Реостаты (резисторы, сопротивления)

По назначению различают:

1. пусковые;

2. тормозные;

3. регулировочные;

4. разрядные;

5. демпферные;

6. добавочные.

Пусковые – ограничивают ток двигателя ТЭД при пуске.

Тормозные – гасят энергию ТЭД в режиме торможения.

Регулировочные – изменяют магнитный поток шунтовых и сериесных катушек ТЭД, в результате чего изменяются обороты двигателя (изменяется скорость движения трамвая).

Разрядные – уменьшают перенапряжение при размыкании шунтовых цепей ТЭД.

Демпферные – ограничивают ток двигателей вспомогательных цепей.

Добавочные – ограничивают ток в цепях катушек реле серводвигателя (серво – механизм исполнитель), сигнальных лампочек и. т. д.

Пусковые реостаты (ПР)

Тип КФ

Находится:

под вагоном в средней части, после тормозного реостата.

I пуск = U1-2/0,05Ом = 550/0,05=11000А – пусковой ток

550 В – напряжение в контактной сети соответственно и якорей моторной пары.

0,05 Ом сопротивление якорей моторной пары.

Допустимый ток 185 А.

Чтобы уменьшить пусковой ток, необходимо включить в цепь тяговых электродвигателей дополнительные сопротивления (R реостатов).

I = = = 90,9 А

Назначение:

для уменьшения силы тока поступающего в якорь ТЭД в момент пуска.

Выполнены:

из отдельных элементов типа КФ, которые расположены в два этажа, в одном семь элементов в другом семь элементов (всего 14шт).

Элементы КФ состоят:

1. металлический штампованный держатель;

2. изолятор фарфоровый с канавками;

3. фехралевая лента, намотанная ребром на изолятор (сплав Fe, Xr, Al);

4. выводы (зажимы).

Принцип действия:

элементы при помощи держателей крепятся к шпилькам. Шпильки крепятся к стойкам, стойка через изоляторы к раме. Все элементы изолированы друг от друга фарфоровыми изоляторами. Элементы между собой соединены параллельно - последовательно (смешанное соединение) при помощи медных пластин перемычек. Охлаждение – естественное.

На схеме обозначены от Р2 – Р11:

Р2 Р11

Тормозные реостаты (ТР) (тип КФ)

Назначение:

для гашения электрической энергии ТЭД в режиме (генератора) торможения.

Находятся:

под вагоном в средней части перед пусковыми реостатами.

Ящик аппаратов состоит:

Расположены в два ряда по 7шт (2х7=14), составлены из элементов типа КФ.

На схеме имеет обозначение:

Для группы Д1 – Д3 тормозные реостаты имеют обозначение Р13 – Р17.

Для группы Д2 – Д4 тормозные реостаты имеют обозначение Р18 – Р22.

Охлаждение естественное.

Реостаты шунтовых катушек ТЭД (регулировочные)

Резисторы тип СР200

Находятся:

под вагоном после пусковых реостатов.

Назначение:

для изменения возбуждения шунтовых катушек ТЭД, влияя на обороты ТЭД.

Элементы при помощи держателя крепятся к металлическим рейкам. Металлические рейки крепятся к шпилькам, а они к стойкам. Стойки через изоляторы крепятся к раме вагона. Располагаются в ящике сопротивлений в два этажа (всего 12 элементов).

Элемент состоит:

1. 2 штампованных держателя;

2. фарфоровый изолятор с канавками;

3. фехралевая проволока;

4. шпилька для крепления к держателям;

5. вывод.

Реостаты сериесных катушек ТЭД (регулировочные)

тип КФ

1. стойка

2. медная шина

3. фарфоровый изолятор

4. фехралевая лента

5. шпилька

6. изолятор

7. распорная втулка

1. в ывод

2. металлический штампованный держатель

3. фехралевая лента

4. изолятор

5. вывод

Находится:

под вагоном с правой стороны рядом с дверями.

Назначение:

изменяют магнитный поток сериесных катушек ТЭД, в результате чего изменяются обороты двигателя (изменяется скорость движения троллейбуса при уменьшении или увеличении величины тока), при помощи добавочных реостатов осуществляется ослабление поля ТЭД и обороты двигателя увеличиваются.

Состоит:

из элементов типа КФ (два сверху, два снизу всего 4шт).

По устройству аналогичен пусковому реостату, но по размерам меньше.

Принцип действия:

Добавочные реостаты включаются параллельно-последовательно к сериесным катушкам ТЭД, цепь вольтметра.

При включении регулировочного реостата часть тока проходит параллельно цепи сериесных катушек, величина тока поступающего в сериесные катушки уменьшается, ослабляя магнитный поток сериесных катушек, в результате обороты двигателя увеличатся.

