких пределах и свести к минимуму работу по уходу за оборудованием локомотивов и его ремонту, вновь повысили интерес к бесколлекторным машинам. В 1967 г. Новочеркасский электровозостроительный завод построил макетную секцию восьмиосного электровоза переменного тока, а в 1971 г.— восьмиосный электровоз ВЛ80А-751 с асинхронными тяговым электродвигателями. После этого Ворошиловградский тепловозостроительный завод спроектировал и совместно с электротехническими заводами создал макетный шестиосный грузовой тепловоз ТЭ120-001 с асинхронными тяговыми электродвигателями.

Монтаж оборудования на этом тепловозе был закончен в 1975 г., а испытания электрического оборудования начались с января 1976 г.

Конструкция [ править | править код ]

Кузов и главная рама опытного тепловоза унифицированы с кузовом и главной рамой тепловоза серии 132, представляющего видоизмененный для колеи 1435 мм тепловоз ТЭ109; тележки схожи с бесчелюстными тележками тепловоза серии 130, в них использован также ряд узлов тележек тепловозов 2ТЭ116 и серии 140, изготовляемых для железных дорог ГДР. Основным отличием тележек опытного тепловоза от тележек тепловоза 2ТЭ116 является применение колесно-моторных блоков с опорно-рамной подвеской тяговых электродвигателей, полых валов и резинокордных элементов. Колёсные пары тепловоза имеют диаметр 1050 мм, передаточное число редукторов 75_22=3,41. Длина тепловоза по осям автосцепок 27670 мм.

На тепловозе установлен дизель-генератор 2-9ДГ (см. также тепловозы 2ТЭ116 и ТЭП70), состоящий из дизеля 2-5Д49 (16ЧН 26/26) номинальной мощностью 4000 л.с. (2942 кВт), тягового агрегата А-711 и смонтированного на нём стартер-генератора СТГ-7. Дизель четырёхтактный, 16-цилиндровый, V-образный. Номинальная частота вращения коленчатого вала 1000 об/мин, расход топлива при номинальной мощности 155±8 г/э.л.с. ч. Тяговый агрегат А-711 состоит из синхронного тягового генератора ГС-504А и вспомогательного генератора ГС-507. Генератор ГС-504А мощностью 2800 кВт (напряжение 350/575 В, ток 2X2480/2X1500 А) весит 6500 кг. Совмещение в одном агрегате тягового и вспомогательного генераторов, а также самовозбуждение генератора собственных нужд и возбуждение тягового генератора с использованием генератора собственных нужд осуществлены впервые в отечественном тепловозостроении.

Вырабатываемый тяговым генератором переменный ток (статорные обмотки генератора соединены в две «звезды») частотой 35 — 100 Гц преобразуется выпрямительной установкой УВКТ-5 в постоянный. Эта установка ранее была применена на тепловозах ТЭ109, а затем 2ТЭ116. Постоянный ток с помощью преобразователя частоты ПЧТ-ЗУ2, имеющего шесть автономных инверторов ШИ-1БУ2 (по одному на тяговый электродвигатель) преобразуется в трехфазный регулируемый от 0,4 до 120 Гц частоты. Номинальная мощность преобразователя 6X250 кВт. Асинхронные тяговые электродвигатели ЭД-900 имеют номинальную мощность 380 кВт, номинальный ток 415А, фазное напряжение 380/550 В, частоту вращения ротора 490/2460 об/мин, коэффициент полезного действия в продолжительном режиме 90 %; масса электродвигателя 2390 кг.

Тяговый агрегат А-711 и тяговые электродвигатели изготовлены Харьковским заводом «Электротяжмаш», выпрямительная установка — Таллинским электротехническим заводом. Величина подводимого к тяговым электродвигателям напряжения регулируется возбудителем тягового генератора. Имеются три зоны регулирования тяговых электродвигателей; пусковая, постоянной мощности и ограничения напряжения. Для автоматического регулирования используются изменения тока возбуждения тягового генератора и изменение магнитного потока тяговых электродвигателей. Частота напряжения тяговых электродвигателей регулируется путём введения отрицательной обратной связи по магнитному потоку электродвигателя, а в зоне ограничения напряжения — введением отрицательной обратной связи по напряжению в звене постоянного тока преобразователя частоты.

