УСТРОЙСТВО И РЕМОНТ МОТОР — ВЕНТИЛЯТОРА ТЛ-110

2.2 УСЛОВИЯ РАБОТЫ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАШИН

В отличие от тяговых двигателей вспомогательные машины размещены в кузове электровоза. Благодаря этому динамические воздействия пути сказываются на них меньше, чем на тяговых двигателях. Кроме того, они лучшее, чем тяговые двигатели, защищены от попадания в них влаги, снега, песка и других загрязнений и более доступны для обслуживания.
Вспомогательные электродвигатели, получающие питание от контактной сети, так же как и тяговые двигатели, подвержены воздействию изменения напряжения от 2200 до 4000 В. Они также подвержены воздействию знакопеременной температуры, особенно в зимних условиях, когда после отстоя при минусовой температуре электровоз попадает в цех с плюсовой температурой.
В летнее время, когда температура в кузове электровоза может значительно повышаться (до 60°С), ухудшается охлаждение машин.
Узлы вспомогательных машин подвергаются воздействию дополнительных вибраций, возникающих при работе приводимых ими механизмов и соседних агрегатов.
Следует отметить также, что для вспомогательных электрических машин различных типов, спроектированных и построенных Новочеркасским электровозостроительным заводом, весьма характерна высокая степень унификации их одноименных узлов и деталей. Это значительно облегчает их ремонт, а так­же техническое обслуживание в эксплуатации.

2.3 ПОДГОТОВКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ К РЕМОНТУ

Все вспомогательные машины при ТР-3 снимают с электровозов и направляют в электромашинный цех депо для проведения деповского ремонта.
Перед разборкой электродвигатели продувают в продувочной камере и тщательно очищают. Разборку и сборку электродвигателей вспомогательных машин наиболее целесообразно проводить, так же как и тяговых двигателей, на специальных кантователях, применение которых обеспечивает удобство разборки, значительно облегчает проведение работ и сокращает затраты времени. Различные конструкции кантователей успешно использую­ся во многих депо.
Электродвигатели ТЛ-110М кроме привода центробежных вентиляторов, приводят во вращение генераторы управления. Привод генераторов управления осуществляется уста­новкой их якорей непосредственно на вал якоря электродвигателей вентиляторов (рис. 2).

Рис.2 – Электродвигатель вентиляторов ТЛ-110 и генератор управления ДК-405К (или НБ-110)

1-остов генератора; 2- якорь генератора; 3- подшипник; 4-траверса генератора; 5,10- подшипниковые щиты; 6-траверса электродвигателя; 7- подшипник; 8- Остов электродвигателя ТЛ-110; 9-якорь; 11-болт; 12-вал; 13-крышка подшипника; 14- лабиринтное уплотнение

В связи с тем что для эффективного охлаждения тяговых двигателей и резисторов требуется значительное количество охлаждающего воздуха, его, как правило, получают на электровозе от двух мотор-вентиляторов.
Электродвигатели вентиляторов (кроме некоторых электродвигате­лей вентиляторов электровоза ВЛ82) представляют собой высоковольтные электрические машины последовательного возбуждения с рабочим напряжением на коллек­торе 3000 В. Напряжение 3000 В обеспечивает номинальную высокую частоту вращения при параллельном подключении мотор-вентиляторов к контактной сети. В схемах электровозов предусмотрен также режим работы вентиляторов на низкой частоте вращения при их последовательном соединении. В этом случае напряжение на коллекторе составляет 1500 В. На низкой час­тоте вращения вентиляторы обычно работают в зимних условиях, когда при минусовой температуре окружающей среды благодаря более интенсивному естественному охлаждению требуется меньше вентилирующего воздуха.
Для конструкции электродвига­телей вентиляторов характерно четырехполюсное исполнение с допол­нительными полюсами. Обмотка якорей волновая. Электрощетки размещаются в щеткодержателях, укрепленных на изоляционных пальцах к специальной траверсе, монтируемой на подшипниковом щите электродвигателя (или генератора). В подшипниковых узлах обычно применяют роликовые подшипники: со стороны коллектора фиксирующий (с приставным кольцом) и с противоположной стороны свободный. Сердечники главных полюсов изготовляют из отдельных листов электротехнической стали, сердечники дополнительных полюсов, как правило, выполняют сплошными.
Осевой разбег якоря в остове принят от 0,15 до 0,45 мм. Охлаждение обмоток электродвигателя осуществляется вентиляторами, установленными на валах машин. Воздух поступает в двигатель со стороны коллектора через специальные отверстия, предусмотренные в подшипниковым щите и крышках коллекторных люков, и выбрасывается со стороны, противоположной коллектору, через отверстия в остове, расположенные над вентилятором.