На схеме:

1 )

Р24 Р27 для группы Д1 – Д3

2 )

Р28 Р31 для группы Д2 – Д4

Расположены:

в два ряда по два элемента в каждом ряду.

Добавочные реостаты

тип ПЭ75

Находятся:

н а панели ТП-106 и в низковольтных цепях управления.

Состоит:

1. два держателя;

2. керамическая трубка без канавок, полая внутри;

3. нихромовая проволока;

4. сверху покрыта жаропрочной эмалью

5. шпилька для крепления;

6. фарфоровые изоляторы (изолируют шпильки от держателей).

Демпферные реостаты

тип СР-200

В качестве демпферного сопротивления используются элементы СР200, которые включены последовательно в цепь ТЭД.

Электрические машины постоянного тока

Способы возбуждения тяговых электродвигателей

На городском электротранспорте применяются тяговые электродвигатели:

1. с последовательным возбуждением;

2. со смешанным возбуждением с преобладанием м. д. с. (магнитодвижущая сила) обмотки независимого возбуждения (шунтового возбуждения);

3. со смешанным возбуждением с преобладанием м. д. с. обмотки последовательного возбуждения (сериесного возбуждения).

Тяговые двигатели с последовательным возбуждением

К преимуществам тяговых двигателей последовательного возбуждения относятся более равномерное распределение нагрузок между различными двигателями одного экипажа (на трамвайных вагонах их 4) при разбросе характеристик или при разнице диаметров бандажей колесных пар; меньше толчки при изменении подводимого напряжения (практически подводимое к тяговому двигателю напряжение непрерывно изменяется); простота конструкции и более надежная работа (имеется только одна обмотка на главных полюсах и выполнена она проводом большей площади сечения при малом числе витков, что улучшает условия ее охлаждения).

К недостаткам же этих двигателей следует отнести сложность осуществления рекуперативного торможения (практически на вагонах с двигателями, имеющими последовательное, рекуперативное торможение не применяют) и ограничение возможности регулирования скорости движения.

Тяговые двигатели смешанного возбуждением

с преобладанием м. д. с. обмотки независимого возбуждения (шунтового возбуждения)

Двигатели смешанного возбуждения имеют следующие преимущества: возможность осуществления рекуперативного торможения; простота регулирования скорости движения в широких пределах; меньшие затраты электроэнергии при пуске (за счет пуска при увеличенном возбуждении); улучшенный переход тягового двигателя в тормозной режим и более эффективное эклектрическое торможение, даже при малых скоростях движения.

Тяговые двигатели смешанного возбуждением

с преобладанием м. д. с. обмотки последовательного возбуждения (сериесного возбуждения)

Двигатели смешанного возбуждения имеют следующие преимущества: возможность осуществления рекуперативного торможения; простота регулирования скорости движения в широких пределах; меньшие затраты электроэнергии при пуке (за счет пуска при увеличенном возбуждении); улучшенный переход тягового двигателя в тормозной режим и более эффективное эклектическое торможение даже при малых скоростях движения.

Практически, если не используется рекуперативное торможение. Для получения остальных преимуществ достаточно применять тяговые двигатели смешанного возбуждения преобладанием м. д. с. обмотки последовательного возбуждения.

Этот способ возбуждения применяется в современных тяговых двигателях трамвая.

ТЭД тип ДК – 259

Д – двигатель.

К – коллекторный.

259 – марка.

Находится

под вагоном на тележке, крепится к моторной балке жестко при помощи 4 болтов.

Назначение

Является электроприводом для колесной пары. Имеет независимую подвеску (двигатель крепится независимо от колесной пары).

Порядковый номер зависит от номера колесных пар, а не по расположению его на тележке.

Параметры

Мощность Р = 45Вт.

Ток якоря Iя =135А.

Способ возбуждения – компаундный (смешанный) с преобладанием сериесного возбуждения.

Частота оборотов n = 1200 об/мин

Напряжение U = 275В.

Имеет 175 коллекторных пластин и 35 пазов якоря.

Обмотка якоря – волновая.

Масса m = 450кг.

Двигатель работает в паре т.к. при последовательном соединении общее напряжение равно сумме отдельных аппаратов включенных в цепь последовательно.

U1 = 275В = U2 = U3 = U4

275 + 275 = 550В

U1 + U3= Uк.с. U2 + U4= Uк.с.

Всякая машина постоянного тока состоит из двух основных частей.

Состоит из двух частей

1. Неподвижная часть – статор.

2. Подвижная часть – якорь, ротор.

Статор

(неподвижная часть)

Устройство статора:

1. цилиндрический корпус (выполнен из мягкой стали, имеющей хорошую электромагнитную проницаемость);

2. кронштейн для крепления ТЭД к балке;

3. кронштейн для крепления ТЭД к балке;

4. провода обмоток последовательного возбуждения;

5. подшипниковый щит (передний, задний);

6. съемная крышка;

7. шейка якорного вала;

8. подшипниковый щит;

9. смотровой люк для осмотра и ремонта коллектора;

10. патрубок;

11. смотровой люк для осмотра и ремонта коллектора;

12. якорные провода и провода параллельного возбуждения;

Для крепления двигателя к моторной балке имеет четыре прилива или четыре кронштейна.

С обеих сторон цилиндрический корпус двигателя плотно закрывается крышками, которые называются подшипниковыми щитами. Со стороны коллектора расположен передний щит, со стороны вентилятора - задний щит. Сверху и снизу имеются смотровые окна, которые плотно закрываются крышками, а также на корпусе имеются вентиляционные окна для вентиляции двигателя.

Внешний вид статора:

1. цилиндрический корпус (является магнитопроводом);

2. подшипниковый щит передний и задний;

3. кронштейны или приливы для крепления двигателя к моторной балке;

4. смотровые окна с плотно закрывающиеся крышкой (2 окна – 2 крышки);

5. вентиляционные окна.

Внутренний вид статора:

1. главный полюс;

2. добавочный полюс;

3. катушка добавочного полюса;

4. сериесная катушка;

5. шунтовая катушка.

Внутри статора располагаются 8 электромагнитов, которые называются полюсами.

4 главных полюса

4 добавочных полюса

Главные полюса

Главные полюса служат для создания основного магнитного поля статора.

На каждом главном полюсе расположено по две катушки возбуждения 1 – сериесная (последовательного возбуждения), 1 – шунтовая (параллельного возбуждения).

Сериесные катушки

между собой соединены последовательно, к обмотке якоря подключены последовательно.

Последовательно – последовательно (сериесная).

На схеме обозначаются:

Все катушки на схеме изображаются как одна

С 11 С21

С1 – начало катушки, С2- конец катушки, вторая цифра - № мотора.

Шунтовые катушки (4шт), соединены между собой последовательно, а к обмотке якоря подключены параллельно.

Последовательно – параллельно (шунтовая).

На схеме обозначаются:

Все катушки на схеме изображаются как одна

Ш 14 Ш24

Шунтовая Ш1 – начало

Шунтовая Ш2 - конец

Ш12 – Ш22 – шунтовая катушка 2 двигателя

Добавочные полюса

Назначение:

добавочные полюса уменьшают реакцию якоря, при этом уменьшается искрение на коллекторе под щетками.

Добавочный полюс выполнен из цельнометаллического сердечника.

На каждом добавочном полюсе расположено по одной сериесной катушке из шинной меди.

Все катушки добавочных полюсов между собой соединены последовательно и к обмотке якоря подключены последовательно.

На схеме трамваев дополнительные полюса не обозначаются:

Я13 Я23

Ротор (якорь)

(подвижная часть)

Состоит:

1. вал;

2. сердечник якоря – железо якоря (имеет 35 канавок);

3. обмотка якоря;

4. коллектор;

5. вентилятор.

Принцип действия

Вал якоря (ротора) выполнен из стали Ст45, имеет переменные сечения. Вал установлен и вращается на 2 подшипниках, расположенных в подшипниковых щитах (в заднем подшипниковом щите установлен шариковый подшипник, в переднем – роликовый подшипник). Подшипники, расположенные в щитах закрываются крышками (подшипниковыми крышками), в крышках имеются отверстия, через которые при необходимости подают смазку методом шприцевания. Отверстия закрываются пробками. Один конец вала удлинен и выходит наружу. На него надевается фланец (соединительный диск) для крепления карданного вала.

Сердечник

Набран из отдельных пластин специальной электротехнической стали с хорошей электромагнитной проницаемостью, устанавливается на вал якоря.

Сердечник набирают из пластин, изолированных между собой, для того, чтобы увеличить сопротивление и уменьшить вихревые токи, индуктируемые в сердечнике, при этом уменьшается разогрев.

Сердечник имеет пазы, в которые укладывается обмотка якоря и каналы для вентиляции (охлаждения).

Обмотка якоря

стоит из отдельных катушек. Катушки выполнены из шинной меди и друг от друга все проводники изолированы. Концы проводников припаяны к коллекторным пластинам (петушкам). После укладки в пазы якоря устанавливается бандаж.

Обмотка якоря предназначена для создания магнитного поля якоря (ротора).

Выполнена из катушек, каждая катушка состоит из 5 проводников шинной меди. Катушки укладываются в пазы сердечника, концы проводников припаиваются к коллекторным пластинам. Обмотка якоря удерживается специальным бандажом из стеклоленты.

