Глава 4 Вспомогательные машины электропоездов переменного тока (1985 год)

Глава 4 Вспомогательные машины электропоездов переменного тока (1985 год)

15. Общие сведения

Вспомогательные машины предназначены для обеспечения надежной работы электропоездов, обслуживания их собственных нужд и создания нормальных условий для пассажиров. К вспомогательным машинам на электропоездах ЭР9М и ЭР9Е относятся: расщепитель фаз, мотор-компрессор, вспомогательный мотор-компрессор, мотор-насос трансформатора, двигатели вентиляторов салона вагона. Условия работы вспомогательных машин значительно легче, чем тяговых двигателей. При расположении вспомогательных машин под вагоном их устанавливают на специальные подрессоренные подвески (расщепитель фаз, мотор-компрессор) и выполняют в закрытом исполнении. По своему конструктивному исполнению они близки к машинам общепромышленного исполнения.

На электропоездах переменного тока для работы различных тяговых аппаратов, автотормозов необходим сжатый воздух; для этой цели устанавливаются компрессоры, приводимые в действие асинхронными электродвигателями.

Для вентиляторов пассажирских салонов, электрооборудования, масляных насосов, для циркуляции масла в трансформаторах в качестве приводов применяют трехфазные асинхронные двигатели. Для получения трехфазного переменного тока для их питания на электропоездах устанавливают специальные машины — расщепители фаз, преобразующие однофазный переменный ток в трехфазный.

Расщепитель фаз подключается через контакторы к вспомогательной обмотке тягового трансформатора, которую называют условно ОСН (обмоткой собственных нужд), с напряжением 220 В.

При подготовке электропоезда к работе необходим сжатый воздух для подъема токоприемника. Однако мотор-компрессор можно включить только после того, как поднят токоприемник и электродвигатель компрессора получит питание. Поэтому на электропоездах ЭР9М, ЭР9Е установлен вспомогательный мотор-компрессор, электродвигатель которого питается не от контактной сети через трансформатор, а от аккумуляторной батареи.

Применение в качестве вспомогательных машин асинхронных электродвигателей позволило заменить сложные и неудобные в эксплуатации коллекторные электродвигатели постоянного тока. Работа вспомогательных машин характеризуется примерно постоянной скоростью вращения и момента, за исключением компрессоров, имеющих в зависимости от противодавления воздуха в пневматической сети переменный момент.

16. Расщепитель фаз

Преобразование однофазного тока в трехфазный расщепителем фаз основано на свойстве вращающегося магнитного потока асинхронного электродвигателя наводить в трехфазной статорной обмотке э. д. с., смещенные по времени в соответствии с расположением обмоток на статоре. Для этого используют асинхронные расщепители фаз, которые по своему устройству аналогичны асинхронным трехфазным двигателям с короткозамкнутой обмоткой на роторе.

Рис 74. Схема включения обмоток статора асинхронного расщепителя фаз на электропоезде переменного тока:
Тр—тяговый трансформатор, ВО — вспомогательная обмотка РФ — расщепитель фаз, Л — асинхронный двигатель

Если к двум фазам статорной обмотки одного трехфазиого асинхронного двигателя подвести однофазное напряжение и ротор его раскрутить каким-либо внешним источником до частоты вращения, примерно равной номинальной, то после этого двигатель будет работать самостоятельно. Если затем подключить две фазы статорной обмотки второго асинхронного двигателя к источнику однофазного напряжения, а третью фазу соединить со свободной фазой статорной обмотки первого двигателя, то по обмоткам второго двигателя будет протекать трехфазный ток и машина будет работать в двигательном режиме. В третьей фазе статорной обмотки первого двигателя, называемого расщепителем фаз, генерируется переменный ток, который вместе с однофазным током источника образует трехфазный переменный ток. Таким образом, трехфазный асинхронный двигатель, будучи подключен двумя фазами своей статорной обмотки к источнику однофазного тока, может преобразовывать однофазный ток в трехфазный, т. е. выполнять функцию расщепителя фаз.

На электропоездах ЭР9М и ЭР9Е две двигательные фазы С1 и С3 (рис. 74) обмотки статора расщепителя фаз РФ подключают к обмотке тягового трансформатора ВО с напряжением 220 В. Тогда генераторная фаза С2 при вращающемся роторе расщепителя фаз совместно с напряжением питания создают трехфазную систему питания вспомогательных электродвигателей.

При включении контактора КР на фазы С1 и С3 подается напряжение, и обмотки фаз А и С будут создавать пульсирующее магнитное поле, которое может быть разложено на два вращающихся с одинаковой скоростью, но противоположных по направлению поля.

Токи, индуцируемые в стержнях ротора двумя вращающими полями, взаимодействуя с вращающимися потоками, создают равные по величине и противоположные по направлению магнитные моменты, вследствие чего результирующий вращающий момент будет равен нулю и ротор вращаться не будет.

