ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

Обмотки якоря тягового электродвигателя — Справочник химика 21


    У тяговых электродвигателей нет возможности сдвинуть щетки, поэтому заменяют якорь. Чтобы проверить правильность найденной нейтрали, якорь поворачивают в направлении его нормального вращения и снова проверяют нейтраль. Если отклонения стрелки MV будут незначительны, траверсу закрепляют окончательно и нейтраль проверяют еще раз. Если проведенные работы не дают удовлетворительную безыскровую коммутацию, определяют зону безыскровой коммутации машины методом подпитки добавочных полюсов (рис. 105). Сущность метода подпитки состоит в следующем к обмотке добавочных полюсов ДП испытуемой машины Г подключают питание от отдельного источника постоянного тока Г1. Ток подпитки изменяют по величине и направлению переключателем П и резистором R1 до тех пор, пока не исчезнет искрение. Настройку коммутации обычно ограничивают определением границ искрения при номинальной нагрузке по технической характеристике машины.
Если искрение исчезает при подпитке (ток совпадает по направлению с Ап) > добавочные полюса слабые и зазор под ними уменьшают. Если искрение исчезает при отпитке (ток /о не совпадает по направлению с /дп), зазор увеличивают. Зазор регулируют прокладками, устанавливаемыми под сердечник полюса. При стремлении сохранения зазора между добавочными полюсами и якорем заменяют прокладки из немагнитного материала стальными. Если коммутация машины не улучшается после изменения зазора по номинальному режиму, зону безыскровой коммутации определяют при токах нагрузки испытываемой машины Г /4, /4, V4 и /4 номинального. Для каждого тока определяют зону безыскровой работы и строят кривые границ. На горизонтальной оси откладывают ток / якоря испытуемой машины Г, а на вертикальной вверх — ток подпитки /п, вниз — ток отпитки /о. При этом вся зона безыскровой работы сместится вниз [c.226]

    Якорь каждого электродвигателя включается на отдельный тормозной резистор фис. 163). В качестве возбудителя используется тяговый синхронный генератор СГ, к которому через выпрямительную установку ВУ со стороны постоянного тока подсоединяются обмотки возбуждения электродвигателей, соединенных последовательно.

Так как цепь обмоток возбуждения имеет малое сопротивление, то для устойчивой работы генератора в цепь обмоток возбуждения включаются балластные резисторы (тепловоз У-ЗОО). Кроме того, балластные резисторы снижают постоянную времени цепи, что повышает устойчивость работы системы регулирования электрического тормоза. Для охлаж- дения тормозных резисторов используются два мотор-вентилятора с электродвигателями, имеющими последовательное возбуждение. Двигатели получают питание от тормозных резисторов. Каждый мотор-вентилятор включен на часть тормозного резистора, секции этих резисторов включены параллельно-уравнительными соединениями для выравнивания нагрузки тормозных резисторов. 
[c.204]


    Для тепловоза ТЭПЮ разработана схема электрического торможения (рис. 161), которую можно отнести ко 2-му варианту. При торможении ток Iт, вырабатываемый тяговыми электродвигателями, протекает через тормозные резисторы далее разветвляется в резистор и в цепь якоря генератора, включающую также обмотки тяговых электродвигателей ОВД. Генератор работает в двигательном режиме, передавая часть тормозной энергии на дизель, частота вращения вала которого постоянна и соответствует 13-й позиции контроллера машиниста. Мощность, передаваемая от генератора, составляет лишь часть мощности, развиваемой дизелем на холостом ходу, поэтому сохраняется некоторая подача топлива в цилиндры, что необходимо для устойчивого поддержания частоты вращения вала дизеля. [c.202]

    Электродинамическое торможение впервые было применено в СССР в 1931 г. на тепловозах Коломенского завода серий О » 6 и 7. Оно использовалось для подтормаживания поезда на больших уклонах и перед применением колодочного тормоза. Во время торможения якоря электродвигателей подсоединялись к тормозным резисторам, а обмотки возбуждения — к аккумуляторной батарее. Переход из тягового режима в тормозной и управление осуществлялись контроллером, при помощи которого на низших позициях электродвигатели отключались от генератора, а на высших производилось регулирование тока возбуждения двигателей.[c.200]

    В электрической передаче тепловоза, служащей для преобразования механической энергии в электрическую (тяговый генератор) и вновь электрической — в механическую (тяговый электродвигатель), кроме механических взаимодействий, главным условием работы является прохождение электрического тока высокого напряжения по токоведущим деталям (обмотке якоря и полюсов, коллекторнощеточному аппарату, электрическим аппаратам управления). 

[c.7]


Обмотки якоря тягового электродвигателя — Энциклопедия по машиностроению XXL

В графу 12-ю записываем начальный перегрев обмотки якоря тягового электродвигателя, который после длительной стоянки (свыше 2 ч) принимается Тд = 15° С. При меньших стоянках определяем по температуре в момент прибытия с учетом ее снижения за время стоянки. В графу 13-ю заносим результаты перемножения величин, записанных  [c.159]

Электродвижущую силу определяют исходя из скорости движения V, величины магнитного потока Ф и постоянной электроподвижного состава С, зависящей от числа пар полюсов, числа параллельных ветвей и количества активных проводников обмотки якоря тягового электродвигателя, диаметра движущихся колес и передаточного отношения зубчатой передачи  [c.

261]


Идеальная тяговая характеристика тепловоза имеет две характерные точки А и Б. Чтобы не допустить боксования колес тепловоза, максимальная сила тяги (точка Л) должна быть равна или несколько меньше той силы, которая допускается по условиям сцепления колесных пар с рельсами. Точка Б — ограничение по конструкционной скорости тепловоза, которую он может развить без повреждения обмотки якорей тяговых электродвигателей вследствие значительных центробежных усилий, развивающихся при большой частоте вращения якорей. Участок на кривой от Л до соответствует длительной силе тяги тепловоза при работе дизеля с полной мощностью на номинальном режиме.  [c.6]

Измерение сопротивления проводников тока. Обмотка якоря. Процесс измерения сопротивления обмотки якоря тягового электродвигателя методом амперметра — вольтметра состоит нз подготовки к измерениям, собственно измерения и подсчета результатов измерения.

[c.333]

На рис. 271 для примера показана схема для контроля обмотки якоря тягового электродвигателя. Вал якоря соединяют с выводом установки земля 1, коммутатор располагают на коллекторе якоря таким образом, чтобы между центральным 3 и боковыми 2 я 4 его электродами находилось одинаковое количество коллекторных пластин. В этом случае испытуемую часть якорной обмотки можно представить в виде моста, состоящего из четырех ветвей. В одну диагональ моста включен генератор импульсов, а в другую — индикатор. Так как боковые электроды расположены симметрично, то общие сопротивления каждой пары плеч моста будут практически одинаковыми. При подаче импульса волны высокого напряжения будут распространяться по обеим параллельным ветвям одинаково и достигнут боковых электродов одновременно, о чем будет сигнализировать прямая линия на экране индикатора. Если же сопротивления ветвей различны (вследствие пробоя или дефектов межвитковой изоляции, обрыва витков), то равновесие плеч моста нарушится, возникнет разность потенциалов в диагонали моста и на экране индикатора вместо прямой появится кривая линия.

[c.338]

Процесс проверки прочности межвитковой изоляции обмотки якоря тягового электродвигателя на установке ИУ-57 состоит из следующих операций подготовки установки, подключения якоря к установке и собственно контроля.  [c.338]

Схема контролируемой части обмотки якоря тягового электродвигателя показана на рис. 4.13. Коммутатор установки располагают на коллекторе якоря таким образом, чтобы между его центральным 3 и боковыми 2и4 электродами находилось одинаковое число коллекторных пла СТИН. В этом случае испытуемую часть якорной обмотки можно представить в виде моста, состоящего из четырех ветвей. В одну диагональ моста включен генератор импульсов, а в другую индикатор. Так как боковые электроды расположены симметрично, то общие сопротивления каждой пары плеч моста будут практически одинаковыми. При подаче импульса волны высокого напряжения будут распространяться одинаково по обеим параллельным ветвям и достигнут боковых электродов одновременно, о чем сигнализирует прямая линия на экране индикатора.

Если же сопротивления  [c.209]


Пробило изоляцию обмотки якоря тягового электродвигателя  [c.74]

Одновременно с этим включится контактор ВВ, и через резистор СВН вспомогательный генератор начнет возбуждать независимую обмотку возбудителя НВ-ННВ. Контакторы П1, П2, ПЗ своими блокировочными контактами замкнут цепь на контактор КВ возбуждения тягового генератора. Теперь уже возбудитель, вырабатывая электрический ток, посылает его в независимую обмотку тягового генератора НГ-ННГ. Электрический ток тягового генератора направляется в тяговые электродвигатели по трем ранее включенным параллельным цепям. Якоря тяговых электродвигателей начинают вращаться, тепловоз приходит в движение.  

[c.126]

На рис. 193 и 194 показаны для примера токовые /др (и) и тормозные В (и) характеристики электровоза ВЛ8 при напряжении на токоприемнике 3300 В (напряжение берется на 10% выше номинального напряжения контактной сети аналогично напряжению на шинах тяговых подстанций, так как в этом случае электровоз является источником, а не потребителем энергии). В правой части графика показаны 15 характеристик при параллельном соединении якорей тяговы.ч электродвигателей (по два двигателя последовательно в четыре параллельные цепи). Каждая характеристика соответствует позиции тормозной рукоятки контроллера. С увеличением номера позиции увеличивается ток в обмотках возбуждения тяговых двигателей. При наибольшем токе возбуждения на 15-й позиции и скорости 44,5 км/ч суммарная э. д. с. двух последовательно включенных обмоток якорей тяговых электродвигателей равна напряжению контактной сети у токоприемника 3300 В. Если скорость движения будет снижаться, электродвигатели перейдут в тяговый режим при независимом возбуждении и получить режим рекуперативного торможения нельзя. Но если соединить последовательно не два, а четыре тяговых электродвигателя, переключив их иа последовательно-параллельное соединение в дв параллельные цепи, то их суммарная э. д. с. даже при скорости ниж 44 км/ч окажется выше напряжения контактной сети. Таким образом, рекуперация в зоне пониженных скоростей возможна на последова-тельно-параллельном соединении обмоток якорей тяговых двигателей, при котором имеется также 15 характеристик.

[c.291]

Измерение ведут в таком порядке. У якорей тяговых электродвигателей ДК-304, ЭДТ-200, ЭД-200 и ЭД-П8 шаг обмотки по коллектору г/ = 1, поэтому иглы измерительных вилок прикладывают к соседним пластинам коллектора (см. рис. 269), Медленно проворачивая якорь, измеряют и фиксируют падение напряжения между смежными пластинами. Для контролируемого якоря достаточно обойти половину коллекторных пластин. Во избежание ошибок при слишком высоких или низких показаниях милливольтметра измерения повторяют. При подсчете результатов находят, на сколько процентов отдельные показания милливольтметра выше или ниже среднего значения всех показаний прибора. Величину этого отклонения сравнивают с допускаемой величиной (20%) и дают заключение о качестве пайки петушков и состоянии проводников и межвитковой изоляции обмотки якоря.  [c.336]


Например, число изоляционных промежутков М якоря тягового электродвигателя ЭД-И8А с петлевой обмоткой  [c. 206]

Рассмотрим технику вычисления температуры перегрева обмотки якоря тягового электродвигателя ЭД-104А тепловоза 2ТЭ10 на перегоне А—а, используя построенную кривую тока (см. рис. 79). Все расчеты по перегреву сводим в табл. 8 и ведем их следующим образом.  [c.157]

При точных измерениях провода, идущие от приборов (или от зажимов омметра), берут известного сопротивления, а после замера его величину вычитают из найденного сопротивления контролируемой обмотки. Согласно Правилам ремонта сопротивление обмотки якорей тяговых электродвигателей, измеренное в холодном состоянии, должно быть у ЭДТ200Б —0,00532 (при+ 15° С), у ЭД107А и ЭД118 — 0,013 Ом (при + 20° С). Допускаемое отклонение 10%.  [c.334]

Для проверки обмотки якоря тягового электродвигателя методом милливольтметра собирают схему измерения согласно рис. 269 убеждаются, что поверхность коллектора чистая, между Рпс. 269. Схема соединения ис-ее медными пластинами нет, грязевых точнпка питания, приспособле-  [c.335]

Фиг. 2 1. Обмотка якоря тяговых электродвигателей типов ДПЭ-340 15 ДПЭ-340Л
На рис. 10.3, а представлена схема обмотки якоря тягового электродвигателя ЭД118А. Катушка обмотки (рис. 10.3, б) состоит из четырех расположенных по ширине паза секций, каждая из которых состоит из трех проводников, расположенных по высоте паза. В пазу изолированная катушка удерживается стеклотекстолитовым клином. На дно паза и под клин укладываются прокладки из стеклотекстолита. В задних лобовых частях обмотки между секциями устанавливаются изоляционные прокладки обмотка якоря удерживается стеклобандажами.  [c.239]Тепловые характеристики обмотки якоря тягового электродвигателя АЬ4442пР электровозов ЧС4 и ЧС4  [c. 221]

Рис 5 48 Характеристики нагревания и охлаждения обмотки якоря тягового электродвигателя тепловозов ТЭ1, ТЭ2 и ТЭМ1  [c.255]

Рис. 7 12. Характеристики нагреваиня и охлаждения обмотки якоря тягового электродвигателя
Работа тиристорных импульсных преобразователей в рекуперативном режиме аналогична их работе при пуске поезда. При переходе в режлм торможения должны быть реверсированы oб oтки якорей тяговых электродвигателей, после чего обмотки главных полюсов для ускорения самовозбуждения получают кратковременное питание от постороннего источника малой мощности и включается предварительное реостатное торможение. Когда напряжение на двигателях, работающих в генераторном режиме, увеличивается до напряжения тяговой батареи, автоматически осуществляется переход на рекуперативное торможение. Изменением кважности и частоты регулирования вспомогательных преобразователей поддерживается заданная величина тока рекзшерации, идущего на зарядку аккумуляторной батареи. Главные преобразователи включаются в работу только после истощения первой ступени рекуперативного торможения, когда вспомогательные тиристорные преобразователи полностью открыты и срабатывает датчик перехода.  [c.238]

С помощью реверсора изменяют направление движения тепловоза. При этом меняют направление тока в обмотках возбуждения тяговых электродвигателей, а следовательно, и направление вращения их якорей. Реверсор конструктивно выполнен и работает аналогично реверсору электровоза. На шестигранном валу укреплены болтами латунные сегменты. На параллельных валу неподвижных шестигранных стойках укреплены латунные нальцедержатели. Как сегменты, так и паль-цедержатели от посадочных мест изолированы, а спаренные сегменты изолированы и друг от друга. Медные пальцы пружинами прижимаются к сегментам, осуществляя токосъем. Разворот вала в положение Вперед или Назад осуществляется воздушным приводом диафраг-менного типа, управляемым электропневматическими вентилями. Реверсор установлен в высоковольтной камере.  [c.123]



Тяговые электродвигатели

Тяговые электродвигатели предназначены для передачи вращательного момента к колесным парам. Тепловозы с электрической передачей имеют индивидуальный привод колесных пар, т. е. каждая колесная пара приводится во вращение отдельным тяговым электродвигателем.

Вращающий момент от тягового электродвигателя к колесной паре при индивидуальном приводе передается при помощи одноступенчатого тягового редуктора, состоящего из двух цилиндрических шестерен: ведущей на валу двигателя и ведомой на оси колесной пары. На тепловозах из-за ограниченных габаритов для размещения тягового электродвигателя применяется односторонняя, несимметричная относительно оси тепловоза прямозубая передача.

Таблица 10.6

Тип тягового электродвигателя

Серия тепловоза

Номинальная мощность, кВт

Тип подвески

Масса, кг

ЭДТ104

ТЭ10, 2ТЭ10

307

Опорно-осевая

2850

ЭД107

ТЭП10, 2ТЭ10Л

305

Опорно-осевая

3100

ЭД108А

ТЭП60, 2ТЭП60

305

Опорно-рамная

3350

ЭД118А

ТЭМ2, ТЭМ2М

105

Опорно-осевая

3100

М62, 2М62

192

Опорно-осевая

3100

2ТЭ10М, ЗТЭЮМ, 2ТЭ116

305

Опорно-осевая

3100

ЭД120А

ТЭМ7

135

Опорно-осевая

3000

ЭД121А

ТЭП70

413

Опорно-рамная

2950

Тяговые электродвигатели выполняются в основном с опорно-осевым подвешиванием, но на пассажирских тепловозах они имеют опорно-рамную подвеску. Основные типы применяемых тяговых электродвигателей приведены в табл. 10.6.

Практически на всех тепловозах тяговые электродвигатели имеют независимую нагнетательную вентиляцию с групповой подачей воздуха (по тележкам) и свободным выбросом нагретого воздуха в атмосферу.

Забор воздуха обычно происходит снаружи тепловоза через простейшие сетчатые фильтры или решетки. Расход воздуха можно регулировать (сезонно) перепуском части потока. Недостатком используемой «открытой» системы охлаждения является практически полная бесконтрольность температуры и чистоты охлаждающего воздуха. Однако относительное единообразие схем вентиляции тяговых электродвигателей тепловозов объясняется многолетним опытом электровозостроения, где охлаждение двигателей осуществлено по аналогичным схемам.

На рис. 10.2 представлен тяговый электродвигатель ЭД118А. Его магнитная система состоит из остова с полюсами, имеющими катушки.

235

Остов 5 (см. рис. 10.2) изготавливают из низкоуглеродистой стали. Он представляет собой в поперечном сечении неправильный восьмиугольник. Остов исполняет роль магнитного сердечника и механической основы всей конструкции электродвигателя. С торцов остов имеет расточки для подшипниковых щитов. Подвеска электродвигателя к раме тележки осуществляется при помощи опорных приливов 29 (носиков), между которыми помещена траверса подвески. Малые приливы 24 служат для предохранения двигателя от попадания на путь при поломке опорных приливов или траверсных пружин. С другой стороны на остове расположены лапы для сочленения с корпусом моторно-осевого подшипника. В верхней части остова, со стороны коллектора, имеется вентиляционное отверстие, соединенное с вентиляционным каналом брезентовым рукавом. Охлаждающий воздух выбрасывается через выпускные отверстия 8. Для осмотра коллектора и щеток остов имеет три люка, закрываемые крышками: верхний, нижний и боковой. Для вывода кабелей в остове предусмотрены четыре отверстия, защищенных от проникновения влаги резиновыми втулками. Кабельные выводы 25 крепятся к остову зажимами 26.