Обмотка якоря на схеме:

Коллектор

Назначение: для подвода тока и распределения его между проводниками якорной обмотки. Состоит из отдельных пластин специальной износоустойчивой кадмиевой меди.

Пластины закрепляются на металлическом каркасе цилиндрической формы, состоящем, из двух половинок и стягиваются специальной гайкой.

Все пластины друг от друга изолированы миканитовыми прокладками, а от корпуса, на котором собираются, изолируются миканитовым конусом. После сборки коллектор продороживают на глубину 1мм. Ток к коллектору подводится через угольные щетки, которые закрепляются в щеткодержателях.

Вентилятор

Назначение: для охлаждения ТЭД.

Выполнен из силумина (легкий прочный металл), жестко посажен на вал якоря. При работе двигателя атмосферный воздух засасывается через жалюзи на наружной обшивке трамвая. Проходит по каналам шкворневой балки рамы и через рукава в виде гармошки подается в ТЭД со стороны коллектора. Рукав выполнен в виде гармошки для эластичности. Воздух проходит по каналам сердечника и воздушным зазорам между якорем и полюсами статора, охлаждая внутреннюю часть двигателя, затем выбрасывается в атмосферу через вентиляционные окна.

Щеткодержатель

Двигатель имеет 2 щеткодержателя для закрепления щеток и подачи электрического тока к коллектору.

Крепится к переднему подшипниковому щиту.

Щеткодержатель состоит из 2 частей:

1. кронштейн опрессованный пластиком;

2. обойма (щеткодержатель с пружинами).

В обойму устанавливаются две угольных щетки (марка ЭГ2А 16х32х50), которые прижимаются пластинчатыми пружинами.

16 х 32 х 50

50 предельнодопустимый

износ щетки по высоте 50%

50мм/2 = 25мм

32 16

Давление на щетку 2 – 2,5 кг.

В обойме имеется прорезь, с помощью которой регулируется расстояние до коллектора.

Изоляторы должны промываться, протираться при осмотре. Необходимо не допускать замасливания поверхности фарфоровых (пластмассовых) изоляторов и накопления угольной пыли на замасленной поверхности.

Угольная пыль является проводником и при токовых перегрузках может произойти пробой щеткодержателя (обслуживает слесарь).

Кронштейны бывают разными, более современные изготовлены из пластика.

На один тяговый двигатель устанавливают четыре щеткодержателя и 8 щеток.

4 х 2 = 8шт (угольных щеток)

На трамвае установлено 4 тяговых двигателя смешанного соединения.

1 – 3 двигатели между собой соединяются последовательно.

2 – 4 двигатели между собой соединены последовательно.

Группы 1 – 3, 2 – 4 по отношению друг к другу соединены параллельно.

При выходе из строя одного из двигателей можно отсоединить моторные клеммы или ЛК3 заблокировать изолятором (картоном).

щеткодержатель щетки

Двигатели вспомогательных цепей

Двигатель вентилятор ДК 661

Находится:

под вагоном после средней двери, перед задней тележкой рядом с шунтовыми реостатами, при помощи гибкой муфты соединён с валом генератора.

Назначение:

является электроприводом для генератора Г-731.

Машина постоянного тока. Устройство аналогично ТЭД. Отличается от ТЭД количеством катушек на полюсах (по 1 катушке на главных и добавочных полюсах).

Параметры

Мощность Р = 2,8кВт

Напряжение U = 550В

Частота вращения n = 1600 об/мин

Ток якоря Iя = 7А

Число коллекторных пластин 135шт.

Обмотка якоря петлевая, из круглого медного провода.

Способ возбуждения – последовательный

Масса m = 130кг.

Имеет статор и ротор. На статоре 8 полюсов: 4 главных + 4 добавочных на каждом полюсе по одной катушке возбуждения. Все катушки между собой соединены последовательно и к обмотке якоря также подсоединены последовательно.

Является двигателем последовательного возбуждения (сериесный).

Якорь вращается в подшипниковых щитах статора на шариковых подшипниках. Статор имеет смотровые окна (два смотровых окна, одна крышка, закрывающая оба окна).

Обмотка якоря – петлевая. Каждая катушка обмотки выполнена из 5 проводников, выполненных из круглого медного провода, уложенных в пазы сердечника и закрепленных бандажом. Имеет 4 щеткодержателя. В каждом щеткодержателе по 1 угольной щетки. Вентилятор расположен внутри двигателя.

Для включения двигателя генератора необходимо

1. Установить токоприемники на контактный провод.

2. Включить выключатель АВ – 2.

3. Включить выключатель ВВЦ-5.

Т П на КП П2 АВ2 ВВЦ-5