Если же ротор расщепителя фаз привести во вращение с частотой, меньшей частоты вращения полей, то частота, с которой магнитные поля будут пересекать стержни ротора, будет различной. Поле, направление которого совпадает с направлением вращения ротора, называемое прямым,

будет реже пересекать его стержни, чем при неподвижном роторе, а поле с противоположным направлением вращения, называемое обратным, будет пересекать стержни ротора почти с двойной частотой. Токи, наводимые обратным полем, будут демпфировать магнитный поток обратной последовательности, поэтому вращающий момент, создаваемый прямым полем, будет значительно больше тормозящего момента, создаваемого обратным полем, в связи с чем ротор после разгона будет вращаться самостоятельно и даже иметь на своем валу некоторую механическую нагрузку.

Рис 75 Схема статорной обмотки расщепителя фаз РФ-1Д5

Обмотки расщепителя фаз выполнены сдвинутыми в пространстве относительно друг друга. Следовательно, для образования вращающего магнитного поля, необходимого для создания пускового момента, нужно, чтобы и точки в них были сдвинуты во времени. Поэтому при пуске расщепителя фаз (разгоне ротора) точку П генераторной фазы обмотки статора

соединяют с началом обмотки другой фазы С1 через пусковой резистор Rп. Для этого замыкают контакторы КПР, что вызывает появление тока в части витков П-О генераторной обмотки и небольшого вращающего момента на роторе, достаточного для его быстрого разгона до скорости вращения, близкой к номинальной. По мере разгона вращающий момент прямого поля увеличивается и при достижении скорости, близкой к синхронной, пусковое сопротивление отключается через размыкающие контакты контактора КПР.

При вращении в роторе возникает вторичное магнитное поле, которое, вращаясь вместе с ним, пересекает трехфазную обмотку статора, создавая в ней трехфазную э. д. с., которая отличается лишь некоторой несимметрией напряжения, зависящей от величины нагрузки фаз. Поэтому и обмотка статора (рис. 75) выполнена несимметричной.

Конструктивно расщепитель фаз аналогичен асинхронному двигателю с короткозамкнутым ротором с беличьей клеткой.

На электропоездах ЭР9М и ЭР9Е установлен расщепитель фаз РФ-1Д5, в котором использована возможность установки на валу расщепителя фаз дополнительной механической нагрузки рабочего вентиляторного колеса для системы охлаждения выпрямительной установки, расположенной под вагоном, сглаживающего реактора и системы охлаждения трансформатора. Расщепитель фаз РФ-1Д5 питается напряжением 220 В, которое подводится к фазам А и С (см. рис. 74). При пуске между фазами А и В включается пусковой резистор с сопротивлением 0,42 Ом, отключаемый после разгона. Мощность расщепителя фаз в длительном режиме 18 кВт, частота вращения 1470 об/мин при частоте тока 50 Гц, масса 310 кг.

В круглый литой из стали остов 2 (рис. 76), имеющий четыре выступа для крепления расщепителя фаз под кузовом вагона, запрессовывают сердечник

статора 1, шихтованный из лакированных листов стали Э-12 толщиной 0,5 мм. Сердечник в станине закрепляют шестью шпонками, которые закладывают в специальную канавку равномерно по окружности и приваривают к корпусу. Сердечник имеет 48 полуоткрытых пазов, в которые укладывают трехфазную обмотку расщепителя.

Рис. 76. Расщепитель фаз типа РФ-1Д (а — вид спереди и б — вид сбоку):
1 — сердечник статора; 2 — остов; 3 — сердечник ротора; 4 — вал; 5,6 — крышки; 7 — выводы (С1, С2, С3, О, П), 8 — масленка

Крепят обмотку в пазах текстолитовыми клиньями. Лобовые части переплетают стеклолентой. Катушки между собой изолируют стеклоэскапоновой лако-тканью и электрокартоном, а между фазами — гибким миканитом. Обмотка статора соединена в «звезду» и имеет пять выводов: С1, С2, С3 (см. рис. 74), начало фаз А, В, С, О — нулевая точка звезды; П — пусковой отвод от вывода С2 (через 28 витков фазы В), к которому подключается пусковой резистор в момент пуска.

Статор с обмоткой целиком пропитывают в термореактивном лаке с высокой температурой запечки, поэтому выводные концы С1, С3 выполняют из провода РКГМ с термоустойчивой изоляцией сечением 16 мм2, П и С2 — 10 мм2, О — 6 мм2.

Вывод из статора производят через специально приваренный патрубок, в который вставляется изолирующая втулка из полисилаксановой резины.

Сердечник ротора набирают из листовой электротехнической стали марки Э-12 толщиной 0,5 мм и закрепляют на валу с обеих сторон нажимными шайбами. В листах имеются круглые отверстия для вентиляции ротора и пазы для стержней.

