Автоматические характеристики тяговых двигателей

Тяговый электродвигатель: назначение и применение

Электрические машины преобразуют механическую энергию в электрический ток и наоборот. Подавляющее большинство электрических устройств работают по простой схеме: под действием механической энергии вырабатывается электричество, которое в свою очередь вызывает движение станков, машин, механизмов, подвижного состава. В транспортной отрасли хорошо известен тяговый электродвигатель, приводящий в действие колесные пары вагонов. Использование их в режиме генератора дает возможность затормозить состав. Процесс торможения происходит за счет нагрузки, образующейся в процессе превращения механической энергии состава, находящегося в движении, в электрический ток.

Появление и развитие тяговых устройств
Коллекторный агрегат на постоянном токе
Назначение и устройство станины
Главные полюса
Назначение и устройство добавочных полюсов
Якорь и коллектор
Тяговые электродвигатель асинхронного типа

Двигатель тяговый НБ-514

Общие сведения

Двигатель тяговый НБ-514 предназначен для индивидуального привода колесных пар электровозов переменного тока через двухстороннюю жесткую косозубую передачу. Подвеска тягового электродвигателя опорно-осевая.

Структура условного обозначения

НБ-514:
НБ — ндекс;
514 — орядковый номер разработки.
Климатическое исполнение У1, УХЛ и категория размещения 1 по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89Е.

Условия эксплуатации

Высота над уровнем моря до 1400 м.
Температура окружающего воздуха от 40 до минус 50°С.
Среднемесячное значение относительной влажности окружающего воздуха 80% при температуре 20°С и верхнее значение 100% при температуре 25°С.
Номинальный режим работы продолжительный.
Степень защиты IP11 по ГОСТ 14254-80.
Требования безопасности по ГОСТ 12.2.056-81.
Двигатель соответствует ГОСТ 2582-81E. ГОСТ 2582-81E

Читать еще: Характеристики газотурбинного двигателя танка

Технические характеристики

Напряжение на выводах, В

905843
850795
часовойпродолжительный

Частота вращения, об/мин -1

905925

Частота вращения максимальная, об/мин -1

независимая

Количество охлаждающего воздуха, м 3 /мин

КПД на валу, %, не менее

94,194,3

Масса двигателя без зубчатой передачи, кг

Двигатель (рис. 1) представляет собой шестиполюсную компенсированную электрическую машину пульсирующего тока с последовательным возбуждением и независимой системой охлаждения. Состоит он из остова, подшипниковых щитов, якоря, траверсы, моторно-осевых подшипников.

Габаритные размеры двигателя НБ-514
Остов двигателя имеет цилиндрическую форму, является одновременно магнитопроводом и корпусом, к которому крепятся шесть главных и шесть дополнительных полюсов, поворотная траверса, щиты с роликовыми подшипниками, кронштейн подвески двигателя, моторно-осевые подшипники, кожуха зубчатой передачи. На торцевой стенке остова со стороны коллектора укреплены устройства стопорения, фиксации и поворота траверсы. Со стороны коллекторной камеры в остове имеется два люка для осмотра и обслуживания коллектора и щеточного аппарата: один в верхней, другой и нижней части остова. Люки плотно закрываются крышками.
Сердечники главных и дополнительных полюсов собраны из штампованных листов электротехнической стали. В каждом сердечнике главного полюса проштамповано по восемь пазов открытой формы, в которые уложены катушки компенсационной обмотки. Катушки добавочных полюсов установлены в специальные профильные обоймы, закрепленные на сердечниках добавочных полюсов. Электрический монтаж полюсных катушек выполнен гибкими выводами из провода марки ПЩ. Выводы катушек соединены между собой посредством пайки их наконечников припоем ПСР25Ф. Концы катушек С1-С2 и Я1-Д2 выведены в коробку выводов, расположенную на остове.
Щеточный аппарат двигателя состоит из траверсы с поворотным механизмом, шести кронштейнов, закрепленных на изолированных пальцах траверсы, шести щеткодержателей.
Якорь двигателя состоит из сердечника, нажимной шайбы, коллектора и обмотки, уложенной в пазы сердечника. В сердечнике имеется два ряда аксиальных отверстий для прохода охлаждающего воздуха. Корпус коллектора одновременно служит передней нажимной шайбой. Все детали якоря собраны на общей втулке коробчатой формы, напрессованной на вал якоря, что обеспечивает возможность его замены. Обмотка якоря простая петлевая с уравнителями первого рода, расположенными на стороне коллектора под катушками якоря. Обмотка якоря соединена с коллекторными пластинами способом сварки. Якорь пропитан в эпоксидном компаунде ЭМТ-1.
Подшипниковые узлы с якорными подшипниками средней серии типа НО-42330Л1М имеют лабиринтные уплотнения с системой выравнивания давления в смазочных камерах и дополнительные камеры для сбора отработанной смазки.
Моторно-осевые подшипники состоят из латунных вкладышей, залитых по внутренней поверхности баббитом, и букс с постоянным уровнем смазки. Вкладыш, прилегающий к буксе, имеет окно для подачи смазки.
Охлаждающий воздух подается в двигатель через патрубок на остове со стороны коллектора и выходит из двигателя со стороны, противоположной коллектору, вверх под кузов электровоза через специальный кожух.
На рис. 2 приведены кривые частоты вращения n, вращающего момента М, КПД двигателя h в зависимости от тока якоря I а для различных значений степени возбуждения . Там же даны кривые отношения напряжения к частоте вращения U/n, E/n в зависимости от тока возбуждения I b для различных значений тока якоря I а .

