УСЛОВИЯ РАБОТЫ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Значительное влияние на работу двигателя оказывают нагрузки.
Условия эксплуатации таковы, что ток тягового двигателя ежеминутно меняется, также меняется и частота вращения. При этом и тот и другой показатель могут, как длительное время сохранять постоянство значений, так и резко изменяться (рис. 1.1).
Рис. 4.1. Пример формы тока и частоты вращения двигателя электровоза в процессе эксплуатации
У электропоездов токовые нагрузки более стабильны (рис. 4.2) и из-за сравнительно больших режимов выбега в целом двигатели электропоездов перегреваются меньше.
Сложная работа двигателей и по напряжению. Изменение напряжения по ГОСТ 6962–75 может заключаться в следующих пределах:
- постоянный ток 2000…4000 В;
- переменный ток 19 000…29 000 В.
Сложны и климатические условия работы тяговых двигателей. По ГОСТ 2582–81 двигатели должны работать от +40 до –60 С. Такие резкие перепады температур могут привести к износу изоляции, её быстрому ста- рению и т. д.
Рис. 4.2. Пример формы тока и частоты вращения двигателя электропоезда в процессе эксплуатации
В настоящее время в основном используются 3 класса изоляции (В; F; Н) с различным превышением температуры. Говоря о воздействиях на тяговый двигатель, нельзя не остановиться на динамических воздействиях.
В соответствие с ГОСТ 2582–81 электрические машины должны быть рассчитаны на работу в условиях вибрации и ударов, достигающих ускорения 150 м/с2. Результирующее ускорение для различных видов подвешивания составляет:
- опорно-осевое – 212 м/с2;
- опорно-рамное – 30 м/с2.
|
|
Все эти удары, естественно, сказываются и на креплении деталей двигателя, и на качестве токосъема.
Тяговые двигатели должны быть защищены от воздействия пыли и грязи. Исполнение тяговых двигателей занимает промежуточное положение между закрытым и защищенным исполнениями, они закрыты от соприкосновения с электрическими частями, но не защищены от влаги и пыли.
Однако несмотря на сложные условия эксплуатации, в последние годы удалось повысить надежность тяговых двигателей и увеличить их межремонтные пробеги. Это получено за счет:
- разработки и внедрения компенсационной обмотки;
- повышения технологического уровня производства; применения электротехнической стали, 2212 вместо стали 1312 (это позволило уменьшить массу);
- использования стекло-слюдинитовой ленты вместо миколенты, что позволило повысить электрическую прочность, влагостойкость и механическую стойкость.
Увеличить показатели позволили следующие меры:
- совершенствование механических элементов конструкции (подшипниковые щиты, межкатушечные соединения);
- совершенствование изоляционных конструкций и материалов.
|
|
5. ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ,
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЯХ
Проводниковые материалы. В качестве проводникового материала используют, как правило, медь. Для изготовления обмоток применяют проволоку, ленту и медные шины.
Используют следующие типы проводов:
для класса нагревостойкости В и F
для класса нагревостойкости Н
Цифры 1, 2, 3 соответствуют толщине изоляции 0,23; 0,3; 8,35.
Для изготовления коллекторов используется медь с присадкой серебра или кадмия. Это обеспечивает качество коммутации за счет образующейся пленки.
Магнитные материалы. Как уже ранее говорилось, магнитопроводы изготавливают из стального литья, электротехнической и листовой стали.
Электротехническая сталь марок 2212, 2213, 2214.
Характеристики этих сталей – толщина 0,5 мм, при индукции 1,5 Тл и частоте перемагничивания 50 Гц потери составляют:
- сталь 2212 – 5 Вт/кг;
- сталь 2213 – 4,5 Вт/кг;
- сталь 2213 – 4 Вт/кг.
Обычно до или после штамповки сталь покрывают электроизоляционными материалами.
Электрическая изоляция. В предыдущих разделах упоминалось о трех классах изоляции В, Н, F; они разделены по нагревостойкости (табл. 5.1).
Таблица 5.1. Характеристика классов изоляции
|
|
Класс изоляции | В | F | Н |
Температура обмотки | 120/130 | 140/155 | 160/180 |
Температура коллектора | 95 | 95 | 105 |
Нормирование осуществляется для неподвижных обмоток, подвижных обмоток (обмотки якоря) и коллектора. Изоляционные материалы приведены в табл. 5.2.
Таблица 5.2. Электроизоляционные материалы для систем изоляции тяговых электродвигателей
ЯКОРНАЯ ОБМОТКА
Тип изоляции | Класс нагревостойкости В, F | Класс нагревостойкости Н |
Витковая изоляция | ЛСЭК-5-ТПл ЛСК-110-ТПл ЛСЭП-934-ТПл Элмикатерм 524019 | Провод ПСДКТ Провод ППИПК-2 ПМ-40 |
Корпусная изоляция катушек | ЛСЭК-5-ТПл ЛСК-110-ТПл Элмикатерм 524019 ЛСЭП-934-ТПл ЛСУ ЛСМ | ЛСПМ ЛСК-СС ЛИКО-ТТ |
Пазовая изоляция: – пазовая коробка – клин пазовый | Изофлекс 191 Синтофлекс 515 Синтофлекс 616 СТЭФ | Имидофлекс 292 Синтофлекс 818 СТ-ЭТФ |
Межламельная изоляция коллектора | КИФЭ, КИФЭ-А Элмикапласт 1440 | КИФЭ-Н, КИФК Элмикапласт 1440 |
Коллекторные манжеты | Элмикаформ 323 Пл | Элмикаформ 325, 325 ПМ, ФИФК-ТПл |
Бандаж | ЛСБЭ-155 | ЛСБЭ-180 |
Межслойная изоляция | Элмика 423 СТЭФ | Элмика 425 |
Пропиточные составы | ФЛ-98, МЛ-92, ПЭ-933 Компаунд эпоксидно-ангидридный Компаунд полиэфирный | КО-916, Компаунд полиэфиримидный |
СТАТОРНАЯ ОБМОТКА: Катушки главного и добавочного полюсов
|
|
Тип изоляции | Класс нагревостойкости В, F | Класс нагревостойкости Н |
Витковая изоляция | Элмикафлекс 4430 Элмикафлекс 44309 П-АКН | Элмикафлекс 4450 Элмикафлекс 44509 П-АКН |
Корпусная изоляция | ЛСК-110-ТПл ЛСЭК-5-ТПл Элмикатерм 524019 ЛСКН-160-ТТ (для технологии вакуум- нагнетательной пропитки) | ЛСПМ ЛСК-СС ЛИКО-ТТ |
СТАТОРНАЯ ОБМОТКА: Компенсационная катушка
Тип изоляции | Класс нагревостойкости В, F | Класс нагревостойкости Н |
Витковая изоляция | ЛСК-110-ТПл ЛСЭК-5-ТПл Элмикатерм 524019 | ПМ-40 |
Корпусная изоляция | ЛСК-110-ТПл ЛСЭК-5-ТПл Элмикатерм 524019 | ПМ-4040 |
Пазовая изоляция | Изофлекс 191 Синтофлекс 515 Синтофлекс 616 | Имидофлекс 292 Синтофлекс 818 |
Синтофлекс представляет собой двухслойную или многослойную композицию, состоящую из полиэфирной пленки и полиэфирной бумаги, пропитанную смолой со стороны бумаги. Он применяется для пазовой изоляции, крышки-клина, межслойная изоляция низковольтных электрических машин в системе изоляции класса нагревостойкости В (130 °С). В сочетании с более нагревостойкими пропиточными составами допускается применение с длительно допустимой рабочей температурой 155°С. Ресурс работы 30 000 ч.
МЛ, ФЛ – лаки на основе модифицированного глифталя с различными свойствами в зависимости от марки.
Имидофлекс – изоляционный материал, основа которого полиамидная пленка, стеклоткань, эпоксидно-каучуковый состав.
К классу В относятся материалы на основе слюдинитов и эпоксидно-полиэфирных компаундов.
Обычная маркировка ЛСК-110-СПл:
К классу F относятся ленты на основе эпоксидно-полиэфирного лака ЭП-934. Сама лента слюдинитовая.
К классу Н относится асбестная бумага толщиной от 0,2 до 1 мм, миканиты, полиамидная пленка.
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 43; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!