Тяговый электродвигатель ЭДП810

4.1.1 Технические характеристики электродвигателя ЭДП810

Технические характеристики электродвигателя ЭДП810 приведены в таблицах 4.1 и 4.2.

Таблица 4.1 – Основные параметры электродвигателя ЭДП810

  Наименование параметра   Единица измерения Режим работы
часовой продолжительный
Мощность на валу кВт
Мощность в тормозном режиме, не более: - при рекуперации - при реостатном торможении   кВт    
Напряжение на выводах В
Ток якоря А
Частота вращения с-1 об / мин 12.5 12.83
КПД % 93,1 93,3
Момент на валу Нм кгм
Охлаждение   Воздушное принудительное
Расход охлаждающего воздуха м3 / с 1,25
Статическое давление воздуха в контрольной точке Па
Возбуждение электродвигателя   Независимое
Ток обмотки возбуждения А -
Номинальный режим работы   часовой по ГОСТ 2582
Сопротивление обмоток при 20оС: - якоря - главных полюсов - добавочных полюсов и компенсационной обмотки Ом     0,0368±0,00368 0,0171±0,00171   0,0325±0,00325
Класс нагревостойкости изоляции обмоток якоря, главных и добавочных полюсов     Н
Масса электродвигателя, не более кг
         

 

Таблица 4.2 - Параметры электродвигателя ЭДП810 в предельном режиме эксплуатации

Наименование параметра Единица измерения Норма
Наибольшее напряжение на выводах В
Наибольшая частота вращения (*) с-1 об / мин
Ток якоря при трогании, не более А
Ток возбуждения при трогании, не более А
Вращающий момент при трогании Нм
(*) – максимальная частота вращения 30 с-1 достигается при токе возбуждения 145 А и токе якоря 410 А.

 

Таблица 4.3 - Основные параметры охлаждения электродвигателя ЭДП810

Расход воздуха через ТЭД, м3 / с Расход воздуха в межполюсных каналах, м3 /с Расход воздуха через каналы якоря, м3 /с Скорость потока в межполюсных каналах, м / с Скорость потока в каналах якоря, м / с
  1,25   0,77   0,48   26,5   20,0

Расходу охлаждающего воздуха через ТЭД 1,25 м3/с соответствует полное давление воздуха на входе - 1760 Па, статическое давление в контрольной точке (в отверстии крышки нижнего коллекторного люка) – 1400 Па.

4.1.2. Конструкция электродвигателя ЭДП810

Электродвигатель представляет собой компенсированную шестиполюсную реверсивную электрическую машину постоянного тока независимого возбуждения и предназначен для привода колесных пар электровозов. Электродвигатель выполнен для опорно-осевой подвески и имеет два свободных конусных конца вала для передачи вращающего момента на ось колесной пары электровоза через зубчатую передачу с передаточным числом 3,4.

 

 

Рисунок 4.6 - Конструкция электродвигателя ЭДП810

Рисунок 4.7 - Внешний вид корпуса электродвигателя ЭДП810

 

Рисунок 4.8 - Внешний вид якоря электродвигателя ЭДП810

Рисунок 4.9 - Схема электрических соединений обмоток электродвигателя ЭДП810

 

 

Таблица 4.4 - Параметры щеточно-коллекторного узла

Наименование параметра Размеры в миллиметрах
Диаметр коллектора
Рабочая длина коллектора
Число коллекторных пластин
Толщина коллекторного миканита 1,1
Число бракетов
Число щеткодержателей в бракете
Число щеток в щеткодержателе
Марка щетки ЭГ61А
Размер щетки (2х10)х40

 

Корпус электродвигателя круглый, сварной конструкции, выполнен из низкоуглеродистой стали. С одной стороны корпуса предусмотрены посадочные поверхности под корпус моторно-осевых подшипников, с противоположной стороны - привалочная поверхность для закрепления электродвигателя на тележке электровоза. Корпус имеет две горловины для установки подшипниковых щитов, внутреннюю цилиндрическую поверхность для установки главных и добавочных полюсов, со стороны коллектора выполнены вентиляционный люк для подачи в электродвигатель охлаждающего воздуха и два смотровых люка (верхний и нижний) для обслуживания коллектора. Корпус одновременно является магнитопроводом.

Якорь электродвигателя состоит из сердечника, нажимных шайб и коллектора, напрессованных на корпус якоря, в который запрессован вал. В эксплуатации, благодаря наличию корпуса, при необходимости ремонта, вал может быть заменен новым. Сердечник якоря набран из листов электротехнической стали марки 2212, толщиной 0,5 мм, с электроизоляционным покрытием, имеет пазы для укладки обмотки и аксиальные вентиляционные каналы.

Обмотка якоря – двухслойная, петлевая, с уравнительными соединениями. Катушки обмотки якоря выполнены из медного обмоточного провода прямоугольного сечения марки ПНТСД, изолированного лентой типа "НОМЕКС", защищенной стеклянными нитями.

Изоляция обмотки выполнена лентой "Элмикатерм-529029", представляющей собой композицию из слюдяной бумаги, электроизоляционной ткани и полиамидной пленки, пропитанных компаундом "Элпласт-180ИД". Вакуум - нагнетательная пропитка якоря в компаунде "Элпласт-180ИД" обеспечивает в композиции с корпусной изоляцией класс нагревостойкости "Н".

Коллектор набран из медных коллекторных пластин с присадкой кадмия, стянутых в комплект с помощью конуса и втулки коллекторными болтами.

Вал с двумя свободными конусными концами для посадки шестерен редукторов зубчатой передачи, в торцах которых выполнены отверстия для маслосъема шестерни выполнен из легированной стали

Сердечники главных полюсов – шихтованные и крепятся к корпусу с помощью проходных болтов и стержней. На сердечниках установлены катушки независимого возбуждения из прямоугольного провода. Вакуум - нагнетательная пропитка в компаунде типа "Элпласт -180ИД" обеспечивает в композиции с корпусной изоляцией на базе слюдинитовых лент класс нагревостойкости "Н".

Сердечники добавочных полюсов выполнены из полосовой стали и крепятся к остову проходными болтами. На сердечниках установлены катушки, намотанные из шинной меди на ребро. Катушки с сердечниками выполнены в виде моноблока с вакуум-нагнетательной пропиткой в компаунде типа "Элпласт-180ИД", обеспечивающей в композиции с корпусной изоляцией на базе слюдинитовых лент класс нагревостойкости "Н".

Катушки компенсационной обмотки выполнены из медного провода прямоугольного сечения, изолированного пропитанной электроизоляционной лентой типа "Элмикатерм-529029", и установлены в пазы сердечников главных полюсов, класс нагревостойкости катушек "Н".

В корпус запрессованы два подшипниковых щита с роликовыми подшипниками качения типа НО-42330. Смазка подшипников консистентная типа "Буксол".

В подшипниковом щите со стороны противоположной коллектору имеются отверстия для выхода охлаждающего воздуха из якоря. На внутренней поверхности подшипникового щита со стороны коллектора закреплена траверса с шестью щеткодержателями, допускающая поворот на 360 градусов и обеспечивающая осмотр и обслуживание каждого щеткодержателя через нижний люк корпуса.

Модуль охлаждения ТЭД

4.2.1 Конструктивные особенности модуля охлаждения ТЭД

Для охлаждения тяговых электродвигателей (ТЭД) на электровозе 2ЭС6 принят индивидуальный принцип охлаждения. Каждый вентилятор нагнетает воздух по воздуховодам к электродвигателям одной тележки. Часть воздуха, отводимая из воздуховодов, предназначена для вентиляции кузова.

Модуль охлаждения тяговых двигателей входит в систему охлаждения электровоза 2ЭС6, состоящую из воздухозаборных жалюзи, расположенных в верхней части кузова, устройства фильтрации от пыли, воды и снега, забираемого на охлаждение воздуха, а также осевого вентилятора. На выходе воздуха из осевого вентилятора установлен раздающий диффузор и воздуховод. После диффузора воздух подается к тяговым двигателям через участок гибкого гофрированного воздуховода между кузовом и тележкой.

Основные параметры модуля охлаждения:

- тип осевого вентилятора ТЭД М5527.00.00СБ;

- производительность вентилятора, не менее 12000 м3/ч;

- диапазон регулирования производительности от 30 до 100%;

- напор вентилятора, не менее 3000 Па;

- расход воздуха для наддува машинного помещения, не менее 1800 м3/час;

- суммарное сопротивление входного диффузора и воздушного фильтра 600Па;

- эффективность очистки воздуха фильтром от пыли, влаги и снега на номинальном режиме, не менее 80%;

- температура окружающей среды от -50 до +60 град С;

- температура охлаждающего воздуха от -50 до +45 град С;

- модуль охлаждения должен сохранять работоспособность при выпадении инея с последующим оттаиванием;

- модуль охлаждения в части воздействия механических факторов внешней среды должен соответствовать группе условий эксплуатации М25 по ГОСТ 17516.1.

4.2.2 Электродвигатель привода вентилятора

В приводе вентилятора модуля охлаждения ТЭД применен электродвигатель повышенной надежности, асинхронный, трехфазный с короткозамкнутым ротором типа рДМ 180 М2 ТУ 16-96 ЖАЕИ.525622.001ТУ, у которого следующие основные технические данные:

- номинальная мощность 22,0 кВт;

- напряжение питания ~380 В;

- частота 50 Гц;

- синхронная частота вращения 3000 об/мин;

- номинальное скольжение 1,4 %;

- номинальный фазный ток статора 50 А;

- коэффициент мощности 0,74;

- кпд 90 %;

- кратность пускового тока 8,0;

- соединение фаз – звезда;

- режим работы S1;

- класс изоляции Н;

- степень защиты двигателя от внешней среды IP44;

- масса электродвигателя 189 кг.

4.2.3 Мультициклонные воздушные фильтры модуля охлаждения ТЭД

На секцию электровоза устанавливается два модуля фильтра воздушного. Назначение – очистка наружного воздуха, подаваемого для охлаждения электрических машин, от пыли, влаги и снега.

Воздухоочистители инерционного действия мультициклонного типа удовлетворяют всем современным требованиям по эффективности очистки, долговечности, надежности и отсутствия частого обслуживания, за счет непрерывной их самоочистки.

Основным элементом самоочищающего фильтра является циклонный прямоточный воздухоочиститель, состоящий из аэродинамического завихрителя, цилиндрического корпуса и приемного патрубка для выхода чистого воздуха.

Аэродинамический колпачковый завихритель, см. рис. 3.10, состоящий из шести клиновидных лопастей, создает закрученный поток загрязненного воздуха высокой скорости. Движущийся по цилиндрическому корпусу воздушный вихрь приводит в движение частицы пыли и влаги, на которые действуют центробежные силы, отбрасывающие их к стенам. Сконцентрированные на периферии частицы загрязнений выбрасываются через щелевые проточки в конце трубной части корпуса, а чистый воздух (90% основного потока) выходит через приемный патрубок потребителю.

Частицы пыли с 10% воздуха, ударяя по стенкам трубы, являются автоматическим очистителем циклона. Благодаря сомоочищающему действию пыли предотвращается ее скопление в выпускных проточках и засорение выхлопного тракта фильтра.

 
Рисунок 4.10 - Улиточный завихритель воздушного фильтра

Фильтрующие циклонные элементы объединяются в блоки, которые устанавливаются на пути воздушного потока. Внутри блока имеется свободное пространство для сбора и отвода воздуха с пылью с помощью отсасывающего вентилятора.

На секцию устанавливается два модуля № 1 и № 2.

Техническая характеристика модуля:

- количество циклонных блоков, шт. – 4;

- общее количество циклонов, шт. – 300;

- номинальный расход воздуха, м3/час – 12000;

- воздушное сопротивление, не более, Па – 600;

- эффективность очистки воздуха при номинальном расходе, не менее,% - 80;

- тип вентилятора отсоса – центробежный В-Ц14-46-2-01А;

- производительность, не менее, м3/час – 810;

- количество отсасывающих вентиляторов, шт. – 2;

4.2.4 Электродвигатель привода отсасывающего вентилятора воздушных фильтров.

Электродвигатель привода отсасывающего вентилятора – асинхронный, трехфазный, с короткозамкнутым ротором типа STg71-2A (АИР71А2), мощностью 0,75 кВт, номинальной частотой вращения 2800 об/мин, номинальное напряжение 220/380 В, номинальный ток 3,39/1,96 А, частота 50 Гц, коэффициент мощности = 0,86, КПД = 68 %, режим работы - S1, изоляция F, исполнение IP54.