Фрагмент работы с оформлением в формате PDF можно посмотреть ЗДЕСЬ

В комплект входит чертеж мотор-вентилятора ТЛ-110 в программе «Компас» на формате А1

УСТРОЙСТВО И РЕМОНТ МОТОР — ВЕНТИЛЯТОРА ТЛ-110

2.2 УСЛОВИЯ РАБОТЫ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАШИН

В отличие от тяговых двигателей вспомогательные машины размещены в кузове электровоза. Благодаря этому динамические воздействия пути сказываются на них меньше, чем на тяговых двигателях. Кроме того, они лучшее, чем тяговые двигатели, защищены от попадания в них влаги, снега, песка и других загрязнений и более доступны для обслуживания.
Вспомогательные электродвигатели, получающие питание от контактной сети, так же как и тяговые двигатели, подвержены воздействию изменения напряжения от 2200 до 4000 В. Они также подвержены воздействию знакопеременной температуры, особенно в зимних условиях, когда после отстоя при минусовой температуре электровоз попадает в цех с плюсовой температурой.
В летнее время, когда температура в кузове электровоза может значительно повышаться (до 60°С), ухудшается охлаждение машин.
Узлы вспомогательных машин подвергаются воздействию дополнительных вибраций, возникающих при работе приводимых ими механизмов и соседних агрегатов.
Следует отметить также, что для вспомогательных электрических машин различных типов, спроектированных и построенных Новочеркасским электровозостроительным заводом, весьма характерна высокая степень унификации их одноименных узлов и деталей. Это значительно облегчает их ремонт, а так­же техническое обслуживание в эксплуатации.

2.3 ПОДГОТОВКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ К РЕМОНТУ

Все вспомогательные машины при ТР-3 снимают с электровозов и направляют в электромашинный цех депо для проведения деповского ремонта.
Перед разборкой электродвигатели продувают в продувочной камере и тщательно очищают. Разборку и сборку электродвигателей вспомогательных машин наиболее целесообразно проводить, так же как и тяговых двигателей, на специальных кантователях, применение которых обеспечивает удобство разборки, значительно облегчает проведение работ и сокращает затраты времени. Различные конструкции кантователей успешно использую­ся во многих депо.
Электродвигатели ТЛ-110М кроме привода центробежных вентиляторов, приводят во вращение генераторы управления. Привод генераторов управления осуществляется уста­новкой их якорей непосредственно на вал якоря электродвигателей вентиляторов (рис. 2).

Рис.2 – Электродвигатель вентиляторов ТЛ-110 и генератор управления ДК-405К (или НБ-110)

1-остов генератора; 2- якорь генератора; 3- подшипник; 4-траверса генератора; 5,10- подшипниковые щиты; 6-траверса электродвигателя; 7- подшипник; 8- Остов электродвигателя ТЛ-110; 9-якорь; 11-болт; 12-вал; 13-крышка подшипника; 14- лабиринтное уплотнение

В связи с тем что для эффективного охлаждения тяговых двигателей и резисторов требуется значительное количество охлаждающего воздуха, его, как правило, получают на электровозе от двух мотор-вентиляторов.
Электродвигатели вентиляторов (кроме некоторых электродвигате­лей вентиляторов электровоза ВЛ82) представляют собой высоковольтные электрические машины последовательного возбуждения с рабочим напряжением на коллек­торе 3000 В. Напряжение 3000 В обеспечивает номинальную высокую частоту вращения при параллельном подключении мотор-вентиляторов к контактной сети. В схемах электровозов предусмотрен также режим работы вентиляторов на низкой частоте вращения при их последовательном соединении. В этом случае напряжение на коллекторе составляет 1500 В. На низкой час­тоте вращения вентиляторы обычно работают в зимних условиях, когда при минусовой температуре окружающей среды благодаря более интенсивному естественному охлаждению требуется меньше вентилирующего воздуха.
Для конструкции электродвига­телей вентиляторов характерно четырехполюсное исполнение с допол­нительными полюсами. Обмотка якорей волновая. Электрощетки размещаются в щеткодержателях, укрепленных на изоляционных пальцах к специальной траверсе, монтируемой на подшипниковом щите электродвигателя (или генератора). В подшипниковых узлах обычно применяют роликовые подшипники: со стороны коллектора фиксирующий (с приставным кольцом) и с противоположной стороны свободный. Сердечники главных полюсов изготовляют из отдельных листов электротехнической стали, сердечники дополнительных полюсов, как правило, выполняют сплошными.
Осевой разбег якоря в остове принят от 0,15 до 0,45 мм. Охлаждение обмоток электродвигателя осуществляется вентиляторами, установленными на валах машин. Воздух поступает в двигатель со стороны коллектора через специальные отверстия, предусмотренные в подшипниковым щите и крышках коллекторных люков, и выбрасывается со стороны, противоположной коллектору, через отверстия в остове, расположенные над вентилятором.

Фрагмент работы с оформлением в формате PDF можно посмотреть ЗДЕСЬ

В комплект входит чертеж мотор-вентилятора ТЛ-110 в программе «Компас» на формате А1

МОТОР-ВЕНТИЛЯТОР

Генераторы управления, питающие цепи управления и заряжающие аккумуляторные батареи;

Мотор-компрессоры, питающие сжатым воздухом пневматическую схему электровоза и тормозные устройства поезда;

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ.

4.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАШИНАХ.

Вспомогательными машинами называют агрегаты, обеспечивающие собственные нужды электровоза. К ним относятся:

1. мотор-вентиляторы, охлаждающие обмотки тяговых электродвигателей, пусковые резисторы, индуктивные шунты, обмотки электродвигателя НБ-431 компрессора, и создающие избыточное давление в кузове;

3. вспомогательные мотор-компрессоры, служащие для подъёма токоприёмников при отсутствии сжатого воздуха на электровозе;

5. преобразователи (мотор-генераторы), питающие обмотки возбуждения тяговых электродвигателей в режиме рекуперативного торможе­ния.

Электродвигатели всех вспомогательных машин — электромашины постоянного тока. Состоят из элементов, имеющих назначение, аналогичное назначению элементов тяговых электродвигателей, и подобное им конструктивное исполнение. Номинальное напряжение на коллекторах всех электродвигателей 3000 В, поэтому расчётное межламельное напряжение почти в два раза выше, чем у тяговых электродвигателей. Однако коммутация относительно устойчива, так как, во-первых, величина тока в обмотках якорей небольшая, а, во-вторых, отсутствует реверсирование. Кроме того, для ограничения величины пускового тока и бросков тока при колебаниях напряжения в контактной сети, в цепь электродвигателей вспомогательных машин включаются пусковые и демпферные резисторы. Пусковые резисторы, включаемые в цепь более мощных электродвигателей, автоматически выводятся из их цепи при уменьшении пускового тока до величины, близкой к номинальной, а демпферные — остаются включенными постоянно. Но, несмотря на применение этих резисторов, пусковой ток по величине кратковременно превышает в 5-7 раз номинальное значение. Для сокращения времени действия таких больших пусковых токов необходимо, чтобы при пуске электродвигатели развивали большой вращающий момент, приводящий к быстрому увеличению частоты вращения якоря, а следовательно противо-э.д.с., и к уменьшению пускового тока электродвигателя.

Как указывалось выше, электродвигатели вспомогательных машин не реверсируются, что позволяет все их обмотки соединить последовательно внутри машины и иметь только два выводных провода с маркировкой Я и КК, за исключением электродвигателя ТЛ-110М вентилятора. Кроме того, в отличие от тяговых электродвигате­лей, электродвигатели вспомогательных машин имеют самовентиля­цию. При такой системе вентиляции в двигателе устанавливается вентилятор с радиальными лопатками, вращающийся вместе с якорем. Исключение составляет тихоходный электродвигатель НБ-431П ком­прессора, обмотки которого охлаждаются от мотор-вентилятора. Как и у тяговых электродвигателей, щёткодержатели устанавливаются на поворотной траверсе, позволяющей отрегулировать положение щёток на нейтрали и добиться их безыскровой работы.

Все электродвигатели имеют четырех-полюсную систему возбуждения, за исключением электродвигателя П-11М вспомогательного компрессора, и волновую обмотку якоря, т.к. напряжение их на коллекторах составляет 3000В. Исключение составляет генератор преобразователя, который имеет петлевую обмотку, так как номинальный ток его обмотки якоря равен 800 А.

Мотор — вентилятор — это агрегат, состоящий из электродвигателя, генератора управления и центробежного вентилятора. Приводом этого агрегата является электродвигатель последовательного возбуждения типа ТЛ — 110М. На его удлинённый вал якоря с одной стороны напрессована по шпонке ступица колеса центробежного вентилятора, а с другой стороны — якорь генератора управления типа НБ-110.

4.2.1. ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ТИПА ТЛ-110М МОТОР-ВЕНТИЛЯТОРА.

Мощность, кВт. 53,1

Напряжение на коллекторе, В……………………… 3000

Ток якоря, А. 20,6

Частота вращения, об/мин ………………………….. 990

Сопротивление обмоток при температуре 200 С, Ом:

главных полюсов. 2,9

дополнительных полюсов . 0,97

Класс изоляции по нагревостойкости:

полюсной системы …………………………………. F

Режим работы ……………………………………… продолжительный.

Система вентиляции н. самовентиляция

На электровозах ВЛ11 м установлены электродвигатели типа ТЛ-­110В, аналогичные по устройству электродвигателю ТЛ-11ОМ на ВЛ-10, но имеющие мощность 53, 9 квт, на 0,8 квт больше.

Основные элементы: остов 4 (рис.4.1,а), два подшипниковых щита 1 и 9, четыре главных (14,15) и четыре дополнительных (12,13) полюса (рис.4.1,б), якорь (5, 6,7,8,11) с коллектором (22,23,3,) вентилятор 10, щеточный узел (2, 3,1).

Остов.Остов 4 цилиндрической формы (рис.4.1). Служит для крепления основных элементов и является одновременно магнитопроводом. Имеет два отверстия под подшипниковые щиты, приливы28 для транспортировки, лапы 27 для крепления к фундаменту, приливы 29 для крепления коробки 30 с выводами и со стороны противопо­ложной коллектору, окна 26 для выхода охлаждающего воздуха.

Подшипниковые щиты. Подшипниковые щиты служат для размещения моторно-якорных подшипников, то есть для центровки вала якоря, и создания запаса смазки. Оба щита крепятся к остову 4 болтами. Подшипниковый щит со стороны коллектора имеет смотро­вой люк, закрытый съемной крышкой 25 с отверстиями для засасывания охлаждающего воздуха. Кроме этого, он имеет приливы 31 для крепления лап остова генератора управления и продолговатые отверстия для прохода охлаждающего воздуха от генератора управления. Как и в тяговом электродвигателе, на валу якоря и в отверстиях щитов смонтированы детали подшипниковых узлов. На вал якоря с двух сторон напрессованы передние упорные кольца 16, внутренние кольца 17 якорных подшипников 19 и задние упорные кольца 18. В отверстиях щитов запрессованы наружные кольца подшипников 19 с роликами и сепараторами. Наружное кольцо подшипника со стороны коллектора зафиксировано в щите передней 20 и задней 21 крышками с вертикальными лабиринтами, скрепленными между собой и со щитом болтами. Внутреннее пространство между крышками образует подшипниковую камеру, заполненную при сборке на 2/3 объёма смазкой ЖРО в количестве 250-300 грамм. Устройство подшипникового щита со стороны противоположной коллектору отличается тем, что роль задней крышки выполняет сам подшипниковый щит. Добавление смазки производят через трубки 33.

Главные полюсы. Главные полюсы (рис.4.1,б) служат для создания основного магнитного потока двигателя. Полюс состоит из шихтованного, клёпанного сердечника 15 и катушки 14. Катушка намотана из изолированного провода прямоугольного сечения и имеет287 витков. Корпусная и покровная изоляции класса F Монолит: катушка изолирована стеклослюдинитовой лентой и вместе с сердечником пропитана в эпоксидном компаунде под давлением.

Дополнительные полюсы (добавочные).Дополнительные полюсы (рис.4.1,б) служат для улучшения коммутации. Полюс состоит из сплошного, стального сердечника 13 и катушки 12. Она имеет 120 витков и намотана из изолированного провода прямоугольного сечения. Удерживается на сердечнике при помощи латунных угольников. Сердечник крепится к остову через диамагнитную прокладку толщиной 3мм. Изоляция катушки аналогична изоляции катушки главных полюсов. Воздушный зазор между якорем и главными полюсами составляет 4 мм, а между якорем и дополнительными полюсами 5,7мм.

