Асинхронный тяговый электропривод на вагонах метрополитена.

АСИНХРОННЫЙ ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД НА ВАГОНАХ МЕТРОПОЛИТЕНА.

Учебное пособие.

Оглавление

1.	Введение........................................
2.	Общие сведения о работе асинхронной трехфазной электрической машины и ее конструкции.............
2.1.	Конструкция и принцип действия асинхронных электрических машин............... …............
2.2.	Образование вращающего электромагнитного момента в асинхронной электрической машине.......
3.	Устройство асинхронного тягового двигателя. Технические данные................................
3.1.	Основные параметры двигателя...................
3.2.	Статор..........................................
3.3.	Ротор...........................................
3.4.	Подшипниковые щиты.............................
3.5.	Вентиляция......................................
3.6.	Датчик частоты вращения ротора....................
4.	Тяговый привод..................................
4.1.	Контейнер тягового инвертора КТИ.................
4.2.	Работа тягового привода...........................
5.	Приложения
5.1.	Что такое переменный ток и чем он отличается от тока постоянного.....................................
5.2.	Трехфазный переменный ток...........
5.3.	Вращающееся магнитное поле.......................
6.	Использованная литература..........................

Введение

Использование электрических машин переменного тока в качестве тяговых электродвигателей на железнодорожном транспорте длительное время задерживалось из-за сложностей снабжения электроподвижного состава трехфазным переменным током. Однако, развитие электротехнической промышленности, в частности совершенствования силовой полупроводниковой электроники и микропроцессорной схемотехники привело к созданию преобразователей тока и напряжения мощностью достаточной, чтобы обеспечить питанием тяговые электродвигатели. Особую роль в этом сыграла разработка транзисторов большой мощности.

В сравнении с коллекторными двигателями постоянного тока асинхронные двигатели обладают рядом преимуществ.

Впервые в отечественном массовом производстве применение асинхронных двигателей в качестве тяговых было применено на вагонах метрополитена моделей 81-740/741 и на части вагонов модели 81-720/721, а в дальнейшем на вагонах модели 81-760/761. Отечественной промышленностью налажен выпуск асинхронных электродвигателей для вагонов метрополитена. В настоящее время вагоны могут комплектоваться двигателями:

- ТАД 280М 4У2 производства АЭК «Динамо»;

- ДАТЭ–170 4У2 производства «ООО Электротяжмаш-Привод» г. Лысьва;

- ТАДВМ-280 4У2 производства ОАО «НИПТИЭМ» г. Владимир;

- ДАТМ-2У2 производства «ОАО Псковский электромашинострои-

тельный завод»;

- ДТА 170 У2 АО «Рижский электромашиностроительный завод»;

- ТА 280 4МУ2 производства «ОАО ELDIN» (Ярославский электро-

машиностроительный завод).

Питание электродвигатели получают от преобразователей в составе КАТП-1 или КАТП-2 производства «ОАО Метровагонмаш».

Первые комплекты асинхронного привода на вагонах метрополитена были иностранного производства «HITACHI» и «ALSTOM».

Общие сведения о работе трехфазной асинхронной электрической машины и ее конструкции.

Любая электрическая машина является обратимой, т.е. работает как в режиме двигателя, так и в режиме генератора.

В первом случае двигатель потребляет электроэнергию и преобразует ее в механическую работу, развивая при этом вращающий момент. Во втором случае генератор преобразует механическую энергию в электрическую. В этом режиме возникает тормозной момент.

На железнодорожном транспорте вращающий момент электродвигателя преобразуется в поступательное движение поезда за счет сцепления колеса с рельсом. При электрическом торможении кинетическая энергия движущегося электропоезда за счет сцепления колеса с рельсом преобразуется во вращение ротора генератора.

Электрическое торможение может быть рекуперативным, когда электроэнергия возвращается в контактную сеть или реостатным, когда выработанная электроэнергия гасится на реостате или тормозном резисторе.

Образование вращающего электромагнитного момента в асинхронной электрической машине.

Трехфазный переменный ток, питающий обмотки статора в режиме электродвигателя, создает вращающееся магнитное поле (подробнее см. приложение), магнитные силовые линии которого пересекают проводники обмотки неподвижного ротора. На рис. 5 принято вращение магнитного поля по часовой стрелке. По закону электромагнитной индукции в проводниках ротора возникает электродвижущая сила, направление

Рис. 5. Образование вращающего момента.

