Определение сопротивления изоляции тягового электродвигателя.

Состояние изоляции определяют измерением сопротивления отно­сительно корпуса мегаомметром напряжением от 500 (для вспомогательных машин) до 1000—2500 В (для тяговых машин), для чего у тяговых машин подключают один провод от мегаомметра к корпусу тепловоза, другой — поочередно к силовым паль­цам (контактам) реверсора;

у вспомогательных машин — к минусовому зажиму клемных реек и к корпусу тепловоза при выключенном рубильнике ак­кумуляторной батареи и полупроводников. Сопротивление изоляции должно быть: для тяговых машин — не менее 2 МОм, для вспомога­тельных — не менее 1,5 МОм при рабочей температуре (для тяговых машин 100—110°С).

Причинами снижения сопротивления изоляции являются старе­ние, механические повреждения, увлажнение и загрязнение поверхно­стного слоя токопроводящей пылью.

Тщательная очистка и последующее за этим покрытие изоляции эмалью могут вернуть за­щитные свойства и препятствовать проникновению влаги и масла.

Сопротивление увлажненной изоляции можно повысить сушкой, не снимая машины с тепловоза, внешним обогревом или током корот­кого замыкания. В первом случае это достигается обдуванием горя­чим воздухом (90—110°С) от калорифера стационарной установки, во втором — подключением к реостату и пропусканием тока до 50— 70% номинального.

Задание к лабораторной работе №1

 «Исследование конструкции тягового электродвигателя типа ЭД – 118А»

 

Цель работы:

Практически изучить конструкцию тягового электродвигателя (в дальнейшем ТЭД) типа ЭД – 118А, принцип действия, технические характеристики, место расположения на тепловозе, порядок передачи вращающего момента на ось колесной пары от вала якоря.

 

I.Оборудование:

1.ТЭД ЭД-118А;

2.Плакаты;

3.Наглядные образцы;

4.Мегоомметр;

5.Техническая литература.

 

II.Порядок выполнения работы:

1.Произвести визуальный осмотр ТЭД ЭД-118А, определить места расположения и назначение основных деталей и узлов.

2.Выполнить визуальный осмотр коллекторно-щеточного аппарата, определить возможные неисправности в работе ТЭД по состоянию его коллекторно - щеточного аппарата.

3.Произвести замер сопротивления изоляции якорной обмотки и обмотки возбуждения ТЭД.

4.Выполнить отчет по работе.

 

III.Содержание отчета.

1.Выполнить эскиз ТЭД марки ЭД 118-А.

2.Описать конструкцию ТЭД.

3.Описать отличия ТЭД ЭД – 118А от ТЭД ЭД - 118Б

4.Описать порядок проведения замеров сопротивления изоляции ТЭД, номинальные и полученные данные.

5.Описать основные неисправности ТЭД которые могут быть выявлены по состоянию коллекторно - щеточного аппарата.

6.Выполнить эскизы коллектора с основными неисправностями и описать их.

7.Сделать вывод по работе.

 

 

Лабораторная работа №2

Асинхронный расщепитель фаз НБ – 455

Назначение. Асинхронный расщепитель фаз НБ-455 предназначен для преобразования однофазного напряжения обмотки собственных нужд тягового трансформатора в трехфазное напряжение 380 В. Кроме того, он является приводом генератора управления ДК-405, который смонтирован на одном из свободных концов вала расщепителя фаз.

Технические данные расщепителя фаз

                                                                                                                                     Таблица 4

Напряжение однофазной сети номинальное, В.............................	380
Мощность трехфазной нагрузки в системе расщепителя фаз при компенсирующейемкости 1000 мкФ, кВт…………………………	115
Коэффициент мощности………………………………………………	0,8
Частота тока, Гц…………………………………………………………	50
Частота вращения, об/мин……………………………………………..	1490
Режим работы………………………………………………………...	продолжительный
Класс изоляции………………………………………………………...	В
Масса, кг……………………………………………………………….	635

 

