02.11.2020 15 група Тема: Електричні машини змінного струму ВЛ80Т

 1. Асинхронні елктродвигуни АЕ 92-4

Для приводу головних компресорів і відцентрових вентиляторів електровозів ВЛ40, ВЛ60 та ВЛ80 використано асинхронний, трифазний електродвигун з короткозамкненим ротором АЭ92-402 номінальною напругою 380 В при з’єднанні фаз обмотки зіркою. Номінальна потужність двигуна — 40 кВт, номінальний струм — 90 А, частота обертання ротора — 1425 об/хв. Вага двигуна — 400 кг . Нормальна робота електродвигуна здійснюється від однофазної мережі в системі з розщеплювана фаз або без нього і постійно включеною ємністю при коливанні напруги живлення в інтервалі -280…470 В.

Електродвигун АЭ92-402 відкритого виконання, з горизонтальним встановленням на лапах та самовентиляцією. Електродвигуни виготовляють з одним чи двома вільними кінцями вала. Статор складається зі сталевої звареної станини (25) (рис. 4.37) і закріпленого в ній сердечника (5), на поверхні якого прорізано 48 пазів, набраного зі штампованих ізольованих листів електротехнічної сталі товщиною 0,5 мм. Для заземлення електродвигуна на лапах встановлені сталеві болти з латунними шайбами.

Рис. 4.37 Асинхронний електродвигун з короткозамкненим ротором АЭ-92: 1 — маслопровід; 2 — сітка; 3 — підшипниковий щит; 4 — рим-болт; 5 — статор; 6 — ротор; 7 — секція обмотки статора; 8 — скоба; 9 — гвинт; 10 — бобишка; 11 — кульковий підшипник; 12 — вал ротора, 13 — решітка; 14 — табличка; 15 — роликовий підшипник; 16 -шайба стопорна; 17 — установочна гайка; 18 — шпонка; 19 — циліндричний штифт; 20 — ущільнююче кільце; 21 — лабіринтова кришка; 22 — підшипниковий капсуль; 23 — балансуючий вантаж; 24 — вентилятор; 25 — станина

В пази сердечника статора встановлена обмотка (7). В електродвигуні застосована двошарова петльова обмотка, яка складається з твердих ізольованих просочених секцій, виготовлених із прямокутного мідного проводу. Секції закріплюються в пазах клинами. Обмотка класу «Н» розрахована на максимальну температуру 205 °С. Обмотаний статор піддається триразовому просоченню кремнійорганічним лаком. Після кожного просочення статор піддається гарячому сушінню.

Лобові частини обмотки статора після сушіння покриваються емаллю гарячого сушіння. Виводи обмотки статора виконані гнучким проводом з теплостійкою ізоляцією і закріплені жорстко на ізоляційній панелі в коробці виводів. З’єднання проводів з вивідними кінцями обмотки здійснюється за допомогою шпильок на панелі виводів. Ротор (6) складається із сердечника з короткозамкнутою кліткою і вала (12). Сердечник ротора набраний з листової оксидованої електротехнічної сталі товщиною 0,5 мм.

Пази сердечника залиті алюмінієвим сплавом підвищеного опору. Від осьового переміщення сердечник стопориться спеціальним запірним кільцем, встановленим на валу по гарячій посадці. Підшипники кочення роликовий (15) і кульковий (11) вкладені в капсули і закриті сталевими кришками (21). Капсули кріпляться до підшипникових щитів (3). Внутрішнє кільце роликового підшипника закріплено на валу гайкою (17), а внутрішнє кільце кулькового підшипника закріплено на валу диском в двигуні з одним вільним кінцем вала або гайкою в двигуні з двома вільними кінцями вала.

Капсули і підшипникові кришки постачені фетровими ущільнювальними кільцями (20). Кришки підшипників мають маслопроводи (1) для поповнення підшипникових вузлів змащенням без розбирання електродвигуна. Підшипникові щити (3) сталеві, зварені. Вентилятор двигуна (24) — відцентровий з радіальними лопатками, відлитий з алюмінієвого сплаву.

Сталева маточина вентилятора встановлена на вал (12) по гарячій посадці. Робоче колесо приводного механізму відцентрового вентилятора встановлюється безпосередньо на кожен вільний кінець вала електродвигуна на шпонку (18) і фіксується штифтом (19). З компресором електродвигун з’єднується через редуктор за допомогою еластичної муфти.

2. Фазорозчеплювч НБ 455А

На електровозах змінного струму ВЛ60 та ВЛ80 для перетворення однофазної напруги обмотки власних потреб тягового трансформатора в трифазну систему напруги 380 В використовується асинхронний розщеплювач фаз НБ-455А (рис. 4.34).

Рис. 4.34 Фазорозщеплювач НБ-455А:
1 — підшипниковий щит; 2 — задня кришка підшипника; 3 — підшипник; 4 — передня кришка підшипника; 5 — вал; 6 — шпонка; 7- болт; 8 — воронка; 9 — направляючий циліндр; 10 — провід; 11 — бандажне кільце; 12 — котушка статора; 13 — натискна шайба; 14 — станина; 15 — статор; 16 — рим-болт; 17 — канавка для змащування; 18 — кільце; 19 — ротор, 20 — штуцер; 21 — коробка виводів.

Потужність трифазного навантаження в системі розщеплювана фаз з ємністю 2700 мкФ — 270 кВА, частота струму — 50 Гц, номінальна частота обертання ротора — 430 об/хв, вага — 690 кг. Нормальна робота фазорозщеплювача забезпечується при коливанні напруги живильної мережі в діапазоні 280…460 В.

Фазорозщеплювач являє собою асинхронну електричну машину з короткозамкненим ротором (19) із самовентиляцією (рис. 4.34). Станина (14) розщеплювана фаз чавунна, лита. Підшипникові щити (1) сталеві, зварені. Пакет статора (15) набраний з окремих ізольованих листів електротехнічної сталі товщиною 0,5 мм.

Пази статора напіввідчинені. Обмотку (12) виконано з прямокутного мідного проводу ПСД. Для підвищення вібростійкості лобові частини котушок прикріплені до ізольованих бандажних кілець (11), що закріплені на станині (14). Ротор (19) короткозамкнутий, залитий алюмінієм. Номінальний зазор між статором і ротором 1 мм. Ротор відбалансований динамічно.

На валу (5) встановлені кулькові підшипники (3) — № 76317. Припустиме нагрівання підшипників не більш +80 °С. Для запобігання протікання підшипникових струмів підшипники (3) ізольовані від станини втулкою з формувального міканіту. Конструкція підшипникових вузлів дозволяє додавати

Рис. 4.35 Схема пуску фазорозщеплювача НБ-455А

змащення без їхнього розбирання. На статорі розташовані дві обмотки — рушійна (С1 — С2) і генераторна (СЗ — С4). Рушійна обмотка підключається до обмотки власних потреб тягового трансформатора. Напруги рушійної і генераторної обмоток створюють трифазну систему напруги на виводах С1, С2, СЗ, від яких живляться допоміжні трифазні асинхронні двигуни.

В електровозів ВЛ60 та ВЛ80К на вільний кінець вала встановлено реле контролю обертів, а у ВЛ80Т та ВЛ80С для управління пуском фазорозщеплювача використовується панель пуску. Пуск фазорозщеплювача проводиться без навантаження. Асинхронний пуск здійснюється за допомогою пускового резистора, що включається в генераторну фазу.

При непрацюючому фазорозщеплювачі пускова схема зібрана і контактор К1 замкнутий (рис. 4.35). При подачі напруги на рушійну обмотку ротор фазорозщеплювача починає обертатися. По досягненні частоти обертання 1350 об/хв спрацьовує реле оборотів, відключаючи котушку контактора пуску 119 і розмикаючи його контакти. При цьому фазорозщеплювач працює як однофазний асинхронний двигун на холостому ходу.

Після розгону ротора фазорозщеплювача можна підключити навантаження. При знятті напруги і зниженні частоти обертання нижче 1100 об/хв автоматично підключається пускова схема. Для зменшення пускових струмів і забезпечення необхідних пускових характеристик підключення навантаження повинне проводитись послідовно. Одночасне включення всіх допоміжних машин, які живляться через фазорозщеплювач, не допускається.

3. Електронасос 4ТТ 63-10

Для перекачування трансформаторного масла в системі охолодження силового трансформатора електровозів ВЛ40, ВЛ60, ВЛ80 встановлено електронасос 4ТТ-63/10 (рис. 4.39).
Потужність асинхронного електродвигуна насоса становить 2,2 кВт при напрузі живлення -380 В і струмі 7,5 А. Частота обертання ротора становить — 1410 об/хв, вага — 105 кг. Подача масла — 63 м3/г, напір — 10 м. Робоча температура — 83 °С.

Він допускає короткочасну роботу (протягом 2 г) при температурі масла, що перекачується, 95 °С. Робота електронасоса забезпечується при коливанні напруги живильної мережі в діапазоні -280…460 В, при коефіцієнті асиметрії напруг до 10. Електронасос 4ТТ-63/10 являє собою агрегат, що складається з трифазного асинхронного електродвигуна з короткозамкненим ротором і одноступінчатим відцентровим насосом.

Виконання електронасоса — безсальникове герметичне, цілком виключає витік трансформаторного масла в зовнішнє середовище. Порожнина електронасоса заповнена трансформаторним маслом, що змазує підшипники і відводить тепло, яке виділяється електродвигуном. Герметичність досягнута встановленням гумових ущільнень між всмоктуючим та напірним патрубками, заднім підшипниковим щитом, панеллю затисків і корпусом, а також встановленням ущільнень між шпильками виводів і панеллю затисків.

Корпус насоса (1) (рис. 4.39), всмоктуючий патрубок (20), направляючий апарат (2) відлиті з чавуну. Підшипникові щити (5) — сталеві. У верхній частині корпусу мається відливок для коробки виводів (10), вушко для транспортування і різьбовий отвір (3) для кріплення запірного пристрою. На запірний пристрій встановлюється манометр, за показниками якого визначається правильність напрямку обертання ротора. На напірному фланці корпуса насоса мається отвір для зливу масла і заземлюючий болт.

Електронасос не має опорної плити і кріпиться всмоктуючим і напірним патрубками до трубопроводів. Пакет статора (6) встановлений в сталеву гільзу (23). Гільза статора встановлена в корпусі насоса (1) і застопорена гвинтом, що знаходиться під болтом заземлення коробки виводів. Пакет статора (6) шихтований з листів ізольованої електротехнічної сталі товщиною 0,5 мм, в якому нарізано 36 пазів. Обмотка статора — двошарова петлева, виконана проводом ПСД 1,16 і просочена лаком. Ізоляцією паза служить скломіканит товщиною 0,25 мм і два шари склолакотканини товщиною 0,15 мм.

Лобові частини обмотки ізольовані і покриті емаллю. Пази ротора (17) залиті алюмінієм. Пакет ротора (17) шихтований з листової електротехнічної сталі товщиною 0,5 мм, в пази якого залито алюміній. Ротор відбалансований динамічно. Номінальний зазор між статором і ротором 0,5 мм. Вал електронасоса (15) порожній, обертається в кулькових підшипниках (12) і має консольну частину з боку всмоктувального патрубка, на яку насаджене насосне колесо (крильчатка) (19).

Крильчатка насоса може бути виготовлена з чавуна або бронзи. Насосне колесо встановлено на шпонку (21) і закріплене на валу гайкою (13). Під гайку встановлено запобіжну шайбу, кути якої загнуті по поверхні гайки. Для ущільнення всмоктуючого патрубка на поверхню насосного колеса (19) наклепане текстолітове кільце (4), яке з часом зношення замінюється. Панель затисків (10) виготовлена з пресмаси. На панелі маються шість вивідних затисків (8) для здійснення з’єднань обмоток статора в зірку чи трикутник і один затиск для приєднання заземлення.

Рис. 4.39 Маслопрокачуючий насос 4TT-63/10: 1 — корпус; 2 — направляючий апарат; 3 — пробка; 4 — ущільнююче кільце; 5 — підшипниковий щит; 6 — статор; 7 — коробка виводів; 8 — виводні штирі; 9 — кришка; 10 — панель; 11 — провід; 12 — підшипник; 13 — гайка; 14 — шайба; 15 — вал; 16 -котушечна група; 17 — ротор; 18 — штифт; 19 — робоче колесо; 20 — всмоктуючий патрубок; 21 — шпонка; 22 — заклепка; 23 -сталева гільза

4. Показчик позицій

Для контролю позицій головного контролера електровозів ВЛ40, ВЛ60, ВЛ80 використовують сельсин-датчики та сельсин-приймачі покажчика позицій (рис. 4.42). Це синхронні електричні машини, якорі яких включені зіркою і поєднані між собою. На статори подається напруга живлення — 110 В, частотою 50 Гц.

Рис. 4.42 Схема включення сельсин-датчика та сельсин-приймача — а); сельсин-приймач НС-404 з покажчиком позицій — б): 1 — статор; 2 — обмотка статора; 3 — якір; 4 — обмотка якоря; 5 — стрілка; 7, 8, 9 — деталі покажчика позицій; 6 — вал; 10 — станина; 11 — підшипниковий щит; 12 — шайб

Вал якоря сельсин-датчика з’єднаний з приводним валом головного контролера електровоза, а вал якоря сельсин-приймача зі стрілкою покажчика позицій. Принцип роботи пари машин полягає в тому, що при повертанні вала сельсин-датчика на певний кут, якір його генерує е.р.с., яка передається якорю сельсин-приймача, і його якір повертається на той самий кут.

Написти короткий конспект:

Призначення, Будова, Технічні харктеристики

Визначити по загальній схемі ВЛ80Т розміщення електричних машин

Відео:

https://www.youtube.com/watch?v=8ufJ13V21Vc