Читать еще: Volkswagen golf тюнинг двигателя

Электромеханические характеристики двигателя НБ-514 В комплект поставки по отдельному заказу входят: двигатель ДТЖИ.652355.006-01СБ(6ТН.155.113-01); паспорт двигателя ДТЖИ.652355.006-01ПС(6ТН.155.113-01ПС); технический паспорт якоря;
крышка ДТЖИ.735532.001-01(8ТН.314.065); запасные части к двигателю — по перечню заказа.

Основные характеристики тягового электродвигателя электрического автомобиля

В современных авто электродвигатель может быть от переменного или постоянного тока. Основной его задачей является передача на движитель авто крутящего момента. Основными характеристиками ТЭД помимо максимального крутящего момента и мощности, являются: частота вращения, ток и напряжение.

В автомобилях чаще используют коллекторные двигатели (один из них благодаря способности вращаться в обратную сторону, может работать как генератор). Но, в отдельных моделях устанавливают электрические моторы и других типов – магнитоэлектрические моторы, подразделяющиеся на двигатели переменного и постоянного тока. Тяговые двигатели электрические, установленные в электромобилях, от других электромоторов не отличаются по конструкции.

Виды передач

Основной трудностью при попытках соединить вал дизеля напрямую с колёсными парами является разгон тепловоза и запуск дизеля. Делались попытки применить для этого сжатый воздух (то есть дизель при трогании с места работал как пневматический двигатель), однако запасов сжатого воздуха в баллонах не хватало для нормального разгона локомотива.

Механическая передача

Механическая передача включает фрикционную муфту и коробку передач с реверс-редуктором; она обладает малым весом и высоким КПД, однако при переключении передач неизбежно возникают рывки. На практике её используют на локомотивах малой мощности (мотовозах), дизель-поездах, дрезинах и автомотрисах.

Электрическая передача

Более эффективной передачей стала электрическая, при которой вал дизеля вращает якорь тягового генератора, питающего тяговые электродвигатели (ТЭД). В свою очередь вращательное движения якоря ТЭД передаётся колёсной паре с помощью осевого редуктора. Редуктор представляет собой соединённые зубчатые колёса, располагающиеся на якоре ТЭД и оси колёсной пары. В случае электропередачи поддерживается гиперболическая тяговая характеристика, когда увеличение сопротивления движения вызывает увеличение силы тяги, а уменьшение — ускорение локомотива. Электропередача позволяет соединять несколько секций тепловоза и управлять ими по системе многих единиц из одной кабины. Минусом её является большая масса и относительная дороговизна необходимого оборудования. В случае электропередачи возможно использование электродинамического торможения, суть которого заключается в использовании ТЭД в качестве генераторов, за счёт сопротивления вращению вала якоря которых осуществляющих торможение тепловоза (вырабатываемая электроэнергия гасится в тормозных резисторах). По сравнению с пневматическими тормозами электродинамическое торможение более эффективно, меньше износ тормозных колодок, снижается опасность юза колёсных пар.

