Компенсационная обмотка

НАЗНАЧЕНИЕ: служит для устранения вредных последствий реакции якоря и улучшения коммутации.

УСТРОЙСТВО: состоит из 6-и катушек шинной меди прямоугольного сечения, каждая катушка имеет 6-ь витков, которые объединяются в 3-и пары. Изоляция обмотки: межвитковая, корпусная и покровная. Катушки изогнуты по радиусу остова и укладываются: 3-и активные стороны обмотки в наклонные пазы одного сердечника, а вторая половина обмотки, в пазы

рядом расположенного сердечника другого главного полюса.

Наклонные пазы рядом расположенных сердечников –

параллельны, а значит, упрощается установка и снятие катушки.

Активные стороны обмотки в пазах сердечников крепятся

текстолитовыми клиньями. При такой установке катушек

компенсационной обмотки, ток в активных сторонах обмотки,

которые расположены в пазах одного сердечника, имеет одно

направление.

Якорь

УСТРОЙСТВО: состоит из вала якоря, сердечника, коллектора, обмотки якоря и уравнительных соединений.

Вал якоря по своей длине выполнен круглым, разных диаметров. На концах вала обточены конусные части с пазом для шпонки и кольцевой проточкой. В торцах вала изготовлены торцевые отверстия под спец. болты, которые соединяются с радиальным каналом с канавкой для подачи смазки под давлением при снятии шестерни. Шпонка применяется для установки временной шестерни, при испытании ТЭД. На вал якоря устанавливаются от середины к краям:

1. Втулка якоря – литая, имеет 2-а цилиндра – наружный и внутренний, соединенные ребрами. На наружном цилиндре находится бурт и паз для шпонки сердечника. На удлиненной части внутреннего цилиндра нарезана резьба М175 для корончатой гайки, которая удерживает переднюю нажимную шайбу, или корпус коллектора.
2. Кольца напрессовываются по обе стороны от втулки и образуют лабиринтные уплотнения совместно с подшипниковыми щитами.
3. Внутренние кольца или обойма якорных подшипников.
4. Упорные кольца для якорных подшипников.

Сердечник якоря. На втулку якоря напрессовывается литая задняя нажимная шайба, состоящая из двух колец, между которыми сделаны ребра жесткости. В паз втулки якоря устанавливается шпонка, а затем набирается сердечник из отдельных листов. На внутренней окружности листа имеется вырез для шпонки, на внешней окружности 87 вырезов под обмотку якоря, а в средней части расположено в шахматном порядке 2-а ряда круглых отверстий для вентиляции сердечника. Со стороны коллектора сердечник фиксируется передней нажимной шайбой, которая одновременно является корпусом коллектора, она удерживается от сползания корончатой гайкой, которая наворачивается на внутренний цилиндр втулки якоря. Когда сердечник будет набран, то в средней части образуются 2-а ряда круглых вентиляционных каналов, а на внешней поверхности – 87 пазов, в которые укладываются активные стороны катушек обмотки якоря.

Коллектор

НАЗНАЧЕНИЕ: служит для изменения направления тока в секциях обмотки якоря, при переходе из одной параллельной ветви в другую, чтобы сохранить направление выталкивающей силы и вращение якоря.

УСТРОЙСТВО: коллектор набирается из 348-ми медных пластин 4, которые имеют два выреза по форме ласточкиного хвоста, есть рабочая поверхность по которой скользят щетки, а также выступающая часть, или «Петушок» с вырезом для установки концов секций обмотки якоря. В средней части коллекторных пластин имеется отверстия для снижения веса коллектора и центробежной силы, которая образуется при вращении якоря. Коллекторные пластины разделяются миканитовыми прокладками и зажимаются между передней нажимной шайбой и нажимным конусом 1 с установкой миканитовых манжет 5 и 8 и миканитового цилиндра 6. Нажимной конус притягивается к корпусу коллекторными болтами с квадратными головками 2. Выступающая часть наружной манжеты притягивается к нажимному конусу стеклобандажом и покрывается лаком.

Обмотка якоря

Обмотка якоря простая, петлевая, состоит из 348-и одновитковых секций шинной меди прямоугольного сечения – 3,5 Х 7 мм, которые объединяются в 87 катушек из 4-х секций 1.

Активные проводники секций катушки в лобовой части разворачиваются на 180˚ и стороны секций в активных сторонах катушек меняются местами по высоте для выравнивания ЭДС, так как основной магнитный поток по высоте не однороден. Изоляция обмотки – межвитковая, корпусная и покровная. Активные стороны катушек укладываются в пазы сердечника якоря с шагом 1:15 и в каждом пазу находятся две активные стороны разных катушек. Концы каждой секции разворачиваются на 90˚, расплющиваются до толщины 1,8 мм и вставляются в петушки коллекторных пластин 3 с шагом 1:2, затем припаиваются. Таким образом, все 348 секций соединяются последовательно коллекторными пластинами и образуют обмотку якоря. Активные стороны катушек обмотки якоря крепятся в пазах сердечника текстолитовым клиньями, а лобовые части с обеих сторон притягиваются к нажимным шайбам стеклобандажом и покрываются лаком. Обмотка якоря – петлевая, делится щетками на 6-ть параллельных ветвей. Противо ЭДС, которые индуктируются в параллельных ветвях, не равны между собой, а значит и разные падения напряжения в ветвях. За счет разности падений напряжения в параллельных ветвях, между ними проходят уравнительные токи, которые перегружают щетки, увеличивая вероятность искрения при коммутации. Для того чтобы разгрузить щетки, равнопотенциальные точки соединяют уравнительными соединениями 2. Когда возникает разность потенциалов между секциями, которые соединены уравнительными соединениями, уравнительный ток проходит не по щеткам, а по соединениям. Обмотка якоря имеет 174 уравнительных соединений или проводника, которые выполнены из медных шин, изолированных асбестовой бумагой, объединенных в 58 катушек, по 3 проводника в каждой. Концы уравнительных соединений припаиваются к петушкам коллекторных пластин ниже секций обмотки якоря с шагом 1:117. Катушки уравнительных соединений уложены под лобовыми частями обмотки якоря со стороны коллектора.

Щеточный аппарат

Состоит из разрезной траверсы 1 с разжимным устройством

5 и 12-и изоляционных пальцев 2, шести кронштейнов 3 и шести щеткодержателей 4 в которых установлены угольные разрезные щетки.

Траверса – круглая, разрезная, швеллерного сечения, на внешней окружности имеет прямые зубья для поворота. В траверсе 6 пар симметрично расположенных отверстий. На линии разреза установлено стягивающее устройство с 2-я болтами с круглыми головками 5, в которых поперечные резьбовые отверстия: на одном - левая, на другом – правая резьба. В отверстия болтов вворачивается шпилька, на средней части которой сделан шестигранник под ключ и шестерня для фиксатора. При вращении шпильки концы траверсы разжимаются или сжимаются. Перед поворотом траверсы, ее концы стягиваются, уменьшается наружный диаметр, и траверса свободно поворачивается шестерней в проточке подшипникового щита. Траверса имеет два стопорных устройства и фиксирующее – планка с резьбой, которая устанавливается на болте с квадратной головкой между плоскими направляющими остова. Поворачивая головку болта, фиксатор передвигается по направляющей, прижимает траверсу к щиту, или освобождает. Напротив верхнего люка установлен фиксатор 1, который имеет зуб, входящий в вырез планки. Планка с одной стороны имеет рифленую поверхность и 2-а выреза. Когда щетки устанавливаются на геометрическую нейтраль, планку передвигают и устанавливают таким образом, чтобы зуб фиксатора входил в вырез планки, а затем крепят планку на траверсе 2-я болтами и шплинтуют. После очередного поворота траверсы, достаточно совместить зуб фиксатора 1 с вырезом планки 2 и щетки будут установлены на геометрической нейтрали.

Изолированные пальцы состоят из стального стержня, на одном конце которого резьба и проточка для установки в остове траверсы, а второй конец заливается изоляционной пластмассой. Палец устанавливают в отверстие траверсы, с обратной стороны на стержень одевается пружинная шайба и наворачивается гайка, на которой имеются вырезы под специальный ключ.

Кронштейн щеткодержателяизготовлен разъемным, состоит из кронштейна и накладки, в которых выполнены полукруглые проточки. Проточки охватывают изолированные пальцы и стягиваются болтом. Кронштейн может передвигаться по изолированным пальцам для регулирования расстояния от щеткодержателя до петушков коллекторных пластин. На кронштейне имеется прилив с насечкой, в который вворачивается шпилька для крепления щеткодержателя. На кронштейне также имеются резьбовые отверстия М8 для болтов, которыми крепят соединительные шины и наконечники кабелей.

Щеткодержатель 1 изготовлен латунным и литым, имеет 3-и окна для установки разрезных щеток 2. На корпусе щеткодержателя имеется прилив с овальными отверстиями и насечками для крепления на кронштейне. К корпусу шарнирно крепятся три нажимных пальца 3, которые выполнены из плоских пружин с резиновыми наконечниками для упора на щетку и цилиндрическая пружина 6 с регулировочным винтом 4 для регулирования величины нажатия щетки на коллектор (1,5÷0,1 кг). В кронштейне есть три резьбовых отверстия М6 для винтов крепления наконечников шунтов щетки.

Щетки 6 – разрезные, размер 2 Х 12,5 Х 32 Х 57. В каждую половинку щетки армированы концы двух медных шунтов, которые соединяются общим наконечником и крепятся к щеткодержателю.

После установки щеточного аппарата и сборки ТЭД, должно быть расстояние:

Ø От щеткодержателя до рабочей поверхности коллектора 3±1,5 мм.

Ø От щеткодержателя до петушков коллекторных пластин 6 мм.

Вентиляция ТЭД

Воздух, нагнетаемый от воздуховода, через отверстие со стороны коллектора, обдувает и охлаждает коллектор и далее следует по каналам:

ü Через зазоры между главными и дополнительными полюсами.

ü Через зазоры между сердечником якоря и сердечником главных и дополнительных полюсов.

ü Через каналы в сердечнике якоря и во втулке якоря.

Воздух поступает к подшипниковому щиту со стороны противоположной коллектору и выбрасывается через отверстие остова и подшипникового щита, через кожух под кузов электровоза.

Режимы работы ТЭД

Выделяют два режима работы тягового двигателя: часовой и длительный. При этом на ТЭД с исправно работающей вентиляцией подают номинальное или расчетное напряжение. Затем дают определенную нагрузку, или устанавливают ток якоря определенной величины.

Часовой режим – при данном режиме устанавливают с помощью нагрузки на валу якоря такой ток, при котором двигатель работает в течение 1 часа не перегреваясь для класса изоляции этой обмотки. При этом определяется ток и мощность часового режима.

Длительный режим – при данном режиме устанавливают с помощью нагрузки на валу якоря такой ток, при котором двигатель работает в течение длительного времени не перегреваясь для класса изоляции этой обмотки. При этом определяется ток и мощность часового режима.

На электровозах с номера 2441 установлены ТЭД НБ-514, которые на электровозах до номера 2441 взаимозаменяемы с ТЭД НБ-418. ТЭД НБ-514 имеют следующие изменения в конструкции:

1. Катушка главного полюса имеет 9 витков из шинной меди 5 Х 40 мм.
2. Катушка дополнительного полюса имеет 5 двойных витков из медной шины 2,44 Х 35 мм.
3. Катушка компенсационной обмотки имеет 7 витков из меди сечением 3,5 Х 35 мм.
4. В сердечнике главного полюса – 8 пазов.
5. Расход воздуха – 83 м³/мин.