которой определяется правилом правой

руки. В короткозамкнутой обмотке

начинает протекать электрический ток. На рис. 5 в левом проводнике направление тока обозначено «х», что означает протекание тока «от наблюдателя» (за плоскость рисунка), в правом проводнике ток протекает в противоположную сторону (обозначено «точкой»). По правилу левой руки

определяется направление действия сил на проводники (обозначены F на рис. 5). Под действием пары сил F возникает вращающий момент, направленный в сторону вращения поля статора и ротор начинает вращение. Таким образом, статорный ток вызывает или индуктирует ток ротора, поэтому очень часто асинхронные машины называют индукционными.

Скорость вращения магнитного потока, называется синхронной скоростью двигателя и определяется как

n₁=60f/p об/мин,

где: f – частота сети переменного трехфазного тока;

р – число пар полюсов.

Скорость вращения ротора n₂ всегда будет отставать от синхронной скорости двигателя. Разность скоростей называется скольжением S и выражается в относительных единицах или в процентах:

 

S = (n₁ - n₂)/ n₁

 

Скольжение – одна из важных величин, характеризующих работу асинхронного двигателя.

Во время пуска при неподвижном роторе скольжение максимальное, вращающееся магнитное поле пересекает обмотку ротора с большой скоростью и индуктирует в ней значительную ЭДС, которая вызывает значительный пусковой ток ротора. Соответственно, и в обмотке статора также возникает значительный пусковой ток. Вращающий момент, развиваемый двигателем, покрывает собственные механические потери и момент внешней нагрузки. С ростом скорости ротора скольжение и токи уменьшаются. С ростом внешней нагрузки скольжение растет, что вызывает увеличение токов и вращающего момента.

Для регулирования мощности с целью получения необходимой тяговой характеристики на вагонах метрополитена применяется регулятор частоты и питающего напряжения.

Для изменения направления вращения ротора необходимо изменить направление вращения магнитного поля, создаваемого обмотками. Для этого достаточно изменить чередование фаз трехфазного тока.

Статор.

Статор - неподвижная часть двигателя - состоит из станины 1, сердечника 2 и обмотки 3.

3.2.1 Станина.

Станина 1 статора имеет цилиндрическую форму и отлита из конструкционной стали. Крепление двигателя к тележке вагона осуществляется с помощью кронштейнов, отлитых заодно со станиной. Станина так же имеет приливы, предохраняющие двигатель от падения в случае нарушения целостности крепления. Перемещение двигателя при монтаже осуществляется за транспортировочные отверстия в кронштейнах. Со стороны выходного вала станина имеет вентиляционные отверстия, закрытые сетками 12. Торцевые части станины имеют расточку и резьбовые отверстия для установки переднего 8 и заднего 9 подшипниковых щитов.

К боковой поверхности станины приваривается коробка выводов 17 с тремя отверстиями для подвода кабелей от преобразователя. Для заземления двигателя предусмотрен заземляющий болт 19, который расположен на боковой грани станины со стороны коробки выводов и обозначен табличкой с указа­нием знака заземления. На внутренней поверхности станины имеются

Рис. 8. Установка сердечника в станине.

продольные ребра, образующие аксиальные вентиляционные каналы (рис. 8). Для спуска влаги, появляющейся в процессе

эксплуатации двигателя, в

станине имеются два сливных

отверстия, заглушенные болтами 18. Каждый двигатель, выпускаемый изготовителем, имеет на корпусе табличку с основными техническими данными: тип, заводской номер, масса и дата изготов­ления двигателя.

 

3.2.2 Сердечник статора.

Рис. 9. Фрагмент листа сердечника статора

Сердечник статора 2 (рис. 7) набран из штампованных изоли-рованных листов электротехни-ческой стали толщиной 0,5 мм и установлен через усиливающие листы в станину между буртом и сегментными шпонками 6, предохраняющими сердечник от осевого смещения. Фрагмент листа сердечника представлен на рис. 9. На внутренней поверхности собранного сердечника образуются углубления (пазы), в которые укладываются секции обмотки 3 (рис. 7).

3.2.3 Обмотка статора.

Обмотка статора двухслойная петлевая, выполнена из 60-ти ромбовидных жестких секций (рис.10). Каждая секция состоит из восьми витков прямоугольного медного эмалированного провода сечением 1,8 х 6,3 мм. Витки изолированы лентой, пропитанной лаком.

Рис.10. Секция обмотки статора.

Общая изоляция секции выполнена слюдянитовой лентой. Секции уложены шагом 1-12.

Активные части обмотки закреплены в пазах стекло-текстолитовыми изоляцион-ными клиньями. Расположение секций в пазу представлено на рис.11.

Схема обмотки статора представлена на рис. 12. Пунктирной линией показана пазовая часть секции в нижнем слое паза.

Обмотка статора состоит из трех фазных обмоток, которые образованы из четырех катушечных групп (по пять секций в каждой), включенных параллельно.

Рис.11. Расположение проводников обмотки статора в пазу

Соединения секций выполнено пайкой со стороны заднего подшипникового щита. Паяные соединения изолирова-ны. Фазные обмотки глухим соединением включены по схеме «звезда». Выводные концы обмотки крепятся в коробке 17.

Обозначение выводов - U,V, W.

Рис. 12. Схема статорной обмотки.

Ротор.

Подвижная часть двигателя - ротор - состоит из вала 22, сердечника 5 с короткозамкнутой обмоткой и вентиляторного колеса 10.

3.3.1 Вал ротора.

Вал ротора изготовлен из высокопрочной стали и имеет конический рабочий выходной конец для соединения с тяговой передачей. На валу имеются участки разных диаметров для размещения на них составных частей ротора. В средней части вала имеются выступ (бурт), кольцевая выточка под стопорное кольцо, а так же осевая канавка под шпонку.

3.3.2 Сердечник ротора.

Рис. 13. Фрагмент листа сердечника ротора.

Между буртом и стопорным кольцом посредством шпонки закреплен сердечник 5, представляющий собой пакет штампованных изолированных пластин электротехнической стали толщиной 0,5 мм. В пластинах выштампованы пазы под обмотку, отверстия для установки на вал и вентиляции. Фрагмент пластины и конфигурация паза представлены на рис. 13. Жесткость пакету придают крайние пластины толщиной 5 мм. В собранном виде у поверхности сердечника образу-

ются полузакрытые пазы, а в теле сердечника вентиляционные каналы.

3.3.3 Обмотка ротора.

В пазы сердечника вставляются медные стержни 4 сечением 5,6 х 22 мм, выступающие концы которых замкнуты накоротко медными кольцами 7. При этом образуется короткозамкнутая обмотка, равномерно распределенная по окружности ротора. Электрическое соединение выполнено методом газовой

сварки с медным присадочным материалом. Более поздняя технология предусматривает метод индукционной пайки стержней к кольцам ротора с серебряной присадкой. Такое соединение обеспечивает повышенное качество электрического соединения и надежности машины.

3.3.4 Вентилятор.

Для обеспечения движения воздуха внутри двигателя на валу ротора установлено вентиляторное колесо 10.

Примечание. Обмотка ротора двигателя ТАДВМ-280 Владимирского завода выполнена методом литья из алюминия, при этом заодно с короткозамыкающими кольцами отлиты вентиляционные лопатки, обеспечивающие движение охлаждающего воздуха.

Подшипниковые щиты.

Подшипниковые щиты - передний 8 и задний 9 - являются опорой подшипников ротора и представляют собой фасонные стальные отливки. Они вставляются расточку станины и закрепляются болтами, ввернутыми в торцевую часть станины.

В подшипниковых щитах установлены однорядные подшипники качения открытого исполнения с токоизолирующим покрытием на наружной обойме. Оно обеспечивает исключение электрической связи вала ротора со статором. Со стороны приводного конца вала установлен роликовый подшипник, с противоположной стороны – упорный шариковый, фиксирующий положение ротора и поглощающий осевое давление от редуктора.

Подшипники закрыты внутренними и наружными крышками 15 и 16. Лабиринтные уплотнения, которыми снабжены крышки, удерживают смазку и защищают подшипники, что обеспечивают увеличение срока службы смазки. В подшипниках применена смазка Литол-24. Конструкция подшипниковых узлов предусматривает возможность пополнения смазки через выведенные наружу трубки.

Задний подшипниковый щит имеет вентиляционные окна 11, которые закрыты крышками с металлическими сетками.

 

Вентиляция.

По конструкции двигатель является самовентилируемым. Под действием вращающегося вентиляторного колеса наружный воздух поступает через отверстия в подшипниковом щите, обтекает лобовые части обмотки статора как со стороны соединений, так и со стороны привода, а так же сердечники статора и ротора и выбрасывается наружу через вентиляционные отверстия станины со стороны привода. Внутри машины охлаждающий воздух проходит тремя путями:

- по каналам, образованным сердечником статора и внутренними ребрами станины;

- через воздушный зазор между статором и ротором;

- по аксиальным каналам сердечника ротора.

Примечание: Движение охлаждающего воздуха в двигателе ТАДВМ-280 Владимирского завода обеспечивается лопатками на короткозамыкающих кольцах обмотки ротора.

 

Тяговый привод.

Тяговым приводом вагона являются 4 тяговых электродвигателя, а также комплект электрооборудования для питания двигателей КАТП-1 или КАПТ-2 (комплект асинхронного тягового привода).

 

Отсек контакторов.

Содержит линейный контактор ЛК, зарядный контактор конденсатора сетевого фильтра ЗК, предохранитель блока питания вентиляторов ПП-29 номиналом 31,5 А.

Линейный контактор предназначен для подачи питания контактной сети на силовой инвертор и отключения его при возникновении неисправности, а также при электрическом реостатном торможении. Включением линейного контактора управляет блок управления тяговым приводом через промежуточное реле на панели реле.

По конструкции линейный контактор является однополюсным электромагнитным, оборудован дугогасительным устройством. Линейный контактор имеет вспомогательные низковольтные контакты, использующиеся для передачи в БУТП информации о состоянии главных (силовых) контактов.

Отключению линейного контактора предшествует снятие управляющих сигналов с транзисторов модуля силового инвертора (см. ниже), при этом контактор не разрывает цепь под нагрузкой. Однако при возникновении аварийного режима контактор способен разорвать ток перегрузки в силовой цепи.

Зарядный контактор предназначен для подключения к контактной сети конденсатора сетевого фильтра через резистор с целью ограничения тока заряда. В качестве зарядного используется электромагнитный контактор МК1-20М, имеющим дугогасительное устройство. Он также имеет вспомогательные низковольтные контакты, использующиеся для передачи в БУТП информации о состоянии главных контактов. Включением зарядного контактора управляет блок управления тяговым приводом через промежуточное реле на панели реле.

Размещенный в отсеке предохранитель блока питания вентиляторов предназначен для защиты цепей питания вентиляторов от коротких замыканий и перегрузок.

 

Центральный отсек.

В центральном отсеке расположены шины и силовые кабели высоковольтных узлов, а также варистор защиты от перенапряжений.

 

Разрядный резистор.

Разрядный резистор подключен параллельно конденсатору сетевого фильтра и обеспечивает разряд конденсатора сетевого фильтра с 750 В до 50 В за 4 мин. Сопротивление резистора 1100 Ом, рассеиваемая мощность 600 Вт. Разрядный резистор смонтирован под защитным кожухом на наружной стенке отсека БВ контейнера.

 

Зарядный резистор.

Зарядный резистор предназначен для ограничения тока заряда конденсатора сетевого фильтра.

Резистор состоит из четырех проволочных резисторов, включенных параллельно и смонтированных на стеклотекстолитовой панели, которая смонтирована снаружи отсека контакторов и защищена кожухом.

Мощность резистора 800 Вт, номинальное сопротивление 14 Ом.

 

Тормозной резистор.

Тормозной резистор предназначен для рассеивания электрической энергии вырабатываемой генераторами в режиме электрического реостатного торможения.

Конструкция тормозного резистора представляет собой набор малоиндуктивных резистивных элементов, помещенных в стальной корпус 4 (Рис. 17), оборудованный принудительной вентиляцией.

 

Рис. 17. Тормозной резистор:а) Вид с боку; б) Разрез по А-А;в) Секция; г) Вид Б.

 

Тормозной резистор состоит из трёх секций 5, соединённых последовательно. Каждая секция состоит из трёх соединённых параллельно элементов. Три элемента, составляющие секцию 5, монтируются на двух вертикальных боковых крышках 7. Между крышками установлены три пары горизонтальных стержней 16 (по два на каждый элемент), закрепленных с помощью гаек 17 и 18 (рис.17 в и г).