Таблица 5

Показатель	Двигательная обмотка		Генераторная обмотка
	1-я фаза	2-я фаза	3-я фаза
Число:
полюсов	4	4	4
пазов статора	60	60	60
параллельных проводов	6	6	2
параллельных ветвей	1	1	4
витков в секции	2	2	9
проводов в пазу	24	24	36
витков в фазе	28	44	54
пазов на полюс (фазу)	4	5	6
Марка провода		псд
Размер провода (неизолированного), мм	2,8X2	2,8X2	2,8X1,25
Шаг обмотки по пазам	1 — 14	1 — 14	1 — 14
Сопротивление при 20°С, Ом	0,0213	0,034	0,0489
Тип обмотки	Двухслойная
Масса меди, кг	33,8		15,4

Конструкция. Исполнение расщепителей фаз (рис.7) защищенное горизонтальное; он установлен на лапах, имеет два щитовых подшипника качения с двумя свободными концами вала, на которых размещены реле оборотов РО-60 и якорь генератора управления ДК-405.

Для предотвращения протекания токов через подшипниковые узлы подшипник со стороны реле оборотов запрессовывают в предварительно изолированную втулку из формовочного миканита. Станина и другие детали оболочки чугунные. Подшипниковые щиты стальные, штампосварные. Пакет статора набран из отдельных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Пазы статора полуоткрытые. Обмотка статора жесткая катушечная из прямоугольного провода марки ПСД. Изоляция обмотки влагостойкая, класса В по нагревостойкости. Для повышения вибростойкости лобовые части катушек прикреплены к бандажному изолированному кольцу, которое закреплено на станине.

Изоляция паза состоит из стеклолакотканевой гильзы толщиной 0,15 мм и стекломиканитовой гильзы толщиной 0,3 мм. Статор с обмоткой подвергают двукратной пропитке в лаке МГМ8 (смесь лаков ГФ95 и МЛ92 в отношении 1:1).

Ротор расщепителя фаз короткозамкнутый залитый алюминием АО.

 

Два штыря ротора реле оборотов свободно входят в отверстия в торце вала расщепителя и, таким образом, являются связующим звеном между расщепителем и реле.

Корпус реле оборотов крепят в подшипниковой крышке. Уставка срабатывания реле оборотов РО - 60 должна находиться в  пределах 1300+¹⁰⁰ об/мин.

Номинальный зазор между статором и ротором расщепителя фаз равен 1 мм. Ротор балансируется динамически. Остаточная неуравновешенность не более 1700 гс*мм.

На расщепителе с обеих сторон применяют шариковые подшипники 76317.

 

 

Рис.7. Расщепитель фаз НБ-455 с генератором управления ДК-405 и реле оборотов:

1 — реле оборотов; 2, 6 — щиты подшипниковые; 3 — статор; 4 — ротор; 

5 — обмотка статора; 7 — остов генератора; 8 — якорь генератора; 9 — катушка главного полюса генератора; 10 — щеткодержатель.

 

Нормальная работа расщепителя фаз обеспечивается при колебании напряжения питающей сети в пределах 280—460 В. Обмоточные данные расщепителя фаз приведены в табл.5.

Шариковый подшипник со стороны, противоположной реле оборотов, работает как плавающий вследствие наличия зазоров между наружным кольцом подшипника и внутренней и наружной подшипниковыми крышками. Допустимая температура нагрева подшипников не более 80°С.

На статоре расположены две обмотки — двигательная и генераторная. Первая из них подключена к обмотке собственных нужд тягового трансформатора. Вспомогательные электродвигатели подсоединяют к зажимам С1, С2, СЗ расщепителя фаз (рис. 8). Направление вращения расщепителя фаз по часовой стрелке, если смотреть со стороны короткого конца вала (со стороны реле оборотов); при этом коробка выводов должна быть с левой стороны.

Для изменения направления вращения ротора расщепителя фаз необходимо в пусковой схеме конец генераторной фазы СЗ статора на панели выводов переключить (через резистор) на другой зажим.

 

 

 

а)

б)

Рис. 8(а). Развернутая схема обмотки статора расщепителя фаз: С1-С2 — двигательная обмотка; СЗ-С4 — генераторная обмотка;   М2 —дополнительный вывод Рис. 8(б). Панель выводов расщепителя фаз (обозначения те же, что на рис. 3(а))

Работа расщепителя фаз. Пуск расщепителя фаз производится на холостом ходу без нагрузки. Асинхронный пуск осуществляют с помощью пускового резистора, включаемого в генераторную фазу. Схема пуска (рис. 9) обеспечивает получение необходимого вращающего момента и направление вращения расщепителя фаз.

При включении контактора К1 и подаче напряжения на двигательную обмотку расщепитель фаз начинает вращаться. Когда частота вращения достигнет 1350⁺⁴⁰ об/мин, срабатывает реле оборотов, отключая катушку контактора К1 и размыкая его контакты. При этом расщепитель фаз работает как однофазный асинхронный двигатель на холостом ходу. После разгона к расщепителю фаз можно подключить нагрузку. При снятии напряжения и частоте вращения ниже 1100 об/мин автоматически подключается пусковая схема.

Таблица 6

Напряжение питающей сети, В	Ток к.з. А	Время стоянки под током К.З., С
280	660	20
380	990	10
440	1220	7
460	1290	6

 

Пуск расщепителя фаз без пускового резистора, а также работа с пусковым резистором после пуска являются опасными режимами и при длительности, большей допустимой, переходят в аварийные из-за чрезмерного перегрева двигательной обмотки. Предельно допустимое время стоянки под током к. з. зависит от значения подводимого напряжения и приведено в табл. 6. При неисправностях в схеме запуска повторный пуск длительностью согласно табл. 6 может быть произведен лишь после устранения неисправностей в схеме запуска. Повторное включение при токе к. з. длительностью, которая указана в табл. 6, недопустимо и в крайнем случае может быть повторено не ранее чем через 10 мин.

.

 

 

Рис. 9. Принципиальная схема пуска расщепителя фаз

 

Допускается включение расщепителя фаз без пускового резистора, если частота его вращения не стала после отключения ниже 1100 об/мин. Для уменьшения пусковых токов и обеспечения необходимых пусковых характеристик подключение нагрузки должно производиться последовательно. Одновременное включение всех вспомогательных машин, питаемых через расщепитель фаз, не допускается.

Таблица 7

холостого хода, А	Напряжение между выводами, В
	С1-С2	С2-СЗ	С1-СЗ
58 ± 10 63 ± 10 70 ± 10 78 ± 10	340 360 380 400	390 ± 15 410 ± 15 430 ± 15 455 ± 15	345 ± 10 365 ± 10 385 ± 10 405 ± 10

 

Для остановки расщепителя фаз достаточно после отключения нагрузки снять напряжение с двигательной обмотки С1-С2 (см. рис.8).

Напряжения на зажимах расщепителя фаз при холостом ходе в зависимости от значения тока приведены в табл. 7.

Максимальное время разгона расщепителя фаз (также и допустимое время стоянки под током короткого замыкания) при напряжении 440 В должно быть не более 7 с, при 380 В не более 10 с, при 285 В не более 15 с.

Рис. 10. Подшипниковые узлы расщепителя фаз НБ-455 со стороны реле оборотов (а) и со

стороны генератора управления (б):

1, 4, 5, 8—крышки подшипников; 2, 6—щиты подшипниковые; 3,7 — подшипники.  

 

Стрелками указано направление подвода смазки к подшипникам ротора

При заправке или замене смазки (рис. 10) следует тщательно промыть бензином подшипники и подшипниковые камеры. Смазку вводят таким образом, чтобы пространство между шариками подшипников и уплотняющие канавки подшипниковых крышек были заполнены полностью.

 

Рис 11. Расположение оборудования на секции электровоза ВЛ80^Т:

1 — токоприемник; 2— фазорасщепитель; 3— мотор-вентилятор; 4 — главный воздушный выключатель; 5 — главный контроллер; 6 — тяговый трансформатор; 

 7 — тормозные резисторы;   8—выпрямительная установка; 9 — главный воздушный резервуар; 10 — мотор-компрессор; 11 — высоковольтная шина.

Задание к лабораторной работе №2