Элементы конструкции тягового двигателя постоянного тока
Элементы конструкции якоря. В данном разделе мы коротко остановимся на основных элементах конструкции, не вдаваясь значительно в подробности. Это объясняется тем, что при выполнении курсового проекта необходимая информация будет изучаться дополнительно, и рассматриваться каждый (или большинство элементов) тяговый двигатель.
Вал якоря тягового двигателя служит для соединения всех деталей якоря и как несущая конструкция этих деталей, а также для передачи вращающего момента от двигателя через шестерню к зубчатому колесу (рис. 3.5).
Рис. 3.5. Вал тягового двигателя
Остальные проточки предназначены для насадки других узлов тягового двигателя и при различных конструкциях могут изменяться. Обычно это посадочные поверхности под подшипниковые крышки (щиты), лабиринтные кольца и т. д. Жесткость вала должна быть такой, чтобы максимальные нагрузки, в том числе и электрические, не приводили к прогибу и якорь, насаженный на вал, не задевал за полюса. Шероховатость посадочных поверхностей должна быть не ниже 7 класса.
Для придания валу необходимой прочности все изменения его диаметра выполнены плавно без кольцевых выточек и шпоночных канавок.
Сердечник якоря тягового двигателя. Сердечник якоря тягового двигателя служит для передачи магнитного потока, крепления обмотки и является одной из важнейших деталей тягового двигателя (рис. 3.6).
Обычно сердечник набирают на втулку (рис. 3.7).
|
|
|
Рис. 3.6. Сердечник якоря тягового двигателя
Рис. 3.7. Втулка якоря
Рис. 3.8. Лист якоря тягового двигателя
Если диаметр якоря меньше 350 мм (ДЯ< 350 мм), то возможна напрессовка и непосредственно на вал, но в этом случае затруднена смена вала.
Сердечник якоря выполнен из наборных пластин, которые напрессовываются на втулку якоря, а затем вместе с втулкой надевается на вал якоря, образуя с ним и коробкой якоря единую конструкцию. Внешний вид листа якорного пакета представлен на рис. 3.8.
Для предотвращения распушения, крайние листы выполняют из стали толщиной 1 мм и скрепляют сваркой. Пазы шлифуют и в них, с краёв, во избежание перетирания изоляции, вставляют изоляционные гильзы.
Коллекторный узел. Коллектор – это устройство электромеханической коммутации.
Коллектор очень нагруженное устройство и у современных машин находится на пределе использования возможностей материалов и технологии. Каждая коллекторная пластина, соединенная с соответствующей секцией обмотки якоря. Пластин обычно более 300.
В тяговых двигателях обычно применяют коллекторы арочного типа. Пластины коллектора медные, трапецеидальные, изолированные друг от друга миканитовыми прокладками.
|
|
|
Внешний вид коллекторной пластины и её крепление можно представить, как показано на рис. 3.9.
Вся конструкция образует коллектор, и его втулка насажена на втулку якоря. Для изоляции стяжного конуса и втулки от коллекторных пластин используются миканитовые манжеты и цилиндр. Коллектор требует особой тщательности при сборке. Биение рабочей поверхности коллектора должно быть не более 0,04 мм. Поэтому коллектор опрессовывается и одновременно стягивается болтами. При этом между пластинами образуется боковое давление – арочный распор из-за чего возникающие силы трения препятствуют смещению пластин относительно друг друга (рис. 3.10).
После сборки коллектору делают продорожку, чтобы исключить затягивание межламельных промежутков медью и снять заусеницы, предотвратив слом щеток и нарушение коммутации.
Обмотка якоря. Проводники, уложенные в позах якоря и соединенные с коллекторными пластинами, образуют обмотку якоря.
В тяговых двигателях обмотка выполняется в виде секций или катушек. Такая секция содержит несколько проводников из прямоугольной меди. По виду соединения между собой и укладке катушки делятся (рис. 3.11):
- на волновые;
- петлевые;
- «лягушечьи».
|
|
|
Для тяговых двигателей применяют обычно волновую и петлевую обмотки. Причем волновую обмотку применяют для двигателей мощностью примерно до 500 кВт (рис. 3.12).
Рис. 3.9. Коллекторная пластина
Рис. 3.10. Коллектор тягового двигателя
Рис. 3.11. Виды обмоток тягового двигателя
Рис. 3.12. Секция обмотки якоря тягового двигателя
Обмотки тяговых двигателей специальным образом изолируют. Различают три основных вида изоляции:
- витковая;
- корпусная;
- покровная.
Витковая изоляция во всех двигателях выполняется стекло-слюдинитовой лентой, в один слой (каждый проводник).
Корпусная изоляция является основной, эта изоляция пакета проводников. Её толщина определяется величиной напряжения и видом материалов. Между секциями вставляется (если они в одном пазу) изоляционная прокладка.
Покровная изоляция – это самый верхний слой изоляции в пазу – служит для защиты секций от механических повреждений. Крепление секции в пазу осуществляется клиньями. Обычно это секционированные текстолитовые или буковые клинья (в последнее время используются редко). Передние и задние лобовые вылеты обмоток бондажируются. Это может быть либо металлический, либо не металлический бандаж.
Элементы конструкции остова. Остов тяговых двигателей постоянного и пульсирующего тока является магнитопроводом и одновременно несущим корпусом для подшипниковых щитов и полюсной системы. Как правило, остов выполняется литым из стали 25Л. Его толщина выбирается исходя из необходимой магнитной индукции.
|
|
|
Длина остова это полуторакратная длина главного полюса. Там, где магнитный поток не проходит, толщина остова на 15…20 мм меньше. С наружной стороны имеются приливы для крепления моторноосевых подшипников, люков и т. д. К внутренней поверхности крепятся главные и добавочные полюса. У 4-полюсных машин делаются специальные приливы с внутренней стороны для крепления полюсов, так как остов не является круглым (рис. 3.13).
Рис. 3.13. Вид остова тягового двигателя
Со стороны коллектора имеется вентиляционный люк, а также люк для регламентных работ с коллекторно-щёточным аппаратом.
Главные и добавочные полюса. Сердечники главных полюсов выполнены из штампованных листов малоуглеродистой стали. Технология изготовления и набора приблизительно такая же, как и сердечного якоря, конечные листы сваривают на точечную сварку (рис. 3.14).
Рис. 3.14. Пластина главного полюса
У машин с компенсационной обмоткой на главных полюсах выполнены пазы для её укладки.
Главные полюса крепятся к остову и удерживают обмотку возбуждения.
Вид главного полюса показан на рис. 3.15.
Рис. 3.15. Вид главного полюса
В тяговых двигателях катушки главных полюсов выполняют из шинной прямоугольной меди в основном наматываемую на ребро.
Межвитковую изоляцию выполняют в зависимости от необходимого класса изоляции F или Н. Есть некоторые отклонения при выполнении катушек главных полюсов двигателей последовательного и независимого возбуждения. У последних обмотка многовитковая, а ток в 3…5 раз меньше, чем ток якоря.
Соединительные кабели повышенной нагревостойкости.
Компенсационные катушки изготавливают отдельно и готовые секции вкладывают в пазы главных полюсов.
Катушки обмоток возбуждения производят тремя способами:
- в моноблочном исполнении;
- с монолитной изоляцией;
- с немонолитной изоляцией.
В первом случае катушку вместе с главным полюсом заливают компаундом и сушат в печах F.
Во втором случае катушку после компаунда сушат отдельно. В немонолитном исполнении катушку пропитывают термопластичным компаундом.
Для улучшения крепления катушки между ней и полюсом вставляют волнообразную прокладку, которая сжимает катушку. Крепление главных полюсов к остову осуществляется болтами с пружинными шайбами.
Добавочные полюса устанавливаются между главными полюсами и служат для улучшения условий коммутации.
В современных тяговых двигателях пульсирующего тока сердечники выполняют набором из листов электротехнической стали.
Для двигателей постоянного тока сердечники выполняют цельными из стального проката. Иногда между остовом и сердечником добавочного полюса делают диамагнитную прокладку.
Катушка добавочных полюсов наматывается на узкое ребро. Изоляция витков и катушки в целом аналогична катушке главных полюсов. Внешний вид добавочного полюса показан на рис. 3.16.
Рис. 3.16. Дополнительный полюс тягового двигателя
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 32; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!