Через изоляционные трубки и керамические вставки 20 между стержнями расположены отрезки резистивной ленты 19, соединенные сваркой в единую последовательную цепь. Конструкция элемента тормозного резистора представлена на рис. 17 г.

Для соединения элементов между собой и внешними цепями к концам элементов приварены соединительные клеммы 8. Внутренние электрические соединения выполнены шинами 11, соединенными с выводными клеммами 12. Посредством четырех изоляторов 10 боковые крышки элементов резистора крепятся внутри корпуса к его боковым стенкам.

Двигатель вентилятора размещен в цилиндрическом кожухе 2 и закрепляется фланцем на корпусе резистора. Входное сопло 1 защищено решеткой. Выход воздуха осуществляется через выходное сопло 9 на противоположном конце корпуса резистора. Сопло защищено решёткой и направляет нагретый воздух вниз.

Корпус тормозного резистора крепится на раме вагона и заземляется медным шунтом посредством болта 3.

Внешние провода подклю-чения тормозного резистора под-ведены через уплотнения на панели 13. Провода двигателя вентилятора 15 подключены в клеммной коробке 14.

Асинхронный двигатель вентилятора получает питание от БПВ.

Дроссель сетевого фильтра.

Совместно с конденсатором С_Ф дроссель (рис. 18) составляет LC-фильтр, предназначенный для снижения помех в контактной сети, создаваемых инвертором, а также защиты тягового оборудования от бросков напряжения. Катушка дросселя 1 выполнена из шинной меди, намотанной плашмя, и размещена на сердечнике 2.

Рис. 18. Дроссель сетевого фильтра.

Концы обмотки оборудованы

клемными наконечниками 3

для подсоединения двойных кабелей 4. Сердечник броневого типа набран из штампованных листов электротехнической стали и стянут в магнитопровод уголками 5 и шпильками 6. Лобовые части катушки от механических повреждений защищены кожухом 7. Внешние кабели подсоединяются в клеммной коробке 8 через герметичные кабельные вводы 9. Рядом с клеммной коробкой расположен болт заземления 10. Крепление на раме вагона выполнено с помощью П-образных скоб 11 четырьмя болтами.

Работа тягового привода.

Защита от боксования и юза.

БУТП обеспечивает защиту тягового привода от боксования и юза колесных пар. Информация об угловой скорости вращения ротора, получаемая от ДЧВ, режиме реального времени сравнивается со скоростью движения вагона, которая вычисляется расчетом. По разности скоростей каждой колесной пары и линейной скорости вагона БУТП выявляет начало процесса боксования или юза и производит снижение силы тяги двигателей или тормозной силы генераторов путем уменьшения частоты и напряжения на выходе инвертора.

После восстановления сцепления (наступает равенство скоростей) БУТП замедленным темпом восстанавливает значение тяговой или тормозной уставки.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

Трехфазный переменный ток.

Система трех сдвинутых по фазе на 1/3 периода переменных токов называют трехфазным током.

Такой ток можно получить при помощи специального генератора. Рассмотрим его конструкцию.

Рис. 23. Модель трехфазного генератора

(рис. 23). На статоре расположены три самостоятельных обмотки, смещенные на 1/3 окружности (120^о). В центре электрической машины вращается индуктор, изображенный на схеме в виде постоянного магнита.

В каждой обмотке (катушке) индуцируется переменная ЭДС одной и той же частоты, но моменты прохождения этих ЭДС через нуль (или через максимум) в каждой из катушек окажутся сдвинутыми на 1/3 оборота друг относительно друга, т.к. индуктор проходит мимо каждой катушки на 1/3 периода позже, чем мимо предыдущей. По существу, такой генератор представляет собой соединение в одной электрической машине трех генераторов переменного тока, сконструированных таким образом, что индуцированные в них э.д.с. сдвинуты друг относительно друга на одну треть периода. Графическое изображение трехфазного тока представлено на рис. 24. Любая из фазных обмоток генератора

трехфазного тока является самостоятельным

источником электрической энергии и к ней

может быть подключен свой приемник. В

Рис. 24. График трехфазной ЭДС (трехфазного тока).