Ротор расщепителя фаз короткозамкнутый с двойной беличьей клеткой. Стержни беличьей клетки выполняются из меди или алюминия и соединяются между собой кольцами. Сопротивление короткозамкнутой обмотки ничтожно мало. Верхняя беличья клетка пусковая, нижняя — рабочая.

На вал ротора напрессовывают втулку, к которой болтами крепят центробежный вентилятор. Охлаждающий воздух проходит через вентиляционный патрубок, машину и выбрасывается в специальные люки в заднем подшипниковом щите. Ротор вращается в двух подшипниках. Со стороны вентилятора установлен шариковый подшипник № 312, а со стороны выходного конца вала, на который насаживается рабочее колесо вентилятора,— роликовый подшипник № 2312.

Расщепитель фаз РФ-1Д5 имеет усиленный передний подшипниковый щит. Это вызвано установкой рабочего вентиляторного колеса для систем вентиляции выпрямительной установки и сглаживающего реактора. Конец вала для посадки колеса у РФ-1Д5 — конический со шпонкой и резьбой на конце для затяжки рабочего колеса.

Технические данные расщепителя фаз, его ротора и статора следующие

Режим работы расщепителя фаз по сравнению с другими вспомогательными машинами наиболее тяжелый. Поэтому при уходе за расщепителем фаз в эксплуатации необходимо выполнять следующие основные требования.

Величина подводимого напряжения должна быть в пределах 175—242 В. Допустимы кратковременные повышения напряжения до 275 В. Сопротивление изоляции должно быть не ниже 0,8 МОм. Если оно ниже, то необходимо произвести сушку изоляции в печи электрическим током или горячим воздухом.

При сушке электрическим током величина тока статора должна быть приблизительно 50 А для генераторной фазы В и 80 А для двигательных Л и С. Необходимо следить, чтобы нагрев статора не превышал 120 °С.

В процессе эксплуатации расщепитель фаз должен подвергаться осмотрам и ремонтам. Во время профилактических осмотров необходимо проверять исправность подвески расщепителя фаз, целостность болтов и их крепление, отсутствие трещин в корпусе и других повреждений.

Расщепитель фаз продувают сухим воздухом, очищают сетки от грязи, а также проверяют его запуск.

При ТР-1 необходимо выполнять объем работ профилактического осмотра и дополнительно проверять сопротивление изоляции расщепителя фаз, производить ревизию выводных концов, а через один ТР-1 добавлять в подшипники смазку 1-ЛЗ по 50 г в каждый. При ТР-2 дополнительно производят ревизию подшипников и заменяют смазку.

17. Мотор-компрессоры

Для обеспечения сжатым воздухом пневматических приборов цепей управления электропоезда и автоматических тормозов на каждой электросекции устанавливается мотор-компрессор, расположенный под кузовом головного вагона и состоящий из компрессора и электродвигателя. Кроме того, для подъема токоприемника в шкафу моторного вагона устанавливается вспомогательный мотор-компрессор, электродвигатель которого питается напряжением 110 В от аккумуляторной батареи.

На электропоездах ЭР9М и ЭР9Е в качестве основного мотор-компрессора устанавливается компрессор ЭК-7В с электродвигателем 548А. Основные технические данные мотор-компрессора:

Тип мотор-компрессора ЭК-7В
Производительность, м3/мнн 0,68
Частота вращения коленчатого вала, об/мин 540
Рабочее давление сжатого воздуха, кгс/см2 (МПа) 8 (0,8)

Потребляемая мощность, кВт 4,7
Диаметр цилиндра, мм 112
Ход поршня, мм 92
Передаточное число редуктора 1,81
Общая масса, кг 428
Габаритные размеры, мм 940X 702X 510
Электродвигатель
Тип 548А
Частота, Гц 50
Напряжение, В 220/380
Ток пусковой, А 53,5
Мощность номинальная, кВт 5
Частота вращения якоря, об/мин 975
Масса, кг 310

Мотор-компрессор работает в повторно-кратковременном режиме, так как необходимость подкачки воздуха возникает лишь по мере его расходования. Характер этого режима оценивается продолжительностью включения (ПВ), которая для мотор-компрессоров электропоездов составляет около 35—50% с продолжительностью цикла до 10 мин. Хотя такой режим и облегчает их работу, однако частые пуски создают дополнительные динамические усилия на основные детали мотор-компрессора. Устанавливаемый на электропоездах мотор-компрес-сор воздушный ЭК-7В относится к типу горизонтальных однорядных одноступенчатых поршневых машин низкого давления и малой производительности.

Компрессор состоит из корпуса 1 (рис. 77), коленчатого вала 2, шатуннопоршневой группы, блока цилиндров 6, всасывающих 7 и нагнетательных 8 клапанов, крышки 9 клапанов и двухступенчатого редуктора. Корпус 1 компрессора отливается из серого чугуна и является базой, на которой монтируют все остальные узлы и детали. Доступ в корпус осуществляется через окна, закрываемые крышками. Двухкривошипный коленчатый вал опирается на два радиальных однорядных шариковых подшипника, один из которых 19 вмонтирован в горизонтальную расточку торцовой стенки корпуса, а другой 21 — в переднюю крышку 22 подшипника.

Два горизонтальных шатуна 10 смонтированы на шатунных шейках коленчатого вала. Нижние головки шатуна залиты баббитом и образуют шатунные подшипники 3, в верхние головки запрессованы бронзовые втулки 4. На обеих крышках шатунов предусмотрено по одному маслоразбрызгивателю 20, которые крепятся в разъемах шатунов.

Поршни 5 изготовляют из серого чугуна. На головке каждого поршня имеется по три ручья: два верхних — для компрессионных колец и один нижний — для маслосъемного кольца. На юбках поршней проточены ручьи для вторых маслосъемных колец.

Блок 6 цилиндров выполнен из серого чугуна и установлен на корпусе. Наружная поверхность блока цилиндров для увеличения теплоотдачи изготовлена ребристой.

Рис. 77. Электрокомпрессор ЭК-7В:
1 — корпус; 2 — коленчатый вал; 3 — шатунный подшипник; 4—втулка; 5 — поршень; 6 — блок цилиндров; 7 —клапаны всасывающие; 8—клапаны нагнетательные; 9 —крышка клапанная; 10— шатун; 11—винт стопорный; 12 — регулировочные отверстия; 13 — втулка; 14 —блок шестерен; 15 — редуктор; 16—ось эксцентрика; /7—масляные каналы; опорная шейка; 19, 21 — шарикоподшипник радиальный № 411; 20 — разбрызгиватель; 22 — крышка подшипника, 23, 24 —шестерни

Рис. 78. Схема работы клапанов:
1—плита клапанов; 2— пластина клапанов; 3— шпонка

Клапаны всасывающие и нагнетательные (рис. 78) выполнены самопружинящими ленточными в одном блоке. Каждый из клапанов имеет по 12 пластин: шесть нагнетательных и шесть всасывающих. Крышка клапанной коробки изготовлена из серого чугуна. Наружная поверхность крышки для обеспечения необходимой теплоотдачи сделана ребристой. Внутренняя полость ее имеет перегородку, отделяющую всасывающую полость крышки от нагнетательной.

Во фланцевом приливе между цилиндровой частью компрессора и электродвигателем установлен двухступенчатый редуктор. Он предназначен для снижения числа оборотов от электродвигателя к компрессору. Двухступенчатый редуктор состоит из шестерни 24 (см. рис. 77), расположенной на валу электродвигателя, шестерни 23, находящейся на коленчатом валу компрессора, и блока шестерен, вращающегося на эксцентриковой оси 16. Эксцентриковая ось на концах имеет две опорные шейки 18 и изготовлена из стали 38ХС. Возможность регулировки зубчатого зацепления при износе зубьев обеспечивается тем, что ось может занимать пять различных положений, для чего на одной из опорных шеек имеется пять отверстий. Для фиксации в каком-либо положении из пяти ось стопорится винтом 12.

Для улучшения условий смазывания эксцентриковая ось внутри делается полой с четырьмя сквозными масляными каналами 17. Блок шестерен состоит из двух шестерен, изготовляемых из стали 40Х. В него запрессовываются две бронзовые втулки 13. Блок имеет свободное вращение на эксцентриковой оси.

Система смазки компрессора барботажная. Шестерни редуктора частично погружаются в масло и смазывают весь редуктор. При вращении коленчатого вала масло из картера захватывается разбрызгивателями, укрепленными на шатунах. При этом создается масляный туман, оседающий на рабочих поверхностях трущихся деталей. Корпус компрессора наполняется маслом до верхнего уровня маслозаливочного отверстия, уровень которого контролируется масляным щупом (рис. 79).

На щупе имеется риска, соответствующая нижнему уровню масла, ниже которого эксплуатация компрессора не допускается.

Фланцы электродвигателя и компрессора скрепляются шестью болтами М16. На конец вала электродвигателя насажена шестерня, которая находится в зацеплении с блоком шестерен компрессора и передает вращательное движение коленчатому валу.

Поршневые компрессионные кольца для уменьшения выброса масла в нагнетательный воздухопровод и ускорения процесса приработки выполнены конусными. Устанавливают такое кольцо 2 (рис. 80) торцом меньшего диаметра, на котором имеется метка Верх, к днищу 1 поршня. Если метка Верх по каким-либо причинам отсутствует, определение направления конусной рабочей поверхности кольца производится, как показано на рис. 81. Метка Верх должна быть на торце, в сторону которого наклонено кольцо.

