Тяговые электрические машины

Тяговый электродвигатель НБ-418К6

«Тяговый электродвигатель НБ-418К6
18-12-2015 11 516 0

В сегоднешней статье будет описан еще один вид тягового электродвигателя используемого на большинстве серий отечественных электровозов, а именно

В сегоднешней статье будет описан еще один вид тягового электродвигателя используемого на большинстве серий отечественных электровозов, а именно электродвигатель типа НБ-418К6.


Оглавление:
Тяговые электродвигатели электровозов имеют конструкцию, во многом схожую с конструкцией тяговых двигателей тепловозов. Особенности их конструкции рассмотрим на примере двигателя НБ-418К6 мощностью 790 кВт.

Станина двигателей с односторонней зубчатой передачей выполнена аналогично станине тепловозных двигателей. При двухсторонней передаче крутящего момента с обеих сторон вала 5 якоря устанавливаются одинаковые опорные подшипники 4 и 17 и косозубые шестерни.

Моторно-осевые подшипники (см. рис. 1) состоят из приливов к остову с цилиндрическими расточками, вкладышей и шапок, которые крепят к остову четырьмя болтами. Они имеют камеры, где размещается смазка и устройство для ее подачи. Для лучшей фиксации шапок в приливах остова вдоль цилиндрической расточки для вкладыша имеются пазы, а на посадочной стороне шапок — соответствующие продольные выступы, входящие в эти пазы. Вкладыши моторно-осевых подшипников выполнены разъемными (из двух половин) и отлиты из латуни марки ЛКС80-3-3 с заливкой бабитом толщиной 3...4 мм.

Рис. 1 - Моторно-осевой подшипник и система смазки электродвига¬телей
Моторно-осевой подшипник и система смазки электродвига¬телей
1, 2 — оси; 3 — фиксатор, 4 — поплавок; 5 — втулка; 6 — крышка; 7 — пробка; 8 — крышка моторно-осевого подшипника; 9 — пружина; 10 — рычаг; 11 — пластинчатая пружина; 12 — корпус; 13 — скоба; 14 — коробка; 15 — польстер; 16 — болт; 17 — постель; 18 — вкладыш; mm и max — минимальный и максимальный уровни смазки.

Наконечники главных полюсов имеют очертание, обеспечивающее неравномерный воздушный зазор: минимальный под серединой полюса и увеличивающийся к его краям для улучшения распределения индукции в воздушном зазоре машины, а в конечном счете — для улучшения распределения напряжения между коллекторными пластинами, величины и места его максимального значения.

В компенсированных машинах устанавливается специальная компенсационная обмотка, которая снижает возможность возникновения кругового огня на коллекторе (рис. 2). Компенсационная обмотка 3 в виде отдельных катушек укладывается в пазы башмаков главных полюсов и закрепляется в них текстолитовыми клиньями. В этом случае дуги полюсных наконечников выполняются концентричными с поверхностью якоря и образуют равномерный воздушный зазор.

Рис. 2 - Главный полюс тягового электродвигателя НБ-418Б с компенсационной обмоткой
Главный полюс тягового электродвигателя НБ-418Б с ком¬пенсационной обмоткой
а — главный полюс, б — катушка компенсационной обмотки, 1 — обмотка возбуждения, 2 — сердечник полюса, 3 — компенсационная обмотка.

В настоящее время в двигателях с круглым остовом катушки обмотки возбуждения главных полюсов наматывают обычно на узкое ребро. Это позволяет формовать катушки по радиусу, сопрягая с расточкой в станине. В результате обеспечивается лучшее охлаждение катушек, большая их компактность и прочность и, кроме того, уменьшается высота сердечника главных полюсов, а следовательно, и диаметр станины. К концам обмотки приклепывают и припаивают припоем ПМФ выводные скобы с патронами или выводные провода с наконечниками. В качестве межвитковой изоляции используют асбестовую бумагу или электронит толщиной 0,3... 0,5 мм, выступающие за ленту меди на 1... 2 мм на каждую сторону. Крепление сердечников и катушек главных полюсов аналогично креплению в тяговых электродвигателях тепловозов.

Рис. 3 - Якорь тягового электродвигателя НБ-418К6
Якорь тягового электродвигателя НБ-418К6
1 — кольцо подшипника, 2, 3 — шайбы якоря, 4, 9 — бандажи обмотки якоря, 5 — коллектор, 6 — сердечник якоря, 7 — втулка, 8 — вал, 10 — обмотка якоря, 11 — упорная шайба.

Вал 8 якоря тяговых двигателей изготовляют из хромоникелевой стали 20ХНЗА с термической обработкой (рис. 3). Вал имеет минимально возможное число переходов по диаметру, причем выполняются они в виде галтелей определенного радиуса для предупреждения концентрации напряжений. Конусность концов вала 1:10. Втулка якоря имеет цилиндрическую форму и отливается из стали 25Л1.



Сердечник 6 якоря собирают из листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм марок 1212, 1213, 1322, 3411 или 3412. В листах выштамповывают пазы для размещения обмотки, отверстия аксиальных вентиляционных каналов, место для посадочной шпонки.



Обмотка якоря 10 у всех современных тяговых двигателей электровозов петлевая с уравнительными соединениями первого рода, у тяговых двигателей электропоездов — волновая с числом параллельных ветвей 2а = 2. Секции современных тяговых двигателей выполняют с цельными головками, чаще всего закрываемыми бортом обмоткодержателя (двигатели НБ-406, -412М, -412К, -414, -418К; ДК-103, -106Б; РТ-51Д, -113; 1.ДТ.003). У двигателей последних выпусков (НБ- 418Кб, -514, -520; AL4846eT, -4846Т, -4442nP; ТАО-649В1, -649А1; GB317/23a) головки секций — открытые. Это снижает нагрев обмоток, но увеличивает вероятность их повреждения. Материал проводников — прямоугольная голая мягкая обмоточная медь МГМ или обмоточный провод.

Изоляция 2 отдельных проводников (шинок) 1 обмотки якоря обычно соответствует классу В и выполняется микалентой ЛФЧ толщиной 0,1 мм одним слоем вполнахлеста (рис. 4).

Рис. 4 - Изоляция катушки якоря
Изоляция катушки якоря

1 — проводник; 2 — изоляция проводника; 3 — корпусная изоляция; 4 — защитная изоляция.

Корпусная изоляция 3 секции делается также микалентой ЛФЧ толщиной 0,1 или 0,13 мм вполнахлеста; число слоев зависит от напряжения машины по отношению к земле. Поверх корпусной накладывают защитную изоляцию 4 из стеклоленты толщиной 0,15 мм, один слой встык. В последнее время для изоляции якорных катушек применяют липкий эскапон, создающий монолитную изоляцию. Во всех тяговых двигателях обмотка якоря крепится в пазовой части клиньями из текстолита марки Б, стеклотекстолита марки СТ или прессовочной массы АГ-4, под которые уложены прокладки. Отдельные катушки изолированы друг от друга прокладками.

В электровозных двигателях пульсирующего тока (НБ-412М, -412К, -418К6, -514, -520) шинки секций укладывают в пазах вертикально. При этом уменьшаются добавочные потери в меди якоря и улучшается отвод теплоты от меди обмоток. Некоторая технологическая сложность такой укладки заключается в выкручивании концов секций на 90°, их развальцовке для введения в шлицы пластин коллектора и последующем отжиге для снятия внутренних напряжений. Концы секций перед впаиванием лудят припоем ПОС-40 в паяльной ванне.

При укладке и креплении обмотки якоря для усиления изоляции катушек в местах выхода из пазов сердечника якоря устанавливают U-образные скобочки из гибкого миканита. Изоляцию нажимных шайб в местах расположения лобовых соединений катушек якоря выравнивают так, чтобы уровень ее после опрессовки был выше дна шлица коллекторных пластин на 1 мм и находился на уровне дна пазов якоря. Иногда эта изоляция выполняется в виде заранее отформованных жестких миканитовых полуколец (например, у двигателя ДК-103).

Бандажи тяговых двигателей ДК-103, -106, НБ-406, ТЛ-2К, AL646eT, -4846zT, ТАО-649В1, -649А1 и GB317/23a выполнены из луженой магнитной или немагнитной проволоки, скреплены скобочками из белой луженой жести и пропаяны припоем ПОС-40. У всех двигателей, кроме ТАО-649А1 и -649В1, бандажная проволока— круглая (диаметром 2 мм), а у названных двигателей — прямоугольная (1,5 х 3 мм). В случае необходимости бандажи накладывают в два слоя. Двигатели НБ-414, -418К6, -420Б, -514, -520 выпускают со стеклобандажами из непрерывных параллельно ориентированных стеклонитей, пропитываемых полиэфирной смолой.

Общая толщина бандажа 4 мм. Двигатели НБ-412М, -412К и РТ-51Д выполнены с металлическими бандажами или стеклобандажами.

Коллекторы тяговых двигателей выполняют арочного типа со стальными нажимными конусами. Материал коллекторных пластин — твердая медь холодной протяжки трапецеидального сечения марки Ml с пределом прочности 300 МПа (30 кгс/мм2) и кадмиевая с пределом прочности 350 МПа (35 кгс/мм2). Петушки чаще всего составляют единое целое с пластиной, но иногда (двигатели НБ-418К и -420Б) их приваривают. Шлицы пластин лудят припоем ПОС-40.

Изоляцию между коллекторными пластинами изготовляют из твердого коллекторного миканита марки КФШ или КФА, содержащего не более 3 % склеивающих веществ. Изоляционные цилиндры, помещаемые между кольцом коллекторных пластин и коробкой коллектора, имеют толщину 1,25...2,0 мм.

Рис. 5 - Разрез тягового электродвигателя НБ-418К6
Разрез тягового электродвигателя НБ-418К6
1 — станина; 2 — шина; 3, 20 — подшипниковые щиты; 4, 17 — подшипники; 5 — вал; 6 — коллектор; 7 — траверса; 8 — воздуховод; 9 — щеткодержатель; 10 — уравнительные соединения; 11 — выводы обмотки возбуждения; 12 — обмотка возбуждения; 13 — сердечник главного полюса; 14 — компенсационная обмотка; 15 — обмотка якоря; 16 — лабиринтное уплотнение; 18 - кожух; 19 — бандаж; 21 — обмотка добавочного полюса; 22 — сердечник добавочного полюса; 23 — якорь.

Коллекторная коробка в современных двигателях отечественного производства объединяется с передним обмоткодержателем якоря и напрессовывается на втулку якоря Часть миканитовой манжеты, выступающую за торец коллекторных пластин, бандажируют стеклянной электроизоляционной лентой и покрывают термостойкой эмалью ГФ-92-ХК.

Щеточный аппарат у тяговых двигателей электровозов и электропоездов постоянного тока состоит из кронштейнов щеткодержателей, укрепляемых на станине двигателя, и установленных на них корпусов щеткодержателей с щетками.

У электровозных двигателей пульсирующего тока шестиполюсного исполнения кронштейны щеткодержателей устанавливают на поворотной траверсе для подведения к смотровым люкам любого из шести щеткодержателей. Корпуса щеткодержателей изготовляют из латуни ЛС-59-1 и ЛК-80-3.

Щетки устанавливают марок ЭГ-2А и -74. Для двигателей постоянного тока — цельные щетки, а для двигателей пульсирующего тока с более трудными условиями коммутации — составные из двух частей. Чтобы разгрузить нажимные пружины от токов, щетки обычно соединяют с корпусом щеткодержателя токоведущим проводом. В современных тяговых двигателях усилие нажимного устройства передается на щетку через резиновую накладку, демпфирующую колебания щетки.

Нажимные устройства в щеткодержателях выполняют или со спиральными пружинами из плоской ленты, или с цилиндрическими винтовыми пружинами из круглой проволоки. В тяговых двигателях последних выпусков (НБ-418К6, -514, -520) щеткодержатели имеют винтовые цилиндрические пружины из пружинной стали 60С2.

Вас заинтересуют так же следующие новости

Больше интересного

Комментарии (0)
Добавить комментарий
Прокомментировать
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
ИЛИ ЧЕРЕЗ СОЦ. СЕТЬ