Тяговые электрические машины

Тяговый электродвигатель ДАТ-510

«Тяговый электродвигатель ДАТ-510
13-04-2016 1 549 0

Успехи силовой полупроводниковой техники и средств автоматики дают возможность создавать надежные и экономичные статические преобразователи частоты с

Успехи силовой полупроводниковой техники и средств автоматики дают возможность создавать надежные и экономичные статические преобразователи частоты с приемлемыми для тепловозов размерами и массой. Этим обусловливается практическое использование на тяговом подвижном составе передачи переменного тока с асинхронными электродвигателями, имеющими короткозамкнутый ротор.

Механическая характеристика асинхронного электродвигателя жесткая, такую же характеристику имеет тяговый электродвигатель постоянного тока параллельного возбуждения, но перегрузочная способность тягового электродвигателя постоянного тока ограничивается нагреванием и коммутацией, а асинхронного — развиваемым им максимальным моментом. Поэтому асинхронный тяговый электродвигатель допускает перегрузку, ограничиваемую той частью характеристики, которая обусловливает устойчивую работу.

Технические характеристики тягового электродвигателя ДАТ-510 представлены в табл. 1.6.

Технические характеристики тягового электродвигателя ДАТ-510

Наименование параметра магистральный тепловоз маневровый тепловоз
Мощность, кВт 510 305
Напряжение линейное nom/max, В 660/700 675/1000
Номинальный ток фазы, А 550 320
Частота вращения ротора nom/max, об/мин 650/2225 313/2230
Крутящий момент на валу, Н-м 7500 9316
КПД, % 92,0 92,5
Максимальное значение крутящего момента на валу, Н-м 9770 9770
Класс изоляции обмоток статора Н
Мощность в тормозном режиме, кВт 550 350
Напряжение изоляции относительно корпуса, В 4000 4000
Масса, кг 2950
Асинхронный тяговый электродвигатель ДАТ-510 предназначен для привода колесных пар грузовых, пассажирских и маневровых тепловозов с электрической передачей переменного тока, в частности для привода тепловозов 2ТЭ35А, 2ТЭ25А, ТЭМ21, ТЭМ10А. По ГОСТ 183-74 режим работы тягового электродвигателя S1 (продолжительный); допускается режим S2 (кратковременный) с продолжительностью включения 1 ч.

Тяговый электродвигатель ДАТ-510 состоит из следующих основных частей: статора, ротора и подшипниковых щитов (рис. 1.37). Форма корпуса электродвигателя цилиндрическая с одним конусным рабочим концом вала, служащим для насадки ведущей шестерни тягового редуктора.

Статор двигателя имеет легкий сердечник, выполненный из листов электротехнической стали, как и в других тяговых машинах переменного тока, поэтому из-за недостаточной устойчивости формы не может служить одновременно остовом машины. Для придания устойчивости сердечник закреплен в оправке 15м корпусе 13 статора из углеродистой стали СтЗкп2. Толщина стенок корпуса определяется из условий прочности и сопряжения с другими частями машины, подшипниковыми щитами 9 и 18.

Разрез асинхронного тягового электродвигателя ДАТ-510 Рис. 1.37. Разрез асинхронного тягового электродвигателя ДАТ-510

1 — шапка моторно-осевого подшипника; 2 — вкладыш моторно-осевого подшипника; 3 — кожух; 4 — ротор; 5, 20 — крышка подшипника; 6, 23 —лабиринтное уплотнение; 7 — упорная шайба; 8, 19 — подшипник; 9 — большой подшипниковый щит; 10 — обмотка ротора; 11 — обмотка статора; 12, 16 — нажимная шайба; 13 — корпус; 14 — сердечник статора; 15 — оправка; 17 — вентиляционный люк; 18 — малый подшипниковый щит; 21 —лабиринтное кольцо; 22 — вал; 24 — втулка ротора.

Пакет статора набирают из листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм на специальные призмы и закрепляют нажимными шайбами 12 и 16. Двухслойную петлевую обмотку статора 11 укладывают в пазы сердечника и закрепляют в них изоляционными клиньями, затем выполняют пропитку и сушку. Лобовые части катушки обмотки якоря закрепляют конусными кольцами. Статор с уложенными в него обмотками обтачивают по призмам и запрессовывают в корпус 13.

Изоляция обмотки статора от корпуса выполнена из полиамидной пленки и стеклянной ленты, пропитанной электроизоляционным лаком КО-916К.

Обмотка статора имеет три выводных провода (рис. 1.38) для подсоединения к внешнему источнику электропитания, на которые нанесена маркировка: U — начало первой фазы, V — начало второй фазы, W — начало третьей фазы. Для изменения направления вращения ротора необходимо поменять местами начала любых двух фаз обмотки статора.

Коробка соединений ДАТ-510 Рис. 1.38. Коробка соединений ДАТ-510

1 — кабель внутреннего соединения; 2, 5 — изоляционная втулка; 3 — корпус; 4 — силовой кабель; 6 — болт; 7 — вспомогательные провода.

Ротор двигателя расположен на валу электродвигателя, на котором закреплена втулка 24 в виде трубы (см. рис. 1.37). Сердечник ротора 14, набранный из листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, напрессован на трубу. Короткозамкнутая обмотка 10 выполнена в виде «беличьей клетки» путем заливки пазов и торцов сердечника алюминиевым сплавом. Пазы ротора имеют полуовальную полузакрытую форму.

Втулка ротора запрессована на валу с расположенными на нем кольцами 6 и 22 с лабиринтными проточками.

Вал ротора изготовлен из проката стали марки ЗОХМА с термообработкой. Ротор тягового электродвигателя динамически отбалансирован.

Подшипниковые щиты 9 и 18 имеют сварную конструкцию, оборудованы камерами, которые закрыты крышками 5 и 20, и служат для сброса отработанной смазки ЖРО или ЖРО-М.

Сборка подшипникового щита с корпусом статора 13 осуществляется по принципу центрирующего посадочного замка, т.е. с помощью посадки центрирующего выступа внешнего кольца подшипникового щита на посадочную поверхность корпуса статора. Соединение фиксируется болтами.

В подшипниковом щите со стороны, противоположной приводу, устанавливается датчик частоты вращения ротора, взаимодействующий с зубчатым венцом упорной шайбы 7 подшипника 8. На выходе воздуха из тягового электродвигателя (вентиляционный люк) 17 предусмотрено установочное место для монтажа датчика температуры.

В подшипниковом щите со стороны, противоположной приводу, устанавливается роликовый подшипник типа НО-92417 К2М, а со стороны привода — роликовый подшипник 7 типа НО-32332 К2М.

Осевые подшипники 7 с бронзовыми вкладышами 2 используются для электродвигателей с опорно-осевой подвеской. Кроме того, исполнение тяговых электродвигателей предполагает применение моторно-осевых Подшипников качения (рис. 1.39, а) и опорно-рамного подвешивания тяговых электродвигателей (рис. 1.39, б).

Вентиляция электродвигателя осуществляется потоком внешнего воздуха, который подается внутрь через окно сварного круглого корпуса 13. ДАТ-510 имеет внутренние осевые ребра жесткости, образующие каналы для прохода воздуха, охлаждающего лобовые части обмотки статора 77 со стороны соединений. Воздух проходит через аксиальные каналы шихтованного сердечника ротора 4, охлаждает лобовые части обмотки статора со стороны привода и, нагреваясь, выбрасывается наружу через жалюзи на вентиляционных люках 17 подшипникового щита 18 со стороны привода.

Варианты исполнения корпуса тягового электродвигателя ДАТ-510 Рис. 1.39. Варианты исполнения корпуса тягового электродвигателя ДАТ-510

а — опорно-осевое подвешивание с подшипниками качения; 6 — опорно-рамное подвешивание.

Потоком воздуха также охлаждаются роторные подшипниковые узлы. Статическое давление охлаждающего воздуха замеряется в контрольной точке. Величина давления должна соответствовать нормативным значениям.

Моторно-осевые подшипники (см. рис. 1.37) имеют вкладыши 2, размещенные в шапках 1, которые соединены с остовом специальным замком и закреплены четырьмя болтами с резьбой М36 из стали 45. Постоянный уровень смазки в шапках контролируется по указателю. Для облегчения завинчивания болты имеют четырехгранные гайки, упирающиеся в специальные упоры на остове. Растачивание горловин под моторно-осевые подшипники производят одновременно с растачиванием горловин под подшипниковые щиты, поэтому шапки моторно-осевых подшипников не являются взаимозаменяемыми деталями. Шапки отлиты из стали 25Л1 и имеют сложную конфигурацию, обеспечивающую размещение смазочных устройств. Для предохранения моторно-осевых подшипников от попадания в них пыли и влаги ось между шапками закрыта кожухом. Каждый вкладыш состоит из двух половин, в одной из которых, обращенной к шапке, сделано окно для подачи смазки. Для фиксирования положения в осевом направлении вкладыши имеют бурты; от проворачивания вкладыши предохраняют шпонки. Вкладыши отлиты из латуни ЛКС80-3-3. Внутренняя их поверхность залита баббитом Б16 толщиной 3 мм и расточена по диаметру 205 мм. После расточки вкладыши подгоняют по шейкам оси колесной пары. Для обеспечения возможности регулировки натяга посадки вкладышей в моторно-осевых подшипниках между шапками и корпусом 13 установлены на болты крепления шапок стальные прокладки толщиной 0,35 мм, которые по мере износа наружного диаметра вкладышей снимаются.

Устройство, применяемое для смазки моторно-осевых подшипников, поддерживает в них постоянный уровень смазки. В шапке имеются две сообщающиеся камеры, заполняемые смазкой, в которую погружена пряжа. Камера со смазкой в нормальном режиме не имеет сообщения с атмосферой.

Кожух зубчатой передачи предназначен для защиты зубчатой передачи от внешней среды и создания масляной ванны для смазки зубчатой передачи. Кожуха зубчатой передачи могут быть выполнены стальными, сваренными из листовой стали, или стеклопластовыми, изготовленными из стеклоткани, пропитанной полиэфирной смолой. Кожуха состоят из верхней и нижней половин, которые обрабатываются совместно и раскомплектованию не подлежат. По горловинам и по разъемам кожухов установлены уплотнительные прокладки. К корпусу тягового электородвигателя стальные кожуха крепятся тремя болтами М30 из стали 45, а стеклопластовые — тремя болтами МЗО из стали 10.

Половины стеклопластовых кожухов стянуты между собой шестью болтами М12 и шестью болтами М16, стальных — двумя болтами МЗО по торцам и тремя болтами М16 по сторонам больших горловин. На верхних половинах кожухов имеется сапун, служащий для выравнивания давления внутри кожуха с атмосферным, а на нижних половинах — сливная пробка.

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