этом случае получается три независимые цепи (рис. 25). Такая схема носит название «несвязанная трехфазная система», она требует для передачи электрической энергии шесть проводов.

 

 

Рис. 25. Несвязанная трехфазная система.

Рис. 26. Соединение «звезда» четырехпроводной трехфазной системы.

 

 

На практике такие системы не применяют. Фазные обмотки трехфазных генераторов и трансформаторов и приемники электрической энергии соединяют по схеме «звезда» или «треугольник». В таком случае можно обойтись четырьмя и даже тремя проводами.

 

 

Рис.27. Соединение «звезда» трехпроводной трехфазной системы.

Рис.28. Соединение «треугольник» трехпроводной трехфазной системы.

 

Соединение «звездой» заключается в том, что концы фазных обмоток соединяются в одну точку генератора (рис. 26), которая называется нулевой точкой или нейтралью, и генератор соединяется с приемниками электроэнергии четырьмя проводами: тремя линейными, идущими от начала обмоток, и нулевым или нейтральным проводом, идущим от нулевой точки генератора. Такая система проводки называется четырехпроводной.

В случае равномерной нагрузки всех трех фаз генератора, т. е. при приблизительно одинаковых токах в каждой из них, ток в нулевом проводе равен нулю. Поэтому в этом случае можно нулевой провод упразднить и перейти к более экономной трехпроводной системе (рис.27). Все потребители включаются при этом между соответствующими парами линейных проводов и нулевой точкой нагрузки.

При соединении «треугольником» (рис.28) конец каждой обмотки соединен с началом следующей так, что они образуют замкнутый треугольник, а линейные провода присоединены к вершинам этого треугольника.

Вращающееся магнитное поле.

Работа асинхронного электродвигателя основана на использовании вращающегося магнитного поля. Рассмотрим, как получается вращающееся магнитное поле.

Три одинаковые неподвижные катушки (рис.29), оси которых лежат в одной плоскости под углом 120° друг к другу, соединены звездой или треугольником.

По катушкам проходят токи, образующие трехфазную симметричную систему.

Графики токов представлены на рис. 2.

 

 

Рис. 29. Катушки, питаемые трехфазным током.

Рис. 30. График токов.

 

Приняв направление тока от начала к концу катушки за положительное, а от конца к началу за противоположное, отметим на рис. 31 направление токов в катушках для моментов времени t₁ , t₂ , t₃ , t₄ .

Рис. 31. Образование вращающегося магнитного поля.

 

Например, в начальный момент времени t₁ (рис. 30) ток в катушке АХ отсутствует, в катушке BY имеет отрицательное, а в катушке CZ — положительное направление, и поэтому на рис. 31 а в начале катушки В ток направлен на наблюдателя, а в начале катушки С — от наблюдателя. Каждый из токов i_A, i_B, i_C создает магнитное поле. Магнитные поля, созданные отдельными токами, складываются, образуя результирующее магнитное поле. На рис. 31 силовыми линиями показано результирующее магнитное поле. Из рисунка видно, что результирующее поле в начальный момент времени направлено снизу вверх (показано в виде стрелки магнитного компаса).

На рис. 31 б показано построенное таким же образом магнитное поле для момента времени t₂ = ¹/₆Т. Здесь видно, что за время ¹/₆Т магнитное поле повернулось в направлении вращения часовой стрелки, на ¹/₆ часть оборота, т. е. на 60°. За следующую ¹/₆ часть периода магнитное поле опять повернется на угол 60° и т. д.

Из сказанного ясно, что при прохождении токов трехфазной системы по трем катушкам, смещенным друг относительно друга на 120°, создается вращающееся магнитное поле, которое в течение периода совершает один оборот (поворачивается на угол 360°).

Поменяв токи в двух катушках (рис. 29), получим изменение направления вращения магнитного поля.