Первоначально в тепловозах использовалась передача постоянного тока, однако в дальнейшем (в СССР это был конец 1960-х годов) передачу стали постепенно переводить на переменный ток. Первоначально на переменном токе стал работать генератор, после которого ток всё же выпрямлялся с помощью выпрямительной установки, далее поступая на ТЭД постоянного тока. В СССР первыми серийными тепловозами с передачей переменно-постоянного тока стали грузопассажирский экспортный ТЭ109, пассажирский ТЭП70 и грузовой 2ТЭ116.

Первый в мире тепловоз с асинхронными ТЭД переменного тока был построен компанией Brush Traction, а первым отечественным опытом использования асинхронных ТЭД стал опытный тепловоз ВМЭ1А. Особенностью использования асинхронных ТЭД является необходимость управления частотой их вращения для получения необходимой характеристики. В 1975 году в СССР на базе тепловоза ТЭ109 был построен опытный тепловоз ТЭ120 с электрической передачей переменного тока, где и генератор, и ТЭД использовали переменный ток. Электрической передачей переменного тока оснащён современный отечественный маневровый тепловоз ТЭМ21.

Читать еще: Вольво s60 двигатели какие надежные

Использование генераторов и ТЭД переменного тока позволяет увеличить их мощность, а также снизить массу, повысить надёжность эксплуатации и упростить их обслуживание. Использование асинхронных тяговых двигателей, ставшее возможным после появления полупроводниковых тиристоров, значительно снижает возможность боксования тепловоза, что позволяет уменьшить массу локомотива, сохраняя его тяговые свойства. Даже в случае использования промежуточного выпрямительного блока применение генератора переменного тока и асинхронных ТЭД оказывается экономически оправданным. Передачи постоянного тока отличаются сравнительной простотой конструкции и продолжают использоваться на тепловозах мощностью до 2000 л. с.

Гидравлическая передача

В гидравлической передаче механическая энергия вала дизеля передаётся колёсной паре с помощью гидравлического оборудования (гидромуфт и гидротрансформаторов). В общем виде гидравлическое оборудование представляет собой комбинацию насосного колеса, связанного с валом двигателя, и турбинного колеса, соединённого с осью колёсной пары. Насосное и турбинное колесо находятся на небольшом расстоянии друг от друга, а промежуток между ними заполнен жидкостью (маслом), передающей энергию вращения насосного колеса турбинному. Регулировка передаваемого крутящего момента осуществляется изменением количества рабочей жидкости (масла) на лопатках насосного и турбинного колеса. Гидравлическая передача легче, чем электрическая, не требует расхода цветных металлов, но обладает меньшим КПД. В СССР применялась главным образом на маневровых тепловозах, а также на магистральных тепловозах малой мощности (ТГ102, ТГ16, ТГ22).

Делались также попытки создания тепловоза с воздушной и газовой передачей, однако они были признаны неуспешными.

Пульт машиниста маневрового тепловоза ЧМЭ3

Трансформатор

Оснащен тяговой обмоткой и обмоткой собственных потребностей с напряжением на холостом ходу 399 В (номинальная нагрузка составляет 380 В), которая служит для запитки множества вспомогательных цепей управления. В случаях значительных колебаний напряжения контактной сети напряжение на вспомогательных двигателях стабилизируется с помощью двух отпаек, имеющих собственное напряжение 210 В и 630 В. Их переключение на трансформаторе происходит вручную. На основных двигателях регулировка напряжения происходит оперативно непосредственно в процессе работы машиниста.

У Систем Качества вы можете купить тяговые лебедки: грузовые, судовые, маневровые вагонные железнодорожные, реверсивные, однобарабанные, двухбарабанные. Все оборудование и механизмы соответствуют ГОСТ, проходят испытания и проверку ОТК. Выполним ремонт, поможем подобрать и рассчитать тяговую лебедку, поставим запчасти:

Цена тяговой лебедки зависит от стоимости и количества оборудования входящего в конструкцию механизма. Лебедки могут комплектоваться запчастями производства Украины, Китая и Белоруссии, адаптируя стоимость под бюджет заказчика. Для просчета цены лебедки тяговой электрической — свяжитесь с менеджером по телефону или пришлите запрос на электронную почту.