На тепловозе установлены компрессор ПК-5,25, приводимый электродвигателем, и аккумуляторная батарея 48ТН-450.

Общая масса тепловоза 132 т; расчетная длительная сила тяги при скорости 30 км/ч 255 кН (26 000 кгс); конструкционная скорость 120 км/ч; минимальный радиус проходимых тепловозом кривых 125 м. Запас топлива 6000 кг, песка 450 кг.

Испытания [ править | править код ]

В декабре 1978 г. тепловоз совершил первую поездку по путям МПС в ходе наладочных испытаний. В 1979 г. ВНИТИ проводил испытания тепловоза в эксплуатационных условиях на участке Ново-Кондрашевская — Старобельск Донецкой железной дороги. Испытания показали, что при скорости 35—100 км/ч коэффициент полезного действия тепловоза составляет 0,29, а КПД передачи при скорости 55—57 км/ч достигает 0,85. Установлено также, что тепловоз при скоростях ниже 35—40 км/ч склонен к боксованию.

На основании результатов испытаний макетного образца тепловоза с асинхронными тяговыми электродвигателями была сделана рекомендация о постройке опытного двухсекционного тепловоза 2ТЭ120.

Железнодорожный транспорт

Агрегат тяговый АТГ-7370/600-6000 У2

Агрегат тяговый АТГ-7370/600-6000 У2 предназначен для питания тяговых двигателей через выпрямительную установку коллекторных тяговых двигателей, входит в состав газотурбовоза ГТ1, предназначенного для грузовых поездов на участках оборудованных системой газоснабжения.

Генератор синхронный тяговый для магистрального грузового газотурбовоза ГТ1H

Генератор синхронный тяговый ГСТ 7500/8150-5400-2У2 предназначен для питания через выпрямительную установку коллекторных тяговых электродвигателей, входит в состав силового блока магистрального грузового газотурбовоза ГТ1h, предназначенного для грузовых поездов, оборудованных системой газоснабжения.

Генераторы тяговые ГСТ

Генераторы синхронные явнополюсные ГСТ служат для преобразования механической энергии дизельных двигателей тепловоза в электрическую и питания тяговых электродвигателей постоянного тока через выпрямительную установку. Генераторы устанавливаются в кузове тепловоза.

Генератор постоянного тока ГПТ 840-750 У2

Генератор постоянного тока ГПТ 840-750 У2 предназначен для питания тяговых двигателей и является комплектующим изделием тепловозов типа ТЭМ-18.

Агрегат синхронный тяговый АСТМ 2800/600-1000 У2

Агрегат синхронный тяговый АСТМ 2800/600-1000 У2 предназначен для питания тяговых двигателей через выпрямительную установку, для питания систем возбуждения и энергопотребителей вспомогательных систем тепловоза, а также для питания цепей электроснабжения вагонов пассажирских поездов.

Читать еще:  Бумажная модель двигателя схема

Агрегаты синхоронные тяговые АСТГ 2800/400-1000 У2 И АСТГ2-2800/400-1000 У2

Агрегат синхронный тяговый АСТГ 2800/400-1000 У2 предназначен для комплектации дизель-генераторных установок магистральных грузовых тепловозов 2ТЭ25К с коллекторными тяговыми двигателями типа ЭДУ-133Ц, а также для модернизации ранее изготовленных локомотивов.

Агрегат синхронный тяговый АСТГ2-2800/400-1000 У2 предназначен для питания через выпрямительно-инверторный модуль асинхронных тяговых двигателей, питания систем самовозбуждения и энергопотребителей вспомогательных систем грузовых тепловозов с асинхронным приводом (тепловозы типа 2ТЭ25А и ТЭ25А).

Возбудители ВСТ

Возбудители синхронные тяговые ВСТ предназначены для возбуждения тяговых генераторов тепловозов. Возбудитель представляет собой обращенную однофазную синхронную машину переменного тока с явно выраженными полюсами.

Двигатели тяговые ЭДУ

Двигатели тяговые четырехполюсные ЭДУ-133 УХЛ1 постоянного тока предназначены для привода колесных пар тепловозов.

Тяговый двигатель постоянного тока типа ЭДУ-136Р УХЛ1 с шихтованным корпусом предназначен для привода колесных пар магистральных тепловозов ТЭП 70 и других типов при опорно-рамном подвешивании на тележках тепловозов.

Двигатель по габаритным, установочно-присоединительным размерам и рабочим характеристикам взаимозаменяем с двигателем ЭДУ-133 Р.

Двигатели асинхронные тяговые ДАТ

Двигатели асинхронные тяговые с короткозамкнутым ротором ДАТ-350-6 УХЛ1, ДАТ-470-8 УХЛ1 предназначены для привода колесных пар шестиосных грузовых тепловозов серий 2ТЭ25А, ТЭ25А мощностью 2 500 кВт в секции и серий 2ТЭ35, ТЭ35 мощностью 3 500 кВт в секции (только ДАТ-470-8 УХЛ1) с тяговой электропередачей переменного тока. Двигатели оборудованы элементами для опорно-осевого подвешивания с применением моторно-осевых подшипников качения.

Двигатель постоянного тока 4ПНЖ200МА

Двигатель постоянного тока 4ПНЖ200МА предназначен для привода вентилятора обдува тормозных сопротивлений на тепловозе.

Двигатели тяговые ДТК

Двигатель тяговый постоянного тока ДТК-800М У1 шестиполюсный с последовательным возбуждением предназначен для привода колёсных пар пассажирских электровозов постоянного тока ЭП2К с номинальным напряжением контактной сети 3 кВ. Двигатель выполнен на щитовых подшипниках качения. Конструкция уплотнений подшипников двигателя предотвращает вытекание смазки из подшипниковых узлов и проникновение в подшипниковые узлы пыли и влаги как снаружи, так и изнутри.

Двигатель тяговый постоянного тока ДТК-810 шестиполюсный с независимым возбуждением предназначен для привода колёсных пар грузовых магистральных электровозов постоянного тока 2ЭС6, с номинальным напряжением контактной сети 3 кВ. Двигатель выполнен на щитовых подшипниках качения. Конструкция уплотнений подшипников двигателя предотвращает вытекание смазки из подшипниковых узлов и проникновение в подшипниковые узлы пыли и влаги как снаружи, так и изнутри.

Двигатели постоянного тока ДПТ

Двигатели постоянного тока ДПТ предназначены для привода компрессорных установок тепловоза.

Стартер-генераторы 5СГ, 6СГ, 7СГ

Стартер-генераторы 5СГ, 6СГ, 7СГ предназначены для пуска дизель-генератора и для работы в качестве вспомогательного генератора тепловоза.

Двигатель асинхронный тяговый ДАВТ-280-15-4/6/12 У2(У5)

Двигатель асинхронный взрывобезопасный тяговый трехскоростной ДАВТ-280-15 с короткозамкнутым ротором предназначен для комплектации самоходных вагонов грузоподъемностью 15 тонн, работающих в подземных выработках угольных, калийных и сланцевых шахт, опасных по газу и пыли.

Двигатели асинхронные тяговые ДАТЭ-170-4 У2

Двигатель асинхронный тяговый с короткозамкнутым ротором ДАТЭ-170-4 У2 предназначен для привода колесных пар головных и промежуточных вагонов метрополитена моделей 81-720, 81-721, 81-740, 81-741.

Асинхронный двигатель АМВР-37 для мотор-вентилятора

Асинхронный трехфазный двигатель с внешним ротором АМВР-37 О3 предназначен для привода осевых мотор-вентиляторов охлаждения воды и масла дизелей тепловозов.

Что такое асинхронный двигатель на тепловозе

VII .3. Электродвигатели переменного тока собственных нужд

На тепловозе 2ТЭ116 для привода вентиляторов охлаждения используют электродвигатели переменного тока, питающиеся непосредственно от тягового генератора. К ним относятся: мотор-вентиляторы охлаждения холодильной камеры (1МВ—4МВ), электродвигатели вентиляторов охлаждения тяговых электродвигателей передней и задней тележек (1МТ—2МТ) и электродвигатель вентилятора охлаждения выпрямительной установки (ВВУ). Все электродвигатели трехфазные, асинхронные с короткозамкнутым ротором.

Специфические условия работы электродвигателей переменного тока на тепловозе, изменяющиеся в широких пределах напряжение питания и частота, частые пуски и большие вибрационные нагрузки, большие перепады температуры окружающего воздуха налагают дополнительные требования к их конструкции.Электродвигатели 1МТ— 2МТ и ВВУ выполнены на базе общепромышленной серии асинхронных электродвигателей А2-82-6 и АОС2-62-6 на частоту 100 Гц и отличаются от серийных усовершенствованной системой пополнения смазки.

На тепловозах 2ТЭ116 последних выпусков вместо электродвигателей серий А2 и АОС2 устанавливают электродвигатели серии 4АЖ, отличающиеся от них более низкой массой и повышенной надежностью. Электродвигатели серии 4АЖ разработаны специально для железнодорожного транспорта на базе электродвигателей серии 4А. Двигатели рассчитаны на работу в переменном режиме в диапазоне частот 35—100 Гц и напряжений 240—560 В с учетом вибраций и ударов, действующих на тепловоз, длительного режима эксплуатации и широкого диапазона температур в различных климатических условиях. Данные электродвигателей серий А2, АОС2, 4АЖ приведены в приложении.

Мотор-вентилятор (МВ) вертикального исполнения представляет собой асинхронный двигатель с внешним ротором, встроенный в ступицу осевого вентилятора. Конструктивно выполнен следующим образом (рис. 115). В ступице основания закреплена шестью болтами втулка 7, на которую напрессован сердечник 9 статора с обмоткой 8. Сердечник статора удерживается на втулке шпонкой. В сжатом положении железо сердечника между нажимными шайбами фиксируется полукольцами. Внутри втулки установлен вал ротора 6 на двух подшипниках: верхний № 313 и нижний № 310. Верхний подшипник имеет лабиринтовые крышки и закреплен на валу ротора гайкой, нижний удерживается кольцом на торце вала. Вентиляторное колесо с запрессованным в его корпус сердечником ротора насаживается сверху статора и крепится болтами к верхнему торцу вала.

Рис. 115. Мотор-вентилятор холодильной камеры:

1 — лопасть; 2 — ротор; 3 — днище; 4, 7 — втулки; 5—верхняя крышка; б—вал ротора; 8 — обмотка статора; 9 — сердечник; 10— основание; 11 — пробка

Мотор-вентилятор установлен основанием 10 на опоре выходных коллекторов холодильной камеры и прикреплен к ней болтами. Наружный воздух, засасываемый лопатками вентиляторного колеса через боковые жалюзи, проходит через секции холодильной камеры и выбрасывается через выходной коллектор вентилятора холодильной камеры. Моторвентилятор охлаждается наружным воздухом, который подается по трубам, прикрепленным фланцем к опоре выходного коллектора. Затем через отверстия в опоре и основании мотор-вентилятора часть охлаждающего воздуха омывает поверхности ротора и статора с обмоткой, а часть его проходит через !2 отверстий диаметром 30 мм в железе статора и выбрасывается наружу через патрубки вентиляторного колеса.

Сердечник статора мотор-вентилятора набирают из штампованных листов электротехнической стали марки Э21 толщиной 0,5 мм. Листы изолированы друг от друга лаком К47. Обмотка статора трехфазная, двухслойная, симметричная. Фазы соединены в «звезду». Катушки обмотки из провода ПЭТВСД диаметром 1,4 мм. Число витков в катушке пять. Катушечная группа состоит из четырех катушек. Выводы ка­тушек между собой в катушечные группы и с выводным кабелем соединены пайкой сплавом МФ-3. Выводы выполнены кабелем РКГМ с площадью сечения 16 мм 2 .

Сердечник ротора набран из штампованных листов электротехнической стали Э21 и имеет 56 пазов под обмотку, расположенных на внутренней поверхности листов. Пазы ротора залиты алюминиевым сплавом АКМ. Ротор после запрессовки в корпус вентиляторного колеса штифтуют четырьмя штифтами. Колесо вентилятора вместе с ротором подвергается динамической балансировке. Допустимый небаланс не более 100 г/см.

Данные мотор-вентилятора приведены в приложении.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector