Электрические двигатели троллейбуса

Тяговый двигатель ДК 210А-3

Внещний вид электродвигателя

Составные части электродвигателя ДК-210А-3

         1 — щит подшипника; 2 — коллектор; 3 — корпус; 4 — добавочный полюс; 5 — якорь; 6 — якорные катушки; 7 — катушка добавочного полюса; 8 — вентилятор; 9 — щит; 10 — крышка; 11 — вал; 12 — подшипник; 13 — главный полюс; 14 — катушка главного полюса; 15 — сердечник; 16 — гайка коллектора; 17 — втулка коллектора, 18 — подшипник; 19 — вентиляционный патрубок; 20 — крышка подшипника; 21 — коллекторный стакан; 22 — прижим щеткодержателя; 23 — пластина крепления щеткодержателя.

Чертеж электродвигателя

         1 — паз якоря; 2, 4, 26, 27 — подшипниковые крышки; 3 — роликовый подшипник; 5 — кольцевая гайка; 6 — кронштейн щеткодержателя; 7 — вентиляционный патрубок; 8, 24 — подшипниковые щиты; 9, 14, 22 — прижимная шайба; 10 — прокладка; 11 — коллекторная втулка; 12 — обойма щеткодержателя; 13 — коллекторная пластина; 15 — крышка люка; 16 — корпус; 17, 18 — катушки главного полюса; 19 — шпилька; 20 — обмотка якоря; 21 — пакет якоря; 23 — вентиляционные окна; 25 — вентилятор; 28 — шарикоподшипник; 29 — замки крышек люков; 30 — сердечник добавочного полюса; 31 — катушка добавочного полюса; 32 — сердечник главного полюса.

Схема электрических соединений

Описание электродвигателя

Тяговый двигатель ДК-210А-3 состоит из следующих основных частей: корпуса, главных и дополнительных полюсов, якоря, щеткодержателей со щетками, подшипниковых щитов и вентилятора.

Корпус 16 служит основным магнитопроводом тягового двигателя. Он отлит из специальной стали, обладающей высокой магнитной проницаемостью. Корпус цилиндрической формы по внутреннему диаметру имеет расточку для установки главных и дополнительных полюсов. Главные полюса расположены под углом 45° к горизонтали, дополнительные имеют горизонтально-вертикальное расположение.

Для осмотра коллектора и щеткодержателей в корпусе предусмотрены четыре люка, которые закрываются двумя крышками 15 с уплотнением из губчатой резины. С противоположной стороны по окружности расположены шесть прямоугольных вентиляционных окон 23, защищенных по контуру стальным проволочным заграждением. Для выводных концов обмотки якоря и полюсов в корпусе служат шесть отверстий, армируемых резиновыми втулками. Внутри корпус, за исключением мест под посадку полюса, покрыт серой электроэмалью, снаружи — черным битумным лаком для предохранения от коррозии.

Главный полюс двигателя предназначен для создания основного магнитного поля, которое, взаимодействуя с током, проходящим по проводникам обмотки якоря, приводит якорь во вращение.

Главный полюс состоит из сердечника и катушки. Сердечник 32 набирается из отдельных штампованных стальных листов толщиной 1,5 мм, спрессованных и стянутых заклепочными стержнями. Катушка главного полюса состоит из двух обмоток: последовательной 18 и параллельной 17.

Магнитный поток последовательной обмотки возбуждения зависит от нагрузки двигателя. С увеличением сопротивления движению троллейбуса (например, на тяжелом профиле пути) двигатель будет потреблять из контактной сети больший ток. При этом увеличится магнитный поток, создаваемый последовательной обмоткой возбуждения, и возрастет вращающий момент двигателя, а скорость движения троллейбуса автоматически снизится.

Магнитный поток параллельной обмотки возбуждения зависит только от тока возбуждения. Изменяя ток в параллельной цепи двигателя, а следовательно, магнитный поток параллельной обмотки возбуждения, можно регулировать в широких пределах частоту вращения якоря двигателя в тяговом режиме и тормозное усилие при электрическом торможении.

Главные полюса крепятся к корпусу на трех шпильках 19, ввинченных в сердечник полюса. Гайки шпилек залиты специальной замазкой. Обмотки последовательного возбуждения главных полюсов соединены друг с другом последовательно. Выводы концов маркируются С\-С2. Обмотки параллельного возбуждения соединены также последовательно. Выводы концов их маркируются Ш1-Ш2.

Дополнительные полюса предназначены для улучшения коммутации (для уменьшения искрения между щетками и коллектором). Коммутацией называется процесс перехода секции обмотки якоря из одной параллельной ветви в другую, т. е. процесс изменения направления тока в секции якоря.

Ток, проходящий по обмотке якоря, создает собственное магнитное поле, которое взаимодействует с основным магнитным полем двигателя. Воздействие магнитного поля якоря на основное поле двигателя называется реакцией якоря. Реакция якоря нарушает правильную коммутацию, вызывая искрение под щетками. Воздействие реакции якоря, вызывающее искрение на коллекторе, устраняется с помощью дополнительных полюсов, которые размещены между главными полюсами по оси коммутируемых секций, замыкаемых накоротко щетками.

Ширину полюсов выбирают небольшой, чтобы магнитное поле их действовало только в зоне, где происходит коммутация. Чтобы магнитное поле дополнительных полюсов компенсировало э. д. с. реакции якоря при различных нагрузках, обмотку этих полюсов включают последовательно с обмоткой якоря, в результате чего магнитное поле изменяется пропорционально нагрузке.

Сердечник 30 дополнительного полюса представляет собой механически обработанную стальную отливку (сталь 25Л), катушка 31 изготовлена из шинной меди. Катушки дополнительных полюсов соединены друг с другом и с якорем последовательно. Выводы концов маркируются Д1-Д2. Все концы, выходящие из двигателя: C1-С2, Ш1-Ш2, Д1-Д2, выведены в клеммовую (моторовводную) коробку.

Якорь двигателя состоит из вала 1, сердечника 21, обмотки 20 и коллектора 13. Вал якоря изготовлен из катаной углеродистой конструкционной стали 45 (вязкой, высокого механического качества) с последующей термообработкой. Диаметр вала изменяется ступенчато по его длине. Сердечник набирается из отдельных штампованных листов электротехнической стали (слаболегированная прокатанная сталь с небольшим содержанием кремния) толщиной 0,5 мм. Листы покрывают лаком для уменьшения потерь энергии на вихревые токи, возникающие при пересечении якорем магнитного потока. На валу якоря сердечник удерживается шпонкой между двумя нажимными шайбами 14 и 22. Пакет имеет 35 пазов для обмотки якоря и вентиляционные отверстия для охлаждения сердечника якоря воздушным потоком.

Обмотка 20 якоря волновая двухслойная, состоит из 35 катушек. Катушка имеет пять секций, выполненных из шинной меди. Обмотка якоря удерживается в пазах клиньями из стеклотекстолита, а вылетные части — бандажами.

Коллектор двигателя предназначен для распределения тока по обмотке якоря. Коллектор арочного типа, имеет 175 коллекторных пластин, изготовленных из кадмиевой коллекторной меди, обладающей в сравнении с обычной вдвое большей износостойкостыо. Коллекторная пластина 13 (см. рис. 87) состоит из рабочей поверхности, петушка и ласточкина хвоста. Все пластины коллектора зажаты между конусами втулки 11 и шайбы 9 с помощью кольцевой гайки 5. Друг от друга они изолированы мика-нитовыми прокладками, а от втулки и шайбы — миканитовыми конусами и цилиндром. Петушки коллекторных пластин имеют шлицы, в которые запаяны концы обмотки якоря. В каждую пластину запаян конец одной секции и начало другой. Коллекторная втулка на валу якоря сидит на шпонке.

В двигателе четыре щеткодержателя, установленных под углом 45° к горизонтали. Обойма 12 щеткодержателя литая, латунная, крепится к стальному кронштейну 6 на шпильке и фиксируется накладкой 10 с ребристой поверхностью. Накладка прижата к приливу обоймы корончатой гайкой, которая шплинтуется. Поверхность прилива обоймы также ребристая, со сквозной овальной прорезью, что позволяет регулировать установку обоймы. Кронштейн крепится к подшипниковому щиту 8 двигателя двумя шпильками, изолированными от него пластмассовыми и фарфоровыми изоляторами.

В каждом щеткодержателе установлены две щетки марки ЭГ-2Л (или ЭГ-14). К щеткам ток подводится через нажимные пальцы, которые соединены с обоймой, щеткодержателя гибким плоским шунтом. Эти же пальцы создают нажатие щеток на коллектор с помощью спиральных ленточных пружин. Один конец пружины входит в разрез регулировочной втулки, к другому заклепками крепится нажимной палец. Регулировку натяжения пружины осуществляют, поворачивая втулку на валике обоймы. Усилие нажатия пальца на щетку должно быть 2 кгс/мм2. Положение регулировочной втулки зафиксировано шплинтом.

Вентилятор 25 предназначен для создания потока воздуха с целью охлаждения двигателя. Он отлит из силумина и крепится заклепками к стальному фланцу, который сидит на валу якоря на шпонке. Воздух забирается вентилятором через вентиляционный патрубок 7 со стороны коллектора и выбрасывается через вентиляционные окна 23. Вентиляционный люк в патрубке и окна защищены стальными сетками.

Подшипниковые щиты 8 и 24 отлиты из стали. Их ставят с тугой посадкой в расточку корпуса. В средней части щитов установлены подшипники, в которых вращается якорь: со стороны коллектора — цилиндрический радиальный роликовый подшипник 3, со стороны вентилятора — шариковый подшипник 28.

Для якорных подшипников применяют смазку типа 1 -13 жировую, которую закладывают при сборке двигателя. Добавляют смазку после пробега 16-17 тыс. км через отверстия в подшипниковых крышках 2 и 27, закрываемых болтовыми пробками.

Краткие характеристики двигателя

Как вам статья?