Главные полюсы создают основной магнитный поток в машине. Состоят они из сердечника 15 и катушки 16. Сердечник для уменьшения вихревых потоков набирается из штампованных листов низкоуглеродистой стали, скрепленных заклепками 28. Катушки главных полюсов намотаны из меди прямоугольного сечения в виде двух полюсных шайб. Витки катушек изолированы друг от друга асбестовой электроизоляционной бумагой. Катушки главных полюсов соединены между собой изолированными шинами из медной ленты. Изоляция катушек главных полюсов электродвигателя ЭД118А класса Б.

Добавочные полюсы обеспечивают нормальную коммутацию. Сердечник добавочного полюса 4 изготавливают сплошным из листовой стали. Катушка добавочного полюса 3 выполнена из шинной меди, намотанной на ребро. Между витками катушки установлены изоляционные прокладки. Наружная поверхность средних

Рис. 10.2. Тяговый электродвигатель ЭД118А (продольный и поперечный разрезы): 1 — вентиляционные отверстия; 2 — уравнительные соединения; 3 — катушка добавочного полюса; 4 — сердечник добавочного полюса; 5 — остов; 6 — сердечник якоря; 7 — обмотка якоря; 8 — выпускные отверстия; 9 — дренажное отверстие; 10 — лабиринтное кольцо; 11 — вал; 12, 19 — якорные подшипники; 13 — стеклотекстолитовый клин; 14 — крышки моторно-осевого подшипника; 15 — сердечник главного полюса; 16 — катушка главного полюса; 17 — вкладыш моторно-осевого подшипника; 18 — труба подачи смазки; 20 — подшипниковые щиты; 21 — коллектор; 22 — корпус щеткодержателя; 23 — кронштейн; 24, 29 — опорные и предохранительные приливы; 25 — выводной кабель; 26 — зажимы; 27 — смазочный фитиль; 28 — заклепка витков, кроме трех-четырех крайних, не изолируется, а от корпуса они изолируются для охлаждения добавочного полюса прокладками из асбестовой электроизоляционной бумаги. Катушки добавочных полюсов соединены гибкими проводами.

Якорь тягового электродвигателя состоит из следующих частей: вала 11, сердечника 6, нажимных шайб, коллектора 21 и обмотки 7. Якорь опирается на два роликовых подшипника 19 и 12, установленных в подшипниковых щитах 20. Вал якоря изготовлен из легированной стали. Сердечник якоря набран из листов электротехнической стали, изолированных друг от друга лаком. Шихтовка сердечника обязательна, так как перемещающееся относительно него вращающееся магнитное поле стремится индуктировать вихревые токи. Каждый лист сердечника имеет 54 паза и два ряда вентиляционных отверстий в количестве 32 шт. По торцам сердечник удерживается на валу двумя нажимными шайбами, которые одновременно являются и обмоткодержателями. Обмотка якоря петлевая, с уравнительными соединениями 2.

Рис. 10.3. Обмотка якоря тягового электродвигателя ЭД118А: а — схема: 1-216 — коллекторные пластины; 1, 14 — пазы сердечника; У — уравнительные соединения; 6 — разрез паза: 1 — клин; 2 — прокладка под клин и на дно паза; 3 — медь; 4 — прокладка между катушками; 5 — изоляция от

корпуса На рис. 10.3, а представлена схема обмотки якоря тягового электродвигателя ЭД118А. Катушка обмотки (рис. 10.3, б) состоит из четырех расположенных по ширине паза секций, каждая из которых состоит из трех проводников, расположенных по высоте паза. В пазу изолированная катушка удерживается стеклотекстоли-товым клином. На дно паза и под клин укладываются прокладки из стеклотекстолита. В задних лобовых частях обмотки между секциями устанавливаются изоляционные прокладки; обмотка якоря удерживается стеклобандажами.

Коллектор тягового электродвигателя состоит из втулки, нажимного конуса, коллекторных пластин (ламелей), двух изоляционных манжет, изоляционного цилиндра и стяжных болтов. Пластины коллектора штампуются из меди, легированной кадмием или серебром. В нижней части они имеют форму ласточкина хвоста, позволяющего прочно скрепить коллектор. Коллекторные пластины изолированы друг от друга коллекторным миканитом, а от конуса — миканитовым цилиндром и манжетами.

В подшипниковый щит 20 (см. рис. 10.2) со стороны коллектора устанавливается роликовый опорно-упорный подшипник, который воспринимает радиальные и осевые нагрузки. Снаружи подшипник закрыт крышкой, в которой для предотвращения попа-

Рис. 10.4. Щеточный аппарат тягового электродвигателя ЭД118А: а — щеткодержатель; б — щетка; 1 — корпус щеткодержателя; 2 — стальная пружина; 3 — палец щеткодержателя; 4 — изолятор; 5 — втулка; 6 — наконечник; 7 — шунт; 8 — щетка; 9 — амортизатор

дания смазки на якорь имеется лабиринтное уплотнение. Подшипниковый щит крепится к остову болтами с пружинными шайбами. В подшипниковый щит со стороны шестерни устанавливается опорный роликовый подшипник, который отличается от опорно-упорного отсутствием бурта во внутренней обойме. Попадание смазки из подшипника внутрь тягового электродвигателя предотвращается лабиринтным уплотнением. Кроме того, с внутренней стороны предусмотрено дренажное отверстие 9 (воздушный канал). Снаружи подшипник закрыт крышкой, имеющей лабиринтное кольцо 10, предотвращающее утечку смазки из подшипника. К кронштейнам 23 тягового электродвигателя крепятся четыре щеткодержателя 22.

Щеткодержатели электродвигателя (рис. 10.4) установлены напротив главных полюсов. Щеткодержатель имеет литой латунный корпус, укрепленный в кронштейне, вваренном в торцевую стенку остова. Два стальных пальца, запрессованных в корпус, служат для крепления щеткодержателя в кронштейне. Пальцы изо-

Рис. 10.5. Моторно-осевой подшипник тягового электродвигателя ЭД118А: 1, 2 — оси; 3 — фиксатор; 4 — поплавок; 5 — втулка; 6 — крышка; 7 — пробка; 8 — крышка моторно-осевого подшипника; 9 — пружина; 10 — рычаг; 11 — пластинчатая пружина; 12 — корпус; 13 — скоба; 14 — коробка; 15 — пакет польстерный; 16 — болт; 17 — постель моторно-осевого подшипника; 18 —

вкладыш лированы твердым изоляционным слоем, на который надеты изоляторы из пресс-материала. В корпусе щеткодержателя имеются два гнезда для щеток. В первое гнездо вставляется одна разрезная щетка, а во второе — две. Каждая разрезная щетка имеет резиновый амортизатор, предназначенный поглощать небольшие удары и толчки, не допуская отрыва щеток от коллектора. Нажатие щеток на коллектор осуществляется стальными пружинами, при этом один конец пружины упирается в резиновый амортизатор щетки, а второй входит в паз втулки. Регулировка нажатия осуществляется поворотом и фиксацией втулки на оси.

Моторно-осевой подшипник (рис. 10.5) состоит из двух вкладышей, постели — расточки в остове тягового электродвигателя, крышки и болтов крепления крышки.

Вкладыши моторно-осевых подшипников изготавливают из бронзы. Крышка подшипника является резервуаром для смазки, которая попадает к подшипнику при помощи двух войлочных польстерных пакетов, закрепленных скобами в коробке, которая может перемещаться в корпусе, опираясь на четыре пластинчатые пружины. Коробка с польстерными пакетами прижимается через отверстие во вкладыше моторно-осевого подшипника к шейке пружиной. Рычаг с пружиной закреплены осями на корпусе, расположенном на нижней части ванны крышки моторно-осевого подшипника. Ванна имеет отстойник, куда сливается кон-

Рис. 10.6. Кожух зубчатой передачи: 1 — верхняя часть кожуха; 2 — скобы; 3 — ребра жесткости; 4, 9, 11 — бонки; 5 — полукольцо отбойное; б — прокладки; 7 — болты; 8 — накладки уплотнитель-ные; 10 — уплотнение; 12 — нижняя часть кожуха; 13 — горловина для заливки

масла денсат, который через пробку сливают наружу. Количество смазки на пробке определяют по уровню поплавка.

Вращающий момент от тягового электродвигателя на ось колесной пары передается при помощи ведущей шестерни, напрессованной на вал якоря и ведомого зубчатого колеса, напрессованного на ось колесной пары. Ведущая шестерня и ведомое зубчатое колесо закрыты кожухом (рис. 10.6), состоящим из двух частей (нижней и верхней), соединенных болтами.

⇐ | Общие сведения | | Устройство и ремонт тепловозов | | Тяговые генераторы постоянного тока | ⇒

Моделирование теплового состояния тягового электродвигателя для прогнозирования ресурса

%PDF-1.6 % 1 0 obj > endobj 5 0 obj /Title >> endobj 2 0 obj > /Encoding > >> >> endobj 3 0 obj > endobj 4 0 obj > stream

  • Моделирование теплового состояния тягового электродвигателя для прогнозирования ресурса
  • Щербатов В. В.; Рапопорт Олег Лазаревич; Цукублин А. Б. endstream endobj 6 0 obj > endobj 7 0 obj > endobj 8 0 obj > endobj 9 0 obj > endobj 10 0 obj > endobj 11 0 obj > endobj 12 0 obj > endobj 13 0 obj > stream HWێԜ3jnG7+hIlh

    Ƀ

    Якорь тягового электродвигателя двигателя ЭД-118А — Электрические машины — Справка 2ТЭ116

    ЯКОРЬ

     

         Служит для создания вращающего момента и состоит из вала, сердечника, нажимных шайб, коллектора и обмотки.

    Рис. 6 – Якорь

    1 — бандаж обмотки якоря; 2 — вал якоря; 3 — нажимной конус; 4 — коллектор;5 — петушки коллекторных пластин; 6 — клин обмотки якоря.

         Вал изготовлен из высококачественной легированной стали. Сопряжения участков вала разных диаметров выполнены с плавными переходами. Посадочные поверхности вала шлифованные. Один его конец обработан на конус 1:10 для насадки ведущей шестерни. Шестерня насажена в горячем состоянии без шпонки.

         Сердечник набран из штампованных листов электротехнической легированной стали марки Э1300 толщиной 0,5 мм, покрытых тонким слоем лака с двух сторон. Листы набираются по массе (363 кг). Толщина крайних листов 1 мм.

         В каждом листе выштамповано 54 паза и два ряда вентиляционных отверстий (32ит) диаметром 27 мм. Середина каждого паза должна совпадать серединой коллекторной пластины. Сила спресовки коллекторных листов якоря 1100-1200 кН.

         Нажимные шайбы, одновременно являются обмоткодержателями, отлиты из стали. Со стороны шестерни на валу установлена задняя шайба (открытого типа),  со стороны коллектора – передняя. Открытая шайба улучшает охлаждение задних лобовых частей обмотки. Переднюю нажимную шайбу перед посадкой нагревают до 160ºС и напрессовывают усилием 700-800 кН.

         Собранный сердечник без обмотки покрывают эмалью (коричневым грунтом) ФЛ-03К запекают для повышения коррозионной устойчивости.

         Нажимные шайбы перед укладкой обмотки якоря покрывают стеклотканью, пропитанной в эпоксидном лаке, опрессовывают и запекают.

         Коллектор состоит из втулки, нажимного конуса, пластин, двух изоляционных манжет, изоляционного цилиндра и стяжных болтов.

         Диаметр коллектора 400 мм. Пластины коллектора (их всего 216шт) изготовлены из твердотянутой профильной меди, легированной кадмием или серебром. Пластины штампуют за одно целое с петушками. В нижней части они имеют форму ласточкиного хвоста, позволяющего прочно скрепить коллектор.

         Втулка и нажимной конус, конусные выступы которых входят в выемки пластин, сжаты под прессом и стянуты 12 болтами. Пластины изолированы друг от друга коллекторным миканитом толщиной 1,2 мм, а от корпуса миконитовым цилиндром и манжетами толщиной 2 мм.

         В прорези петушков впаивают концы секций обмотки якоря. Каждая четвертая пластина имеет более глубокую прорезь, в которую дополнительно впаивают концы уравнительных соединений.

         Коллектор балансируют статически при помощи грузов, закрепленных в специальных канавках в нажимном конусе и втулке.

         Динамическую формовку производят не менее четырех раз при температуре коллектора 165ºС и частоте вращения 2800 об/мин в течении 20мин. Внутреннюю полость коллектора проверяют на газоплотность. Коллектор испытывают переменным напряжением 4650В в течении 1мин. Собранный коллектор напрессовывают на вал усилием от 100 до 280 кН. Биение коллектора должно быть не более 0,005 мм.

         В якоре применена петлевая обмотка с уравнительными соединениями. Она состоит из 54 катушек и имеет изоляцию класса Р. Обмотка имеет шаг  по пазам 1-14, шаг по коллектору 1-2.

         Катушка обмотки состоит из четырех элементарных одновитковых секций. Каждая секция в свою очередь состоит из трех параллельных проводников, расположенных по высоте паза, а четыре витка, входящих в катушки, располагаются по высоте паза, то есть осуществлена горизонтальная укладка.

    Рис. 7 – Обмотка якоря

    1 – клин; 2 – прокладки под клин и на дне паза; 3 – медь; 4 – прокладка между катушками; 5 – изоляция от корпуса; 1-216 – коллекторные пластины; цифры в кружочках – пазы сердечника якоря; У – уравнительные соединения.

         Виток разделен по высоте на три параллельных провода для уменьшения потерь от вихревых токов, наводимых потоком рассеивания.

         В пазовой части катушка изолирована тремя слоями стеклослюдяной лентой толщиной 0,1 мм в полуперекрышу и одним слоем стеклянной ленты. В задних лобовых частях дополнительно устанавливают прокладки из стеклоленты. Передние лобовые части дополнительно имеют прокладки между витками секции из слюды, чтобы избежать витковых замыканий при осадке и бандажировке обмотки. Концы катушек в изгибах дополнительно изолируют одним слоем пленки ПИА толщиной 0,04 мм.

         На дне паза и под клин устанавливают прокладки из стеклотекстолита 0,35 мм. Обмотка удерживается в пазах стеклотекстолитовыми клиньями толщиной 6 мм, в лобовых частях –стеклобандажами.

         Под передними лобовыми частями обмотки якоря находятся уравнительные соединения. Шаг уравнительных соединений по коллектору 1-109, 1-113.

         После намотки бандажей якорь испытывают, сушат, пропитывают лаком, шлифуют коллектор и балансируют якорь на станке. Готовый якорь испытывают на электрическую прочность напряжением переменного тока 2950в в течение 1мин.

    Система смешанного возбуждения тяговых электродвигателей электровоза

    Изобретение относится к средствам управления тяговыми электроприводами постоянного тока электровозов.

    В настоящее время для тяговых электродвигателей (ТЭД) постоянного тока широкое распространение получили системы возбуждения смешанного типа, в которых обмотка возбуждения, включенная последовательно с якорем, в процессе работы ТЭД подпитывается током от внешнего источника питания (SU 381566 А1, B60L 15/08, 01.01.1973; SU 662383 A1, B60L 15/04, 15.05.1979; SU 1120473, Н02Р 5/16, 23.10.1984).

    В каждой из известных систем возбуждения ТЭД указанного типа имеется контур регулирования тока якоря и контур регулирования тока возбуждения с соответствующими датчиками тока, блоками оценки измеренных величин и сопоставления с заданными, блоками управления и исполнительными органами, воздействующими на регулируемые токи.

    Наиболее близким аналогом является система возбуждения смешанного типа электровоза ВЛ11 м, содержащая для каждого из двух комплектов оборудования пары тяговых электродвигателей: блок пускорегулирующей аппаратуры, вход которого через блок линейных контакторов подключен к токоприемнику, связанному с контактной сетью, а выход через датчик тока якоря подключен к последовательно соединенным якорям тяговых электродвигателей, датчик тока возбуждения, вход которого подключен к выходу обмоток возбуждения, а выход — к рельсовой цепи (Э.С.Вохмянин, В.Ю.Чумаков. Электрические схемы электровозов ВЛ11, ВЛ11М. — М.: ИКЦ «Академкнига», 2003 г. рис.2.4 вкладки).

    Однако известные системы не предназначены для повышения тяговых свойств локомотива и предотвращения боксования.

    Задачей изобретения является повышение тяговых свойств и уменьшение склонности к боксованию электровоза за счет применения системы смешанного возбуждения ТЭД с достижением технического результата, охватывающего:

    полное использование номинальной мощности электровоза в наиболее широком диапазоне скоростей движения и с высоким коэффициентом полезного действия;

    способность развивать наибольший вращающий момент при трогании с места с наименьшими потерями энергии в пусковых сопротивлениях;

    автоматический переход из тягового режима в тормозной и обратно без разрыва электрических цепей ТЭД;

    высокую степень противобоксовочной способности;

    широкую регулировочную способность и возможность автоматизации управления электровозом.

