На тепловозе установлен тяговый электродвигатель
типа ЭД-108 (рис. 94). Это четырехполюсная реверсивная машина
постоянного тока с последовательным возбуждением. Тяговый двигатель
защищенного исполнения, вентиляция принудительная. Номинальная мощность
двигателя 305 кВт, длительный ток двигателя 700 А при напряжении 476 В,
частота вращения в длительном режиме 580 об/мин, частота вращения при
максимальной скорости движения тепловоза 1870 об/мин, максимально
допустимая частота вращения 2290 об/мин. Расход охлаждающего воздуха не
менее 70 м3/мин. Двигатель выполнен для опорно-рамной подвески типа «Альстом».
Нагрузочные и электромеханические характеристики тягового
электродвигателя представлены соответственно на рис. 95 и 96.
К литой станине 6 (см. рис. 94) двигателя прикреплены болтами четыре
главных полюса 7. Сердечник главного полюса нашихтован из листовой стали
Ст2 толщиной 2 мм, спрессован и стянут заклепками. В листах сердечника
выштамповано прямоугольное отверстие, в которое вкладывается стальной
стержень. В стержень ввернуты болты, крепящие полюс к станине.
Катушка главного полюса имеет 19 витков и состоит из двух полу катушек,
намотанных медным проводом МГМ сечением 8 х 25 мм на широкое ребро. Для
более полного использования пространства между полюсами полукатушка,
прилегающая к станине, имеет большее число витков. Межвитковая изоляция
выполнена из асбестовой бумаги, изоляция между полукатушками
представляет собой асбомиканитовую рамку. В целом изоляция катушки
главного полюса по нагревостойкости относится к классу Н. Поскольку в
эксплуатации происходит усыхание изоляции, то для надежного крепления
между катушкой и башмаком полюса устанавливают пружинную рамку, которая
при усыхании изоляции прогибается и противодействует перемещению катушки
на сердечнике полюса. Для предохранения изоляции катушки от повреждения
пружинной рамкой между пружинной рамкой и катушкой установлена листовая
предохранительная рамка из стали.
Катушки всех четырех полюсов соединены последовательно. Общее
сопротивление обмотки главных полюсов при температуре 20° С составляет
0,0105 Ом. Зазор между центром полюсного башмака и якорем 7 мм, под
краем башмака воздушный зазор 18 мм.
К станине прикреплены также четыре добавочных полюса 5. Сердечник
добавочного полюса выполнен из проката (СтЗ). Башмак сердечника
добавочного полюса имеет меньшую толщину, и поэтому для крепления
катушки к башмаку приклепаны уголки из немагнитного материала
(дюралюминий). Катушка добавочного полюса имеет 17 витков, намотанных
неизолированным проводом МГМ, сечением
6,5 X 28 мм на узкое ребро. Между витками проложена асбестовая бумага.
Три или четыре крайних витка катушки изолируются полностью. Катушка
надевается на стальной каркас, покрытый обкладкой из формовочного
миканита. В целом изоляция катушки
по нагревостойкости соответствует классу В. Для
предотвращения перемещения катушки по полюсу при усыхании изоляции между
катушкой и немагнитной прокладкой, установленной между полюсами и
остовом, вставлены пружинные рамки. Крепится полюс к станине болтами из
легированной стали. Все катушки добавочных полюсов соединяются
последовательно. Общее сопротивление обмотки добавочных полюсов при
температуре 20° С составляет 0,00812 Ом. Зазор между добавочными
полюсами и якорем 10 мм, толщина немагнитной прокладки между полюсом и
станиной 2 мм.
Сердечник якоря 8 собирают непосредственно на валу тягового
электродвигателя. Сердечник шихтуется из штампованных листов
электротехнической стали Э13П толщиной 0,5 мм. Крайние листы сердечника
изготовлены из стали Э11 и имеют толщину 1 мм. В листах выштамповано 54
паза для укладки обмотки размером
50,5 х 10,5 мм и два ряда отверстий, образующих осевые вентиляционные
каналы. В спрессованном состоянии сердечник якоря удерживается двумя
литыми обмоткодержателями. Собранный сердечник без обмотки пропитывается
изоляционным лаком.
Обмотка якоря петлевая, число параллельных ветвей 2а = 4, число катушек
54. Каждая катушка, укладываемая в паз, состоит из четырех одновитковых
секций, расположенных по ширине паза. По высоте паза каждая секция
разбита на три параллельных проводника. Обмотка якоря намотана проводом
ПДА сечением 1,68 X X 6,4 мм. Шаг обмотки по пазам 1—14, шаг по
коллектору ук =? 1; первый частичный шаг уг = 52, второй частичный шаг
обмотки у2 = 51. Центр паза № 1 совпадает с центром коллекторной
пластины № 194. Сопротивление обмотки якоря при температуре 20° С
составляет от 0,013 Ом. Обмотка якоря имеет 54 уравнительных соединения
первого рода, расположенных со стороны коллектора. Шаг уравнителей уур =
108. Выполнены они медным проводом ПДА сечением 1,68 х 6,4 мм. В пазах
якоря обмотка крепится текстолитовыми клиньями, лобовые части обмотки
крепятся бандажом. Изоляция обмотки якоря по нагревостойкости относится
к классу В. Схема соединений тягового двигателя приведена на рис. 97.
Коллектор 2 (см. рис. 94) арочного типа имеет 216 коллекторных пластин
из коллекторной кадмиевой меди. Межламельная изоляция выполнена из
миканита КФШ толщиной 1,2 мм. В готовом коллекторе толщина межламельной
изоляции составляет 1,1 мм. Глубина продорожки составляет 1 — 1,5 мм.
Нажимной конус стягивается с корпусом коллектора болтами, изготовленными
из легированной стали. Изоляционные манжеты коллектора изготовлены из
миканита марки ФМГ. Секции обмотки якоря впаиваются в петушки коллектора
припоем ПОС-61. Биение коллектора в горячем состоянии должно быть не
более 0,05 мм. Разница биений в холодном и горячем состоянии не должна
превышать 0,03 мм.
Вал якоря электродвигателя опирается на два подшипника, установленных в
подшипниковых щитах 1 и 9. Со стороны шестерни установлен роликовый
подшипник типа 8Н32328, который на
внутреннем кольце не имеет буртов, а на внешнем кольце имеет два бурта.
Этот подшипник допускает осевое перемещение вала. Лабиринтовое
уплотнение заднего подшипника со стороны якоря имеет кольцевой канал,
который сообщается с атмосферой. Это сделано для предотвращения
засасывания смазки из подшипника внутрь двигателя при движении тепловоза
с остановленным дизелем. Если дизель остановлен и вентиляторы тяговых
двигателей не работают, то за счет вращения лобовых частей обмотки в
районе подшипника создается небольшое разрежение. Если не связывать
лабиринтовое уплотнение каналом с атмосферой, то за счет разрежения из
подшипника будет подсасываться смазка.
Со стороны коллектора установлен роликовый подшипник 8Н92317К2, который
имеет на внутреннем кольце один бурт и прижимную шайбу. Этот подшипник
воспринимает осевые нагрузки, его осевой разбег составляет 0,08—0,5 мм.
В оба подшипника смазка подается по специальным трубкам через внутреннюю
крышку.
В торцовую стенку станины со стороны коллектора вварены четыре стальных
кронштейна 3 для крепления щеткодержателей 4.
Рис. 94. Тяговый электродвигатель ЭД-108
Щеткодержатель крепится к кронштейну при помощи
двух изолированных пальцев. Каждый щеткодержатель имеет три гнезда для
установки щеток. В гнездо вставлена разрезная щетка типа ЭГ-2а с
размерами 2(12,5 X 40 X 60) мм. Щетка прижимается к коллектору ленточной
пружиной через резиновую амортизационную прокладку. Нажатие на щетку
регулируется в пределах 4,2—4,5 кгс. Зазор между щеткодержателем и
коллектором 2—4 мм.
Со стороны коллектора в станине сделаны люки для осмотра и обслуживания
коллектора и щеточного аппарата. При работе тягового двигателя эти люки
закрываются крышками. С этой же стороны в станине имеется патрубок для
подсоединения к воздухопроводу вентилятора. Выброс воздуха
осуществляется через отверстие в станине со стороны шестерни.
Моторно-осевые подшипники 10 двигателя ЭД-108 имеют значительно больший
диаметр, чем моторно-осевые подшипники тяговых
двигателей других отечественных тепловозов, так как
двигатель ЭД-108 имеет опорно-рамную подвеску и опирается на полую ось
колесной пары. В связи с этим отличается система смазки моторноосевых
подшипников. Моторно-осевые подшиники стальные с баббитовой заливкой.
Смазка осуществляется специальным шестеренчатым насосом, который
установлен в крышке подшипников и приводится от шестерни, насаженной на
полую ось колесной пары.
С февраля 1974 г. на тепловозе устанавливают двигатель ЭД-108А, который
отличается от ЭД-108 усиленными подшипниковыми узлами якоря.