- •1. Передача мощности на тепловозах. Назначение, передачи с постоянным и переменным передаточным отношением, коэффициент кратности изменения передаточного отношения.
- •24. Регулирование тяговых электродвигателей: назначение, способы регулирования, электромеханические характеристики при полном и ослабленном поле. Коэффициент ослабления поля.
- •Регулирование тэд.
- •2.Выбор типа передачи и схемы соединений тяговых электродвигателей.
- •25.Краткий исторический обзор электрических передач, современное состояние, перспективы развития.
- •5.Построение тяговой характеристики тепловоза по характеристикам тяговых электродвигателей
- •3.Регулирование тяговых электродвигателей переключением схем их соединения пример реализации, характеристики.
- •26.Построение разгонных характеристик тепловоза. Выбор точек переключения режимов работы тэд.
- •4.Процессы, происходящие в электрической передаче при движении тепловоза с поездом по перегону; основные требования, предъявляемые к передачам мощности.
- •27. Способы реализации ослабления магнитного потока тэд,
- •28. Электрическая передача мощности; разновидности, устройство, размещение на тепловозе.
- •6.Различные схемы возбуждения тягового генератора на тепловозах (необходимость, принципы их работы, характеристики).
- •29. Методика расчета зубчатой передачи
- •Vamax - максимально допустимая окружная скорость якоря, м/с;
- •7. Разновидности передач мощности тепловозов (устройство, характеристики, область применения)
- •30. Регулирование мощности дгу; назначение, необходимость, способы, характеристики. Понятие об экстремальном регулировании.
- •8.Конструкция и принцип работы тг постоянного тока.
- •31.Обоснование основных зависимостей, влияющих на массу и габариты тяговых электрических машин тепловоза.
- •9.Регулирование дизель-генератора. Саморегулирование. Хар-ки совместной работы дизель-генератора при саморегулировании.
- •32.Конструкция и принцип работы стг
- •10.Определение основных расчетных параметров тэд
- •33.Автоматическое регулирование дизель-генератора; общие принципы построения сарг,разновидности.
- •34.Основные величины, характеризующие энергетическое состояние элементов передачи.
- •35.Устройство возбудителя с продольно-расщепленными полюсами.
- •13. Регулирование тягового генератора тепловоза, Цель регулирования, Внешняя характеристика генератора. Коэффициент регулирования.
- •36.Схема возбуждения с магнитным усилителем и селективным узлом; устройство, принцип работы, характеристики,
- •14.Назначение и устройство возбудителей постоянного тока.
- •15.Всережимный объединенный регулятор мощности; назначение, разновидности, устройство, принцип работы, характеристики.
- •38. Назначение и устройство возбудителя переменного тока
- •16. Схемы возбуждения с возбудителями, имеющими расщепленные полюсы; общая характеристика, разновидности; устройство, принцип работы, характеристики.
- •39. Электрические передачи перменно-постоянного тока; устройство, принцип работы, преимущества и недостатки характеристики.
- •17. Назначение и устройство вспомогательных генераторов тепловозов.
- •40. Регулирование мощности тг с помощью возбудителей, имеющих продольно расщепленные полюса.
- •18. Электромеханические характеристики при полном и ослабленном полях, методы их построения.
- •41.Назначение и устройство вспомогательных электрических машин тепловозов
- •20.Кислотные аккумуляторные батареи: назначение, устройство, принцип работы, характеристики.
- •4 3. Регулирование мощности тягового генератора с помощью магнитного усилителя селективного узла.
- •21. Построение внешней характеристики тягового генератора.
- •44. Щелочные аккумуляторные батареи: назначение, устройство, принцип работы, характеристики.
- •45. Проектирование электрической передачи. Цель, исходные данные. Выбор расчетных силы тяги и скорости тепловоза.
- •46. Общие принципы и методика проектирования электрической передачи мощности.
- •48. Определение основных размеров тяговых электрических машин.
- •47. Электрическое торможение: преимущества и недостатки; тормозные характеристики и их ограничения.
32.Конструкция и принцип работы стг
СГ-состоит из статора-неподвижная часть, в пазах статора трехфазной обмотки. В СГ подключена по схеме звезда, ротар имеет обмотку возбуждения питаемый постоянным токам. Ротар может быть двух типов 1) неявнополюсный(3000 об/мин) 2) явнополюсный(0-1500). Если возбужденный ротар прывести во вращение спомащю приводной машины, то поток будет пересекать обмотки возбуждения и будет возводится ‘эдс Е=4,44fw1k01ф
При подключении нагрузки получим ток I1
10.Определение основных расчетных параметров тэд
Приведенный объём якоря равен
где Da диаметр якоря генератора, м; La длина якоря, м;
– расчётный коэффициент полюсного перекрытия, = 0,67 [1];
А линейная нагрузка якоря; В – магнитная индукция в воздушном зазоре,
Длина сердечника якоря, см
Максимально возможный диаметр якоря
где КD коэф-т пропорциональности принимаем; do диаметр полого вала,
Выбираем нормализованную величину диаметра якоря, обеспечивающую минимальные отходы при штамповке листов железа якоря, а также вписывание двигателя в габариты.
Минимальное напряжение и ток генератора
Напряжение и ток на длительном режиме
Расчётная сила тяги определяется из условия реализации для тепловозов коэффициентов тяги на расчётном подъёме: Fкр=Pсцкр ,
Скорость
тепловоза на расчетном подъеме
определяется по формуле
33.Автоматическое регулирование дизель-генератора; общие принципы построения сарг,разновидности.
Говоря о принципах автоматического управления и регулирования, следует остановиться на понятии саморегулирования, под которым понимается свойство объекта управления приходить к новому устойчивому состоянию при изменении величины возмущающего или управляющего воздействия без участия управляющего устройства (регулятора).
Классическим примером саморегулирования служит движение поезда. Возмущающим воздействием здесь является сила сопротивления движению, управляющим воздействием — сила тяги, которая тем больше, чем выше позиция контроллера. При равенстве силы сопротивления и силы тяги поезд движется с равномерной скоростью, т. е. находится в устойчивом состоянии. При уменьшении сил сопротивления или увеличении силы тяги установившаяся равномерная скорость поезда возрастает, при увеличении сил сопротивления или уменьшении силы тяги -- падает; другими словами, возникает новое устойчивое состояние.
При работе дизеля по внешней характеристике (когда подача топлива достигла максимальной и регулятор частоты вращения не работает) увеличение момента сопротивления со стороны тягового генератора и вспомогательной нагрузки приводит к снижению частоты вращения вала дизель-генератора и, наоборот, уменьшение сопротивления — к увеличению частоты вращения. Это также пример саморегулирования.
11.Конструкция и принцип работы тягового электродвигателя.
Тяговый электродвигатель представляет собой электрическую машину постоянного тока последовательного возбуждения с добавочными полюсами. Тяговый электродвигатель рассчитан на реверсивную работу.
Магнитный поток главных полюсов, взаимодействуя с током якорной обмотки, создает на валу якоря тягового электродвигателя вращающий момент, передаваемый через редуктор колесной паре. Добавочные полюсы служат для создания коммутирующего магнитного потока, способствующего обеспечению коммутации якорной обмотки без подгара коллекторных пластин и щеток. Для обеспечения широкого диапазона изменения частоты вращения вала якоря тягового электродвигателя в схеме тепловоза предусмотрены две ступени ослабления магнитного потока главных полюсов и гиперболическая форма внешней характеристики тягового генератора.
В отличие от обычных электрических машин постоянного тока тяговый электродвигатель имеет конструктивные особенности, связанные со специфическими условиями работы и монтажом его на тепловозе (габаритные размеры и форма из-за необходимости вписывания в пространство, ограниченное шириной колеи и диаметром колеса тепловоза и типом подвески электродвигателя; вибрация и удары на стыках рельсов, воздействие снега, дождя, пыли; температурный интервал окружающей срды от —50 до +40 °С). Вентиляция независимая, осевая, принудительная от вентилятора, приводимого валом дизеля через редуктор, вход охлаждающего воздуха в электродвигатель со стороны коллектора.
Тяговый электродвигатель состоит из следующих основных сборочных единиц: магнитной системы, якоря, подшипниковых узлов, моторно-осевых подшипников, щеткодержателей.
Магнитная система — элемент магнитопровода и конструктивный каркас тягового электродвигателя — состоит из остова 10, моноблоков главных и
добавочных полюсов, межкатушечных соединений, выводных проводов и кронштейнов для крепления щеткодержателей.
Остов восьмигранной формы отлит из стали с небольшим содержанием углерода. В остов выполнены расточки поверхностей под установку подшипниковых щитов и моторно-осевых подшипников. Остов имеет выступы для размещения пружинной подвески на тележке тепловоза, вентиляционные люки для входа и выхода охлаждающего воздуха и доступа к внутренним поверхностям электродвигателя при осмотрах и ремонтах.
Главные и добавочные полюсы состоят из сердечников и катушек, соединенных в единый моноблок с помощью эпоксидного компаунда, что исключает возможность перемещения катушки относительно полюса при вибрации и предотвращает перетирание изоляции.
Сердечники главных полюсов набраны из стальных листов, стянутых заклепками и стальным стержнем с отверстиями с резьбой для болтового крепления.
Сердечники добавочных полюсов выполнены из стального проката с отверстиями для болтового крепления и уголками из немагнитного материала, соединенными с сердечником с помощью заклепок. Уголки служат опорой для катушки. Между сердечником добавочного полюса и остовом установлена прокладка из немагнитного материала, которая является неотъемлемой частью магнитной цепи электродвигателя.
Катушки главных и добавочных полюсов изготовлены из медной шины. Намотка катушек главных полюсов производится плашмя, добавочных — на ребро. Изоляция катушек главных и добавочных полюсов — из стеклосодержащих материалов и эпоксидного компаунда класса F, допускающая перегрев до 155 °С.
Соединения между главными полюсами набраны из гибких шин и имеют, двусторонний обхват выводов, между добавочными полюсами — специальным проводом. Соединительные шины и провода для уменьшения нагрузки на выводы катушек прикреплены к остову через резиновые амортизаторы.
Якорь электродвигателя состоит из вала, передней и задней нажимных шайб, пакета листов якоря, коллектора , уравнительных соединений и катушек якорных. Вал предназначен для передачи вращающего момента и монтажа элементов якоря, изготовлен из легированной стали с большими радиусами переходов от одного диаметра к другому для снятия концентрации напряжения и конусным концом вала под посадку шестерни тягового редуктора. На конусном конце вала предусмотрены отверстия для обеспечения маслосъема шестерни. Нажимные шайбы изготовлены из стальных отливок и, кроме того, выполняют роль обмотко-держателей. Пакет листов якоря выполнен из электротехнической стали. Листы имеют пазы для размещения якорных катушек и вентиляционные отверстия. После штамповки листы дважды покрывают изоляционным лаком; с обеих сторон.
Коллектор 2 арочного типа состоит из конуса, втулки, манжет, цилиндра, комплекта коллекторных пластин и миканитовых прокладок, болтов, соединяющих конус и втулку. Конус и болты изготовлены из легированной стали. Втулка из стального литья. Манжеты изготовлены из миканита, цилиндр — из фторопластовой пленки. Коллекторные пластины изготовлены из профильной меди с присадкой кадмия либо серебра, что обеспечивает повышенную стойкость к истиранию. Пластины изолированы друг от друга миканитовыми прокладками, а от корпуса — миканитовыми манжетами и фторопластовым цилиндром. Для обеспечения нормальной работы щеток и исключения перекрытия по поверхности в готовом якоре миканитовые прокладки фрезеруют на глубину до 1,5 мм.
Уравнительные соединения представляют собой катушки из неизолированной медной проволоки и предназначены для исключения или уменьшения влияния уравнительных токов в якорной обмотке, изолируются стеклосодер-жащей лентой на основе эпоксидного компаунда. Якорные катушки изготовлены из изолированного провода. Изоляция якоря выполнена на основе стеклосбдержащих материалов и эпоксидных смол.
Обмотки якоря соединены с коллектором пайкой серебросодержащим припоем или сваркой неплавящимся электродом в среде инертного газа.. Пропитка якоря вакуум-нагнетательная в лаке на эпоксидной основе. От центробежных усилий обмотка якоря удерживается с помощью клиньев в пазовой части и стеклобандажной лентой в лобовых частях.
Якорь проходит динамическую балансировку с устранением дисбаланса специальными грузами, располагаемыми в кольцевых пазах с обеих сторон якоря. Якорь окрашен электроизоляционной эмалью горячей сушки. Класс нагревостойкости обмотки якоря F и допускает перегрев до 140 °С, как вращающаяся обмотка по ГОСТ 2582—81.
Подшипниковые узлы состоят из массивных етальных литых щитов роликовых подшипников, наружных и внутренних крышек с лабиринтными аэродинамическими уплотнениями. Для подшипников применяется консистентная смазка типа ЖРО, обеспечивающая работоспособность узла во всех климатических зонах. Подшипниковые узлы снабжены трубками /для добавления смазки в эксплуатации и камерами сброса отработанной смазки.
Моторно-осевые подшипники обеспечивают вращение оси колесной пары и являются элементом подвески тягового электродвигателя. Конструкция моторно-осевых подшипников рассмотрена при описании тележки тепловоза.
Корпус щеткодержателя литой, латунный. Нажатие на щетки осуществляется пружинами. Имеется устройство для регулировки нажатия, приспособление для фиксации пружины- в поднятом положении. От корпуса щеткодержатель изолирован пальцами с фторопластовыми цилиндрами