 

Использованная литература и документация:

1. Касаткин А.С., Мемцов М.В. Электротехника М.:Энергоатомиздат. 1995

2. Брускин Д.Э. Электрические машины и микромашины М.:Высшая школа. 1990

3. Алиев И.И. Асинхронные двигатели в трехфазном и однофазном режимах. М.:ИПРадиоСофт. 2004

4. Вольдек А.И. Электрические машины Л.: Энергия 1978

5. Масандилов Л.Б., Москаленко В.В. Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей. М.: Энергия 1978

6. Маршак Е.Л., Уманцев Р.Б. Схемы обмоток машин переменного тока. М.: Энергия 1974

7. Зорохович А.Е., Крылов С.С. Основы электротехники для локомотивных бригад. М.: Транспорт. 1987

8. Двигатель асинхронный тяговый ТАДВМ 280. Руководство по эксплуатации. ВАКИ.520205.279 РЭ (г.Владимир)

9. Электродвигатель асинхронный тяговый ДАТМ-2У2. Руководство по эксплуатации. ЕИАЦ.526813.003 РЭ (г.Псков)

10. Двигатель асинхронный тяговый ДАТЭ170. Руководство по эксплуатации. ИБЖК.556672.008 РЭ (г.Лысьва)

11. Электродвигатель тяговый асинхронный ДТА 170 У2 для метрополитена. Руководство по эксплуатации. ОТР.460.054 ТО (г.Рига)

12. Двигатель асинхронный тяговый ТА280М4 У2. Руководство по эксплуатации. ДТ.52025.083РЭ. (г.Ярославль)

13. Тяговый асинхронный двигатель ТАД 280М 4У2. Комплект чертежей АЭК«Динамо»

ТИБЛ.712324.001 РЭ (г.Москва)

 

АСИНХРОННЫЙ ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД НА ВАГОНАХ МЕТРОПОЛИТЕНА.

Учебное пособие.

Оглавление

1.	Введение........................................
2.	Общие сведения о работе асинхронной трехфазной электрической машины и ее конструкции.............
2.1.	Конструкция и принцип действия асинхронных электрических машин............... …............
2.2.	Образование вращающего электромагнитного момента в асинхронной электрической машине.......
3.	Устройство асинхронного тягового двигателя. Технические данные................................
3.1.	Основные параметры двигателя...................
3.2.	Статор..........................................
3.3.	Ротор...........................................
3.4.	Подшипниковые щиты.............................
3.5.	Вентиляция......................................
3.6.	Датчик частоты вращения ротора....................
4.	Тяговый привод..................................
4.1.	Контейнер тягового инвертора КТИ.................
4.2.	Работа тягового привода...........................
5.	Приложения
5.1.	Что такое переменный ток и чем он отличается от тока постоянного.....................................
5.2.	Трехфазный переменный ток...........
5.3.	Вращающееся магнитное поле.......................
6.	Использованная литература..........................

Введение

Использование электрических машин переменного тока в качестве тяговых электродвигателей на железнодорожном транспорте длительное время задерживалось из-за сложностей снабжения электроподвижного состава трехфазным переменным током. Однако, развитие электротехнической промышленности, в частности совершенствования силовой полупроводниковой электроники и микропроцессорной схемотехники привело к созданию преобразователей тока и напряжения мощностью достаточной, чтобы обеспечить питанием тяговые электродвигатели. Особую роль в этом сыграла разработка транзисторов большой мощности.

В сравнении с коллекторными двигателями постоянного тока асинхронные двигатели обладают рядом преимуществ.

Впервые в отечественном массовом производстве применение асинхронных двигателей в качестве тяговых было применено на вагонах метрополитена моделей 81-740/741 и на части вагонов модели 81-720/721, а в дальнейшем на вагонах модели 81-760/761. Отечественной промышленностью налажен выпуск асинхронных электродвигателей для вагонов метрополитена. В настоящее время вагоны могут комплектоваться двигателями:

- ТАД 280М 4У2 производства АЭК «Динамо»;

- ДАТЭ–170 4У2 производства «ООО Электротяжмаш-Привод» г. Лысьва;

- ТАДВМ-280 4У2 производства ОАО «НИПТИЭМ» г. Владимир;

- ДАТМ-2У2 производства «ОАО Псковский электромашинострои-

тельный завод»;

- ДТА 170 У2 АО «Рижский электромашиностроительный завод»;

- ТА 280 4МУ2 производства «ОАО ELDIN» (Ярославский электро-

машиностроительный завод).

Питание электродвигатели получают от преобразователей в составе КАТП-1 или КАТП-2 производства «ОАО Метровагонмаш».

Первые комплекты асинхронного привода на вагонах метрополитена были иностранного производства «HITACHI» и «ALSTOM».