    Для решения поставленной задачи предложена система смешанного возбуждения ТЭД электровоза, содержащая

    два одинаковых комплекта оборудования пары тяговых электродвигателей, каждый из которых состоит из:

    блока пускорегулирующей аппаратуры, вход которого через блок линейных контакторов подключен к токоприемнику, связанному с контактной сетью,

    датчика тока якоря, вход которого подключен к выходу блока пускорегулирующей аппаратуры, а выход соединен с входом последовательно соединенных якорей,

    сумматора токов, первый вход которого подключен к выходу последовательно соединенных якорей, второй вход соединен с выходом контактора выходного подвозбуждения, а выход подключен к входу обмоток возбуждения, датчика тока возбуждения, вход которого подключен к выходу обмоток возбуждения, а выход соединен с рельсовой цепью,

    источника питания подвозбуждения, силовой выход которого соединен с рельсовой цепью,

    контактора выходного подвозбуждения, вход которого соединен с управляющим выходом источника питания подвозбуждения,

    двух датчиков вращения якоря, входы которых подключены к соответствующим якорям тяговых электродвигателей,

    также содержащая

    пульт управления с блоком командоаппаратов, первая группа выходов которого подключена к управляющим входам токоприемника, блока линейных контакторов, контактора питания подвозбуждения и контакторов выходных подвозбуждения, вторая группа выходов подключена к управляющим входам анализаторов вращения и блока задания ограничений токов, входящего в состав пульта управления, третья группа выходов подключена к входам блока задания позиций тока якоря и блока задания позиций тока возбуждения, которые также входят в состав пульта управления,

    контактор питания подвозбуждения, включенный между токоприемником и источниками питания подвозбуждения,

    два идентичных по схеме анализатора вращения, состоящих из

    двух групп последовательно включенных измерителей:

    измерителя угловой скорости вращения якоря ТЭД, вход которого является измерительным входом анализатора вращения,

    измерителя углового ускорения вращения якоря ТЭД и

    измерителя производной углового ускорения вращения якоря ТЭД,

    трех сумматоров сигналов,

    трех блоков сравнения,

    элемента ИЛИ, выход которого является выходом анализатора вращения,

    блока задания ограничений параметров вращения якоря ТЭД, вход которого является управляющим входом анализатора вращения,

    причем прямой и инверсный входы первого, второго и третьего сумматоров сигналов подключены к выходам соответственно измерителей угловой скорости вращения якоря ТЭД, измерителей углового ускорения вращения якоря ТЭД и измерителей производной углового ускорения вращения якоря ТЭД первой и второй групп, первые входы блоков сравнения подключены к выходу блока задания ограничений параметров вращения, вторые входы — к выходу соответствующего сумматора сигналов, а выходы — к входам элемента ИЛИ,

    при этом первый измерительный вход первого анализатора вращения соединен с выходом датчика вращения якоря первого ТЭД первого комплекта оборудования, второй измерительный вход первого анализатора вращения соединен с выходом датчика вращения якоря второго ТЭД второго комплекта оборудования, первый измерительный вход второго анализатора вращения соединен с выходом датчика вращения якоря второго ТЭД первого комплекта оборудования, второй измерительный вход второго анализатора вращения соединен с выходом датчика вращения якоря первого ТЭД второго комплекта оборудования, а выходы обоих анализаторов вращения соединены с входами логического элемента «ИЛИ»,

    а также содержащая два идентичных по схеме регулятора токов, каждый из которых управляет токами якоря и подвозбуждения пары тяговых электродвигателей своего комплекта оборудования, при этом первый измерительный вход обоих регуляторов токов подключен к выходу логического элемента «ИЛИ», второй и третий измерительные входы подключены соответственно к выходу датчика тока якоря и выходу датчика тока возбуждения тяговых электродвигателей своего комплекта оборудования, первая группа управляющих входов — к выходу блока задания ограничений токов пульта управления, второй и третий управляющие входы — к выходам соответственно, блока задания позиций тока якоря и блока задания позиций тока возбуждения пульта управления, а первый и второй выходы — к управляющим входам соответственно блока пускорегулирующей аппаратуры и источника питания подвозбуждения своего комплекта оборудования,

    каждый регулятор токов включает в себя

    два блока сравнения,

    элемент ИЛИ,

    контроллер тока якоря,

    блокиратор и

    контроллер тока возбуждения,

    причем соединенные друг с другом первый вход элемента ИЛИ и вторые входы блокиратора и контроллера тока возбуждения образуют первый измерительный вход регулятора тока, вторые входы первого и второго блоков сравнения образуют соответственно второй и третий измерительный вход регулятора токов, соединенные друг с другом первые входы блоков сравнения образуют первую группу управляющих входов регулятора токов, а первый вход контроллера тока якоря и первый вход блокиратора образуют соответственно второй и третий управляющие входы регулятора токов, второй вход элемента ИЛИ подключен к выходу первого блока сравнения, второй вход контроллера тока якоря соединен с выходом элемента ИЛИ, а первый и третий входы контроллера тока возбуждения подключены к выходам соответственно блокиратора и второго блока сравнения.

    Изобретение поясняется чертежами.

    Фиг.1 — блок-схема системы смешанного возбуждения тяговых двигателей электровоза.

    Фиг.2. — блок-схема анализатора вращения якорей тяговых двигателей (поз.17.1, 17.2 фиг.1).

    На схеме (Фиг.1) обозначены: контактная сеть 1, токоприемник 2, блок 3 линейных контакторов, комплект 4.1 оборудования пары тяговых электродвигателей, в который входят: блок 5.1 пускорегулирующей аппаратуры, датчик 6.1 тока якоря, последовательно соединенные якоря 7.1, сумматор 8.1 токов, обмотки 9.1 возбуждения, датчик 10.1 тока возбуждения, источник 11.1 питания подвозбуждения, контактор выходной 12.1 подвозбуждения, датчик 13.1 вращения первого тягового двигателя, датчик 14.1 вращения второго тягового двигателя, комплект 4.2 оборудования пары тяговых электродвигателей, в который входят: блок 5.2 пускорегулирующей аппаратуры, датчик 6.2 тока якоря, два последовательно соединенных якоря 7.2, сумматор 8.2 токов, обмотки 9.2 возбуждения, датчик 10.2 тока возбуждения, источник 11.2 питания подвозбуждения, контактор выходной 12.2 подвозбуждения, датчик 13.2 вращения якоря первого тягового двигателя, датчик 14.2 вращения якоря второго тягового двигателя, общие для обоих комплектов оборудования: контактор 15 питания подвозбуждения, рельсовая цепь 16, анализаторы 17.1 и 17.2 вращения, в каждый из которых входят два измерителя 18 и 21 угловой скорости якоря ТЭД, два измерителя 19 и 22 углового ускорения якоря ТЭД, два измерителя 20 и 23 производной углового ускорения якоря ТЭД, причем измерители 18-20 образуют канал измерения, связанный с первым измерительным входом анализатора вращения, а измерители 21-23 образуют канал измерения, связанный со вторым измерительным входом анализатора вращения, первый сумматор 24 сигналов, второй сумматор 25 сигналов, третий сумматор 26 сигналов, блок 27 задания ограничений параметров вращения, первый блок 28 сравнения (А≥В), второй блок 29 сравнения (А≥В), третий блок 30 сравнения (А≥В) и элемент 31 ИЛИ, пульт 32 управления, в который входят блок 33 командоаппаратов, блок 34 задания ограничений токов, блок 35 задания позиций тока якоря и блок 36 задания позиций тока возбуждения, регуляторы 38.1 и 38.2 токов, в каждый из которых входят: первый блок 39 сравнения (тока якоря со значением ограничения), второй блок 40 сравнения (тока возбуждения со значением ограничения), элемент 41 ИЛИ, контроллер 42 тока якоря, блокиратор 43 позиций тока возбуждения, контроллер 44 тока возбуждения.

    Входы блоков 5.1 и 5.2 пускорегулирующей аппаратуры через блок 3 линейных контакторов подключены к связанному с контактной сетью 1 токоприемнику 2, а выходы — через датчики 6.1 и 6.2 тока якоря соответственно к последовательно соединенным якорям 7.1 и 7.2.

    Один из входов сумматоров 8.1 и 8.2 токов включен в цепь соответственно последовательно включенных якорей 7.1 и 7.2, другой вход соответственно через контактор выходной 12.1 и 12.2 подвозбуждения соединен соответственно с источником 11.1 и 11.2 питания подвозбуждения, а выход подключен соответственно к обмотке 9.1 и 9.2 возбуждения.

    Первая группа выходов блока 33 командоаппаратов пульта 32 управления подключена к управляющим входам токоприемника 2, блока 3 линейных контакторов, контактора 15 питания подвозбуждения и контакторов выходных 12.1 и 12.2 подвозбуждения, вторая группа выходов подключена к управляющим входам анализаторов 17.1 и 17.2 вращения и блока 34 задания ограничений токов, третья группа выходов — к входам блока 35 задания позиций тока якоря и блока 36 задания позиций тока возбуждения.

    Контактор 15 питания подвозбуждения включен между токоприемником 2 и источниками 11.1 и 11.2 питания подвозбуждения.

    Первые измерительные входы регуляторов 38.1 и 38.2 токов подключены к выходу элемента 37 ИЛИ, первые группы управляющих входов — к выходу блока 34 задания ограничений токов, вторые и третьи управляющие входы — к выходам соответственно блока 35 задания позиций тока якоря и блока 36 задания позиций тока возбуждения пульта управления. Вторые и третьи измерительные входы регуляторов 38.1 и 38.2 токов подключены к выходам соответственно датчиков 6.1 и 6.2 тока якоря и датчиков 10.1 и 10.2 тока возбуждения ТЭД, а первые и вторые выходы — к управляющим входам соответственно блоков пускорегулирующей аппаратуры 5.1 и 5.2 и источников питания подвозбуждения 11.1 и 11.2 соответствующих комплектов оборудования 4.1 и 4.2 тяговых электродвигателей.

    Группа измерительных входов анализатора 17.1 вращения соединена с выходами датчиков 13.1 и 14.2 вращения ТЭД. Группа измерительных входов анализатора 17.2 вращения соединена с выходами датчиков 14.1 и 13.2 вращения ТЭД.

    В каждом из анализаторов 17.1 и 17.2 вращения (см. фиг.2) последовательно включены: измеритель 18 угловой скорости вращения якоря ТЭД, вход которого является первым измерительным входом анализатора вращения, измеритель 19 углового ускорения вращения якоря ТЭД и измеритель 20 производной углового ускорения вращения якоря ТЭД, а также последовательно включены измеритель 21 угловой скорости вращения якоря ТЭД, вход которого является вторым измерительным входом анализатора вращения, измеритель 22 углового ускорения вращения якоря ТЭД и измеритель 23 производной углового ускорения вращения якоря ТЭД. Выход элемента 31 ИЛИ является выходом анализатора вращения 17.1 (17.2). Вход блока 27 задания ограничений параметров является управляющим входом анализатора вращения 17.1 (17.2).

    Прямой и инверсный входы сумматоров 24-26 сигналов подключены к выходам соответственно измерителей 18 и 21 угловой скорости, измерителей 19 и 22 углового ускорения и измерителей 20 и 23 производной углового ускорения вращения якоря ТЭД. Первые входы блоков 28-30 сравнения подключены к выходу блока 27 задания ограничений параметров, вторые входы — к выходу соответствующего сумматора сигналов 24-26, а выходы — к входам элемента 31 ИЛИ.

    В регуляторе 38.1 (38.2) токов соединенные друг с другом первый вход элемента 41 ИЛИ, вторые входы блокиратора 43 и контроллера 44 тока возбуждения образуют первый измерительный вход регулятора 38.1 (38.2) токов. Вторые входы блоков 39 и 40 сравнения образуют соответственно второй и третий измерительные входы регулятора 38.1 (38.2) токов. Соединенные друг с другом первые входы блоков 39 и 40 сравнения образуют первую группу управляющих входов регулятора 38.1 (38.2) токов, первый вход контроллера 42 тока якоря и первый вход блокиратора 43 образуют соответственно второй и третий управляющие входы регулятора 38.1 (38.2) токов. Второй вход элемента 41 ИЛИ подключен к выходу блока 39 сравнения. Второй вход контроллера 42 тока якоря соединен с выходом элемента 41 ИЛИ. Первый и третий входы контроллера 44 тока возбуждения подключены к выходам соответственно блокиратора 43 и блока 40 сравнения.

    Работает система следующим образом.

    Контактная сеть 1 и рельсовая цепь 16 предназначены для передачи тока от тяговой подстанции на силовую схему электровоза.

    Токоприемник 2 предназначен для подключения силовой схемы электровоза к контактной сети 1 по команде от блока 33 командоаппаратов пульта 32 управления.

    Блок 3 линейных контакторов по команде от блока 33 командоаппаратов пульта 32 управления подключает силовую схему электровоза к токоприемнику 2.

    Далее, для комплекта 4.1 оборудования пары тяговых электродвигателей (состав и назначение узлов комплекта 4.2 оборудования аналогичны).

    Блок 5.1 пускорегулирующей аппаратуры путем изменения напряжения обеспечивает возможность регулирования тока в цепи последовательно соединенных якорей 7.1 ТЭД по команде контроллера 42 тока якоря с целью изменения тяговых характеристик электровоза.

    В качестве пускорегулирующей аппаратуры в блоках 5.1 и 5.2 используется блок пусковых резисторов и реостатных контакторов.

    Датчик 6.1 тока якоря предназначен для измерения тока в цепи последовательно соединенных якорей 7.1 ТЭД.

    Сумматор 8.1 токов обеспечивает питание обмоток 9.1 возбуждения ТЭД суммарным током — током якоря и током подвозбуждения.

    Датчик 10.1 тока возбуждения предназначен для измерения тока в цепи обмоток 9.1 возбуждения ТЭД.

    Контактор 15 питания подвозбуждения по команде от блока 33 командоаппаратов пульта 32 управления подключает напряжение контактной сети 1 к источнику 11.1 питания подвозбуждения. Выходное напряжение источника 11.1 питания подвозбуждения регулируется контроллером 44 тока возбуждения.

    В качестве источников 11.1 и 11.2 питания подвозбуждения могут быть использованы электромашинные генераторы или статические преобразователи.

    Контактор выходной 12.1 подвозбуждения по команде от блока 33 командоаппаратов пульта 32 управления подключает источник 11.1 питания подвозбуждения к сумматору 8.1 токов, что позволяет оперативно переводить силовую схему из режима последовательного возбуждения в режим смешанного возбуждения и обратно.

    Датчики 13.1 и 14.1 вращения якорей ТЭД измеряют угловые перемещения якорей соответственно первого и второго двигателей из пары 7.1 для оценки в анализаторах 17.1 и 17.2 вращения угловой скорости, углового ускорения и производной углового ускорения (проскальзывания колеса).

    В анализаторе 17.1 на фиг.2:

    — измерительные элементы 18 и 21 измеряют угловую скорость якорей первого ТЭД комплекта 4.1 оборудования и второго ТЭД комплекта 4.2 оборудования соответственно;

    — измерительные элементы 19 и 22 измеряют угловое ускорение якорей первого ТЭД комплекта 4.1 оборудования и второго ТЭД комплекта 4.2 оборудования соответственно;

    — измерительные элементы 20 и 23 измеряют производную углового ускорения (проскальзывание) якорей первого ТЭД комплекта 4.1 оборудования и второго ТЭД комплекта 4.2 оборудования соответственно.

    Сумматор 24 определяет разность угловых скоростей якорей первого ТЭД комплекта 4.1 оборудования и второго ТЭД комплекта 4.2 оборудования.

    Сумматор 25 определяет разность угловых ускорений якорей первого ТЭД комплекта 4.1 оборудования и второго ТЭД комплекта 4.2 оборудования.

    Сумматор 26 определяет разность производных угловых ускорений якорей первого ТЭД комплекта 4.1 оборудования и второго ТЭД комплекта 4.2 оборудования.

    В анализаторе 17.2 на фиг.2:

    — измерительные элементы 18 и 21 измеряют угловую скорость якорей второго ТЭД комплекта 4.1 оборудования и первого ТЭД комплекта 4.2 оборудования соответственно;

    — измерительные элементы 19 и 22 измеряют угловое ускорение якорей второго ТЭД комплекта 4.1 оборудования и первого ТЭД комплекта 4.2 оборудования соответственно;

    — измерительные элементы 20 и 23 измеряют производную углового ускорения (проскальзывание) якорей второго ТЭД комплекта 4.1 оборудования и первого ТЭД комплекта 4.2 оборудования соответственно.

    Сумматор 24 определяет разность угловых скоростей якорей второго ТЭД комплекта 4.1 оборудования и первого ТЭД комплекта 4.2 оборудования.

    Сумматор 25 определяет разность угловых ускорений якорей второго ТЭД комплекта 4.1 оборудования и первого ТЭД комплекта 4.2. оборудования.

    Сумматор 26 определяет разность производных угловых ускорений якорей второго ТЭД комплекта 4.1 оборудования и первого ТЭД комплекта 4.2 оборудования.

    На выходе блока 28 сравнения появляется сигнал, когда измеренная разница угловых скоростей вращения якорей станет выше установленного значения ограничения, которое вырабатывается блоком 27 задания ограничений параметров вращения.

    На выходе блока 29 сравнения появляется сигнал, когда измеренная разница угловых ускорений вращения якорей станет выше установленного значения ограничения, которое вырабатывается блоком 27 задания ограничений параметров вращения.

    На выходе блока 30 сравнения появляется сигнал, когда измеренная разница производных угловых ускорений вращения якорей станет выше установленного значения ограничения, которое вырабатывается блоком 27 задания ограничений параметров вращения.

    Значения ограничений, вырабатываемых блоком 27 задания ограничений параметров вращения могут изменяться под воздействием блока 33 командоаппаратов пульта 32 управления.

    Сигнал с выходов блоков 28-30 сравнения, проходя через элемент 31 ИЛИ, поступает на вход элемента 37 ИЛИ и далее в регуляторы 38.1 и 38.2 токов.

    Наличие сигнала на выходе элемента 37 ИЛИ указывает на начало процесса боксования какой-либо колесной пары.

    Блок 34 задания ограничений токов с учетом состояния блока 33 командоаппаратов пульта 32 управления вырабатывает значение ограничения тока якоря и тока возбуждения.

    Регулятор 38.1 получает сигналы от датчиков 6.1 тока якоря и 10.1 тока возбуждения и управляет работой комплекта 4.1 оборудования пары тяговых электродвигателей.

    Регулятор 38.2 получает сигналы от датчиков 6.2 тока якоря и 10.2 тока возбуждения и управляет работой комплекта 4.2 оборудования пары тяговых электродвигателей.

    Далее рассматривается работа регулятора 38.1, т.к. работа регулятора 38.2 аналогична.

    Блок 39 сравнения регулятора 38.1 токов сравнивает сигналы от датчика 6.1 тока якоря ТЭД со значением ограничения тока якоря, переданного от блока задания ограничений 34 токов.

    На выходе блока 39 сравнения появляется сигнал, когда значение параметра, переданное от датчика 6.1 тока якоря ТЭД больше или равно значению ограничения.

    Сигнал боксования с выхода элемента 37 ИЛИ и сигнал превышения ограничения тока якоря с выхода блока 39 сравнения поступают на входы элемента 41 ИЛИ.

    Блок 35 задания позиции тока якоря с учетом состояния блока 33 командоаппаратов пульта 32 управления вырабатывает значение заданной позиции тока якоря, которое передается на контроллер 42, управляющий током якоря ТЭД путем воздействия на блок 5.1 пускорегулирующей аппаратуры.

    При наличии сигнала ограничения, поступающего с выхода элемента 41 ИЛИ, команда на увеличение тока якоря от контроллера 42 блокируется.

    Блок 40 сравнения сравнивает сигналы от датчика 10.1 тока возбуждения ТЭД со значением ограничения тока возбуждения, переданного от блока 34 задания ограничений токов.

    На выходе блока 40 сравнения появляется сигнал, когда значение параметра, переданное от датчика 10.1 тока возбуждения ТЭД больше или равно значению ограничения.

    Блок 35 задания позиции тока возбуждения с учетом состояния блока 33 командоаппаратов пульта 32 управления вырабатывает заданное значение позиции тока возбуждения, которое через блокиратор 43 передается на контроллер 44, управляющий током возбуждения ТЭД путем воздействия на источник 11.1 питания подвозбуждения.

    Под воздействием сигнала боксования, поступающего с выхода элемента 37 ИЛИ, блокиратор 43 отключает сигнал блока 35 задания позиции тока возбуждения и контроллер 44 вырабатывает сигнал постепенного увеличения тока возбуждения до момента прекращения сигнала боксования.

    При наличии сигнала ограничения, поступающего с выхода блока 40 сравнения, команда на увеличение тока возбуждения от контроллера 44 блокируется.

    Система смешанного возбуждения тяговых электродвигателей электровоза, содержащая для каждого из двух комплектов оборудования пары тяговых электродвигателей: блок пускорегулирующей аппаратуры, вход которого через блок линейных контакторов подключен к токоприемнику, связанному с контактной сетью, а выход через датчик тока якоря подключен к последовательно соединенным якорям тяговых электродвигателей, датчик тока возбуждения, вход которого подключен к выходу обмоток возбуждения, а выход — к рельсовой цепи, отличающаяся тем, что, с целью повышения тяговых свойств электровоза, она снабжена для каждого из двух комплектов оборудования пары тяговых электродвигателей: источником питания подвозбуждения, силовой вход которого подключен через контактор питания подвозбуждения к токоприемнику, силовой выход связан с рельсовой цепью, а управляющий выход подключен к соответствующему контактору подвозбуждения, сумматором токов, один из входов которого соединен с выходом последовательно соединенных якорей, другой вход соединен с выходом контактора подвозбуждения, а выход подключен к входу обмоток возбуждения, двумя датчиками вращения якоря, связанными каждый со своим якорем, а также общими для обоих комплектов оборудования пары тяговых электродвигателей: пультом управления с блоком командоаппаратов, первая группа выходов которого подключена к управляющим входам токоприемника, блока линейных контакторов, контактора питания подвозбуждения и контакторов выходных подвозбуждения, вторая группа выходов подключена к управляющему входу блока задания ограничений токов, входящего в состав пульта управления, третья группа выходов подключена к входам блока задания позиций тока якоря и блока задания позиций тока возбуждения, которые также входят в состав пульта управления, двумя идентичными анализаторами вращения якорей тяговых электродвигателей, управляющие входы которых соединены со второй группой выходов блока командоаппаратов пульта управления, двумя идентичными регуляторами токов, первые измерительные входы которых через элемент ИЛИ подключены к выходам анализаторов вращения якорей тяговых электродвигателей, первые группы управляющих входов — к выходу блока задания ограничений токов, вторые и третьи управляющие входы — соответственно к выходам блока задания позиций тока якоря и блока задания позиций тока возбуждения пульта управления, при этом первый измерительный вход первого анализатора вращения соединен с выходом датчика вращения якоря первого тягового электродвигателя первого комплекта оборудования, второй измерительный вход первого анализатора вращения соединен с выходом датчика вращения якоря второго тягового электродвигателя второго комплекта оборудования, первый измерительный вход второго анализатора вращения соединен с выходом датчика вращения якоря второго тягового электродвигателя первого комплекта оборудования, второй измерительный вход второго анализатора вращения соединен с выходом датчика вращения якоря первого тягового электродвигателя второго комплекта оборудования, второй и третий измерительные входы регуляторов токов подключены к выходам соответственно датчиков тока якоря и датчиков тока возбуждения тяговых электродвигателей соответствующего комплекта оборудования, а первые и вторые выходы — к управляющим входам соответственно блока пускорегулирующей аппаратуры и источника питания подвозбуждения тяговых электродвигателей соответствующего комплекта оборудования, при этом каждый из двух анализаторов вращения якорей тяговых электродвигателей включает в себя: для каждого измерительного входа последовательно включенные измеритель угловой скорости, вход которого является измерительным входом анализатора вращения, измеритель углового ускорения и измеритель производной углового ускорения, а также общие для обоих измерительных входов: три сумматора сигналов, три блока сравнения, элемент ИЛИ, выход которого является выходом анализатора вращения якорей тяговых электродвигателей, блок задания ограничений параметров вращения, вход которого является управляющим входом анализатора вращения якорей тяговых электродвигателей, причем прямой и инверсный входы первого, второго и третьего сумматоров сигналов подключены к выходам соответственно измерителей угловой скорости, измерителей углового ускорения и измерителей производной углового ускорения первого и второго измерительных входов, первые входы блоков сравнения подключены к выходу блока задания ограничений параметров вращения, вторые входы — к выходу соответствующего сумматора сигналов, а выходы — к входам элемента ИЛИ, двумя идентичными регуляторами токов, каждый из которых управляет своим комплектом оборудования тяговых электродвигателей и включает в себя: два блока сравнения, элемент ИЛИ, блокиратор, контроллер тока якоря и контроллер тока возбуждения, причем соединенные друг с другом первый вход элемента ИЛИ и вторые входы блокиратора и контроллера тока возбуждения образуют первый измерительный вход регулятора тока, вторые входы первого и второго блоков сравнения образуют соответственно второй и третий измерительные входы регулятора токов, соединенные друг с другом первые входы блоков сравнения, первый вход контроллера тока якоря и первый вход блокиратора образуют соответственно первый, второй и третий управляющие входы регулятора токов, а выход контроллера тока якоря и выход контроллера тока возбуждения образуют соответственно первый и второй выходы регулятора токов, второй вход элемента ИЛИ подключен к выходу первого блока сравнения, второй вход контроллера тока якоря соединен с выходом элемента ИЛИ, а первый и третий входы контроллера тока возбуждения подключены к выходам соответственно блокиратора и второго блока сравнения.

    Ведомость дефектов якоря ТЭД ДК–210А–3. Обмотка якоря. Коллектор. Вал якоря

                 ТАБЛИЦА – ВЕДОМОСТЬ ДЕФЕКТОВ ЯКОРЯ ТЭД  ДК–210А–3

     

    Наименование детали

    Наименование дефекта

    Причина возникновения

    Технические требования

    Способ выявления

    Средства контроля

    Способ устранения

     
     

    Обмотка  якоря

    Межвитковое замыкание, низкое сопротивление изоляции, трещина бандажа, влажность изоляции

    Пробой изоляции, усталость бандажа

    Отсутствие пробоя и замыкания , сухая изоляция, отсутствие трещин бандажа

    Измерение сопротивления мегомметром, визуальный осмотр, импульсный

    Визуально-оптический, импульсная установка, мегомметр

    Подклеить изоляцию, наложить новый бандаж, сушить изоляцию  

     
     

    Коллектор

    Выработка под щётками, трещина, деформация корпуса, нарушение пайки обмотки, ослабление болтов

    Пробой изоляции, усталость корпуса коллектора, вибрация

    Отсутствие трещин и деформации, пайка без нарушений, зажатые болты и гайки

    Визуальный осмотр, микрометраж, осциллографический

    Визуально-оптический, осциллограф, микрометр

    Заоять место нарушения пайки, обработать поверхность коллектора до ремонтного размера, коллектор нагреть, болты и гайки подтянуть, повреждённую часть корпуса коллектора расточить, очистить от пыли, протереть ацетоном, заделать компаундом  

     
     

    Вал якоря

    Износ посадочной поверхности под подшипник, трещины в углах шпоночных канавок ,износ поверхности канавок, износ резьбы  в резьбовом отверстии в торце вала

    Усталость, вибрация

    Отсутствие износа поверхностей и резьбы

    Визуальный осмотр, микрометраж, магнитный

    Визуально-оптический,           магнитная установка, микрометр

    Восстановить эл. наплавкой изношенные поверхности, обработать до ремонтного размера, опилить трещины в углах канавок , наплавить, обработать до ремонтного размера, изношенную резьбу нарезать, сверлить новые отверстия, заглушив старые пробками 

     
     

    Вентилятор

    Трещины корпуса, погнуты лопасти, облом лопастей

    Вибрация, удар, усталость

    Отсутствие трещин, погнутостей, обломов

    Статическая балансировка, визуальный осмотр

    Визуально-оптический, установка для статической балансировки

    Заварить трещину в корпусе, выравнить погнутые лопасти, приварить лопасти

     

    (PDF) Исследование топологий обмоток для двигателей с постоянными магнитами в колесах

    Магнуссен, Ф. и Садарангани, К. (2003), «Коэффициенты обмотки и джоулевые потери машин с постоянными магнитами

    с сосредоточенными обмотками», Труды IEEE International

    Conference on Electric Machines and Drives, Madison, WI, USA, Vol. 1. С. 333-9.

    Мулджади, Э., Баттерфилд, К.П. и Ван, Ю. (1998), «Осевой поток, модульный, генератор

    с постоянным магнитом и тороидальной обмоткой для ветряных турбин», Материалы конференции по промышленным приложениям IEEE

    , Санкт-Петербург.Луис, Миссури, США, Vol. 1. С. 174-8.

    Paulides, J.J.H., Kazmin, E.V., Gysen, B.L.J. и Ломонова Е.А. (2008), «Системный анализ серийного гибридного автомобиля

    с использованием конструкции двигателя в колесе», Труды конференции IEEE Vehicle Power

    и Propulsion Conference (VPPC), Харбин, Китай, стр. 1-5.

    Ку Р. и Липо Т.А. (2003), «Двойной ротор, радиальный поток, тороидально намотанный постоянный магнит

    машины», IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 39 No. 6, стр.771-9.

    Ку, Р., Айдын, М. и Липо, Т.А. (2003), «Сравнение производительности двухроторных машин BLDC с радиальным потоком и

    осевого потока с постоянным магнитом», Труды Международной конференции IEEE

    по электрическим машинам и приводам, Мэдисон, Висконсин, США, Vol. 3. С. 1948-54.

    Skaar, SE, Krovel, O. и Nilsen, R. (2006), «Коэффициенты распределения, размаха витков и намотки для машин PM

    с сосредоточенными обмотками», Труды Международной конференции по

    Электрическим машинам (ICEM ), Документ 346, Ханья, Греция.

    Ван, Дж., Ся, З.П. и Хоу, Д. (2005), «Трехфазная модульная бесщеточная машина с постоянными магнитами

    для увеличения крутящего момента на компактных транспортных средствах с ДВС», IEEE Transactions on Vehicular

    Technology, Vol. 54 No. 3, pp. 809-16.

    Дополнительная литература

    Эмади, А. (2005), Справочник по автомобильной силовой электронике и двигателям, Тейлор

    и Фрэнсис, Бока-Ратон, Флорида.

    Лившиц-Гарик М. и Джентилини К. (1982), Машины переменного тока с намоткой,

    ДАННЫЕ, Нью-Ханаан, Коннектикут.

    Редди, Дж. и Гартлинг, Д. (2001), Метод конечных элементов в теплопередаче и жидкости

    Dynamics, CRC Press, Бока-Ратон, Флорида.

    Об авторах

    Ян Тан родился в Чанша, Китай, в 1984 году. Он получил степени бакалавра и магистра в области электротехники

    в Чжэцзянском университете, Китай, в 2003 году и

    в 2006 году, соответственно. С 2007 года он работает исследователем в Технологическом университете Эйндховена

    (TU / e), Нидерланды.В 2009 году он получил диплом доктора технических наук

    (PDEng) за разработку гибридного выключателя постоянного тока

    мощностью 10 кВт. В настоящее время он работает над докторской степенью

    в группе электромеханики и силовой электроники (EPE). Его исследовательская деятельность

    сосредоточена на электрических машинах с переменным полем с предварительным смещением. Ян Тан является корреспондентом

    , с ним можно связаться по адресу: [email protected]

    Johannes J.H. Паулидес родился в Вальвейке, Нидерланды, в 1976 году.

    Он получил B.Eng. степень от Technische Hogeschools-Hertogenbosch

    в 1998 году и M.Phil. и степени доктора философии в области электротехники и электронной техники

    от Университета Шеффилда в 2000 и 2005 годах, соответственно. С 2005 по

    2009 он был научным сотрудником в Технологическом университете Эйндховена,

    , Нидерланды. В настоящее время он занимает должность доцента в группе электромеханики и силовой электроники

    , работая над более электрическими системами привода для устойчивого развития общества

    .Он также является техническим специалистом и специалистом по программе

    COMPEL

    31,1

    106

    (PDF) Моделирование потерь переменного тока в обмотках якоря двигателя 100 кВт All-HTS с различными (RE) проводниками BCO

    Это работа под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Для получения дополнительной информации см. Https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

    Эта статья была принята к публикации в следующем выпуске этого журнала, но не была полностью отредактирована.Контент может измениться до окончательной публикации. Информация для цитирования: DOI

    ТОМ XX, 2017 г. 1

    ССЫЛКИ

    [1] ББ Гэмбл, С. Калси, Г. Снитчлер, Д. Мадура и Р. Ховард,

    «Состояние двигателей HTS», в IEEE Power Engineering Society

    Летнее собрание, 2002 г., т. 1, стр. 270–274, DOI:

    10.1109 / PESS.2002.1043231.

    [2] Н. Амемия, С. Мурасава, Н. Банно и К. Миямото,

    «Численное моделирование сверхпроводящих проводов для потерь переменного тока

    расчетов», Phys.C Supercond., Т. 310, нет. 1, стр. 16–29,

    1998, DOI: https://doi.org/10.1016/S0921-4534(98)00427-4.

    [3] З. Хонг, А. М. Кэмпбелл и Т. А. Кумбс, «Численное решение

    критического состояния в сверхпроводимости с помощью программного обеспечения конечных элементов

    », Supercond. Sci. Technol., Т. 19, нет. 12, стр. 1246–

    1252, 2006 г., DOI: 10.1088 / 0953-2048 / 19/12/004.

    [4] М. Чжан и Т. А. Кумбс, «Трехмерное моделирование высокотемпературных сверхпроводников

    с помощью программного обеспечения конечных элементов», Supercond.Sci.

    Технол., Т. 25, нет. 1, 015009, 2012 г., DOI: 10.1088 / 0953-

    2048/25/1/015009.

    [5] В. М. Р. Зерменьо и Ф. Грилли, «Трехмерное моделирование и симуляция

    2G-пакетов и катушек ВТСП», Supercond. Sci. Technol., Т. 27, нет.

    4, 044025, 2014, DOI: 10.1088 / 0953-2048 / 27/4/044025.

    [6] Х. Чжан, М. Чжан и В. Юань, «Эффективная трехмерная модель метода конечных элементов

    , основанная на формулировке T-A для

    сверхпроводящих проводников с покрытием», Supercond.Sci. Technol.,

    т. 30, нет. 2, 024005, 2017 г., DOI: 10.1088 / 1361-

    6668/30/2/024005.

    [7] К. Джуффрида, Г. Груоссо и М. Репетто, «Конечная формулировка нелинейной магнитостатики

    с интегральными граничными условиями»,

    IEEE Trans. Магн., Т. 42, нет. 5, стр. 1503–1511, 2006 г., DOI:

    10.1109 / TMAG.2006.871543.

    [8] П. Алотто, Г. Груоссо, Ф. Моро и М. Репетто, «Граничная интегральная формулировка

    задач вихретокового анализа на основе метода ячейки

    », IEEE Trans.Магн., Т. 44, нет. 6, стр. 770–773, 2008 г.,

    DOI: 10.1109 / TMAG.2007.916039.

    [9] Ф. Моро, Дж. Смайич и Л. Кодекаса, «Новый подход h-φ для

    , решающий вихретоковые задачи в многосвязных регионах»,

    IEEE Access, vol. 8, pp. 170659–170671, 2020, DOI:

    10.1109 / ACCESS.2020.3025291.

    [10] Р. Брамбилла, Ф. Грилли, Л. Мартини, М. Бокки и Дж. Анджели, «Концепция метода конечных элементов

    для моделирования вращающихся машин

    со сверхпроводящими обмотками», IEEE Trans.Прил.

    Сверхсекунда, т. 28, вып. 5, стр. 1–11, 2018 г., DOI:

    10.1109 / TASC.2018.2812884.

    [11] Т. Бенкель, М. Лао, Ю. Лю, Э. Пардо, С. Вольфстедтер, Т. Рейс и

    Ф. Грилли, «TA-формулировка для моделирования электрических машин с проводником с покрытием

    HTS. Катушки », IEEE Trans. Прил. Supercond.,

    т. 30, нет. 6, стр. 1–7, 2020, DOI: 10.1109 / TASC.2020.2968950.

    [12] К. Р. Варгас-Льянос, С. Ленгсфельд, Ф.Грилли, «TA

    формулировка для проектирования и расчета потерь переменного тока сверхпроводящего генератора

    для ветряной турбины мощностью 10 МВт», IEEE

    Access, стр. 208767–208778, 2020, DOI:

    10.1109 / ACCESS.2020.3038058 .

    [13] Янг Янг, Х. Йонг, Х. Чжан и Ю. Чжоу, «Численное моделирование

    сверхпроводящего генератора на основе формулировки T-A

    », IEEE Trans. Прил. Supercond., Т. 30, нет.8, стр.

    1–11, 2020, DOI: 10.1109 / TASC.2020.3005503.

    [14] NJ Long, RA Badcock, P. Beck, M. Mulholland, N. Ross, M.

    Staines, H. Sun, J. Hamilton, and RG Buckley, «Narrow strand

    YBCO Roebel Cable for снижает потери переменного тока », J. Phys. Конф. Сер.,

    т. 97, нет. 1, стр. 012280, 2008 г., DOI: 10.1088 / 1742-

    6596/97/1/012280.

    [15] С. Терзиева, М. Военчяк, Э. Пардо, Ф. Грилли, А. Дрекслер, А.

    Клинг, А.Кудымов, Ф. Гемёри и В. Голдакер, «Транспорт

    и потери переменного тока намагничивания смонтированных кабелей

    с покрытием ROEBEL: измерения и расчеты», Supercond.

    Sci. Technol., Т. 23, нет. 1, стр. 14023, 2009 г., DOI: 10.1088 / 0953-

    2048/23/1/014023.

    [16] З. Цзян, Р. А. Бэдкок, Н. Дж. Лонг, М. Стейнс, К. П. Такур, Л.

    С. Лакшми, А. Райт, К. Гамильтон, Г. Н. Сидоров, Р. Г.

    Бакли, Н.Амемия и А. Д. Каплин, «Транспортные потери переменного тока

    характеристики девятипрядного кабеля YBCO Roebel», Supercond.

    Sci. Technol., Т. 23, нет. 2, 025028, 2010 г., DOI: 10.1088 / 0953-

    2048/23/2/025028.

    [17] Нью-Джерси Лонг, Р.А. Бадкок, К. Гамильтон, А. Райт, З. Цзян и

    Л.С. Лакшми, «Разработка кабелей YBCO Roebel для приложений с высоким током

    и низкими потерями переменного тока», Дж. Phys. Конф.

    Сер., Т.234, нет. 2, 022021, 2010, DOI: 10.1088 / 1742-

    6596/234/2/022021.

    [18] W. Goldacker, F. Grilli, E. Pardo, A. Kario, SI Schlachter и

    M. Vojenčiak, «Кабели Roebel от проводников с покрытием REBCO:

    . сверхпроводимость будущего

    », Сверхсекунда. Sci. Technol., Т. 27, нет. 9, 093001, 2014,

    DOI: 10.1088 / 0953-2048 / 27/9/093001.

    [19] К. Б. Кобб, П. Н. Барнс, Т.J. Haugan, J. Tolliver, E. Lee, M.

    Sumption, E. Collings и C.E. Oberly, «Гистерезисные потери

    уменьшение в полосатом YBCO», Phys. C Supercond. его приложение, т.

    382, ​​нет. 1, стр. 52–56, 2002 г., DOI: 10.1016 / S0921-4534 (02) 01196-

    6.

    [20] Н. Амемия, С. Касаи, К. Йода, З. Цзян, Г. А. Левин, PN

    Барнс и CE Оберли, «Снижение потерь переменного тока в проводниках

    , покрытых YBCO, за счет многонитевой структуры», Supercond.Sci.

    Технол., Т. 17, нет. 12, стр. 1464–1471, 2004 г., DOI:

    10.1088 / 0953-2048 / 17/12/018.

    [21] Г. А. Левин, П. Н. Барнс, Н. Амемия, С. Касаи, К. Йода и

    З. Цзян, «Потери намагничивания в сверхпроводниках

    с многонитевым покрытием», Прил. Phys. Lett., Vol. 86, нет. 7, стр. 1–3, 2005 г.,

    DOI: 10.1063 / 1.1861955.

    [22] Й. Шоуц, Ф. Гемёри, Й. Ковач, Р., Наст, А. Юнг, М. Военчяк, Ф.

    ,

    Грилли и В.Голдакер, «Кабель с низкими потерями переменного тока, изготовленный из

    транспонированных полосчатых лент

    CC», Supercond. Sci. Technol., Т. 26,

    нет. 7, 075020, 2013 г., DOI: 10.1088 / 0953-2048 / 26/7/075020.

    [23] Ф. Грилли и А. Карио, «Как нити могут снизить потери переменного тока в

    проводниках с ВТСП-покрытием: обзор», Supercond. Sci. Technol., Т.

    29, вып. 8, стр. 83002, 2016 г., DOI: 10.1088 / 0953-2048 / 29/8/083002.

    [24] З. Хонг, В. Ли, Ю. Чен, Ф. Гёмори, Л. Фролек, М.Чжан и Дж.

    Шенг, «Оптимизация конструкции сверхпроводящих катушек на основе асимметричных характеристик

    лент REBCO», Phys. C

    Supercond., Т. 550, нет. Март, стр. 74–77, 2018 г., DOI:

    10.1016 / j.physc.2018.04.008.

    [25] З. Цзян, Н. Эндо, С. К. Уимбуш, Дж. Брукс, У. Сонг, RA

    Бадкок, Д. Мияги и М. Цуда, «Использование асимметричного провода

    критического тока для уменьшения Потери переменного тока в обмотках высокотемпературной катушки, ”

    Дж.Phys. Commun., Т. 3, вып. 9, 095017, 2019, DOI: 10.1088 / 2399-

    6528 / ab4437.

    [26] З. Цзян, В. Сонг, X. Пей, Дж. Фанг, Р.А. Бадкок и SC

    Уимбуш, «Снижение потерь переменного тока на 15% в 3-фазном трансформаторе HTS

    мощностью 1 МВА за счет использования критический ток асимметричного проводника »,

    J. Phys. Commun., Т. 5, вып. 2, стр. 1–12, 2021, DOI:

    10.1088 / 2399-6528 / ABE036.

    [27] И. Кесгин, Г. Майкич и В. Сельваманикам, «Полностью филаментизованный проводник

    , покрытый ВТСП посредством полосатости и селективного гальванического покрытия»,

    Phys.C Supercond., Т. 486, стр. 43–50, 2013 г., DOI:

    https://doi.org/10.1016/j.physc.2013.01.016.

    [28] Дж. Райнер, «Магнитные свойства и потери переменного тока

    сверхпроводников со степенными характеристиками тока-напряжения

    », Phys. C Supercond., Т. 212, нет. 3, стр. 292–300,

    1993, DOI: https://doi.org/10.1016/0921-4534(93)-E.

    [29] С. К. Уимбуш и Н. М. Стрикленд, «Общедоступная база данных

    данных о критических токах высокотемпературных сверхпроводников», IEEE

    Trans.Прил. Supercond., Т. 27, нет. 4, стр. 1–5, 2017 г., DOI:

    10.1109 / TASC.2016.2628700.

    [30] З. Цзян и Н. Амемия, «Сравнение характеристик общих потерь переменного тока

    в проводниках YBCO и многожильных лентах BSCCO

    с идентичными инженерными плотностями критического тока

    », Supercond. Sci. Technol., Т. 19, нет. 8, стр. 742–747,

    , 2006 г., DOI: 10.1088 / 0953-2048 / 19/8/009.

    [31] Н. Амемия, Т.Нисиока, З. Цзян и К. Ясуда, «Влияние ширины пленки

    и ориентации магнитного поля на потери переменного тока в тонкой пленке YBCO

    », Supercond. Sci. Technol., Т. 17, нет. 3, стр. 485–492,

    2004, DOI: 10.1088 / 0953-2048 / 17/3/031.

    [32] Э. Х. Брандт и М. В. Инденбом, «Полоса сверхпроводника II типа

    с током в перпендикулярном магнитном поле», Phys. Ред. Б.,

    Выдох — Lightspeed Magazine

    Опубликовано в апр.2014 (выпуск 47) | 6552 слова
    © 2008 Тед Чан. Первоначально опубликовано в Eclipse 2 под редакцией Джонатана Страхана. Печатается с разрешения автора.

    Давно сказано, что воздух (который другие называют аргоном) является источником жизни. На самом деле это не так, и я вырезал эти слова, чтобы описать, как я пришел к пониманию истинного источника жизни и, как следствие, средств, которыми жизнь однажды закончится.

    На протяжении большей части истории утверждение о том, что мы черпаем жизнь из воздуха, было настолько очевидным, что не было необходимости его утверждать.Каждый день мы потребляем два легких, наполненных воздухом; каждый день мы вынимаем из груди пустые и заменяем их полными. Если человек неосторожен и позволяет слишком низко снизить уровень воздуха, он чувствует тяжесть в конечностях и растущую потребность в пополнении запасов. Чрезвычайно редко человек не может получить хотя бы одно заменяющее легкое до того, как его установленная пара опустеет; в тех неудачных случаях, когда это происходило — когда человек оказывается в ловушке и не может двигаться, и рядом нет никого, кто мог бы ему помочь, — он умирает в считанные секунды после того, как у него закончится воздух.

    Но при нормальном течении жизни наша потребность в воздухе далека от наших мыслей, и действительно многие скажут, что удовлетворение этой потребности — наименее важная часть посещения заправочных станций. Ведь заправочные станции — это главное место для общения, места, откуда мы черпаем эмоциональную поддержку, а также физическую. У всех нас дома есть запасные комплекты полных легких, но когда кто-то один, процесс открытия груди и замены легких может показаться немного лучше, чем рутинная работа.Однако в компании других это становится совместной деятельностью, общим удовольствием.

    Если кто-то очень занят или чувствует себя нелюдимым, он может просто взять пару полных легких, установить их и оставить опустошенные легкие в другом конце комнаты. Если у кого-то есть несколько свободных минут, достаточно просто подключить пустые легкие к дозатору воздуха и наполнить их для следующего человека. Но, безусловно, наиболее распространенная практика — задержаться и насладиться компанией других, обсудить новости дня с друзьями или знакомыми и попутно предложить собеседнику только что набитые легкие.Хотя это, возможно, не является разделением воздуха в строгом смысле слова, существует дух товарищества, основанный на осознании того, что весь наш воздух исходит из одного и того же источника, поскольку дозаторы — это всего лишь открытые концы труб, выходящие из резервуара с воздухом глубоко под землей, великое легкое мира, источник всей нашей пищи.

    Многие легкие возвращаются на ту же заправочную станцию ​​на следующий день, но столько же поступает на другие станции, когда люди посещают соседние районы; легкие все идентичны по внешнему виду, гладкие алюминиевые цилиндры, поэтому невозможно сказать, всегда ли данное легкое оставалось рядом с домом или оно перемещалось на большие расстояния.И как легкие передаются между людьми и районами, так и новости и сплетни. Таким образом, можно получать новости из отдаленных районов, даже из самых окраин мира, не выходя из дома, хотя мне самому нравится путешествовать. Я проехал весь путь к краю мира и увидел твердую стену из хрома, которая простирается от земли до бесконечного неба.

    Именно на одной из заправочных станций я впервые услышал слухи, которые повлияли на мое расследование и привели в конечном итоге к моему просветлению.Все началось достаточно невинно, с реплики районного глашатая. В полдень первого дня каждого года глашатай по традиции произносит отрывок из стихов, ода, давно сочиненная для этого ежегодного праздника, на произнесение которой уходит ровно один час. Глашатай упомянул, что на его последнем выступлении часы на башне пробили за час до того, как он закончил, чего никогда раньше не случалось. Другой человек заметил, что это было совпадением, потому что он только что вернулся из соседнего района, где глашатай жаловался на такое же несоответствие.

    Никто не придавал этому большого значения, кроме простого признания, которое казалось оправданным. Лишь несколько дней спустя, когда пришло известие об аналогичном отклонении между глашатаем и часами третьего округа, было высказано предположение, что эти несоответствия могут свидетельствовать о неисправности механизма, общего для всех турельных часов. хотя и любопытный, заставляющий часы работать быстрее, чем медленнее. Часовые специалисты исследовали рассматриваемые башенные часы, но при осмотре не обнаружили никаких дефектов.Фактически, при сравнении с часами, обычно используемыми для таких целей калибровки, было обнаружено, что все турельные часы снова показывают точное время.

    Я сам нашел этот вопрос несколько интригующим, но я был слишком сосредоточен на собственных исследованиях, чтобы уделять много внимания другим вопросам. Я был и остаюсь студентом анатомии, и чтобы дать контекст для моих последующих действий, я теперь предлагаю краткий отчет о моих отношениях с полем.

    К счастью, смерть случается редко, потому что мы долговечны, и несчастные случаи со смертельным исходом редки, но это затрудняет изучение анатомии, тем более что многие несчастные случаи, достаточно серьезные, чтобы вызвать смерть, оставляют останки умершего слишком поврежденными для изучения.Если полные легкие разорваны, сила взрыва может разорвать тело на части, разорвав титан так же легко, как если бы это было олово. В прошлом анатомы сосредотачивали свое внимание на конечностях, которые, скорее всего, уцелели. Во время самой первой лекции по анатомии, которую я посетил столетие назад, лектор показал нам отрубленную руку, кожух снят, чтобы обнажить плотный столб стержней и поршней внутри. Я хорошо помню, как после того, как он соединил его артериальные шланги с настенным легким, которое он хранил в лаборатории, он смог манипулировать исполнительными стержнями, которые выступали из рваного основания руки, и в ответ рука открывалась и закрывать судорожно.

    За прошедшие годы наша область достигла того уровня, когда анатомы могут восстанавливать поврежденные конечности и, при случае, прикреплять отрубленные конечности. В то же время мы стали способны изучать физиологию живых существ; Я прочитал версию той первой лекции, которую я видел, во время которой я открыл оболочку своей руки и направил внимание студентов на стержни, которые сжимались и расширялись, когда я шевелил пальцами.

    Несмотря на эти достижения, в области анатомии по-прежнему оставалась большая неразгаданная загадка: вопрос памяти.Хотя мы мало что знали о структуре мозга, его физиологию, как известно, трудно изучать из-за крайней хрупкости мозга. Обычно в несчастных случаях со смертельным исходом, когда череп прорывается, мозг извергается облаком золота, не оставляя ничего, кроме измельченной нити и листа, из которых невозможно различить ничего полезного. На протяжении десятилетий преобладающая теория памяти заключалась в том, что все переживания человека были выгравированы на листах золотой фольги; именно эти листы, разорванные силой взрыва, были источником крошечных хлопьев, обнаруженных после несчастных случаев.Анатомы собирали кусочки сусального золота — настолько тонкого, что сквозь них проходил зеленый свет — и тратили годы, пытаясь восстановить первоначальные листы, в надежде в конечном итоге расшифровать символы, в которые были вписаны недавние переживания умершего.

    Я не поддерживал эту теорию, известную как гипотеза записи, по той простой причине, что если все наши переживания на самом деле записаны, почему наши воспоминания неполны? Сторонники гипотезы надписи предложили объяснение забывчивости — предположив, что со временем листы фольги смещаются относительно стилуса, который считывает воспоминания, до тех пор, пока самые старые листы полностью не выходят из контакта с ним, — но я никогда не находил это убедительным.Однако мне было легко оценить привлекательность этой теории; Я тоже посвятил много часов изучению чешуек золота под микроскопом и могу представить, как приятно было бы повернуть ручку точной настройки и увидеть четкие символы, попадающие в фокус.

    Более того, как было бы замечательно расшифровать самые старые воспоминания умершего человека, которые он сам забыл? Никто из нас не может вспомнить намного больше, чем сто лет назад, а письменные записи — отчеты, которые мы сами записали, но не помним о них, — относятся только к нескольким сотням лет до этого.Сколько лет мы жили до начала письменной истории? Откуда мы пришли? Именно обещание найти ответы в нашем собственном мозгу делает гипотезу надписи такой соблазнительной.

    Я был сторонником конкурирующей школы мысли, которая считала, что наши воспоминания хранятся на каком-то носителе, в котором процесс стирания был не более трудным, чем запись: возможно, вращением шестеренок или положениями ряда переключателей. . Эта теория подразумевала, что все, что мы забыли, действительно потеряно, и в нашем мозгу не было историй старше тех, что были найдены в наших библиотеках.Одним из преимуществ этой теории было то, что она лучше объясняла, почему, когда легкие устанавливаются у тех, кто умер от нехватки воздуха, ожившие не имеют воспоминаний и почти лишены разума: каким-то образом смертельный шок сбросил все шестерни или переключатели. Авторы надписи утверждали, что шок просто смещал листы фольги, но никто не хотел убивать живого человека, даже слабоумного, чтобы разрешить спор. Я представлял себе эксперимент, который мог бы позволить мне окончательно установить истину, но он был рискованным и заслуживал внимательного рассмотрения, прежде чем его проводить.Я долго не мог определиться, пока не услышал больше новостей об аномалии часов.

    Из более отдаленного района пришло известие, что его глашатай также заметил, как часы на башне пробили час до того, как он закончил свой новогодний концерт. Что сделало это примечательным, так это то, что в его районных часах использовался другой механизм, в котором часы отмечались потоком ртути в чашу. Здесь расхождение нельзя было объяснить общей механической неисправностью.Большинство людей подозревали мошенничество — розыгрыш, устроенный злоумышленниками. У меня было другое подозрение, более мрачное, которое я не осмеливался озвучить, но оно решило мой образ действий; Я бы продолжил свой эксперимент.

    Первый инструмент, который я сконструировал, был самым простым: в своей лаборатории я закрепил четыре призмы на монтажных кронштейнах и тщательно выровнял их так, чтобы их вершины образовывали углы прямоугольника. При таком расположении луч света, направленный на одну из нижних призм, отражался вверх, затем назад, затем вниз и снова вперед по четырехугольной петле.Соответственно, когда я сидел так, чтобы мои глаза находились на уровне первой призмы, я получил четкое представление о своем затылке. Этот солипсистский перископ стал основой всего будущего.

    Подобное прямоугольное расположение приводных стержней позволяло смещение действия сопровождать смещение обзора, обеспечиваемое призмами. Блок приводных стержней был намного больше перископа, но все же имел относительно простую конструкцию; Напротив, то, что было прикреплено к концам этих соответствующих механизмов, было гораздо более сложным.К перископу я добавил бинокулярный микроскоп, установленный на арматуре, способной поворачиваться из стороны в сторону или вверх и вниз. К приводным стержням я добавил множество прецизионных манипуляторов, хотя это описание едва ли соответствует этим вершинам механического искусства. Сочетая изобретательность анатомов и вдохновение, исходящее от изучаемых ими телесных структур, манипуляторы позволяли своему оператору выполнять любую задачу, которую он обычно выполнял бы своими руками, но в гораздо меньших масштабах.

    На сборку всего этого оборудования ушли месяцы, но я не мог позволить себе ничего, кроме скрупулезности. Когда подготовка была завершена, я смог положить каждую руку на группу ручек и рычагов и управлять парой манипуляторов, расположенных за моей головой, и использовать перископ, чтобы увидеть, над чем они работают. Тогда я смогу препарировать собственный мозг.

    Сама идея должна звучать как чистое безумие, я знаю, и если бы я рассказал кому-нибудь из своих коллег, они бы наверняка попытались меня остановить.Но я не мог просить кого-либо еще рискнуть ради анатомического исследования, и, поскольку я хотел провести вскрытие самостоятельно, я не был бы удовлетворен тем, что просто был пассивным субъектом такой операции. Единственным вариантом было автоматическое рассечение.

    Я принес дюжину полных легких и соединил их коллектором. Я установил эту сборку под рабочим столом, за которым я бы сидел, и расположил дозатор для непосредственного соединения с входными отверстиями бронхов в моей груди. Это обеспечило бы меня воздухом на шесть дней.Чтобы исключить возможность того, что я, возможно, не завершил свой эксперимент в течение этого периода, я запланировал визит коллеги в конце этого времени. Однако я предполагал, что единственный способ не закончить операцию в этот период, это если бы я сам стал причиной своей смерти.

    Я начал с удаления глубоко изогнутой пластины, которая образовывала спину и макушку моей головы; затем две, более мелко изогнутые пластины, образующие стороны. Осталась только моя лицевая панель, но она была зафиксирована удерживающим кронштейном, и я не мог видеть ее внутреннюю поверхность из точки обзора моего перископа; то, что я увидел обнаженным, было моим собственным мозгом.Он состоял из дюжины или более узлов, снаружи которых были покрыты замысловатыми оболочками; Поместив перископ рядом с разделяющими их трещинами, я получил дразнящий взгляд на невероятные механизмы внутри их внутренних частей. Даже имея то немногое, что я мог видеть, я мог сказать, что это был самый красивый и сложный двигатель, который я когда-либо видел, настолько превосходящий любое устройство, сконструированное человеком, что он, бесспорно, имел божественное происхождение. Зрелище было одновременно волнующим и головокружительным, и я наслаждался им исключительно эстетически в течение нескольких минут, прежде чем продолжить свои исследования.

    Обычно предполагалось, что мозг разделен на двигатель, расположенный в центре головы, который осуществляет собственное познание, окруженный массивом компонентов, в которых хранятся воспоминания. То, что я наблюдал, соответствовало этой теории, поскольку периферийные узлы казались похожими друг на друга, в то время как узлы в центре казались разными, более неоднородными и с большим количеством движущихся частей. Однако компоненты были упакованы слишком плотно, чтобы я мог видеть большую часть их работы; если бы я намеревался узнать что-то еще, мне потребовалась бы более интимная точка обзора.

    У каждого узла был локальный резервуар с воздухом, питаемый шлангом, идущим от регулятора в основании моего мозга. Я сфокусировал свой перископ на самом заднем узле и, используя дистанционные манипуляторы, быстро отсоединил выпускной шланг и установил на его место более длинный. Я практиковал этот маневр бесчисленное количество раз, чтобы выполнить его за считанные секунды; даже в этом случае я не был уверен, что смогу завершить соединение до того, как узел исчерпает свой местный резервуар.Только после того, как я убедился, что работа компонента не была прервана, я продолжил; Я переставил более длинный шланг, чтобы лучше видеть, что находится в трещине позади него: другие шланги, соединяющие его с соседними компонентами. Используя самую тонкую пару манипуляторов, чтобы проникнуть в узкую щель, я заменил шланги один за другим более длинными заменителями. В конце концов, я обошел весь узел и заменил все его связи с остальной частью моего мозга.Теперь я смог отсоединить этот узел от рамы, которая его поддерживала, и вытащить всю секцию за пределы того, что когда-то было у меня на затылке.

    Я знал, что, возможно, у меня нарушена способность мыслить, и не мог его распознать, но выполнение некоторых простых арифметических тестов показало, что я не пострадал. С одним узлом, свисающим с каркаса наверху, я теперь мог лучше видеть механизм познания в центре моего мозга, но не было достаточно места, чтобы поднести саму насадку микроскопа для более внимательного изучения.Чтобы по-настоящему изучить работу своего мозга, мне пришлось бы переместить по крайней мере полдюжины узлов.

    С трудом, кропотливо я повторил процедуру замены шлангов на другие узлы, переставляя еще один подальше назад, еще два вверх и еще два в стороны, подвешивая все шесть на помосте над моей головой. Когда я закончил, мой мозг выглядел как взрыв, замороженный через бесконечно малую долю секунды после взрыва, и снова у меня закружилась голова, когда я подумал об этом.Но, в конце концов, обнажился и сам когнитивный двигатель, опирающийся на столб шлангов и приводных стержней, ведущих вниз в мое туловище. Теперь у меня также было место, чтобы повернуть микроскоп на полные триста шестьдесят градусов и провести взглядом по внутренним граням узлов, которые я переместил. Я увидел микрокосм аурических механизмов, пейзаж крошечных вращающихся роторов и миниатюрных возвратно-поступательных цилиндров.

    Когда я созерцал эту перспективу, я задавался вопросом, где мое тело? Каналы, которые перемещали мое видение и действия по комнате, в принципе не отличались от тех, которые соединяли мои первоначальные глаза и руки с моим мозгом.Были ли эти манипуляторы на время эксперимента моими руками? Разве увеличительные линзы на конце перископа не были моими глазами? Я был вывернутым человеком, с моим крошечным фрагментированным телом, расположенным в центре моего раздутого мозга. Именно в этой невероятной конфигурации я начал исследовать себя.

    Я повернул микроскоп к одному из узлов памяти и начал изучать его конструкцию. Я не ожидал, что смогу расшифровать свои воспоминания, только то, что я мог угадать средства, с помощью которых они были записаны.Как я и предсказывал, стопки листов фольги не было видно, но, к моему удивлению, я не увидел и рядов шестерен или переключателей. Вместо этого этот узел, казалось, почти полностью состоял из ряда воздушных канальцев. Через промежутки между канальцами я смог увидеть рябь, проходящую через внутреннюю часть банка.

    При тщательном осмотре и увеличении увеличения я заметил, что канальцы разветвляются на крошечные воздушные капилляры, переплетенные плотной сеткой из проволок, на которых закреплены золотые листы.Под воздействием воздуха, выходящего из капилляров, листья удерживались в различных положениях. Это не были переключатели в общепринятом смысле, поскольку они не сохраняли свое положение без потока воздуха, поддерживающего их, но я предположил, что это были переключатели, которые я искал, носитель, на котором были записаны мои воспоминания. Волны, которые я видел, должно быть, были актами воспоминания, когда расположение листьев было прочитано и отправлено обратно в двигатель познания.

    Вооруженный этим новым пониманием, я затем обратил свой микроскоп к двигателю познания.Здесь я тоже заметил решетку из проводов, но на них не было подвешенных листьев; вместо этого листья качались взад и вперед слишком быстро, чтобы их было видно. Действительно, казалось, что почти весь двигатель находится в движении, состоящий скорее из решетки, чем из воздушных капилляров, и мне было интересно, как воздух может согласованно достигать всех золотых листов. Я много часов рассматривал листья, пока не понял, что они сами играют роль капилляров; листья образовывали временные каналы и клапаны, которые существовали достаточно долго, чтобы перенаправлять воздух по очереди на другие листья, а затем в результате исчезли.Это был двигатель, претерпевавший постоянную трансформацию, действительно модифицирующуюся как часть своей работы. Решетка была не столько машиной, сколько страницей, на которой машина была написана и на которой сама машина непрерывно писала.

    Можно сказать, что мое сознание закодировано в положении этих крошечных листочков, но было бы точнее сказать, что оно было закодировано в постоянно меняющемся паттерне воздуха, управляющего этими листьями. Наблюдая за колебаниями этих золотых хлопьев, я увидел, что воздух не просто обеспечивает мощность двигателя, который реализует наши мысли, как мы всегда предполагали.Фактически, воздух — это сама среда наших мыслей. Все, что мы есть, — это воздушный поток. Мои воспоминания были записаны не как бороздки на фольге или даже положение переключателей, а как постоянные токи аргона.

    В мгновение ока после того, как я понял природу этого решетчатого механизма, в мое сознание быстро последовал каскад озарений. Первым и самым тривиальным было понимание того, почему золото, самый ковкий и пластичный из металлов, было единственным материалом, из которого мог быть сделан наш мозг.Только самые тонкие листы фольги могли двигаться достаточно быстро для такого механизма, и только самые тонкие волокна могли действовать для них как шарниры. Для сравнения: медный заусенец, поднятый моим стилусом, когда я гравирую эти слова, и смахиваемый с листа, когда я заканчиваю каждую страницу, такой же грубый и тяжелый, как лом. Это действительно был носитель, на котором стирание и запись могли выполняться быстро, гораздо быстрее, чем любое расположение переключателей или шестеренок.

    Затем стало ясно, почему установка полных легких человеку, умершему от недостатка воздуха, не возвращает его к жизни.Эти листья внутри решетки остаются сбалансированными между сплошными воздушными подушками. Такое расположение позволяет им быстро порхать вперед и назад, но это также означает, что если поток воздуха когда-либо прекратится, все потеряно; все листья схлопываются в идентичные подвесные состояния, стирая паттерны и сознание, которое они представляют. Восстановление подачи воздуха не может воссоздать то, что исчезло. Это была цена скорости; более стабильная среда для хранения паттернов означала бы, что наше сознание будет действовать намного медленнее.

    Именно тогда я увидел решение аномалии часов. Я видел, что скорость движения этих листьев зависела от их поддержки по воздуху; при достаточном потоке воздуха листья могли двигаться почти без трения. Если они двигались медленнее, то это было потому, что они подвергались большему трению, которое могло произойти только в том случае, если воздушные подушки, которые их поддерживали, были тоньше, а воздух, протекающий через решетку, двигался с меньшей силой.

    Дело не в том, что часы на башне быстрее работают.Что происходит, так это то, что наш мозг работает медленнее. Часы турели приводятся в движение маятниками, темп которых никогда не меняется, или потоком ртути по трубе, который не меняется. Но наш мозг полагается на прохождение воздуха, и когда этот воздух течет медленнее, наши мысли замедляются, и нам кажется, что часы бегут быстрее.

    Я боялся, что наш мозг может расти медленнее, и именно эта перспектива побудила меня продолжить самоанализ. Но я предполагал, что наши когнитивные двигатели — хотя они приводятся в действие воздухом — в конечном итоге являются механическими по своей природе, и некоторые аспекты механизма постепенно деформируются из-за усталости и, таким образом, являются ответственными за замедление.Это было бы ужасно, но была, по крайней мере, надежда, что мы сможем отремонтировать механизм и вернуть нашему мозгу первоначальную скорость работы.

    Но если бы наши мысли были чисто воздушными паттернами, а не движением зубчатых колес, проблема была бы гораздо более серьезной, поскольку что могло бы заставить воздух, проходящий через мозг каждого человека, двигаться менее быстро? Это не могло быть понижение давления в колонках наших АЗС; давление воздуха в наших легких настолько велико, что оно должно быть понижено рядом регуляторов, прежде чем оно достигнет нашего мозга.Я видел, что уменьшение силы должно происходить в противоположном направлении: давление окружающей атмосферы возрастало.

    Как такое могло быть? Как только вопрос сформировался, стал очевиден единственный возможный ответ: наше небо не должно быть бесконечным по высоте. Где-то за пределами нашего видения стены из хрома, окружающие наш мир, должны загибаться внутрь, образуя купол; наша вселенная — это скорее запечатанная камера, чем открытый колодец. И воздух постепенно накапливается в этой камере, пока не сравняется с давлением в резервуаре внизу.

    Вот почему в начале этой гравюры я сказал, что воздух не является источником жизни. Воздух нельзя ни создать, ни уничтожить; общее количество воздуха во Вселенной остается постоянным, и если бы воздух был всем, что нам нужно для жизни, мы бы никогда не умерли. Но на самом деле источник жизни — это разница в давлении воздуха, поток воздуха из пространств, где он толстый, в те, где он тонкий. Активность нашего мозга, движение наших тел, действие каждой машины, которую мы когда-либо построили, обусловлены движением воздуха, силой, возникающей, когда различные давления стремятся уравновесить друг друга.Когда давление во вселенной одинаково, весь воздух будет неподвижен и бесполезен; однажды мы будем окружены неподвижным воздухом и не сможем извлечь из него никакой пользы.

    Мы вообще не потребляем воздух. Количество воздуха, которое я втягиваю из новой пары легких каждый день, ровно столько, сколько просачивается через суставы моих конечностей и швы моей оболочки, ровно столько, сколько я добавляю в атмосферу вокруг себя; все, что я делаю, это превращаю воздух при высоком давлении в воздух при низком давлении.Каждым движением своего тела я способствую выравниванию давления в нашей Вселенной. С каждой своей мыслью я ускоряю достижение этого фатального равновесия.

    Если бы я пришел к этому осознанию при каких-либо других обстоятельствах, я бы вскочил со стула и выбежал на улицу, но в моей нынешней ситуации — тело заперто в скобу, мозг висит над моей лабораторией — сделать это было невозможно. Я мог видеть, как в суматохе моих мыслей листья моего мозга порхают быстрее, что, в свою очередь, усиливало мое волнение из-за того, что я был таким сдержанным и неподвижным.Паника в тот момент могла привести к моей смерти, кошмарному пароксизму одновременного попадания в ловушку и выхода из-под контроля, борьбы с моими ограничениями, пока у меня не закончился воздух. Это было случайно, а также намеренно, что мои руки отрегулировали элементы управления, чтобы отвести мой перископический взгляд от решетки, поэтому все, что я мог видеть, это гладкая поверхность моего рабочего стола. Таким образом, избавившись от необходимости видеть и преувеличивать свои собственные опасения, я смог успокоиться. Когда я восстановил достаточное самообладание, я начал длительный процесс восстановления себя.В конце концов я восстановил свой мозг до его первоначальной компактной конфигурации, снова прикрепил пластины головы и освободился от удерживающего кронштейна.

    Сначала другие анатомы не поверили мне, когда я рассказал им о том, что я открыл, но в течение месяцев, последовавших за моим первоначальным автоанатомом, все больше и больше из них становились убежденными. Было проведено больше исследований человеческого мозга, больше измерений атмосферного давления, и все результаты подтвердили мои утверждения.Фоновое давление воздуха в нашей Вселенной действительно увеличивалось и в результате замедляло наши мысли.

    В те дни, когда правда стала широко известна, царила всеобщая паника, когда люди впервые задумались над идеей о неизбежности смерти. Многие призывали к строгому ограничению деятельности, чтобы свести к минимуму сгущение нашей атмосферы; обвинения в бесполезной трате воздуха переросли в яростные драки, а в некоторых районах — до смертельных случаев. Стыд за эти смерти, а также напоминание о том, что пройдет еще много веков, прежде чем давление нашей атмосферы сравняется с давлением в подземном резервуаре, паника утихла.Мы не уверены точно, сколько столетий это займет; дополнительные измерения и расчеты выполняются и обсуждаются. Между тем ведется много дискуссий о том, как мы должны тратить оставшееся время.

    Одна секта посвятила себя цели обратить вспять выравнивание давления и нашла много сторонников. Среди них механики сконструировали двигатель, который забирает воздух из нашей атмосферы и заставляет его уменьшаться в объеме — процесс, который они назвали «сжатием».Их двигатель восстанавливает воздух до давления, которое он изначально имел в резервуаре, и эти реверсалисты взволнованно объявили, что он ляжет в основу нового типа заправочной станции, которая будет — с каждым заполненным легким — оживлять не только людей, но и всех. сама вселенная. Увы, при более внимательном рассмотрении двигателя обнаружился его фатальный недостаток. Сам двигатель приводится в действие воздухом из резервуара, и на каждую порцию воздуха, которую он производит, двигатель потребляет не только легкое, но и немного больше.Он не обращает вспять процесс выравнивания, но, как и все остальное в мире, усугубляет его.

    Хотя некоторые из их сторонников разочаровались после этой неудачи, реверсалисты, как группа, не испугались и начали разрабатывать альтернативные конструкции, в которых компрессор приводился в действие путем раскручивания пружин или опускания грузов. С этими механизмами дела обстоят не лучше. Каждая туго намотанная пружина представляет собой воздух, выпущенный человеком, который наматывал ее; каждый груз, который находится выше уровня земли, представляет собой воздух, выпущенный человеком, который поднял его.Во Вселенной нет источника энергии, который в конечном итоге не происходил бы из разницы в давлении воздуха, и не может быть двигателя, работа которого в конечном итоге не уменьшит эту разницу.

    Реверсалисты продолжают свои труды, уверенные, что однажды они построят двигатель, который производит большее сжатие, чем использует, вечный источник энергии, который вернет вселенной ее утраченную энергию. Я не разделяю их оптимизма; Я считаю, что процесс выравнивания неумолим.В конце концов, весь воздух в нашей Вселенной будет равномерно распределен, не более плотный и разреженный в одном месте, чем в любом другом, неспособный приводить в движение поршень, вращать ротор или переворачивать лист золотой фольги. Это будет конец давления, конец движущей силы, конец мысли. Вселенная достигнет идеального равновесия.

    Некоторые находят иронию в том, что исследование нашего мозга раскрыло нам не секреты прошлого, а то, что в конечном итоге ждет нас в будущем. Однако я считаю, что мы действительно узнали кое-что важное о прошлом.Вселенная началась с огромного задержанного дыхания. Кто знает почему, но какой бы ни была причина, я рад, что это произошло, потому что я обязан своим существованием этому факту. Все мои желания и размышления — не более и не менее чем вихревые токи, порождаемые постепенным выдохом нашей вселенной. И пока этот великий выдох не закончится, мои мысли будут жить.

    Чтобы наши мысли могли продолжаться как можно дольше, анатомы и механики разрабатывают заменители наших мозговых регуляторов, способные постепенно увеличивать давление воздуха в нашем мозгу и поддерживать его чуть выше, чем окружающее атмосферное давление.Как только они будут установлены, наши мысли будут продолжать двигаться примерно с той же скоростью, даже если воздух вокруг нас сгущается. Но это не значит, что жизнь продолжится без изменений. В конце концов перепад давления упадет до такого уровня, что наши конечности ослабнут, а наши движения станут вялыми. Затем мы можем попытаться замедлить наши мысли, чтобы наше физическое оцепенение было менее заметным для нас, но это также вызовет ускорение внешних процессов. Тиканье часов превратится в стук, поскольку их маятники отчаянно раскачиваются; падающие предметы будут ударяться о землю, как будто их толкают пружины; Волны будут мчаться по кабелям, как треск хлыста.

    В какой-то момент наши конечности вообще перестанут двигаться. Я не могу быть уверен в точной последовательности событий ближе к концу, но я представляю сценарий, в котором наши мысли будут продолжать действовать, так что мы останемся в сознании, но заморожены, неподвижны, как статуи. Возможно, мы сможем говорить еще какое-то время, потому что наши голосовые аппараты работают с меньшим перепадом давления, чем наши конечности, но без возможности посетить заправочную станцию ​​каждое произнесение будет уменьшать количество воздуха, остающегося для размышлений, и приближает нас к моменту, когда наши мысли полностью прекращаются.Будет ли предпочтительнее оставаться немым, чтобы продлить нашу способность думать, или говорить до самого конца? Я не знаю.

    Возможно, некоторые из нас за несколько дней до того, как мы перестанем двигаться, смогут подключить наши мозговые регуляторы непосредственно к дозаторам на заправочных станциях, фактически заменив наши легкие могучими легкими мира. Если так, эти немногие смогут оставаться в сознании вплоть до последних моментов, прежде чем все давление уравняется. Последнее давление воздуха, оставшееся в нашей Вселенной, будет израсходовано на сознание человека.

    И тогда наша Вселенная будет в состоянии абсолютного равновесия. Вся жизнь и мысли прекратятся, а вместе с ними и само время.

    Но я питаю слабую надежду.

    Несмотря на то, что наша Вселенная замкнута, возможно, это не единственная воздушная камера в бесконечном пространстве твердого хрома. Я предполагаю, что где-то может быть еще один воздушный карман, другая вселенная, помимо нашей, еще больше по объему. Возможно, что эта гипотетическая Вселенная имеет такое же или более высокое давление воздуха, что и наша, но предположим, что в ней было гораздо более низкое давление воздуха, чем у нас, возможно, даже настоящий вакуум?

    Хром, отделяющий нас от этой предполагаемой вселенной, слишком толстый и слишком твердый для нас, чтобы просверлить его, поэтому мы не сможем добраться до него сами, нет способа выпустить лишнюю атмосферу из нашей Вселенной и таким образом восстановить движущую силу. .Но я представляю себе, что в этой соседней вселенной есть свои обитатели, обладающие способностями, превосходящими наши собственные. Что, если бы они смогли создать канал между двумя вселенными и установить клапаны для выпуска воздуха из нашей? Они могли бы использовать нашу вселенную как резервуар, работающие дозаторы, которыми они могли бы наполнить свои легкие, и использовать наш воздух как способ управлять своей собственной цивилизацией.

    Меня радует воображение, что воздух, который когда-то приводил меня в движение, мог привести в действие других, вера в то, что дыхание, которое позволяет мне вырезать эти слова, может однажды протечь через чье-то тело.Я не обманываю себя, думая, что это был бы способ снова жить для меня, потому что я не тот воздух, я — образец, который он принял на время. Образец, которым является я, образцы всего мира, в котором я живу, исчезнут.

    Но у меня есть еще более слабая надежда: эти жители не только используют нашу Вселенную как резервуар, но и что, как только они освободят ее от воздуха, они могут однажды открыть проход и действительно войти в нашу Вселенную в качестве исследователей.Они могут бродить по нашим улицам, видеть наши замороженные тела, просматривать наше имущество и задумываться о нашей жизни.

    Вот почему я написал этот отчет. Вы, я надеюсь, один из тех исследователей. Вы, я надеюсь, нашли эти листы меди и расшифровали слова, выгравированные на их поверхности. И независимо от того, движется ли ваш мозг воздухом, который когда-то двигал моим, через акт чтения моих слов, шаблоны, которые формируют ваши мысли, становятся имитацией шаблонов, которые когда-то формировали мои.И таким образом я снова живу через тебя.

    Ваши товарищи-исследователи найдут и прочтут другие книги, которые мы оставили позади, и благодаря совместным действиям вашего воображения вся моя цивилизация снова будет жить. Прогуливаясь по нашим тихим районам, представьте их такими, какими они были; часы на башне били часы, заправочные станции были заполнены сплетниками, глашатаи читали стихи на площадях, а анатомы читали лекции в классах. Визуализируйте все это в следующий раз, когда вы посмотрите на замороженный мир вокруг вас, и он снова станет в вашем сознании оживленным и живым.

    Желаю тебе всего наилучшего, исследователь, но мне интересно: ожидает ли тебя та же участь, что постигла меня? Я могу только представить, что должно, что тенденция к равновесию — это не черта, присущая нашей вселенной, а присущая всем вселенным. Возможно, это просто ограничение моего мышления, и ваши люди обнаружили источник давления, который действительно вечен. Но мои предположения уже достаточно фантастичны. Я предполагаю, что однажды ваши мысли тоже прекратятся, хотя я не могу представить себе, как далеко это может быть в будущем.Ваши жизни закончатся так же, как и наша, как и положено всем. Независимо от того, сколько времени на это потребуется, в конечном итоге равновесие будет достигнуто.

    Надеюсь, вас не огорчает это осознание. Я надеюсь, что ваша экспедиция была чем-то большим, чем поиск других вселенных, которые можно было бы использовать в качестве резервуаров. Я надеюсь, что вы были мотивированы желанием познания, стремлением увидеть, что может возникнуть в результате выдоха вселенной. Потому что, даже если продолжительность жизни вселенной поддается расчету, разнообразие форм жизни, возникающих в ней, — нет.Строения, которые мы построили, искусство, музыку и стихи, которые мы сочинили, сама жизнь, которую мы вели: ни одно из них нельзя было предсказать, потому что ни одно из них не было неизбежным. Наша Вселенная могла прийти в равновесие, не издавая ничего, кроме тихого шипения. Тот факт, что он породил такое изобилие, — это чудо, с которым может сравниться только ваша вселенная, породившая вас.

    Хотя я уже давно мертв, когда вы читаете это, исследователь, я предлагаю вам прощание. Созерцайте чудо, которое есть существование, и радуйтесь тому, что вы в состоянии это сделать.Я чувствую, что имею право сказать вам это, потому что, когда я пишу эти слова, я делаю то же самое.

    Понравилась эта история? Вы можете поддержать нас одним из следующих способов:

    Возбуждение генератора 101

    Генераторы превращают механическую энергию в электрическую, перемещая электрические проводники в магнитном поле. Возбуждение создает электромагнитное поле, которое вызывает это механическое преобразование в электрическое. Рич Деннис из Emerson представил основную презентацию по управлению возбуждением на собрании группы пользователей Ovation в 2017 году.

    Управление возбуждением включает регулирование синхронной машины, возбудитель, синхронную машину для энергосистемы. Регулятор является источником управления, а система возбудителя — источником энергии. Система регулятора включает в себя контроль напряжения, контроль тока, контроль коэффициента мощности, ограничители и защиту, стабилизатор энергосистемы, контроль мигания поля, контроль снятия возбуждения и контроль полевого выключателя. Системы возбуждения могут быть вращающимися или статическими. Вращение включает в себя бесщеточные и щеточные типы, а статическое электричество включает составные источники и потенциальные источники.

    Генератор имеет первичный двигатель, такой как турбина или дизельный генератор. Система возбуждения создает в роторе электромагнитное поле. Статор имеет обмотку якоря, в которой индуцируется электрическая энергия.

    Чем сильнее создаваемое магнитное поле, тем сильнее вырабатывается электрическая энергия. Сила магнитного поля регулируется путем управления током, подаваемым на ротор. Трехфазная электрическая энергия создается тремя отдельными проволочными обмотками в статоре.

    Ток для создания электромагнитного поля — это постоянный ток (DC), который может варьироваться от 50 до 9000 ампер и более в зависимости от размера генератора. Современные системы возбуждения статичны, где постоянный ток создается путем выпрямления переменного тока с помощью трансформаторов тока насыщения (SCT) и трансформаторов силового потенциала (PPT). Источник необходим для создания возбуждения, прежде чем он сможет работать самостоятельно от генератора.

    Подсистемы для системы возбуждения включают процессоры и устройства ввода-вывода, которые контролируют напряжение и ток на клеммах генератора, напряжение и ток возбуждения, напряжение и ток поля вращающегося возбудителя, управляющие переключатели, состояние выключателя и разрешения по безопасности.Выходы включают оповещение, аварийные сигналы, счетчики и полный набор данных для распределенной системы управления. Для подачи тока возбудителя на каждый конец катушки ротора требуется силовая шина.

    Полевые выключатели используются для защиты как переменного, так и постоянного тока генератора. Выпрямители мощности преобразуют мощность переменного тока в мощность постоянного тока. Системы охлаждения поддерживают рабочие температуры, необходимые для надежной работы. Система полевого разряда требуется для отвода энергии от ротора при замедлении механического источника энергии.Полевое мигающее оборудование используется для генерации начального электромагнитного поля до тех пор, пока генератор не создаст достаточное напряжение для самовозбуждения и поддержания преобразования механической энергии в электрическую.

    Рич описал решения Ovation Excitation для обеспечения первоначального интерфейса и проектирования оборудования, проектирования вплоть до установки и текущих испытаний. Контроллер возбуждения Ovation соответствует стандарту IEEE 421 и подходит для множества индивидуальных и дополнительных опций в соответствии с приложением.

    Лайонел Моторс — Журнал классических игрушечных поездов

    Тед прислал мне эти вопросы по электронной почте.Как он предлагал, и как я предпочитаю делать, я размещаю их здесь, чтобы другие могли обсудить и получить пользу:

    Дорогой Боб,
    Я читал некоторые из ваших сообщений на форуме CTT и считаю их очень информативными! Хотя я не являюсь там постоянным посетителем, возможно, вы сможете ответить на некоторые вопросы, которые уже давно меня беспокоят, о двигателях переменного тока Lionel «Pullmor».

    [Прошу простить меня за нежелание называть их этим именем, поскольку это было первоначально название American Flyer для того, что мы теперь называем «тяговыми шинами», и Лайонел применил его к своим двигателям только недавно, после того, как они купили American Flyer.Я бы также не называл их двигателями переменного тока, поскольку они также отлично работают на постоянном токе и на самом деле в самом начале использовали исключительно постоянный ток. Это «универсальные» двигатели, то есть двигатели с последовательной обмоткой и многослойными магнитными цепями, предназначенные для работы как от переменного, так и от постоянного тока.]

    Некоторые поезда ходят лучше, чем другие. По моему опыту, лучшие беговые Лайонелы — это те, что были построены примерно в 1950–1957 годах. Ранние послевоенные (1940-е годы) локомотивы, как правило, были неуклюжими для переключения и работали очень быстро. Большинство согласны с тем, что в конце 1950-х годов компания сократила количество углов, поскольку спрос на поезда сместился.MPC уступает оригинальному послевоенному или в лучшем случае равен ему. Как и локомотивы 40-х годов, двигатели MPC имеют тенденцию работать БЫСТРЕЕ при заданном напряжении, чем их послевоенные аналоги. Я всегда представлял, что это произошло потому, что в эпоху MPC не производилось 20-вольтных трансформаторов, поэтому, чтобы получить ту же скорость, Лайонел перенастроил двигатель Pullmor на большее количество оборотов в минуту при более низком напряжении. Я предполагаю, что более быстрая работа была достигнута за счет различий в толщине проволоки, количестве витков и т. Д., А также в количестве слоев, толщине, металлургии и т. Д.

    [Очевидно, что можно спроектировать двигатели для любого конкретного диапазона напряжений, просто изменив размер провода и количество витков. В модификации магнитной цепи нет необходимости. Например, увеличение диаметра провода путем вычитания 3 из калибра провода и уменьшения вдвое количества витков соответствует уменьшению напряжения вдвое. Я не знаю, так или иначе, что Лайонел действительно делал такие вещи. Но не забывайте, что передаточные числа во многом связаны со скоростью и, вероятно, выбирались заново с каждой новой конструкцией.]

    В целом, мне нравится, как ходят послевоенные поезда, но большинство из них (особенно паровозов) едут безумно быстро !! Это приводит к моему первому вопросу … Можно ли «перемотать» двигатели Pullmor, чтобы замедлить их и сделать локомотивы менее склонными к изменению скорости на небольших уклонах (например, когда фанера деформирована или пол неровный )? Они также замедляют работу или останавливаются на частях схемы с более низким напряжением из-за плохого соединения рельсов и т. Д., Что сводит меня с ума!

    [Универсальные двигатели и серийные двигатели в целом реагируют на нагрузки замедлением.Это может быть очень полезно при использовании нескольких двигателей, будь то в прототипах (которые традиционно используют двигатели постоянного тока) или в моделях. Вы можете безопасно использовать модели с универсальным двигателем с двойной головкой, не беспокоясь о том, что одна из них замедлит работу другой. Двигатель, который обеспечивает постоянную скорость, — это консервный двигатель с постоянным магнитным полем, который используется в современных локомотивах. Даже без какого-либо активного регулирования скорости они изо всех сил стараются работать со скоростью, пропорциональной подаваемому на них напряжению. Это означает, что два двигателя в одном локомотиве должны быть точно согласованы.И двухголовые локомотивы должны быть очень похожи по своему поведению «напряжение-скорость». Но перемотка универсальных моторов в этом отношении не повлияет. Они будут вести себя так же, только при другом напряжении пути.]

    Например, в инструкции говорится, что у локомотива рабочий диапазон 8–14 вольт. В стоке тюнингованный мотор работает с размахом 136 миль / ч = 6000 об / мин при 14 вольтах ходового света. Есть ли способ перемотать якорь или поле так, чтобы локомотив работал от 8-22 вольт, а двигатель вращался со скоростью 100 миль в час = 4500 об / мин при 22 вольтах?

    Второй, связанный вопрос: можно ли замедлить двигатели, изменив УГОЛ сегментов коммутатора относительно полюсов? (Я слышал, что это относится к «хронометражу» арматуры.) Пуск нормальный, когда холодный, но резкий, когда двигатель горячий. Я бы хотел изменить свое время, чтобы получить более плавный запуск и более низкую максимальную скорость, возможно, за счет более высокого потребления тока. Не все арматуры, которые у меня есть, рассчитаны по времени, но я не знаю, было ли это совпадением (из-за плохого контроля производства) или конструктивным.

    [Этот угол (должен быть выбран) для минимизации дуги. Каждая обмотка якоря имеет наведенную «обратную ЭДС» — напряжение, возникающее в результате его движения в магнитном поле обмотки возбуждения.Эти напряжения более или менее синусоидальны. Коммутатор представляет собой поворотный переключатель, предназначенный для подачи напряжения питания на обмотку якоря с наибольшей обратной ЭДС. Таким образом, это определяет, где должны быть щетки, чтобы переключаться с одной обмотки на другую, когда их обратные ЭДС равны, текущая снижается, а следующая повышается. Если он переключается слишком рано или слишком поздно, он на короткое время соединяет неравные напряжения вместе, и возникает дуга, слегка поджигающая щетки и коммутатор.Так что я не думаю, что изменение этих углов — вариант.]

    Наконец, чем вы можете поделиться из своего опыта работы с двигателями Pullmor на постоянном токе? Необходимо или желательно перейти от последовательной проводки по умолчанию к «шунтирующей» или параллельной конфигурации, чтобы получить более низкие скорости и лучший контроль? Вам нужно изолировать катушку возбуждения от земли дорожки? Так работают платы управления TMCC для двигателей переменного тока? Если это так, я ожидал бы огромного улучшения (но у меня нет прямого опыта работы с TMCC для двигателей переменного тока.)

    [Вы не хотите переходить на двигатель с шунтовой обмоткой. Его скорость постоянна, что, кажется, может быть хорошо, за исключением того, что она постоянна независимо от подаваемого напряжения . Если напряжения недостаточно, двигатель просто глохнет (и потребляет большой ток). В противном случае он работает на одной скорости, без возможности ее контролировать. Что касается TMCC, то его подробности являются секретом Лайонела.]

    Заранее благодарим вас за то, что поделились своим опытом. Если вы хотите, я могу повторно отправить эти вопросы на правление CTT, чтобы другие могли получить от них пользу.

    С уважением,
    Тед Совирка
    Форт-Уэрт, Техас

    Основные типы двигателей: PMDC, BLDC, индукционный переменного тока, синхронный и последовательный DC

    Вместе со своим постом диспетчера я хочу раз и навсегда изложить хорошее описание основных типов двигателей и их различий. Я собираюсь ограничить это моторами, которые мы можем купить для переоборудования мотоциклов, потому что, если я не буду этого делать, это будет бездонная информация о конструкции мотора, потому что существует множество моторов.Также посмотрите мой пост о крутящем моменте двигателя, который является по крайней мере отправной точкой. Ладно, это был плохой каламбур. Если вы не поняли, прочтите сообщение здесь. Я собираюсь указать прямо в заголовке, есть ли щетки или нет — или, как некоторые сказали бы, «самокоммутируемые» (щетки) или «внешне коммутируемые» (без щеток через трехфазный контроллер).

    Двигатель Motenergy ME1003 PMDC

    PMDC: Постоянный магнит DC (щетки)

    Это самые старые и самые простые по конструкции двигатели.Это то, что вы сделали на уроках естествознания в школе — если у вас был классный учитель — с двумя магнитами, несколькими катушками, и способ их работы — использовать катушки в качестве электромагнитов, которые буквально отражаются от полей постоянных магнитов. Здесь показана модель Motenergy ME1003 PMDC.

    С другой стороны, они дешевы и просты в управлении. У них довольно хорошие характеристики пускового момента. С другой стороны, они нуждаются в обслуживании из-за щеток, и они не так эффективны, как следующий тип:

    .

    BLDC: Бесщеточный DC (без щеток)

    Вот что сбивает с толку электродвигатели BLDC.Хотя они и называются DC, на самом деле они работают от источника переменного тока, который поступает от источника постоянного тока. Какие? Вот объяснение из Википедии: «Бесщеточный электродвигатель постоянного тока (двигатели BLDC, двигатели BL), также известные как двигатели с электронной коммутацией (ECM, двигатели EC), — это синхронные двигатели, которые питаются от источника постоянного тока через встроенный инвертор / импульсный источник питания, который вырабатывает электрический сигнал переменного тока для привода двигателя.

    Вот преимущества:

    • Высокая эффективность
    • Более надежен и отсутствует искрение при коммутации — нет щеток для обслуживания
    • Более высокая скорость и соотношение мощности и габаритов
    • В статоре выделяется тепло — легко снимается
    • Меньшая инерция — без коммутатора
    • Более высокая скорость разгона

    Двигатели переменного тока — индукционные и синхронные, PMAC (постоянный магнит переменного тока) (без щеток)

    Двигатели переменного тока

    являются бесщеточными и могут использовать магнитное поле, создаваемое катушками или постоянными магнитами.Вот наиболее ясное и простое объяснение этого из Википедии:

    Существует два основных типа двигателей переменного тока в зависимости от типа используемого ротора. Первый тип — асинхронный двигатель или асинхронный двигатель; этот тип основан на небольшой разнице в скорости между вращающимся магнитным полем и ротором для индукции тока ротора.

    фото через страницу EV West в Facebook

    Второй тип — это синхронный двигатель, который не использует индукцию и, как следствие, может вращаться точно с частотой питающей сети или долей, кратной частоте питающей сети.Магнитное поле на роторе создается либо током, подаваемым через контактные кольца, либо постоянным магнитом (PMAC) .

    Обратите внимание: здесь вы получаете обозначение двигателя PMAC, как и двигатель с жидкостным охлаждением PMAC, о котором мы говорили здесь: НОВЫЙ двигатель PMAC, 38 кВт, 120 В с жидкостным охлаждением (от Electric Motorsport)

    Фотография, показанная здесь, является обычным выбором для электромобилей — хотя этот намного красивее большинства — но это асинхронный двигатель переменного тока типа AC20 / 30.

    Двигатели BLDC против PMAC (без щеток)

    Это, наверное, самая запутанная часть для всех, кроме инженера-электрика. Итак, двигатель BLDC управляется постоянным током, а PMAC — переменным током? Это действительно проще, чем это. Эти два типа практически идентичны по конструкции и конструкции. Они просто управляются другим типом сигнала от контроллера. BLDC имеет форму трапеции. PMAC синусоидальный. Что это означает, я полагаю, должно быть темой другого поста (возможно, когда я на самом деле это выясню).Электродвигатели PMAC — это также то, что вы называете вставными щеточными электродвигателями, которые вы найдете повсюду в своем доме и не имеют регуляторов скорости, но это просто сбивает нас с толку. Такой тип двигателя PMAC не является проблемой для производителей электромобилей.

    Двигатели постоянного тока с последовательной обмоткой (щетки)

    Здесь, на странице IMPhotonics, есть хорошее описание двигателя постоянного тока с последовательной обмоткой: Детали и принципы работы последовательного двигателя постоянного тока:

    В двигателях последовательно обмотки статора и обмотки возбуждения соединены последовательно друг с другом.В результате ток возбуждения и ток якоря равны. Сильные токи протекают непосредственно от источника питания к обмоткам возбуждения.

    Электроэнергия двигателя последовательно подается между одним концом последовательных обмоток возбуждения и одним концом якоря. При подаче напряжения ток течет от клемм источника питания через последовательную обмотку и обмотку якоря. Большие проводники, присутствующие в обмотках якоря и возбуждения, обеспечивают единственное сопротивление прохождению этого тока. Поскольку эти проводники очень большие, их сопротивление очень низкое.Это заставляет двигатель потреблять большой ток от источника питания. Когда через обмотки возбуждения и якоря начинает течь большой ток, катушки достигают насыщения, что приводит к созданию максимально сильного магнитного поля.

    Сила этих магнитных полей обеспечивает валы якоря с максимально возможным крутящим моментом. Большой крутящий момент приводит к тому, что якорь начинает вращаться с максимальной мощностью, и якорь начинает вращаться.

    Двигатели серии

    являются обычным выбором для соревнований по тормозам, предположительно из-за их относительно легкого веса по сравнению с асинхронными двигателями переменного тока и их огромного пускового момента. Обычно их называют «универсальными» двигателями, и они чаще всего используются в электроинструментах, хотя вы можете найти их и в таких больших, как локомотивы.

    Как у меня дела?

    _____________________________

    Вот небольшой симпатичный список некоторых важных инструментов с моими предложениями.

    Хороший мультиметр необходим. Это мой выбор.

    FLUKE 15B + F15B + Цифровой мультиметр с автоматическим выбором диапазона


    Цифровые штангенциркули — это хорошо, а из непроводящего пластика — разумный ход.

    Цифровой штангенциркуль Starrett 799A-6/150

    Wiha 41101 Цифровой штангенциркуль


    Для опрессовки больших наконечников —

    Forney 57637 Инструмент для обжима наконечников


    Если грубая сила не работает, вы используете недостаточно:

    Центральная гидравлика 12-тонный цеховой пресс


    Выполнение подключений…

    Комплект паяльника


    … и запечатать их.

    Тепловая пушка


    Ножовка переносная силовая

    Sawzall


    ‘Нуфф сказал.

    BFH (Большой молоток)


    Размеры проводов и забавные числа…

    Калибр провода

    Нравится:

    Нравится Загрузка …

    Связанные

    Реакция и коммутация якоря — GDLC — Машины постоянного тока — BME 2206

    Комментарии

    • Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии.

    Предварительный просмотр текста

    Глава (2) Реакция якоря и коммутация Вступление В постоянном токе Генератор, назначение обмотки возбуждения — создание магнитного поля (называемый главным потоком), тогда как обмотка якоря предназначена для переноса якоря. Текущий. Хотя обмотка якоря не предназначена для создавая магнитное поле, тем не менее, ток в обмотке якоря будет также производят магнитный поток (называемый потоком якоря). Поток якоря искажается и ослабляет основной поток, создавая проблемы для правильной работы d.c. генератор. Воздействие потока якоря на основной поток называется арматурой. реакция. В предыдущей главе (раздел 1.19) намекнули, что ток в катушке меняется на противоположное, когда катушка проходит мимо кисти. Это явление называется коммутацией. Критерием хорошей коммутации является то, что она должна быть безискровой. Чтобы при безискровой коммутации щетки должны располагаться вдоль оси магнитной нейтрали. В этой главе мы обсудим различные аспекты реакции якоря и коммутация в д.c. генератор. 2.1 Реакция якоря До сих пор мы предполагали, что единственный поток, действующий в постоянном токе машина это из-за основные полюса называются главным потоком. Однако ток, протекающий через якорь проводники также создают магнитный поток (называемый потоком якоря), который искажает и ослабляет поток, идущий от полюсов. Это искажение и ослабление поля имеет место как в генераторах, так и в двигателях. Действие потока якоря на основной поток известен как реакция якоря. Явление реакции якоря в d.c. Генератор показан на рис. (2.1). Для наглядности показан только один полюс. Когда генератор находится в режиме холостого хода, небольшая 1 ток, протекающий в якоре, не оказывает заметного влияния на основной поток φ1. исходящий от полюса [см. рис. 2.1 (i)]. Когда генератор загружен, ток при прохождении через проводники якоря создается магнитный поток φ1. На рис. (2.1) (ii) показан поток только за счет тока якоря. Наложив φ1 и φ2, получаем результирующий поток φ3, как показано на рис. (2.1) (iii). Ссылаясь на рис (2.1) (iii), становится ясно, что что плотность потока при; конец заднего полюса (точка B) увеличивается, в то время как на наконечник переднего полюса (точка А) уменьшен.Это неравномерное распределение поля производит два следующих эффекта: (i) Основной поток искажен. (ii) Из-за более высокой плотности потока на наконечнике полюса B наступает насыщение. Следовательно, увеличение потока на наконечнике полюса B меньше, чем уменьшение потока при наконечник полюса A. Следовательно, поток φ3 при полной нагрузке меньше, чем поток φ1 без нагрузки. Как мы увидим, ослабление потока из-за реакции якоря зависит от по положению кистей. Рис. (2.1) 2.2 Геометрическая и магнитная нейтральные оси (я) Геометрическая нейтральная ось (Г.N.A.) — это ось, которая делит пополам угол между центральной линией соседних полюсов [см. рис. 2.2 (i)]. Ясно, что это ось симметрии между двумя соседними полюсами. Рис. (2.1) (ii) Магнитная нейтральная ось (M. N.A.) — это ось, проведенная перпендикулярно к среднее направление потока, проходящего через центр якоря. Понятно, что нет ЭДС. в проводниках якоря по этой оси потому что тогда они не режут флюс. Без тока в арматуре дирижеры, М.Н.А. совпадает с G, N.A. как показано на рис. (2.2). повернутый в направлении вращения на угол θ, как показано на рис. (2.3) (iv). Теперь FA можно разложить на прямоугольные составляющие Fc и Fd. Рис. (2.3) (а) Компонент Fd находится в прямой оппозиции к м.м.д. OFm за счет основных полюса. Он оказывает размагничивающее действие на поток за счет основных полюсов. Для по этой причине его называют размагничивающей или ослабляющей составляющей реакция якоря. (b) Компонент Fc расположен под прямым углом к ​​м.м.д. OFm за счет основных полюсов. Это искажает основное поле.По этой причине он называется перекрестным намагничивающим или искажающим компонентом реакции якоря. Можно отметить, что с увеличением тока якоря происходит размагничивание и искажающие эффекты увеличиваются. Выводы Щетками, расположенными вдоль G.N.A. (т.е. θ = 0 °), размагничивания нет составляющая реакции якоря (Fd = 0). Есть только искажающий или перекрестный намагничивающий эффект реакции якоря. (ii) При перемещении щеток из G.N.A. реакция якоря будет иметь как размагничивающие и искажающие эффекты.Их относительные величины зависят от количество сдвига. Этот сдвиг прямо пропорционален арматуре. Текущий. 3. Размагничивающая составляющая реакции якоря ослабляет основной поток. С другой стороны, искажающая составляющая реакции якоря искажает основной поток. (iv) Эффект размагничивания приводит к снижению генерируемого напряжения, в то время как эффект перекрестного намагничивания приводит к искрению на щетках. (я) 2.4 Размагничивание и перекрестное намагничивание проводников С помощью кистей G.N.A.положение, есть только эффект перекрестного намагничивания реакции якоря. Однако, когда щетки перемещены из G.N.A. В таком положении реакция якоря будет иметь как размагничивающее, так и перекрестное намагничивание. Рассмотрим двухполюсный генератор со смещенными (ведущими) щетками θm механические степени от G.N.A. Определим проводники якоря, которые производят размагничивающий эффект и те, которые производят эффект перекрестного намагничивания. (i) Провода якоря θom по обе стороны от G.N.A. производить поток в прямое противодействие основному потоку, как показано на рис.(2.4) (i). Таким образом проводников, лежащих в пределах углов AOC = BOD = 2θm вверху и внизу Якорь производит размагничивающий эффект. Это называется размагничиванием. проводники якоря и составляют размагничивающие ампер-витки реакция якоря (помните, что два проводника составляют виток). Рис. (2.4) полюса в генераторе. За один оборот получается 360 механических градусов и 360 × P / 2 электрических градусов. п ∴ 360 ° механический = 360 × электрические градусы 2 п или 1 ° Механический = электрические степени 2 θ (электрический) ∴ θ (механический) = Пара pols θ 2θ или θm = e ∴ θm = e P / 2 п 2.6 ампер-витков перекрестного намагничивания на полюс (ATc / полюс) Теперь рассчитаем перекрестное намагничивание ампер-витков на полюс (ATc / полюс). Полная реакция якоря, ампер-витки на полюс знак равно Z / 2 Z × I = × я п 2P (Q два проводника составляют один виток)) Размагничивающие ампер-витки на полюс: ATd / полюс = θm × ZI 360 ( ж о ты п d а б о v е ) ∴ Перекрестное намагничивание ампер-витки / полюс ATd / полюс = ∴ θ θ   1 Z × I — m × ZI = ZI — м 2P 360  2П 360  θ   1 — м ATd / полюс = ZI  2П 360  2.7 Компенсирующие обмотки Эффект перекрестного намагничивания реакции якоря может вызвать проблемы в d.c. машины, подверженные большим колебаниям нагрузки. Для нейтрализации перекрестного намагничивания эффект из арматура реакция а компенсационная обмотка использовал. Компенсирующая обмотка ан вспомогательный обмотка встроены в слоты в полюсные грани, как показано на рис. (2.5). Это связано с серия с арматурой в Рис. (2.5) манера так что в направление тока через компенсационные проводники на любой одной поверхности полюса будет противоположно направлению тока через соседний якорь проводники [см. рис.2.5]. Подсчитаем теперь количество компенсирующих проводники / полюсная поверхность. При расчете количества проводников на полюсную поверхность, необходимое для компенсирующей обмотки следует помнить, что ток в компенсирующие проводники — это ток якоря Ia, тогда как ток в проводники якоря — Ia / A, где A — количество параллельных путей. Позволять Zc = количество компенсационных проводников на поверхность полюса Za = количество активных проводников якоря Ia = Полный ток якоря Ia / A = ток в каждом проводе якоря ∴ или Zc Ia = Za × Zc = Я А Za А Использование компенсирующей обмотки значительно увеличивает стоимость станка. и оправдано только для машин, предназначенных для тяжелых условий эксплуатации e.г., для высокой скорости и высоковольтные машины. Изменение направления тока в катушке, когда катушка проходит ось щетки, называется коммутация. Когда происходит коммутация, коммутируемая катушка замыкается щеткой накоротко. Кратковременный период, в течение которого катушка остается замкнутой накоротко, известен как период коммутации Tc. Если текущий разворот завершенная к концу периода коммутации, она называется идеальной коммутацией. Если к этому времени реверсирование тока не завершено, тогда между щетка и коммутатор, что приводит к прогрессирующему повреждению обоих.Идеальная коммутация Обсудим явление идеальной коммутации (т.е. катушка не имеет индуктивность) в одной катушке в обмотке якоря, показанной на рис. (2.6) выше. Для с этой целью рассматриваем катушку А. Ширина кисти равна ширине один сегмент коммутатора и одна слюдяная изоляция. Предположим, что общая арматура ток составляет 40 А. Поскольку существует два параллельных пути, каждая катушка пропускает ток величиной 20 А. (i) На рис. (2.7) (i) щетка контактирует с сегментом 1 коммутатора. Сегмент коммутатора 1 проводит к щетке ток 40 А; 20 А от катушки А и 20 А от соседней катушки, как показано.Катушка А еще пройти коммутацию. Рис. (2.7) (ii) При вращении якоря щетка будет контактировать с сегментом 2 и таким образом замыкает катушку A, как показано на рис. (2.7) (ii). Сейчас два параллельные пути в щетку, пока существует короткое замыкание катушки A. Инжир. (2.7) (ii) показывает момент, когда кисть находится на одной четвертой на сегменте 2 и три четверти на участке 1. Для этого условия сопротивление пути через сегмент 2 в три раза больше сопротивления пути через сегмент 1 (сопротивление контакта Q изменяется обратно пропорционально площади контакта щетки с сегмент).Щетка снова проводит ток 40 А; 30 А через сегмент 1 и 10 A через сегмент 2. Обратите внимание, что ток в катушке A (катушка проходящих коммутацию) снижается с 20 А до 10 А. коммутация. Это показано на рис. (2.9). Прямая RC представляет собой идеальная коммутация, тогда как кривая BE представляет изменение тока, когда Учитывается самоиндукция катушки. Обратите внимание, что текущий CE (= 8A в Рис. 2.9) течет от сегмента коммутатора 1 к щетке в момент когда они расстаются.Это приводит к искрообразованию, как и при разрыве любой другой токоведущей цепи. Возникновение искры приводит к перегреву контакта щетки коллектора и повреждению обоих. На рис. (2.10) показано, как возникает искрение между коммутатором. сегмент и кисть. В конце периода коммутации или короткого замыкания ток в катушке А меняется на значение 12 А (вместо 20 А) из-за индуктивность катушки. Когда щетка прерывает контакт с сегментом 1, оставшиеся 8 А ток переходит от сегмента 1 к щетке через воздух, вызывая искрение между сегментом 1 и щеткой.Рис. (2.9) Рис. (2.10) 2.10 Расчет реактивного напряжения Реактивное напряжение = коэффициент самоиндукции × скорость изменения тока Когда катушка подвергается коммутации, два сегмента коммутатора остаются короткозамкнутыми щеткой. Следовательно, время короткого замыкания (или коммутации период Tc) равен времени, необходимому коммутатору для перемещения на расстояние равной толщине кисти по окружности минус толщина одного оскорбительная полоска слюды. Позволять Wb = ширина кисти в см; Wm = толщина слюды в см v = окружная скорость коммутатора в см / с ∴ Период коммутации, Tc = Wb — Wm v секунды Период коммутации очень мал, скажем, порядка 1/500 секунды.Пусть ток в коммутируемой катушке изменится с + I на — I (амперы) во время коммутации. Если L — индуктивность катушки, то реактивное напряжение определяется как; Re а c т а п c е v о л т а грамм е , ER = L × ж о р л я п е а р c о м м ты т а 2I Tc Рис. (2.11) Рис. (2.12) незначительно по сравнению с контактным сопротивлением щетки. Значения тока в параллельные пути эквивалентной схемы определяются соответствующими сопротивления дорожек. Для условия, показанного на рис.(2.11) (ii), резистор R2 имеет в три раза большее сопротивление резистора R1. Следовательно, текущее распределение в пути будут такими, как показано. Обратите внимание, что ток в катушке А уменьшен с 20 А до 10 А за счет разделения тока на обратное соотношение контактных сопротивлений. Используется медная щетка (с низким контактным сопротивлением), R1 R2 и ток в катушка А не уменьшилась бы до 10 А. При прохождении угольной щетки над коммутатором площадь контакта с сегментом 2 увеличивается, а с сегментом 1 уменьшается i.е., R2 уменьшается, а R1 увеличивается. Таким образом, все больше и больше тока проходит через щетку. сегмент 2. Это проиллюстрировано на фиг. (2.12) (i) и (2.12) (ii), когда разрыв между щеткой и сегментом 1, наконец, возникает [см. рис. 2.12 (iii)], ток в катушке меняется на противоположное, и достигается коммутация. Можно отметить, что основной причиной искрения при коммутации является выработка реактивного напряжения и угольные щетки не могут этому помешать. Тем не менее, угольные щетки действительно помогают улучшить коммутацию.Другой Незначительные преимущества угольных щеток: (i) Уголь смазывает и полирует коммутатор. (ii) Если возникает искра, она повреждает коммутатор меньше, чем при использовании меди. кисти и повреждение самой кисти не имеет большого значения. 2.13 E.M.F. Коммутация В этом методе делается устройство для нейтрализации реактивного напряжения за счет создание реверсивного напряжения в коммутируемой катушке. В реверсивное напряжение действует против реактивного напряжения и нейтрализует его до какой-то степени.Если реверсивное напряжение равно напряжению реактивного сопротивления, эффект последнего полностью стирается и мы получаем безискровую коммутацию. В Реверсивное напряжение может быть создано двумя способами: (i) Путем смещения кисти (ii) Используя интерполяции или составные части (я) Перемещая кисть В этом методе щетки имеют достаточный прямой ход (для генератора), чтобы подвести короткозамкнутую катушку (т.е. катушку, подвергающуюся коммутации) под влияние следующего полюса противоположной полярности.Поскольку короткозамкнутая катушка теперь в реверсивном поле создаваемое реверсивное напряжение нейтрализует реактивное сопротивление. Напряжение. Этот метод имеет следующие недостатки: реактивное напряжение. Это приводит к безискровой коммутации. Э.д.с. индуцированный by compoles известна как коммутирующая или реверсивная ЭДС. Поскольку между полюсами проходит ток якоря, и реактивное напряжение также пропорционально току якоря, нейтрализация реактивного напряжения равна автомат. (ii) m.m.f. компонентов нейтрализует перекрестное намагничивание реакция якоря в небольшой области в пространстве между основными полюсами.это потому что два МДС противостоят друг другу в этом регионе. На рис. (2.15) показана схема схема шунтирующего генератора с коммутирующий обмотка а также компенсационная обмотка. Оба эти обмотки соединены в серия с арматурой и т. д. они несут ток якоря. Однако функции они нужно понимать четко. Основная функция коммутирующая обмотка должна производить реверсирование (или коммутирующий) э.м.ф. чтобы Рис. (2.15) отменить реактивное напряжение. В Кроме того, m.м.ф. коммутирующей обмотки нейтрализует перекрестно намагничивающие ампер-витки в пространстве между основными полюсами. В компенсационная обмотка нейтрализует перекрестное намагничивание якоря реакция под полюсными гранями. 2.15 Выравнивающие соединения Мы знаем, что цепь якоря в намотке многополюсной машины имеет много параллельных путей по количеству полюсов. Из-за износа подшипников и по другим причинам воздушные зазоры в генераторе становятся неравными и, следовательно, поток в одних полюсах становится больше, чем в других.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *