ТЯГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ДК-108

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ

ТЯГОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

ТЯГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ДК-108

Электрическая машина ДК-108 – постоянного тока, обратимая, коллекторная, с волновой обмоткой якоря, самовентилируемая. Номинальное напряжение – 375 В. Номинальная мощность – 66 кВт.

Свойство обратимости означает, что ДК-108 может работать как двигателем, так и генератором.

Предназначен для преобразования электрической энергии контактной сети в механическую энергию вращения колесной пары, а также для преобразования механической энергии вращения колесной пары в электрическую энергию. В первом случае двигатель работает в тяговом режиме, создавая на валу вращающий момент, а во втором случае - в тормозном режиме, создавая на валу тормозной момент при подключении к нему.

Тяговый двигатель ДК-108 состоит из остова, четырех главных и четырех дополнительных полюсов, якоря, двух подшипниковых щитов, четырех кронштейнов со щеткодержателями и щетками.

Остов тягового двигателя предназначен для крепления на нем подшипниковых щитов, главных и дополнительных полюсов и является магнитопроводом.

Главные полюса предназначены для создания основного магнитного потока. Полюс состоит из сердечника и катушки. Сердечник изготавливается из листов электротехнической стали для уменьшения электрических потерь на вихревые токи. Зазор между якорем и главными полюсами увеличенный, по сравнению с другими электрическими машинами, и составляет 3,25 мм. Ввиду этого, ДК-108 плохо самовозбуждается. Поэтому на главных полюсах намотаны дополнительные подмагничивающие обмотки, включаемые только в тормозном режиме и служащие для быстрого самовозбуждения электрической машины в режиме генерации тока.

Дополнительные полюса предназначены для создания магнитного потока, компенсирующего реакцию якоря и улучшающего коммутацию двигателя. Дополнительные полюса устанавливаются между главными, на геометрических нейтралях.

Якорь двигателя предназначен для укладки на нем обмотки и передачи вращающего момента. Якорь состоит из стального вала; сердечника, набранного из листов электротехнической стали; нажимных шайб, коллектора, обмотки и вентилятора.

Коллектор предназначен для распределения тока по проводникам якоря таким образом, что в проводниках, находящихся под северным полюсом, ток протекает в одном направлении, а в проводниках, находящихся под южным полюсом, - в другом направлении. Это необходимо для получения максимального вращающего момента двигателя.

Кронштейны щеткодержателей крепятся к подшипниковому щиту и предназначены для крепления щеткодержателей со щетками, а также входящих в двигатель проводов и перемычек.

ПРИНЦИП РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ ДК-108

Принцип работы двигателя в ходовом режиме основан на использовании взаимодействия тока, протекающего по проводникам якоря, с магнитным потоком главных полюсов. В результате взаимодействия, на каждый проводник с током действует сила (сила Ампера), величина которой прямо пропорциональна току и магнитному потоку F ~ IФ (I - ток якоря, Ф - магнитный поток).

Направление силы определяется по правилу левой руки. Сила Ампера создает вращающий момент, который приводит якорь с проводниками во вращение.

Принцип работы электрической машины в тормозном режиме основан на использовании явления электромагнитной индукции. Согласно этому явлению, в проводниках якоря, пересекающих силовые линии магнитного потока главных полюсов, индуктируется ЭДС, величина которой пропорциональна скорости вращения якоря и величине магнитного потока полюсов Е ~ nФ (n - скорость вращения якоря).

Направление ЭДС определяется по правилу правой руки. Так как все проводники якоря соединены последовательно, то ЭДС всех проводников складываются, создавая ЭДС генератора. Таким образом, при движении вагона на выбеге, за счет остаточного магнитного потока главных полюсов, двигатель вырабатывает ЭДС, то есть превращается в генератор. При замыкании цепи якоря на нагрузку по проводникам начинает протекать ток, имеющий направление, совпадающее с направлением ЭДС. С этого момента вступает в действие явление взаимодействия проводника с током с магнитным полем (возникает сила Ампера). В результате этого взаимодействия к якорю прикладывается момент, направление которого противоположно направлению вращения якоря. Следовательно, скорость вращения якоря будет уменьшаться.

КОНТАКТОРЫ

Контактором называют индивидуальный коммутационный аппарат на два положения (включено - отключено), имеющий привод и предназначенный для частых замыканий и размыканий цепи под током.

На вагонах метрополитена контакторы различают по назначению: линейные, ослабления поля, вспомогательной цепи и так далее, а также по виду привода, в соответствии с чем их называют электромагнитными, пневматическими, кулачковыми.

Как правило, пневматические и электромагнитные контакторы имеют, кроме силовых контактов, разрывающих силовую цепь, добавочные контакты - блокировочные, или блокировки, включенные в цепь управления.

Блокировки бывают нормально замкнутые (н.з.) и нормально разомкнутые (н.р.). При включении контактора его силовые контакты замыкаются; нормально замкнутые блокировки размыкаются, а нормально разомкнутые – замыкаются. При выключении – наоборот.