Якорь.Якорь служит для создания магнитного потока, который взаимодействует с магнитным потоком главных полюсов, создает вращающий момент двигателя. Якорь состоит из вала 11, коллектора (3, 22,23), передней нажимной шайбы 5, сердечника 6, задней нажимной шайбы 7 и обмотки якоря 8.

Сердечник якоря изготовлен из листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, имеет 3 ряда аксиальных отверстий диаметром 22, 20 и 18 мм, центральное отверстие под вал якоря, по окружности 43 паза под катушки обмотки якоря и углубления под стеклобандаж, крепящий эти катушки. Сердечник напрессовывается на вал по шпонке.

Обмотка якоря волновая. Она имеет 43 катушки, в катушке 8 секций, в секции два витка из изолированного провода круглого сечения. Корпусная и покровная изоляции класса 8 (стеклослюдинитовая лента, фторопласт и стеклолента). Секции обмотки якоря впаиваются в прорези петушков коллекторных пластин. Для полного заполнения прорези применяют медные клинья. После этого обмотка якоря, как в пазовой, так и в лобовых частях закрепляется бандажами из стеклобандажной ленты.

Коллектор.Коллектор обеспечивает коммутацию, т.е. сохраняет постоянным направление тока в секциях обмотки якоря под каждым из главных полюсов. Состоит из корпуса 23 и нажимного конуса 22. между ними располагаются 343 медные коллекторные пластины 3 и столько же миканитовых пластин. Они изолируются от корпуса и нажимного конуса с боков миканитовыми манжетами (конусами), а снизу- миканитовым цилиндром. После изоляции пластин, корпус и нажимной конус стягиваются болтами. Как и у тягового электродвигателя, выступающая часть миканитовой манжеты, расположенной на нажимном конусе, с натягом бандажируется стеклобандажной лентой и последний её слой покрывается электроизоляционной эмалью НЦ-929 до получения ровной и гладкой поверхности. Собранный коллектор напрессовывается на вал якоря по шпонке. Эту часть коллектора называют изоляционным или миканитовым конусом. Для исключения попадания смазки на коллектор из подшипниковой камеры подшипникового щита, между корпусом коллектора и задней крышкой подшипникового щита, устанавливается маслоотбойное кольцо 24.

Щёточный узел. Щёточный узел служит для подвода тока через коллектор к обмотке якоря. Состоит из поворотной Г-образной траверсы 2, четырех изоляционных пальцев с закреплёнными на них щёткодержателями 32 со щётками.

Поворотная траверса 2 представляет из себя стальное кольцо с продолговатыми отверстиями для её поворота и крепления к подшипниковому щиту болтами. На ней закреплены четыре стальных пальца, опрессованных пресс-массой АГ-4, с насаженными на них фарфоровыми изоляторами. На конце пальца имеется плоская поверхность с гребёнкой и отверстие для крепления щёткодержателя. В каждом щёткодержателе установлена щётка типа ЭГ-61 размером 10х25х50 мм.

Вентиляция электродвигателя независимая. Вентиляция осуществляется вентилятором 10 с радиальными лопатками, напрессованным на вал якоря по шпонке. Охлаждающий воздух засасывается в отверстия в крышке генератора управления с коллекторной стороны, проходит между его якорем и полюсами и через продолговатые отверстия в подшипниковом щите электродвигателя вентилятора поступает к коллектору. Одновременно воздух засасывается через отверстия в коллекторном люке электродвигателя. Проходит в воздушном зазоре между якорем и полюсами, затем через три ряда аксиальных отверстий в сердечнике и выбрасывается наружу через отверстия в крышке 26 с противоколлекторной стороны.

Схема соединения обмоток.Так как электродвигатель ТЛ-11ОМ является двигателем с последовательным возбуждением, то все его обмотки соединяются последовательно по следующей схеме(рис.4.2 и 4.3): вывод Я, перемычка между плюсовыми щеткодержателями, плюсовые щетки, коллектор, секции обмотки якоря, коллектор, минусовые щётки и щёткодержатели, перемычка между минусовыми

щёткодержателями, катушки четырех дополнительных полюсов, соединённых последовательно, средний вывод С1, четыре катушки главных полюсов, соединенных последовательно, вывод С2.

Рис. 4.1. Продольный (а) и поперечный (б) разрезы электродвигателя ТЛ-110М: