4.7 Станина

Більшість сучасних великих тягових двигунів із числом полюсів 2р=4 будують з восьмигранною станиною. Така форма станини дає можливості найбільш ощадливого розміщення полюсної системи й дозволяє мати більший діаметр якоря. Для машин з числом полюсів 2р=6 і більше застосування багатогранної станини вже не дає практично виграшу в просторі, тому такі машини будують із круглими станинами. З міркуваннь технологічного порядку ряд чотириполюсних машин будують також з круглими станинами (рис. 37). При незалежній підвісці на станині двигуна передбачають спеціальні приливи (іноді приварні), за допомогою яких двигуни встановлюють на електрорухомому складі.

Станина може відливатися зі сталей типу 25Л або бути зварена з товстих листів конструкційної сталі. Станина є одночасно магнітопроводом. Тому товщина її в середніх частинах, де проходить магнітний потік, визначається за його величиною й виходить іноді більше, ніж це було потрібно б за умовами механічної міцності. У колекторній камері товщина станини 15-20 мм. Така ж товщина й в інших частинах станини, де не проходить магнітний потік.

Рис. 37 – Циліндрична станина тягових електродвигунів

Тривимірна модель станини тягового електродвигуна ТЕ-022 представлена на рис. 38, а в лівій його частині - дерево побудови.

Рис. 38 – Порядок побудови 3D-моделі станини тягового електричного двигуна ТЄ-022

У чотириполюсних двигунах з восьмигранними станинами головні полюси розташовують майже завжди по вертикалі - горизонталі. Це забезпечує краще використання поперечного габариту, тому що додаткові полюси мають малу ширину. Щітки також розташовують по вертикалі - горизонталі. Для їхнього огляду й зміни роблять два косих люки, що забезпечують через кожний люк доступ до двох щіткотримачів. Люки закривають знімними кришками й щільно притискають замками. Машини з круглою станиною для міського транспорту при 2р=4 виконують із розташуванням головних полюсів під кутом 45° до вертикалі. Це дозволяє більш зручно розташувати колекторні люки - один угорі, інший знизу. Розташування й розміри оглядових люків мають важливе значення з погляду зручностей обслуговування двигуна (рис.37 та 39). Їх слід робити, можливо, ширше й довше, забезпечивши вільний доступ до них при конструюванні електрорухомого складу.

Рис. 39 – Розташування колекторних люків на тяговому електричному двигуні

4.8 Охолодження тягового двигуна

Втрати в міді й сталі, а також додаткові втрати нагрівають обмотки двигуна й обмежують його потужність у годинному й тривалому режимах. Для запобігання надмірному підвищенню температури обмоток ТЕД застосовують штучне охолодження їх потоком повітря. За типом вентиляції тягові двигуни розрізняють із незалежною вентиляцією і самовентиляцією. При незалежній вентиляції холодне повітря надходить від спеціального вентилятора, звичайно загального для всіх ТЕД, що приводиться у рух окремим електродвигуном. Інтенсивність вентиляції може бути досить високою і не залежати від режиму роботи ТЕД.

Для входу й виходу холодного повітря у станині двигуна або підшипникових щитів передбачають спеціальні люки й отвори. Вхідний люк звичайно роблять у колекторній камері, вихідні отвори - з протилежної сторони. Конструктивне виконання підшипникових щитів ТЕД ТЕ-022 подано на рис. 40.

Рис. 40 – Конструктивне виконання підшипникових щитів тягового електричного двигуна ТЕ-022

Така вентиляція більш досконала, але складна й дорого коштує, тому на рухомому складі міського транспорту не знаходить широкого застосування. При самовентиляції вентилятор є невід'ємною частиною двигуна й називається вбудованим. З конструктивних міркуваннь вбудований вентилятор зручніше розташовувати з протилежного боку колектора (рис. 41). При цьому щіткотримачі кріплять на передньому підшипниковому щиті 5, а вентилятор 3 – на валу якоря з боку заднього підшипникового щита 4. Для надходження повітря зверху з-під кузова, де відносно менше пилу, до переднього підшипникового щита кріплять вхідну камеру 6.

Рис. 41 – Схема вентиляції тягового електричного двигуна:

1- станина; 2 – якір; 3 – вентилятор;

4 й 5 - задній і передній підшипниковий щит; 6 - вхідна камера

Вентильоване повітря надходить через отвори у верхній частині вхідної камери. Далі через отвори в передньому підшипниковому щиті повітря надходить у ТЕД двома паралельними потоками. Один потік йде через внутрішні канали осердя якоря 2, іншої через повітряний зазор і зазори між котушками збудження головних і додаткових полюсів і далі вентилятором 3 викидається назовні через радіальні канали в корпусі 1 двигуна. Вихідні отвори, так само як і вхідні, прикриті сітками, які захищають двигун від влучення в нього великих предметів.