Электродвигатель 548А, на который с помощью фланца устанавливают компрессор, представляет собой асинхронный двигатель, активные части которого, т.. е. ротор со специальным валом и сердечник статора, встроены в корпус электродвигателя постоянного тока. Электродвигатель имеет пусковую и рабочую обмотки. Изоляция его выполнена по классу В.

При эксплуатации необходимо внимательно следить за состоянием и работой мотор-компрессоров как в целом, так и отдельных его узлов. Необходимо периодически проверять состояние узлов и механизмов компрессора, смазку, регулировку их, затягивать резьбовые соединения и содержать компрессор в чистоте.

При ТО-3 необходимо производить наружный осмотр компрессора с электродвигателем и устранять выявленные дефекты. Проверяют надежность крепления всех деталей и узлов, уровень масла в картере компрессора. При необходимости масло доливают. Во время проверки работы компрессора контролируют его нагрев и отсутствие посторонних шумов.

Рис. 79. Маслоуказатель:

Рис. 80. Положение компрессионного кольца в поршне

Рис. 81. Определение направления конусной рабочей поверхности кольца:
1 — плита, 2 — место, где нужно прижать пальцем, 3 — метка «верх», 4 — кольцо, 5 — угольник

На ТР-1 дополнительно необходимо очищать компрессор от пыли, грязи. Снимают головку блока цилиндров, проверяют рабочие поверхности цилиндров (на рабочей поверхности цилиндров допускаются Продольные риски глубиной не более 1 мм, не выходящие за крайнее положение второго кольца поршня в цилиндре), разбирают клапаны, тщательно очищают от грязи и нагара, промывают в керосине, проверяют клапанные пластины. При очистке клапанов запрещается применять стальные проволочные щетки. Если нагар затвердел, его следует размочить керосином, а потом очистить мягкой тряпкой. Необходимо снять, осмотреть, очистить и смазать компрессорным маслом поршневые кольца, очистить днища и ручьи поршней от грязи и нагара. При установке поршня в цилиндр замки поршневых колец необходимо сдвинуть один по отношению к другому на 120°.

Осматривают зубчатые передачи, при необходимости регулируют зазоры. Через один ТР-1 добавляют смазку в подшипники. После окончания ревизии проверяют производительность компрессора.

При ТР-2 и ТР-3 дополнительно производят полную разборку компрессоров, очистку, дефектировку, выявление трещин, неисправностей и износов, проверку состояния резьбовых отверстий.

Ревизию, связанную с разборкой узлов и механизмов компрессора, следует проводить только в цехе для предохранения разбираемых узлов от пыли и грязи.

После ремонта производят сборку и испытание компрессора. При этом зазоры между шейками коленчатого вала и подшипниками головок шатуна регулируют прокладками. Поршни устанавливают отверстиями для стока масла вверх. Поршневые кольца в цилиндрах должны работать всей поверхностью. Расстояние от торца поршней в верхнем крайнем положении до плиты клапанов (вредное пространство) должно быть выдержано в пределах норм. После сборки компрессор необходимо залить маслом до определенного уровня и испытать на холостом ходу в течение 30 мин для проверки нагрева и подгонки всех деталей. В компрессоре не должно быть чрезмерного

нагрева деталей, ударов, заеданий, шумов.

Испытывают компрессор вместе с электродвигателем. При испытании проверяют утечку воздуха, производительность компрессора и нагрев его деталей согласно паспортным данным. После испытания компрессора в масле корпуса не должно быть металлических включений.

Рис. 82. Электродвигатель типа П-31 вспомогательного компрессора:
1 — лапы; 2 - винт заземления; 3, 12 — подшипниковые щиты; 4 —траверса; 5 — коллектор; 6 — якорь; 7—добавочные полюсы; 8 — подъемное кольцо; 9 — главные полюсы; 10 — станина; //—обмотка якоря; 13 — центробежный вентилятор; 14 — шариковые подшипники; 15 — зажимная коробка. 16 доска зажимов

Отремонтированный компрессор с наружной стороны окрашивают масляной краской или покрывают лаком

Для подъема токоприемника служит вспомогательный компрессор ЗИЛ-150 с электродвигателем П-31, который питается от аккумуляторной батареи. Электродвигатель П-31 (рис. 82) имеет горизонтальное исполнение. Основные технические данные электродвигателя П-31:

Электродвигатель П-31 является электродвигателем постоянного тока со смешанным возбуждением, имеет два главных 9 и два дополнительных 7 полюса. Марка провода обмотки главных полюсов ПБД, класс изоляции В. Количество щеткодержателей — два.

Якорь 6 имеет петлевую обмотку. Корпус двигателя отлит из силумина. С противоколлекторной стороны вал якоря имеет свободный конец со шпонкой для установки соединительной муфты с компрессором ЗИЛ-150. Корпус имеет выступы 1 для установки двигателя на общей с компрессором раме.

Поскольку электродвигатель П-31 является коллекторным двигателем постоянного тока, обеспечивающим работу вспомогательного компрессора для подъема токоприемника, то в эксплуатации необходимо тщательно следить за состоянием и чистотой коллектора и щеточного аппарата.

Поверхность нормально работающего коллектора 5 должна быть гладкой, полированной и иметь красноватый цвет с фиолетовым оттенком. Такой цвет политуры коллектора необходимо сохранять и без надобности не чистить шкуркой.

Правильно отполированная поверхность удлиняет срок службы коллектора и улучшает коммутацию машины.

Если имеются следы подгара на коллекторе, его зачищают шлифовальной шкуркой на полотне С № 4-6, которой обертывают деревянную колодку, хорошо пригнанную по окружности коллектора, или шлифовальными абразивными брусками марок Р-16, Р-17, которые закрепляют на двигателе специальным приспособлением.

Шлифовка без колодки недопустима, так как это вызывает неравномерное по длине коллектора устранение подгаров.

Если в результате износа коллектора поверхность коллекторных пластин сравнялась с межламельной миканитовой изоляцией, следует произвести продорожку на глубину 1 —1,5 мм и снять фаски 0,2 мм под углом 45° с каждой пластины, удалить щеткой остатки изоляции и прошлифовать коллектор.

При невозможности привести коллектор в нормальное состояние шлифовкой его следует проточить на станке. Однако обточку можно производить только в крайних случаях и очень осторожно, так как она значительно снижает прочностные свойства коллектора.

Во время эксплуатации необходимо постоянно следить за состоянием щеточного аппарата и износом щеток (допустимый минимальный размер 15 мм).

Вновь устанавливаемые щетки обязательно притирают по коллектору. Притирку производят шлифовальной шкуркой С № 20-16. Щетки должны свободно

передвигаться в щеткодержателе.

Допускается зазор по ширине щетки вдоль оси коллектора не более 0,15 мм при изношенной щетке.

Периодически проверяют нажатие щеток на коллектор. Нормальное давление на поверхность прилегания щеток для марок ЭГ-2А, ЭГ-61 составляет 150— 200 кгс/см2 (0,015—0,02 МПа). На двигателе П-31 нажатие на щетку составляет 0,5 кгс.

Слишком сильное нажатие приводит к чрезмерному нагреву коллектора и быстрому износу щеток и пластин, а слабое — к опасному искрению. Зазор между нижней кромкой обоймы щеткодержателя и поверхностью коллектора должен составлять 1,5—2,5 мм.

Шариковые подшипники не должны нагреваться выше нормы, т. е. превышение температуры подшипника не должно быть выше 60 °С. При появлении повышенной температуры, неравномерного или повышенного шума подшипники следует разобрать и устранить неисправность. При посадке нового подшипника его необходимо подогреть в масляной ванне до температуры 80—90 °С. После нагрева подшипник должен насаживаться на вал с помощью легких ударов по нему через медную прокладку. Подшипниковая камера заполняется смазкой ЖР01-13 на 2/3 объема.

После сборки подшипниковых узлов якорь вращают вручную в течение 2—3 мин, а потом на холостом ходу — 5 мин. Необходимо строго следить за уплотнениями в двигателе.

Перегрузка машины по току и напряжению не разрешается. Сопротивление изоляции машины должно быть не менее 0,3 МОм в нагретом состоянии.

Для проверки сопротивления изоляции используют мегаомметр на 500 В.

Компрессор ЗИЛ-150 — двухцилиндровый поршневой одноступенчатый. Цилиндры компрессора отлиты из чугуна в одном блоке, закрыты сверху общей чугунной головкой на прокладке и укреплены на картере. В цилиндрах установлены чугунные поршни, каждый из которых имеет четыре уплотнительных кольца.

Поршень с помощью пальца соединен с верхней головкой шатуна. Нижняя разъемная головка шатуна с баббитовой заливкой и регулировочными прокладками укреплена на шатунной шейке коленчатого вала. Коленчатый вал с двумя кривошипами установлен в картере в двух шариковых подшипниках. Передний подшипник крепится на шейке вала гайкой.

Наружный конец вала уплотняется сальником, и на нем закрепляют полу-муфту. Охлаждение цилиндров воздушное. Компрессор дает возможность создавать давление воздуха для подъема токоприемника до 8 кгс/см2 (0,8 МПа).

18. Насос трансформатора

На электропоездах ЭР9М и ЭР9Е для перекачивания трансформаторного масла в системе охлаждения тягового трансформатора применяют электронасос 2ТТ-16/10. Его технические данные следующие:

Электронасос представляет собой герметичную моноблочную конструкцию, которая состоит из асинхронного электродвигателя и одноступенчатого центробежного насоса с лопаточным отводом.

Рабочее колесо 1 (рис. 83) насоса и ротор 2 электродвигателя расположены на одном валу, вращающемся на двух подшипниках качения 5. Масло из бака трансформатора попадает на лопатки рабочего колеса, проходит через лопаточный отвод, кольцевой канал и поступает на направляющие лопатки корпуса 4. Омывая электродвигатель, масло направляется в нагнетательный патрубок насоса.

Электронасос имеет внутреннюю систему циркуляции, которая обеспечивает интенсивный отбор тепла от статора 3. Под влиянием избыточного давления часть масла из тыльной пазухи колеса поступает в полость электродвигателя, омывает лобовые части статора, смазывает подшипники и через отверстия в валу и обтекатели возвращается во всасывающую полость рабочего колеса.

Рис. 83. Электронасос типа 2ТТ-16/10

Шесть выводных концов обмотки выходят в коробку зажимов 6, что дает возможность собирать схему обмоток двигателя в «звезду» и «треугольник». Седьмой вывод служит для подключения заземления.

Для выпуска воздуха или слива масла на всасывающем патрубке 7 и фланце нагнетательного патрубка электронасоса имеются пробки. Для проверки давления масла, создаваемого насосом, в отверстие вместо пробки на фланец нагнетательного патрубка может устанавливаться манометр.

Правильное направление вращения ротора электронасоса определяется по стрелке, имеющейся на всасывающем патрубке. Электронасосу приходится работать в длительном непрерывном режиме для постоянной перекачки масла в баке трансформатора.

Электронасос может работать при напряжении (0,78---1,12) Uн с одновременной асимметрией до 8%. Электродвигатель в насосе—трехфазный асинхронный с короткозамкнутым ротором. Обмотка статора однослойная шаблонная выполнена проводом марки ПСД-0,72/0,97. Пазовая изоляция выполняется из стеклолакоткан и толщиной 0,17 мм в два слоя.

В двигателе использованы шариковые подшипники № 305. Так как после монтажа нельзя определить направление вращения ротора, то правильность работы определяют по показанию манометра; больший напор соответствует правильному направлению вращения ротора.

Во время эксплуатации при ТР-2 необходимо проверять состояние подшипников и сопротивление изоляции. При появлении шума подшипники заменяют, а при сопротивлении изоляции ниже 0,5 МОм производят сушку обмоток насоса.

В нерабочем состоянии электронасос должен быть заполнен маслом. Пускать в работу электронасос можно только при условии, что он полностью заполнен трансформаторным маслом и из него и системы охлаждения удален воздух.

Перед пуском заполняют электронасос трансформаторным маслом, для чего на два-три оборота отворачивают пробку на нагнетательном патрубке для выпуска газов и воздуха, открывают задвижку на всасывающем трубопроводе и медленно (в течение 20 мин), чтобы полностью удалить воздух, производят заполнение электронасоса.

После заполнения проверяют правильность направления вращения ротора электродвигателя.

Реверсирование электродвигателя производят переключением двух фаз обмоток в клеммовой коробке. Правильным будет соединение фаз, при котором давление по манометру будет наибольшее. После этого производят пуск электронасоса. Для этого необходимо открыть всасывающую задвижку, включить электронасос и постепенно открыть напорную задвижку. Для удаления масла из электронасоса необходимо перекрыть задвижки на всасывающем и нагнетательном патрубках и открыть сливное отверстие.

В эксплуатации электронасос должен работать спокойно, без вибраций. Не допускается перегрузка электродвигателя, так как это приводит к. сгоранию обмотки. Для этого на вагоне установлена токовая защита электродвигателя. Не допускается длительная (более 1—2 мин) работа насоса с закрытой задвижкой на напорном патрубке, так как это приводит к быстрому разогреву перекачиваемого масла внутри корпуса электродвигателя и перегреву обмоток статора.

При ревизии насоса разборку производят в следующем порядке. Отсоединяют электронасос от питающей электросети и системы трубопроводов. Отвертывают гайки со шпилек всасывающего патрубка и, используя отжимные болты, снимают патрубок. Таким же образом снимают задний щит, легкими ударами алюминиевой выколотки по торцу вала со стороны заднего щита подают вперед ротор до выхода направляющего аппарата из посадочного пояска. Разгибают усы стопорной шайбы, вывертывают обтекатель и снимают рабочее колесо. Освобождают крышку подшипника и снимают направляющий аппарат. Необходимо следить за тем, чтобы не повредить уплотняющие кольца и прокладки. После разборки производят осмотр частей электронасоса.

19. Мотор-вентиляторы

В качестве приводов вентиляторов систем вентиляции пассажирских салонов и кабины машиниста на электропоездах переменного тока используются асинхронные трехфазные двигатели АОМ или 4Х с короткозамкнутым ротором. Это двигатели закрытого исполнения, в которые полностью исключено попадание воды. Для ввода питающего кабеля в коробках выводов предусмотрено сальниковое водонепроницаемое уплотнение.

На электродвигателях осуществлена аксиальная система вентиляции. Для перемешивания воздуха внутри электродвигателя применены крылья на роторе. Так как эти двигатели отличаются только размерами, то для примера рассмотрим конструкцию только двигателя АОМ-32-4 для привода вентилятора системы вентиляции вагона.

Электродвигатель АОМ-32-4 состоит из статора 5 (рис. 84), ротора 2, коробки зажимов 4, подшипниковых щитов 1. Вентилятор внешнего обдува 6 расположен со стороны, противоположной свободному концу вала. Корпус статора 5 и подшипниковые щиты выполнены из алюминиевого сплава АЛ-9.

Обмотка 3 статора трехфазная, однослойная, состоит из мелких секций, изготовленных из круглого обмоточного провода ПСДКТ. Коробка зажимов 4 съемная, ее можно устанавливать как для правого расположения подводящего кабеля, так и для левого относительно основного свободного конца вала. Для перемещения двигателя имеются рым-болты 7.

Ротор двигателя вращается в подшипниках № 306. Посадка подшипников на вал плотная. Один из подшипников (со стороны вентилятора) ограничивает перемещение ротора в осевом направлении, так его внутренняя обойма фиксируется на валу пружинным кольцом, а наружная — подшипниковыми крышками. Подшипник со стороны свободного конца вала выполнен плавающим в ступице щита. Этим достигается компенсация линейного расширения вала при нагреве электродвигателя.

В подшипниковых щитах имеются отверстия для спуска конденсата и установлены масленки и плунжеры для наполнения и полной замены смазки без разборки электродвигателя.

Рис 84 Электродвигатель АОМ-32-4

Рис 85 Вентиляционный агрегат типа ВНИИСТО
1 — ротор вентилятора 2 — рама, 3 — электродвигатель типа АОМ 32 4, 4 — кожух вентилятора

Конструктивно устройство для пополнения смазки выполнено следующим образом. В верхней части подшипникового щита установлена масленка. Каналы, просверленные в щите, образуют маслопровод, имеющий выход во внутреннюю крышку подшипниковой камеры. Оттуда смазка проходит между шариками подшипника и попадает в наружную крышку подшипниковой камеры, которая имеет в нижней расширяющейся части канал, соединяющийся со специальным отверстием в щите, заглушенным металлическим плунжером.

С помощью этого плунжера удаляют излишнюю смазку из подшипникового узла при ее замене. В электродвигателях АОМ нормальные осевые усилия допускают применение шариковых подшипников средней серии.

При сборке вентиляционного агрегата, насаживая на свободный конец вала муфту или вентиляторное колесо, для недопущения возможного повреждения подшипника противоположный конец вала необходимо снабдить упором. Все насаженные на вал детали должны быть тщательно динамически отбалансированы.

Пуск в ход и остановка электродвигателя вхолостую или с нагрузкой производятся непосредственным подключением статорной обмотки к питающей сети или соответственно отключением статорной обмотки от питающей сети контактором или магнитным пускателем.

Схемой защиты предусмотрены тепловые реле, автоматически отключающие электродвигатели при перегрузках, которые вызывают перегрев обмотки двигателя, или автоматические выключатели, отключающие двигатели как при перегрузках двигателя, так и при пробое изоляции статорной обмотки. Аналогичную конструкцию имеют все остальные асинхронные двигатели.

В процессе эксплуатации необходимо содержать в полной исправности электродвигатели, а также их питающую сеть, аппаратуру управления и защиту, соблюдать чистоту, не допускать попадания на вентилятор обтирочных материалов, мелких предметов и т. п., следить за исправностью защитного заземления

корпуса и величиной сопротивления изоляции обмоток статора.

Сопротивление обмоток статора относительно корпуса должно быть не менее 0,5 МОм. Оно проверяется при каждом ТР-1.

Осматривают соединения двигателя с приводным механизмом, вентиляторы и крепление кожухов. Проверяют нагрев подшипниковых щитов, при необходимости добавляют смазку.

При ТР-3 производят ревизию электродвигателей с разборкой. При этом проверяют состояние подшипников и при необходимости заменяют. Производят пропитку обмоток статора и сушку его. После сборки производят испытания на испытательных стендах согласно Правилам ремонта тяговых и вспомогательных электрических машин электроподвижного состава.

Для принудительной подачи в пассажирские салоны теплого воздуха (от калориферов) зимой и наружного воздуха летом на электропоездах установлены вентиляционные агрегаты 013/000 и 014/000. Конструктивных различий они не имеют. Каждый вентиляционный агрегат состоит из электродвигателя АОМ-32-4 и вентилятора ВНИИСТО (рис. 85). Производительность агрегата 4000 м3/ч при давлении воздуха 35 кгс/м2 и частоте вращения 1390 об/мин.

содержание .. 12 13 14 15 ..