Тяговый электродвигатель электровоза: Электровоз ВЛ10 | Тяговый электродвигатель ТЛ-2К1 — Официальная продажа грузовиков MAN и Mercedes, а также полуприцепов Wielton и Shmitz по России

Содержание

3.2.2.1. Тяговые электродвигатели — Теория тяги поездов и тяговые расчеты

Монография «ТЯГОВЫЕ РАСЧЕТЫ»

3. СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ПОЕЗД

3.2. Сила тяги

3.2.2. Создание вращающего момента колесной пары

3.2.2.1. ТЯГОВЫЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ

[КУРЭ] Как известно, контактные электровозы получают электроэнергию из железнодорожной контактной сети, подключенной к электрическим сетям общего пользования. Электрические станции вырабатывают электроэнергию трехфазного переменного тока, который передается на большие расстояния по трем проводам (фазам). Частота переменного тока в России, как и в большинстве стран, равна 50 Гц.

Вполне естественно, что для питания электровозов в первую очередь стремились применить трехфазный ток. В этом случае можно было бы установить на электровозах надежные и простые по устройству трехфазные асинхронные двигатели. Такие двигатели, созданные русским ученым М.О. Доливо-Добровольским, быстро завоевали всеобщее признание и получили широкое распространение в промышленности.

Но применить трехфазные двигатели на электрическом подвижном составе оказалось делом трудным. В этом случае необходимо подвешивать три контактных провода или два, используя в качестве третьего ходовые рельсы. Контактная сеть будет иметь очень сложное устройство, особенно на станциях при пересечении путей. Кроме того, питать двухпроводную контактную сеть напряжением выше 10 кВ практически невозможно, т.к. провода в этом случае необходимо располагать на большом расстоянии друг от друга. Трехфазная система была применена на некоторых дорогах в Италии, но широкого распространения не получила.

Создать надежный однофазный двигатель переменного тока, получающий питание от одного контактного провода с использованием рельса в качестве второго провода, не удавалось. Правда, за рубежом в первый период введения электрической тяги все же устанавливали на электровозах однофазные двигатели, но питали их переменным током пониженной частоты (16²/₃

и 25 Гц).

Однако строить электростанции, производящие электрическую энергию переменного тока пониженной частоты, специально для электрических железных дорог нерационально. Поэтому в Советском Союзе электрификация железных дорог на переменном токе пониженной частоты не осуществлялась. Требованиям, связанным с условиями работы электровозов, наиболее полно отвечают тяговые двигатели постоянного тока. Кроме того, эти двигатели достаточно экономичны, надежны и при сравнительно небольших габаритных размерах развивают большую мощность. В СССР, как и во многих других странах, долгое время электрифицировали железные дороги по системе постоянного тока напряжением 1500 и 3000 В. С 1967 г. в Советском Союзе все электрические железные дороги постоянного тока работают при напряжении 3000 В. Меньшее напряжение используется только для специализированных веток, на которых обращается промышленный транспорт.

С повышением мощности электровозов растет потребляемый ими ток, а, следовательно, падение напряжения и потери электрической энергии в контактной сети. Чтобы уменьшить потери энергии необходимо либо увеличить площадь сечения проводов, но это вызывает большой расход дефицитного цветного металла, либо повысить напряжение, но при той же мощности локомотива тяговые двигатели и тяговая аппаратура будут гораздо сложнее и дороже, а надежность их работы снизится.

Поэтому вновь начали изучать возможности использования переменного тока для электрической тяги. Известно, что переменный ток обладает замечательным свойством: его можно трансформировать, т.е. повышать или понижать напряжение в очень широких пределах. Подводя высокое напряжение к токоприемнику, нетрудно понизить его с помощью трансформатора, установленного на электровозе, до требуемого по условиям работы тяговых двигателей и аппаратов.

Кроме этого, на электровозе можно преобразовывать переменный ток в постоянный для питания соответствующего оборудования. Тогда по контактным проводам можно будет передавать высокое напряжение, на электровозе понижать его и, преобразуя переменный ток в постоянный, питать им ТЭД постоянного тока.

Осуществить это оказалось возможным после освоения нашей промышленностью производства надежно действующих ртутных выпрямительных установок.

Электровозы с ртутными выпрямителями работали довольно долго, но они обладали многими недостатками, в частности низкой надежностью и плохими массогабаритными показателями, создавали ряд эксплуатационных неудобств.

Освоение массового производства кремниевых выпрямителей, значительное снижение их стоимости привели к тому, что на современных электровозах применяются исключительно полупроводниковые преобразовательные установки. Эти установки при значительной мощности имеют небольшую массу, малые размеры, высокий КПД, устойчиво работают в широком диапазоне температур.

Для питания электровозов переменного тока применяют однофазный ток промышленной частоты при напряжении в контактном проводе 25000 В. Применение системы переменного тока промышленной частоты позволило создать мощные электровозы.

Тяговый электродвигатель (ТЭД) — электродвигатель, преобразующий электрическую энергию в механическую с целью приведения во вращение колесных пар подвижного состава.

ТЭД применяют на всех видах электроподвижного состава, а также на тепловозах с электрической передачей. Они классифицируются:

— по роду тока — двигатели постоянного и переменного тока;

— по способу передачи вращающего момента к колесным парам — двигатели с индивидуальным и групповым приводом;

— по способу охлаждения — двигатели с независимой вентиляцией (на электровозах большой мощности) и самовентиляцией;

— в зависимости от регулирования напряжения на валу двигателя — двигатели со ступенчатым и плавным регулированием напряжения;

— по способу подвески — двигатели с опорно-осевым (допускают только индивидуальный привод) и опорно-рамным (допускают индивидуальный и групповой привод) подвешиванием.

Как отмечалось выше, наибольшее распространение на отечественных железных дорогах получили ТЭД с индивидуальным приводом. На следующем рисунке показана траверсная опорно-осевая подвеска (ВЛ8, ВЛ22^м, ВЛ23, ВЛ60^к) ТЭД к колесной паре.

Рис.3.2.2.1-1. Траверсная опорно-осевая подвеска ТЭД

Корпус двигателя с одной стороны через подшипники опирается на ось колесной пары, а с другой — через упругую подвеску крепится к раме тележки. Вращающийся момент, создаваемый на валу двигателя, через зубчатое зацепление передается на ось колесной пары.

Маятниковая опорно-осевая подвеска (ВЛ10, ВЛ80) ТЭД показана на следующем рисунке.

Рис.3.2.2.1-2. Маятниковая опорно-осевая подвеска ТЭД

При опорно-рамном подвешивании ТЭД полностью крепится к раме тележки, а вращающийся момент передается к оси колесной пары с помощью полого или карданного вала.

Рис.3.2.2.1-3. Опорно-рамная подвеска ТЭД

[wiki] Специфичные условия расположения ТЭД накладывают определенные ограничения на их конструкцию (ограниченные размеры) и способы крепления. При эксплуатации ТЭД имеют место частые механические, тепловые и электрические перегрузки, тряска и толчки. Поэтому при разработке их конструкции предусматривают повышенную электрическую и механическую прочность деталей и узлов, теплостойкую и влагостойкую изоляцию токоведущих частей и обмоток, устойчивую коммутацию двигателей.

Любой ТЭД состоит из неподвижной части (статора или индуктора) и подвижной части (якоря или ротора). Подвижная часть за счет сил электромагнитного взаимодействия с неподвижной частью приводится во вращение и с помощью передачи создает вращающийся момент на колесной паре.

На отечественных железных дорогах для опытных локомотивов и локомотивов массовых серий нашли применение следующие ТЭД:

— коллекторные:

o постоянного тока;

o с импульсным регулированием напряжения постоянного тока;

o со ступенчатым регулированием напряжения переменного тока;

o с плавным регулированием напряжения переменного тока;

— бесколлекторные:

o вентильные постоянного тока;

o трехфазные асинхронные переменного тока.

назад вперед

Основные технические данные и примеры конструктивного выполнения тяговых двигателей

§ 38. Основные технические данные и примеры конструктивного выполнения тяговых двигателей

На железных дорогах СССР находятся в эксплуатации электровозы и электропоезда различных серий с тяговыми двигателями постоянного и пульсирующего тока Все эти тяговые двигатели, несмотря на различие параметров, имеют много однотипных по конструктивному решению узлов. Поэтому в табл. 3 с целью показать тенденцию развития тягового машиностроения приведены данные только некоторых тяговых двигателей. Для главного и добавочного полюсов даны воздушные зазоры б гпц и б дп между центром сердечника и якоря; для добавочного полюса цифра после знака «-)-» показывает зазор между остовом и сердечником полюса.

Тяговый двигатель НБ-418К6. Двигатель НБ-418К6 (рис. 101) электровозов ВЛ80к, ВЛ80т, ВЛ80с, ВЛ80 р выполнен шестиполюсиым с опорно-осевым подвешиванием и независимой принудительной вентиляцией. Остов его имеет цилиндрическую форму и отлит из стали 25Л-П. С наружной стороны остова / (см. рис. 101) предусмотрены приливы 3, 11 и 12 соответственно для опоры на траверсу подвешивания, крепления букс 9 мотор-но-осевых подшипников с постоянным уровнем смазки и кожухов зубчатой передачи. Буксы отлиты из стали 25Л-1, а вкладыши — из латуни ЛК.80-3-3. Внутренняя поверхность вкладышей залита слоем баббита Б-16 толщиной 3 мм. Зазор между осью 10 колесной пары и слоем баббита составляет 0,25—0,65 мм. Со стороны коллектора 17 имеется раструб 19 для входа охлаждающего воздуха и два смотровых люка, закрытых крышками. Торцовые стенки остова закрыты подшипниковыми щитами 14 к 27 с подшипниками 15 и 25 тяжелой серии и цилиндрическими роликами 80-42428М. Наружные кольца подшипников запрессованы в подшипниковые щиты, а внутренние напрессованы на вал 16.

В роликовых подшипниках установлены уплотнения 24, предотвращающие утечку смазки из подшипниковых камер. С внутренней стороны остова подшипники имеют комбинированные лабиринтио-канавочные уплотнения, которые через дренажные отверстия сообщаются с атмосферой, что способствует выравниванию давления в подшипниковых камерах до атмосферного и предотвращает выдавливание смазки разностью давлений, возникающей в работающей машине при продувке через нее вентилирующего воздуха. На подшипниковом щите 27 и остове / укреплен специальный кожух 26 для выхода вентилирующего воздуха, а на подшипниковом щите 14 смонтирована траверса 18 со щеткодержателями 20. Крышка 8 укреплена на остове специальным пружинным замком. Остов имеет наружный диаметр 1050 мм и длину по торцам горловин подшипниковых щитов 955 мм. Внутренняя поверхность остова под установку полюсов расточена по диаметру до 910 мм.

Рис 101 Поперечный (а) и продольный (б) разрезы тягового двигателя НБ-418К6 электровозов ВЛ80К, ВЛ80\ ВЛ80°, ВЛ80Р, ВЛ85

Установлен на электровозах с № 3. Количество вентилирующего воздуха 95 м3/мин. *г Вращающий момент на валу двигателя в продолжительном режиме 7,73 кН- м. *3 Вращающий момент на валу двигателя в продолжительном режиме 8,06 кН • м ** Количество вентилирующего воздуха 100 м3/мнн. *6 Частота тока статора 45 Гц. *8 Диаметр сердечника статора 930 мм, активная длина 465 мм, число пазов статора 108. *7 В сумме зазоров первая цифра обозначает зазор между остовом и сердечником, вторая — между сердечником полюса и якорем.

Таблица З

тягового д 1дт-12уі эр29 825 р р 4 1800 260 265 1300 92 1225	.вигателя тип 1дт-005 эр2т 825 р р 4 1800 240 350 1300 92 215 1225	юв 1дт-001 33* эр200 750 р 4 1800 240 350 1300 92 215 1225	НБ-418К6 вл80″ влвс, в л 80″, ВЛ8(Г 950 р н 6 4350 790 880 890 8,485*2 94,06 740 820 915 94,25	НБ-514 вл85 980 р р 6 4300 835 905 905 8,82*3 94,12 780 843 925 94,45	АЬ-4846еТ АЬ-4846<ІТ чсг/чсг* 1500 в р 6 5250 700/770 495 545 680 ~6БВ~ 94,3 618 «680» 435 480 720 706 94,8	А-4442пР чс4, чс4т 800 н н 6 2950 850 1140 1200 93,6 820 1100 1215 93,7
520	460	460	660	660	900	710
200	200	200	385 87 67,5	385 87	360 87	350 87
355 100	355 100	355 100	520 121 348	520 121 348	830 126 522	570 142 261
—	—	—	4. 7	4,7	—	—
5 6+4,5 1/0,18	5 6+4,5 1/0,18	—	5,0 10+7 0,11 0,0079 0,0119 0,96/0,43	4 4,5+5,5 0,0076 0,0132 0,96/0,43	8 13 0,0362 0,032 0,0269 0,0232 0,0139 0,0127 1/0,4	5,0 67,5 0,0068 0,0053 0,0040 0,95/0,4

Сердечники 4 главных полюсов выполнены шихтованными из листовой неизолированной электротехнической стали Э22 толщиной 0,5 мм. Листы в каждом сердечнике скреплены заклепками диаметром 16 мм. В башмаке сердечника имеется шесть открытых пазов (13,5 X X 44,5 мм), расположенных параллельно продольным осям добавочных полюсов. Для крепления полюса к остову в сердечник запрессован стальной стержень размером 45 X 45 мм с тремя отверстиями под болты МЗО. Катушка 2 главного полюса изогнута по радиусу для лучшего прилегания к внутренней поверхности остова и имеет 11 витков, намотанных на узкое ребро из мягкой шинной меди МГМ сечением 4 X 65 мм.

Компенсационная обмотка 5 выполнена в виде шести отдельных катушек, которые закреплены в пазах текстолитовыми клиньями. Катушки намотаны из меди МГМ сечением 4,4 X 35 мм и имеют по шесть витков.

Сердечники добавочных полюсов набраны из штампованных листов электротехнической стали Э13 толщиной 0,5 мм, изолированных лаковой пленкой. Листы сердечника 6 помещены между боковинами толщиной 24 мм, скреплены одной заклепкой диаметром 12 мм (усилие запрессовки 260—340 кН). Сердечник имеет стержень размером 28 X 40 мм с тремя отверстиями для крепления полюса к остову и опорные кронштейны из латуни для катушек, закрепленные в специальных пазах Между остовом и сердечником установлена текстолитовая прокладка толщиной 7 мм. Катушка 7 намотана из полос меди ПММ (12,5 X 12,5 мм) и имеет восемь витков.

Расстояние между главными полюсами по диаметру составляет 670 мм, а между добавочными — 680 мм. Электрическое соединение катушек полюсов внутри остова выполнено изолированными медными шинами 13 (катушки добавочных полюсов) и гибким проводом ПЩ, монтаж в коробке выводов — двойными проводами ППСТ площадью сечения 95 мм 2.

Вал 16 якоря выполнен из стали 20ХНЗА и термически обработан. Концы вала обработаны на конус 1:10; в торцах предусмотрена внутренняя резьба 2М60 для гаек, крепящих шестерни. На конусных поверхностях вала предусмотрены специальные канавки, предназначенные для съема шестерен гидравлическим способом.

Все детали якоря собраны на втулке коробчатой конструкции, отлитой из стали 25Л-І. Посадка втулки на вал прессовая, бесшпоночная, усилие напрессовки 700—1000 кН. По наружному диаметру втулка обработана под посадку нажимных шайб, сердечника 23 и коллектора 17. На выступающем конце втулки имеется резьба для гайки крепления коллектора.

Сердечник 23 якоря набирают из штампованных, покрытых лаком листов электротехнической стали Э22 толщиной 0,5 мм. Листы сердечника имеют 87 пазов размером 9,8 X 42,1 мм для обмотки и 44 вентиляционных отверстия диаметром 30 мм, расположенных в два ряда. Листы на втулку якоря набирают по шпонке и спрессовывают (усилие 1040 кН), окончательно запрессовывают сердечник (усилие 1350—1500 кН).

Коллектор имеет 348 пластин и скреплен 16 болтами с уплотнительными шайбами Комплект медных и миканитовых пластин запрессован на корпус коллектора (усилие 1100 кН). Пластины выполнены из меди с присадкой серебра и имеют приварные петушки со шлицами шириной 1,8 мм. Изоляционные пластины изготовлены из коллекторного миканита КФА толщиной 1,4 мм, изоляционные манжеты толщиной 2,4 мм и цилиндр толщиной 1 мм — из формовочного миканита.

Обмотка 22 якоря состоит из 87 катушек и 58 секционных уравнителей, концы которых впаяны в петушки коллектора. Обмотка якоря имеет шесть параллельных ветвей. Шаг якорных катушек по пазам 1 —15. Подсоединение уравнителей 21 к пластинам коллектора выполнено с шагом 1 —117 при двух уравнителях на паз. В каждой катушке имеются четыре отдельных стержня из медной прямоугольной проволоки ПЭТВСД сечением 3,53 X 6,9 мм, изолированных одним слоем вполуперекрышу микалентой толщиной 0,1 мм. Корпусная изоляция катушки в пазовой части имеет четыре слоя вполуперекрышу (микалента толщиной 0,1 мм). Покровная изоляция состоит из одного слоя намотанной встык стекло-ленты толщиной 0,1 мм.

Уравнители изготовлены из медной прямоугольной проволоки ПЭТВСД сечением 1,71 X 5,0 мм. Каждая секция уравнителя имеет три стержня, изолированных друг от друга одним слоем вполуперекрышу микалентой толщиной 0,1 мм Покровная изоляция секции уравнителей выполнена одним слоем с перекрытием в половину ширины стеколенты толщиной 0,1 мм. Пазовая часть обмотки якоря укреплена текстолитовыми клиньями, лобовые части — стеклобандажами.

Двигатель имеет шесть щеткодержателей с цилиндрическими пружинами. В каждом щеткодержателе установлено по три щетки, армированных медными шунтами и разрезанных по ширине на две части: 2(12,5 X 32)58 мм.

Тяговый двигатель НБ-514. Двигатель (рис. 102) имеет высокую степень унификации с двигателем НБ-418К6.

Известно, что двигатель НБ-418К6 имеет недокомпенсацию (0,93) поперечной реакции якоря ря на полюсном перекрытии компенсационной обмоткой (КО) В двигателе НБ-514 этот недостаток устранен: Рря скомпенсирована на полюсном перекрытии с некоторым превышением (1,08), что благоприятно отразилось на коммутационной устойчивости в переходных режимах. Кроме того, она повысилась (особенно при значительной пульсации тока) вследствие расположения витков катушки 5 добавочного полюса у первого воздушного зазора. В результате резко уменьшились потоки рассеяния по высоте катушки н в маг-нитопроводе остова. Кроме того, выбраны оптимальные воздушные зазоры под добавочными полюсами, катушка 16 компенсационной обмотки имеет семь витков. Все это позволило применить катушку 8 с пятью витками вместо восьми, как у двигателя НБ-418К6, в результате чего уменьшилась тепловая напряженность катушки, оказалось возможным заменить остродефицитную дорогостоящую невлагостойкую стекломикалентную изоляцию ЛМК-ТТ на стеклослюдинитовую из ленты ЛС-ЭК-5ТЦЛ и закрепить ее в специальной обойме из немагнитного высокопрочного дюралюминиевого сплава

Две обоймы, в которые устанавливают катушку, выступами вставляют в пазы сердечника добавочного полюса и приклепывают к нему. На наружных сторонах боковых стенок обоймы имеются специальные упоры, которые не позволяют ей перемещаться между сердечником ДП и рогом главного полюса (ГП). Одновременно исключается деформация катушек ДП электродинамическими силами взаимодействия токов короткого замыкания обмоток ДП и ГП, ДП и КО, например, при возникновении кругового огня по коллектору. Исследования на натурном макете показали, что конструкция выдерживает броски тока до 20 кА (предельно возможное значение на электровозе) без каких-либо признаков разрушения, в то время как деформирующий катушку ДП ток для двигателя НБ-418К6 составляет 7—8 кА.

Компенсационная обмотка выполнена в виде семи отдельных катушек, закрепленных в пазах текстолитовыми клиньями.

Катушки такие же как у двигателя НБ-418К.

Листы сердечников добавочных полюсов скреплены двумя заклепками. Между остовом и сердечником установлена текстолитовая прокладка толщиной 4,5 мм.

Электрическое соединение катушек полюсов внутри остова выполнено изолированными медными шинами. Все межкатушечные соединения изготовлены из гибкого провода марки ПЩ и жестко закреплены стальными скобами. Для улучшения отвода тепла в среднем зубце главного полюса вместо заклепки-стержня установлена заклепка в виде трубы. Головки обмотки якоря со стороны, противоположной коллектору, выполнены открытыми, что существенно улучшает условия охлаждения, увеличивает срок службы изоляции. Для защиты головок секций от пробоя изоляции на корпус и предотвращения их увлажнения установлены по всей окружности нажимная шайба, специальные электроизоляционные сегменты из пресс-массы АГ-4В; кроме того, они изолированы стеклослю-динитовым полотном ЛС-ЭК-5ТПЛ и произведена цементирующая пропитка якоря в компаунде ЭМТ-1. В обмотке якоря применен обмоточный провод ПЭТВСЛ, что позволило почти полностью исключить витковые замыкания, снизить вероятность пробоя изоляции иа корпус, повысить теплопроводность изоляции паза. Для повышения влагостойкости изоляции обмотку якоря 3 раза пропитывают в лаке ФЛ-98, в том числе один раз вакуум-нагнетательным способом. Наружная поверхность сердечника до петушков покрыта электроизоляционной эмалью ЭП-91.

Рис 102. Продольный (а) и поперечный (б) разрезы тягового двигателя НБ-514-/ — остов, 2— вал, 3— подшипник тяжелой серии 80-42428М с радиальными цилиндрическими рб ликами, 4— подшипниковый щит, 5 — траверса, 6—кронштейн щеткодержателя; 7 — коллектор, 8 — катушка добавочного полюса, 9—сердечник добавочного полюса; 10— сердечник якоря, // — сердечник главного полюса, 12 — катушка главного полюса, 13 — обмотка якоря, 14 — кожух, 15— втулка якоря; 16 — катушка компенсационной обмотки, 17, 18—приливы; 19 — букса моторно-осевого подшипника

Тяговый двигатель 2АЬ-4846<1Т. Двигатель электровоза ЧС2т выполнен шестиполюсным, но в отличие от рассмотренного выше двигателя НБ-418К6 имеет рамное подвешивание с карданным валом 2 (рис. 103), который передает вращающий момент от полого вала (коробки) двигателя к шестерне (на рис. 103 шестерня не показана). Остов двигателя отлит из стали и имеет выступы 13 и 16 для крепления на раме тележки, выступы для установки на полу и проушины для транспортировки краном. В средней части остова по всей внутренней поверхности сделан паз, в котором расположены шихтованные вставки, набранные из листовой стали толщиной 1,0 мм с распорками из полиамида. В верхней части остова предусмотрены два люка: со стороны, противоположной коллектору,— для подвода охлаждающего воздуха и со стороны коллектора — для выхода воздуха и осмотра щеткодержателей и коллектора. В нижней части остова предусмотрено два отверстия для выхода воздуха. Все отверстия защищены сетками и козырьками от попадания посторонних предметов. Однако для защиты их от попадания снега необходимо принимать дополнительные меры.

Главные и добавочные полюса упрепле-ны на внутренней цилиндрической поверхности остова с прокладками 15 и 17, служащими опорой для катушек и улучшающими отвод тепла от них. Сердечник главного полюса набран из листов стали толщиной 1,0 мм. Он скреплен под прессом шестью заклепками и в середине имеет круглое отверстие для стального стержня. В стержне сделаны два отверстия с резьбой под болты, крепящие полюс к остову. Катушка главного полюса имеет 24 витка, намотанных в два слоя плашмя из двух проводов полосовой меди сечением 2 (2,8 X 28) мм. Витки изолированы один от другого асбестовой лентой толщиной 0,3 мм, пропитанной изоляционным лаком. Между слоями положена изоляционная прокладка толщиной 1,0 мм. Корпусная изоляция катушек выполнена из семи слоев шелкослюдяной ленты толщиной 0,12 мм и четырех слоев ленты из стеклоткани толщиной 0,1 мм, наложенных вполуперекрышу. Соединительные кабели впаяны в латунные патроны, которые припаяны к шине катушки. Для предотвращения повреждения изоляции между катушками и рамками, катушками и фланцами в окна катушек вставлены прокладки из лете-роида толщиной 1 мм.

Сердечник добавочного полюса 7 набран из листовой стали толщиной 1,0 мм и двух стальных прямоугольных стержней толщиной 40 мм. Двумя шпильками он прикреплен к остову 8. Катушка добавочного полюса изготовлена из шинной меди сечением 4,0 X 35 мм, намотанной плашмя в два слоя по десять и девять витков. Изоляция катушки такая же, как и катушки главного полюса.

Якорь собран на коробке, выполняющей роль полого вала. Коробка состоит из среднего цилиндра с широкими продольными ребрами на поверхности и двух фланцев с полыми цапфами для якорных подшипников. Части вала скреплены болтами с пружинными шайбами. Сердечник якоря 3 набран из листов электротехнической стали толщиной 1,0 мм, покрытых тонким слоем изоляционного лака. Он имеет 87 пазов размером 41,5 X П.8 мм. В середине его выштампованы отверстия диаметром 500 мм и канавка под шпонку для направления листов на цилиндрической части втулки. Кроме того, в сердечнике предусмотрено 48 вентиляционных отверстий треугольной формы площадью сечения по 6,4 см 2 каждое.

Коллектор имеет 522 пластины из твер-дотянутой меди с присадкой 0,08—0,11 % серебра и скреплен 16 шпильками с гайками. Пластины 12 изолированы друг от друга изоляционными пластинами из коллекторного миканита (амбирита) толщиной 1,0 мм. Изоляционные пластины фрезеруют на глубину 1,5 мм. Коллектор напрессован на переднюю нажимную шайбу усилием 90—120 кН.

Рис 103 Продольный (а) и поперечный (б) разрезы тягового двигателя 2А1—4846а’Т электровоза ЧС2т:

/ — коробка (вал) якоря, 2 — карданный вал привода; 3 — сердечник якоря, 4 » 11 — подшипниковые шиты, 5 — обмотка якоря, 6 — главный полюс, 7 — добавочный полюс, 8 — остов, 9 — палец кронштейна, 10 — траверса, 12 — коллекторная пластина, 13 и 16 — выступы для крепления к раме тележки; 14— крышка коллекторного люка; 15 и 17— прокладки

Обмотка якоря 5 простая петлевая, шаг по коллектору 1—2. Якорь имеет 1044 рабочих проводника, по 12 в пазу, расположенных в два слоя по шесть штук. Проводники, лежащие в одном слое, образуют полусекцию; всего обмотка якоря имеет 87 верхних и 87 нижних полусекций.

Изоляция обмотки якоря класса В. В качестве витковой изоляции применена шелкослюдяная лента, а корпусной пазовой части — микафолий, опрессованный в горячем состоянии. Уравнительные соединения (174 шт.) выполнены из мягкой электротехнической меди площадью сечения 1 X 5,5 мм и- расположены со стороны коллектора под лобовыми частями основной обмотки якоря. Шаг уравнительных соединений по коллектору 1 — 175; оии припаяны к каждой третьей коллекторной пластине. Пайку полусекций со стороны, противоположной коллектору, производят чистым оловом, а места пайки изолируют микафолиевыми гильзами. Обмотка в пазах закреплена клиньями высотой 6,8 мм, лобовые части ее — стеклобандажами.

Двигатель имеет шесть щеткодержателей, укрепленных на траверсе 10, в каждом по три щетки размером 50 X X 38 X 16 мм. Нажатне на щетку спиральной пружины составляет 18—21 Н.

Подшипники двигателя однорядные, роликовые типов 1040М/СЗ и Н422 М/С4. Подшипник со стороны коллектора радиально-упорный (фиксирующий), а со стороны, противоположной коллектору, радиальный (свободный). Двигатель имеет карданный привод для передачи вращающего момента на ось колесной пары.

Аналогичную конструкцию имеют тяговые двигатели AL-4846eT, AL-444nP электровозов ЧС2, ЧС4 и ЧС4Т.

Тяговые двигатели РТ-51Д и РТ-51М. Двигатели электропоездов ЭР9П и ЭР9М, ЭР9Е выполнены с рамной подвеской. К раме тележки его крепят болтами М36 консольно за два П-образных выступа 18 (рис. 104). Прилив 19 предотвращает падение двигателя на рельсы в случае поломки крепления. Двигатель че-тырехполюсный, самовентилирующийся.

Остов 1 отлив из стали 25Л-П в форме восьмигранника. Внутри остова имеются обработанные площадки для крепления главных и добавочных полюсов. Для доступа к щеткодержателям и коллектору предусмотрены три коллекторных люка. Забор воздуха производится через вентиляционный люк, расположенный со стороны коллектора, а выброс — через отверстия в остове с противоположной стороны. Боковые отверстия в осенне-зимний период закрывают специальными заглушками. Горловины остова обработаны под посадку подшипниковых щитов 2 и 10. В щиты запрессованы наружные кольца роликовых подшипников 4 (радиально-упорный ЗН.62417К1) и 12 (радиальный ЗН.32419). Подшипники закрыты крышками 13. В остове имеются четыре отверстия для вывода кабелей.

Сердечники полюсов набраны из штампованных листов электротехнической стали Э11 (или Э12). Сердечники 7 главных полюсов шихтуют перпендикулярно оси якоря из листов толщиной 2 мм, а добавочных 16 — параллельно оси якоря из листов толщиной 0,5 мм Внутри сердечников, стянутых заклепками, помещают стальные стержни (по одному у главных полюсов и по три стержня 17 у добавочных), в которых имеются отверстия с резьбой для болтов, крепящих полюса к остову.

Катушки 6 главных полюсов двигателей РТ-51Д двухслойные, каждая состоит из 68 витков шинной меди МГМ 1,95 X X 22 мм. В верхнем ряду (у остова) имеется 39 витков, в нижнем — 29. Катушки главных полюсов изолированы от корпуса тремя слоями липкой стекло-эскапоновой ленты толщиной 0,17 мм, поверх которых намотан один слой кипер-ной ленты. Катушки 15 добавочных полюсов намотаны на ребро из шинной меди МГМ 3,05 X 26,3 мм и имеют по 37 витков. Эти катушки изолированы от корпуса шестью слоями стеклослюдинитовой ленты толщиной 0,11 мм и двумя слоями стеклоленты. Все ленты намотаны вполуперекрышу. Межвитковая изоляция всех катушек состоит из асбестовой бумаги толщиной 0,3 мм. Собранные катушки пропитывают компаундом № 225Д Для исключения вибраций между остовом и катушкой помещают пружинные полуфланцы. С другой стороны катушка прижимается к полуфланцам полюсными угольниками и пластмассовыми фланцами, которые увеличивают ее площадь опоры, не вызывая дополнительных потоков рассеяния. Межкатушечные соединения и выводы из двигателя выполняют проводом ПС-3000 площадью сечения 70 мм2.

В двигателях РТ-51М для главных и добавочных полюсов применена изоляция «Монолит-2».

Все основные детали якоря собраны на втулке 11, изготовленной из стали 35 Вал 14 якоря выполнен из стали 12ХНЗА. Его выступающий конец обработан на конус под посадку муфты привода. Сердечник 20 якоря набран из штампованных листов лакированной электротехнической стали Э12 толщиной 0,5 мм. Для уменьшения магнитных потерь в собранном сердечнике через 50 мм длины пакета поставлены листы из электрокартона толщиной 1 мм Сердечник в спрессованном состоянии удерживается нажимными шайбами. Задняя нажимная шайба является также обмоткодержателем и отлита из стали 25Л-1 как одно целое с вентилятором 9.

Листы сердечника якоря имеют 47 пазов для обмотки 8 и 48 вентиляционных каналов диаметром 22 мм, расположенных в три ряда, а в середине — отверстие в соответствии с внешним диаметром втулки.

Обмотка якоря простая волновая двухслойная. Она имеет 47 секций, каждая из которых состоит из пяти проводников 1,81 X 14,5 мм. Шаг по пазам 1 —12, шаг по коллектору 1 —118. Межвитковая изоляция выполнена из микаленты толщиной 0,08 мм, которая наматывается в один слой вполуперекрышу Корпусная изоляция — липкая стеклоэскапоновая лента толщиной 0,17 мм, намотанная в три слоя вполуперекрышу.

От механических повреждений изоляцию предохраняет в пазовой части стек-лолента, а на лобовых частях и головках — тафтяная. В расширенной верхней части паза находится и-образная изоляция из миканита и электрокартона. Об-моткодержатели изолируют формовочным и листовым миканитом. В пазовой части обмотка удерживается текстолитовыми клиньями, а на лобовых частях —г бандажами из стеклобандажной ленты. Собранный якорь пропитывают лаком.

Коллектор 3 состоит из 235 медных и 235 миканитовых пластин, удерживаемых силой трения конусных поверхностей втулки и нажимной шайбы. Последние стягивают друг с другом восемью болтами М24 и изолируют от коллекторных пластин манжетами. Некоторые тяговые двигатели РТ-51Д имеют коллекторы с пластмассовыми корпусами. Эти коллекторы состоят из коллекторных пластин, изоляционных прокладок, пластмассового корпуса, армировочных колец и металлической втулки с вентиляционными каналами.

В каждом из четырех щеткодержателей 5 со спиральными пружинами находится по две разрезные щетки 2 X 12,5 X X 32 мм Корпус щеткодержателя крепят на кронштейне из пластмассы.

Аналогичную конструкцию имеют двигатели УРТ-ПОА и ДК-Ю6Б с той разницей, что сердечники их добавочных полюсов выполнены сплошными

⇐Предыдущая Оглавление Следующая⇒

Ремонт тяговых электродвигателей электровозов и локомотивов

Назначением тяговых электросиловых моторов является обеспечение движения автотранспортных средств и машин специального назначения, в том числе:

электропоездов;
тепловозов;
трамваев;
троллейбусов;
производственных самоходных машин;
кранов.

Конструктивной особенностью тяговых двигателей являются малые габариты: двигатель должен вписаться в ограниченное пространство конструкции техники. Ключевым требованием к таким двигателям является обеспечение бесперебойной работы в условиях:

повышенной влажности;
повышенной запыленности;
повышенной загазованности;
вибрации;
механических нагрузок (статических и динамических).

Тяговые электродвигатели рассчитаны на многофункциональный режим работы — кратковременный или долговременный с частыми пусками и остановками. Реальная нагрузка в процессе эксплуатации зачастую превышает расчетную в два и более раза. Тяговые двигатели относятся к разряду взрывозащищенных и должны обеспечивать максимально безопасное использование.

Компания Promenergo профессионально специализируется на ремонте и обслуживании тяговых двигателей. В своей работы мы используем высокотехнологичное оборудование, гарантируя высокое качество ремонта и бесперебойную эксплуатацию техники в дальнейшем.

Ремонт двигателей пассажирского транспорта

Кроме тяговых, наша компания выполняет ремонт следующих электросиловых двигателей:

1) Троллейбусное оборудование серий ДК-210, 213 (110 кВт), ДК-211 (170 кВт), ДК-408, ДК-410 (3-5 кВт), ДК-661 (2-8 кВт), в том числе ремонтно-восстановительные работы двигателя:

с заменой обмотки якоря;
с частичным ремонтом магнитной системы и коллектора;
с капитальным ремонтом магнитной системы;
с частичным ремонтом щеточной системы;
с заменой коллектора и частичным ремонтом щеточного механизма;
с изготовлением комплекта секций;
с балансировкой;
с реставрацией вала;
с заменой щеточного механизма и изоляторов;
с заменой выводных концов.

2) Трамвайное электросиловое оборудование серий ДК-259, ТЕ-022, ТЕ-023, ТЕ–026, в том числе ремонтно-восстановительные работы двигателя:

с заменой подшипников и частичным ремонтом коллектора;
с частичным ремонтом магнитной системы;
с заменой щеточного механизма и изоляторов выводных концов с заменой уплотнений;
с восстановлением вала и щитов;
капитальный ремонт магнитной системы электродвигателей;
с балансировкой якоря.

Кроме вышеперечисленного перечня, наша компания предоставляет сертифицированные услуги по ремонту трансформаторов, насосов и компрессорного оборудования.

Исследование причин возникновения неисправностей тяговых электродвигателей на грузовых электровозах постоянного тока 2ЭС6

Эксплуатируемый парк электровозов серии 2ЭС6 на 2020 год составляет уже более тысячи единиц, и эксплуатируется на Свердловской, Южно-Уральской, Западно-Сибирской, Куйбышевской, Октябрьской железных дорогах. Локомотивы работают в различных климатических условиях, на различных профилях пути, но одной из причин возникновения отказов является неисправность тягового двигателя.

Рассмотрим состояние и причины неисправностей тяговых двигателей на примере анализа работы локомотивов 2ЭС6 в эксплуатируемом парке депо Тайга Западно-Сибирской железной дороги за 2020 г., который составил 102 ед [1, с.67].

Электровозы серии 2ЭС6 имеют тяговые электродвигатели четырех модификаций: СТК-810 (Смелянский электромеханическогоий завод), ЭК-810 (ЗАО «ПТФК ЗТЭО»), ЭДП-810 (ГП «Электротяжмаш»), ДПТ-810 (Карпинский электромеханический завод).

Количественное и процентное соотношение от общего количества тяговых электродвигателей (ТЭД) по типам представлено в таблице 1.

Таблица 1. — Соотношение применяемых типов ТЭД

Тип тягового электродвигателя	Количество в эксплуатации, ед.	Доля от общего количества, %.
ЭДП-810	434	54
СТК-810	139	16
ЭК-810Ч	229	28
ДПТ-810	14	2

Тяговые двигатели относятся к наиболее нагруженному узлу электроподвижного состава. Работа тягового электродвигателя при значительных перепадах температур приводит к ускорению старения изоляции, изменению характеристик смазочных материалов, нарушению монолитности коллектора. Эксплуатация в условиях низких температур приводит к повышению динамического воздействия на электродвигатель со стороны пути, следовательно, и к увеличению числа отказов. На сегодняшний день актуальной остается задача совершенствования технологии ремонта ТЭД, которая обеспечивала бы сохранение и восстановление параметров, устанавливаемых техническими условиями на работу ТЭД .

С начала года по неисправности тяговых электродвигателей 810 серии произведена перекатка 49 КМБили 17,5 случаев на 1 мл.км.пробега. По сравнению с прошлым годом наблюдается увеличение количества выхода из строя ТЭД на 2 случая 49/47.

Оригинал публикации (Читать работу полностью): Исследование причин возникновения неисправностей тяговых электродвигателей на грузовых электровозах постоянного тока 2ЭС6

Электровоз 2эс6. Тяговый электродвигатель ЭДП810 электровоза. «российские железные дороги»

ФИЛИАЛ ОАО «РЖД»

ЗАПАДНО-СИБИРСКАЯ ЖЕЛЕЗНАЯ ДОРОГА

ОМСКАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ШКОЛА

ЭЛЕКТРОВОЗ

2ЭС6 «СИНАРА»

Механическое оборудование грузового электровоза 2ЭС6.

Механическая часть предназначена для реализации тяговых и тормозных усилий, развиваемых электровозом, размещения электрического и пневматического оборудования, обеспечения заданного уровня комфорта, удобных и безопасных условий работы локомотивных бригад.

Механическая (экипажная) часть электровоза состоит из двух секций соединенных между собой автосцепкой. Каждая секция включает в себя две двухосные тележки и кузов, связанных между собой наклонными тягами, рессорным пружинным подвешиванием типа «флейсикойл», гидродемпферами и ограничителями перемещения кузова.

На механическую часть электровоза действует нагрузка, создаваемая весом механического, электрического и пневматического оборудования. Кроме того, механическая часть передает тяговые усилия от электровоза к поезду и воспринимает динамические нагрузки, возникающие при движении электровоза по кривым и прямым участкам пути. Механическая часть должна быть достаточно прочной, а также отвечать требованиям безопасности движения и правилам технической эксплуатации железных дорог. Для обеспечения нормальной и безаварийной работы необходимо, чтобы все механическое оборудование находилось в полной исправности и отвечало нормам безопасности, прочности и правилам ремонта (См. Рис.1).

Рис.1. — Механическая (экипажная) часть одной секции.

1 — автосцепка; 2 — кабина; 3 — колесная пара; 4 — букса; 5 — буксовый поводок; 6 — рама тележки; 7 — перегородка; 8 — кронштейн; 9 — наклонная тяга;10 — крыша кузова; 11 — амортизатор; 12 — рама кузова; 13 — буксовая пружина; 14 — кузовная пружина; 15 — страховочный шкворень; 16 — кронштейн;17 – боковая стенка; 18 — задняя стенка; 19 — переходная площадка

Кузов

Кузов секции электровоза однокабинный, вагонного типа, предназначен для размещения силового и вспомогательного электрооборудования, пневматического оборудования локомотива, систем вентиляции, размещения рабочих мест локомотивной бригады, а также для восприятия и передачи нагрузок:

Силы тяжести от массы внутрикузовного оборудования и запаса песка;

Силы тяжести от массы крышевого и подкузовного оборудования;

Статических и динамических, возникающих при взаимодействии с ва-гонами поезда и тележками локомотива в режиме тяги, выбега и торможения и ударных воздействий в автосцепку. Кузов представляет собой цельнометаллическую сварную конструкцию с несущей рамой (См.Рис.2).

1 – прожектор; 2 – установка кондиционирования воздуха 3 – антенна КЛУБ; 4 – антенна GPS; 5 – токоприемник; 6 – помехоподавляющий дроссель; 7 – разъединитель; 8 – антенна радиостанции; 9 — токоведущая шина; 10 – блок пуско-тормозных резисторов; 11 – вспомогательный компрессор; 12 — компрессорный агрегат; 13 – антенна ТЭТРА; 14 – переходная площадка; 15 – обносной лист; 16 – токоотводящее устройство; 17 – тяговый электродвигатель; 18 – блок аккумуляторной батареи; 19 – наклонная тяга; 20 – блок электрооборудования ВВК; 21 — датчик ДПС-У; 22 – тифон, свисток; 23 – антенна САУТ, приёмные катушки АЛСН; 24 – метельник.

Кузов электровоза состоит из двух секций, одинаковых по основным узлам, за исключением места постановки санузла, установлен только на первой секции. Кузов локомотива и состоит из остова кузова, крыши кузова и наружной обшивки, выполненной из гладкого стального листа толщиной 2,5 мм. и песочных бункеров. На первом конце каждой секции оставлено место для установки блочной кабины. Внутри кузова сформировано помещение для установки оборудования – машинное отделение, отгороженное поперечной стенкой, образующей тамбур, от кабины управления. В тамбуре имеются двери для входа в локомотив и проходов в кабину и машинное отделение.

На торцевых стенках кузова предусмотрено место для установки главных резервуаров.

Ударно-тяговые приборы установлены на раме кузова электровоза.

Кузов секции электровоза разделен на отсеки в вертикальной, и в горизонтальной плоскости:

Крыша электровоза представлена на рис. 3 и состоит из основной части (высотой 935 мм и шириной 3060 мм) и трех съемных частей. . Задняя часть выполнена заодно с остовом кузова. Съемные секции представляют собой каркас из прокатных и гнутых профилей обшитых листовой сталью. Средняя съемная крыша состоит из двух секций, в каждой секции монтируется модуль охлаждения тормозных резисторов. Места соединения съемных частей с каркасом остова кузова имеют уплотнения, исключающие попадание влаги в кузов. В задней части секции имеется люк с крышкой для выхода из кузова на крышу.

Форкамера с мультициклонными фильтрами

Корпус модуля пуско-тормозных резисторов

А.А. Мальгин

ЭЛЕКТРОВОЗ 2ЭС6

Механика, двигатели, аппараты
(пособие для локомотивных бригад)

ЕКАТЕРИНБУРГ

2010

Пособие составлено на основе руководства по эксплуатации и других материалов предлагаемых заводом изготовителем УЗЖМ для эксплуатации электровозов 2ЭС6 на Свердловской железной дороге филиале ОАО «РЖД». В пособии приведены технические данные и конструкция узлов механической части, электрических аппаратов и электрических двигателей.

Предлагаемый материал является методическим пособием для обучения локомотивных бригад, ремонтного персонала и учащихся учебных центров подготовки машинистов и помощников машинистов электровоза.

Механическая часть электровоза 2ЭС6

Механическая (экипажная) часть одной секции электровоза 2ЭС6 представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 — Механическая (экипажная) часть одной секции.

1 — автосцепка;

2 — кабина;

3 — колесная пара;

4 — букса;

5 — буксовый поводок;

6 — рама тележки;

7 — перегородка;

8 — кронштейн;

9 — наклонная тяга;

10 — крыша кузова;

11 — амортизатор;

12 — рама кузова;

13 — буксовая пружина;

14 — кузовная пружина;

15 — страховочный шкворень;

16 — кронштейн;

17 — боковая стенка;

18 — задняя стенка;

Переходная площадка.

Тележка

Каждая секция включает в себя две двухосные тележки, на которые опирается кузов. Тележки воспринимают тяговые и тормозные усилия, боковые, горизонтальные и вертикальные силы при прохождении неровности пути и передают их, через пружинные опоры с поперечной податливостью, на раму кузова. Тележка электровоза 2ЭС6 имеет следующие технические

характеристики(рисунок 2):

Рисунок 2 Тележка

Конструкционная скорость, км/ч 120

Нагрузка от колесной пары на рельсы, кН 245

Тип тягового электродвигателя ЭДП810

Тип подвески двигателя опорно-осевая

Крепление двигателя опорно-осевое с маятниковой подвеской

Тип букс одноповодковая с кассетным роликоподшипником

Рессорное подвешивание двухступенчатое

Статический прогиб, мм

буксовой ступени 58

кузовной ступени 105

Тип тормозных цилиндров ТЦР 8

Коэффициент нажатия тормозных колодок 0,6

Тележка состоит из сварной рамы коробчатого сечения, которая своей концевой балкой через наклонную тягу с шарнирами соединена с центральной частью рамы кузова. К средней балке рамы тележки крепятся посредством маятниковых подвесок остова тяговых электродвигателей постоянного тока, которые другими своими сторонами опираются на оси колесных пар через смонтированные на них моторно-осевые подшипники качения. Крутящий момент от тяговых электродвигателей передается на каждую ось колесной пары через двухстороннюю косозубую передачу, образующую шевронное зацепление с шестернями посаженными на хвостовики вала якоря тягового электродвигателя.

На буксовых шейках оси колесной пары смонтированы двухрядные конические роликовые подшипники закрытого типа фирмы «Тимкен», размещенные внутри корпуса бесчелюстной одноповодковой буксы. Поводки имеют сферические резинометаллические шарниры, которые посредством клиновых пазов крепятся к буксе и к кронштейну на боковинах рамы тележки, образуя продольную связь колесных пар с рамой тележки.

Тяговый электродвигатель ЭДП810 электровоза 2ЭС6

Назначение

Электродвигатель ЭДП810 постоянного тока независимого возбуждения устанавливается на тележках электровоза 2ЭС6 и предназначен для тягового привода колесных пар.

Технические характеристики электродвигателя ЭДП810

Основные параметры для часового, продолжительного и предельного режимов работы тягового электродвигателя приведены в таблице 1.1.

Основные параметры электродвигателя ЭДП810

Наименование параметра	Единица измерения	Режим работы
		часовой	продолжи- тельный
Мощность на валу	кВт
Мощность в тормозном режиме, не более: При рекуперации При реостатном торможении	кВт	1000
Номинальное напряжение на выводах		1500
Максимальное напряжение на выводах		4000
Ток якоря
Ток якоря при трогании, не более
Частота вращения	с-1 об / мин	12. 5	12.83
Наибольшая частота вращения (достигается при токе возбуждения 145 А и токе якоря 410 А)	с-1 об / мин	1800
КПД		93,1	93,3
Момент на валу	Нм кгм	10300 1050	9355
Вращающий момент при трогании, не более	Нм	17115
Охлаждение		Воздушное принудительное
Расход охлаждающего воздуха	м3 / с	1,25
Статическое давление воздуха в контрольной точке	Па	1400
Возбуждение электродвигателя		Независимое
Ток обмотки возбуждения
Ток возбуждения при трогании, не более
Номинальный режим работы		часовой по ГОСТ 2582
Сопротивление обмоток при 20оС: Якоря Главных полюсов Добавочных полюсов и компенсационной обмотки	Ом	0,0368±0,00368 0,0171±0,00171 0,0325±0,00325
Класс нагревостойкости изоляции обмоток якоря, главных и добавочных полюсов
Масса электродвигателя, не более	кг	5000
Масса якоря, не более	кг	2500
Масса статора, не более	кг	2500

Основные параметры охлаждения электродвигателя ЭДП810

Наименование параметра	Значение
Расход воздуха через ТЭД, м3 / с	1,25
Расход воздуха в межполюсных каналах, м3 /с	0,77
Расход воздуха через каналы якоря, м3 /с	0,48
Скорость потока в межполюсных каналах, м / с	26,5
Скорость потока в каналах якоря, м / с	20,0
Давление воздуха на входе перед двигателем, Па (кг/см2) (мм. вод.ст.)	1760 (0,01795) (179,5)
Давление в контрольной точке (в отверстии крышки нижнего коллекторного люка), Па (кг/см2) (мм.вод.ст.)	1400 (0,01428) (142,8)

Конструкция электродвигателя ЭДП810

Электродвигатель представляет собой компенсированную шестиполюсную реверсивную электрическую машину постоянного тока независимого возбуждения и предназначен для привода колесных пар электровозов. Электродвигатель выполнен для опорно-осевой подвески и имеет два свободных конусных конца вала для передачи вращающего момента на ось колесной пары электровоза через зубчатую передачу с передаточным числом 3,4.

Внешние виды якоря и корпуса электродвигателя ЭДП810 показаны на рисунках 14 и 15, конструкция электродвигателя на рисунке 16.

Рисунок 14 — Якорь электродвигателя ЭДП810

Рисунок 15 — Корпус электродвигателя ЭДП810

Рисунок 16 – Конструкция электродвигателя ЭДП810

Корпус электродвигателя круглый, сварной конструкции, выполнен из низкоуглеродистой стали. С одной стороны корпуса предусмотрены посадочные поверхности под корпус моторно-осевых подшипников, с противоположной стороны — привалочная поверхность для закрепления электродвигателя на тележке электровоза. Корпус имеет две горловины для установки подшипниковых щитов, внутреннюю цилиндрическую поверхность для установки главных и добавочных полюсов, со стороны коллектора выполнены вентиляционный люк для подачи в электродвигатель охлаждающего воздуха и два смотровых люка (верхний и нижний) для обслуживания коллектора. Корпус одновременно является магнитопроводом.

Якорь электродвигателя состоит из сердечника, нажимных шайб и коллектора, напрессованных на корпус якоря, в который запрессован вал.

Вал выполнен из легированной стали с двумя свободными конусными концами для посадки шестерен редукторов зубчатой передачи, в торцах которых выполнены отверстия для маслосъема шестерни. В эксплуатации, благодаря наличию корпуса, при необходимости ремонта, вал может быть заменен новым.

Сердечник якоря набран из листов электротехнической стали марки 2212, толщиной 0,5 мм , с электроизоляционным покрытием, имеет пазы для укладки обмотки и аксиальные вентиляционные каналы.

Обмотка якоря — двухслойная, петлевая, с уравнительными соединениями. Катушки обмотки якоря выполнены из медного обмоточного провода прямоугольного сечения марки ПНТСД, изолированного лентой типа «НОМЕКС», защищенной стеклянными нитями. Изоляция обмотки выполнена лентой «Элмикатерм-529029», представляющей собой композицию из слюдяной бумаги, электроизоляционной ткани и полиамидной пленки, пропитанных компаундом «Элпласт-180ИД». Вакуум — нагнетательная пропитка якоря в компаунде «Элпласт-180ИД» обеспечивает в композиции с корпусной изоляцией класс нагревостойкости «Н».

Коллектор набран из медных коллекторных пластин с присадкой кадмия, стянутых в комплект с помощью конуса и втулки коллекторными болтами.

Параметры щеточно-коллекторного узла

Наименование параметра	Размеры в миллиметрах
Диаметр коллектора
Рабочая длина коллектора
Число коллекторных пластин
Толщина коллекторного миканита
Число бракетов
Число щеткодержателей в бракете
Число щеток в щеткодержателе
Марка щетки	ЭГ61А
Размер щетки	(2х10)х40

Сердечники главных полюсов — шихтованные и крепятся к корпусу с помощью проходных болтов и стержней. На сердечниках установлены катушки независимого возбуждения из прямоугольного провода. Вакуум — нагнетательная пропитка в компаунде типа «Элпласт -180ИД» обеспечивает в композиции с корпусной изоляцией на базе слюдинитовых лент класс нагревостойкости «Н».

Сердечники добавочных полюсов выполнены из полосовой стали и крепятся к остову проходными болтами. На сердечниках установлены катушки, намотанные из шинной меди на ребро. Катушки с сердечниками выполнены в виде моноблока с вакуум-нагнетательной пропиткой в компаунде типа «Элпласт-180ИД», обеспечивающей в композиции с корпусной изоляцией на базе слюдинитовых лент класс нагревостойкости Катушки компенсационной обмотки выполнены из медного провода прямоугольного сечения, изолированного пропитанной электроизоляционной лентой типа «Элмикатерм-529029», и установлены в пазы сердечников главных полюсов, класс нагревостойкости катушек «Н».

Два подшипниковых щита с роликовыми подшипниками качения типа НО-42330 запрессованы в корпус. Смазка подшипников консистентная типа «Буксол». В подшипниковом щите со стороны противоположной коллектору имеются отверстия для выхода охлаждающего воздуха из якоря.

На внутренней поверхности подшипникового щита со стороны коллектора закреплена траверса с шестью щеткодержателями, допускающая поворот на 360 градусов и обеспечивающая осмотр и обслуживание каждого щеткодержателя через нижний люк корпуса.

Сверху электродвигателя на корпусе расположены две отъемные клеммные коробки, служащие для соединения силовых проводов схемы электровоза и выводных проводов цепи якорной обмотки и цепи обмотки возбуждения электродвигателя. Схема электрических соединений обмоток представлена на рисунке 1.9.

Рисунок 17 — Схема электрических соединений обмоток электродвигателя ЭДП810

Эксплуатационные указания

Перечень проверок технического состояния

Что проверяется	Технические требования
1 Внешнее состояние электродвигателя	1. 1 Отсутствие повреждений и загрязнений, а также следов течи смазки из подшипников
2 Изоляция обмоток.	2.1 Отсутствие трещин, расслоений, обугливания, механических повреждений и загрязнений. 2.2 Величина сопротивления изоляции должна быть: Не менее 40 МОм в практически холодном состоянии перед монтажом нового электродвигателя на электровозе; Не менее 1,5 МОм в практически холодном состоянии и перед вводом электровоза после длительной стоянки (1-15 суток и более).
3 Щеткодержатели	3.1 Отсутствие оплавлений, нарушающих свободное перемещение щеток в обоймах или способных повредить коллектор. 3.2 Отсутствие повреждений корпуса и пружин.
4 Зазор между щеткодержателем и рабочей поверхностью коллектора измерять изоляционной пластинкой (например из текстолита, гетинакса) соответствующей толщины.	4.1 Зазор между щеткодержателем и коллектором должен быть 2 — 4 мм (при сжатой траверсе измерение проводить только на нижнем щеткодержателе). 4.2 Отсутствие ослабления крепления щеткодержателей к планкам момент затяжки болтов 140 ± 20 Нм (14 ± 2 кгм). Болты крепления должны быть предохранены от самоотвинчивания.
5 Щетки	5.1 Свободное перемещение щеток в обоймах щеткодержателей 5.2 Отсутствие следов повреждений токоведущих проводов. 5.3 Отсутствие трещин и сколов кромок у контактной поверхности более 10 % от поперечного сечения. 5.4 Отсутствие односторонней выработки граней. Контактная поверхность приработки щетки к коллектору должна быть не меньше 75% от площади её сечения. 5.5 Болты крепления токоведущих проводов щеток к корпусу щеткодержателя должны быть предохранены от самоотвинчивания. 5.6 Нажатие на щетки должно быть 31,4 — 35,4 Н (3,2 — 3,6 кг ).
6 Траверса	6.1 Отсутствие ослабления крепления траверсы (момент затяжки пальцев 250 ± 50 Нм (25 ± 5 кгм)). 6.2 Отсутствие загрязнений и повреждений. 6.3 Совмещение контрольных рисок на траверсе и корпусе должно быть с допустимым отклонением не более 2 мм .
7 Рабочая поверхность коллектора.	7.1 Гладкая, от светло — до темно-коричневого цвета, без задиров, без следов оплавления от перебросов электрической дуги, без неустранимых протиранием подгаров, без наволакивания меди и загрязнений. 7.2 Выработка под щетками должна быть не более 0,5 мм ; глубина продорожки 0,7 — 1,3 мм . 7.3 Попадание на коллектор горюче-смазочных материалов, влаги и посторонних предметов не допускается.
8 Статическое давление охлаждающего воздуха	Величина статического давления в отверстии крышки нижнего коллекторного люка должна составлять 1400 Па ( 143 мм .вод.ст).

Более подробные указания по эксплуатации электродвигателя ЭДП810У1 изложены в руководстве по эксплуатации КМБШ.652451.001РЭ.

«РОССИЙСКИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ»

ФИЛИАЛ ОТКРЫТОГО АКЦИОНЕРНОГО ОБЩЕСТВА

СВЕРДЛОВСКАЯ ЖЕЛЕЗНАЯ ДОРОГА

Екатеринбургский учебный центр №1

ЭЛЕКТРОВОЗ 2ЭС6

ЕКАТЕРИНБУРГ

Пособие составлено на основе материалов предлагаемых заводом изготовителем УЗЖМ для эксплуатации электровозов 2ЭС6 на Свердловской железной дороге филиале ОАО «РЖД». В пособии приведены рекомендации завода изготовителя по обнаружению и устранению неисправностей.

Предлагаемый материал является учебным пособием для локомотивных бригад и учащихся учебных центров подготовки машинистов, помощников машинистов электровоза и ремонтного персонала.

1 Общие сведения

Механическая (экипажная) часть одной секции электровоза 2ЭС6 представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 — Механическая (экипажная) часть одной секции.

2 Тележка

Конструкционная скорость, км/ч 120

Нагрузка от колесной пары на рельсы, кН 245

Типтягового электродвигателя ЭДП810

Тип подвески двигателя опорно-осевая

Крепление двигателя опорно-осевое с маятниковой подвеской

Тип букс одноповодковая с кассетным роликоподшипником

Рессорное подвешивание двухступенчатое

Статический прогиб, мм

буксовой ступени 58

кузовной ступени 105

Тип тормозных цилиндров ТЦР 8

Коэффициент нажатия тормозных колодок 0,6

Поперечная связь колесных пар с рамой тележки осуществляется за счет поперечной податливости буксовых пружин. Аналогично, поперечная связь кузова с рамой тележки осуществляется за счет поперечной податливости кузовных пружин и жесткости пружин упоров-ограничителей, которые также обеспечивают возможность поворота тележки в кривых участках пути и гашения различных форм колебаний кузова на тележках. Также для гашения колебаний кузова и подрессоренных частей тележки применены вертикальные буксовые, вертикальные и горизонтальные кузовные гидравлические демпферы (гидравлические гасители колебаний).

Для торможения электровоза используется тормозная рычажная передача с применением чугунных тормозных колодок, восьмидюймовыми тормозными цилиндрами (на каждое колесо тележки) с автоматическим регулятором выхода штока.

ЭЛЕКТРОВОЗ 2ЭС6 — Синара

История

В декабре 2006 года на Уральском заводе железнодорожного машиностроения был построен опытный образец грузового электровоза с коллекторным тяговым приводом 2ЭС6. Летом 2007 года опытный образец 2ЭС6 вышел в самостоятельный рейс с составом из 70 вагонов. Маршрут движения: станция «Свердловск-Сортировочный» — станция «Каменск-Уральский» и обратно (в общей сложности – 190 километров). Локомотив прошел весь маршрут в установленном на магистрали скоростном режиме, на отдельных участках достигая скорости 80 км/час. Также 2ЭС6 прошел высоковольтное опробование на Свердловской железной дороге, по результатам которого специалисты УЗЖМ совместно с работниками депо Свердловск-Cортировочный провели доработку машины. По итогам этих испытаний ОАО «Синара — Транспортные машины» и ОАО «РЖД» подписали контракт на поставку 25 грузовых электровозов.
В 2008 году были завершены сертификационные испытания и электровоз 2ЭС6 получил сертификат соответствия Российского регистра сертификации на федеральном железнодорожном транспорте (РС ФЖТ).
В апреле 2009 года на УЗЖМ запущен первый производственный комплекс, позволяющий выпускать 60 двухсекционных локомотивов нового поколения в год. Электровозы 2ЭС6 производства УЗЖМ эксплуатируются на Свердловской железной дороге.

Технические данные

Грузовой электровоз 2ЭС6 отличается повышенной экономичностью, высокими потребительскими, эксплуатационными и экологическими свойствами. В нем используется целый ряд инженерных решений, которые ранее не применялись в отечественном локомотивостроении, к ним можно отнести микропроцессорные системы управления и безопасности.
Локомотив оснащён кабиной модульной конструкции, современным пультом управления, системой климат-контроля. 2ЭС6 оборудован компьютером, который позволяет оперативно получать необходимую информацию о параметрах движения поезда.
2ЭС6 оборудован комплексной системой диагностики, позволяющей постоянно контролировать работу машины. Локомотив может водить составы повышенного веса (до 8500 тонн), что на 30% больше грузоподъемности ВЛ11), приэто расход электроэнергии снижен по сравнению с ВЛ11 на 10%.
На электровозе снижена трудоемкость ремонта на 15%, а межремонтный пробег увеличен на 50%. Улучшены тяговые и тормозные характеристики электровоза и условия работы локомотивных бригад.

2ЭС6 — грузовой магистральный электровоз постоянного тока
Технические характеристики
Годы постройки — 2006 — по н.в.
Страна постройки — Россия (ОАО «Синара — Транспортные машины», ОАО «Уральский завод железнодорожного машиностроения»)
Страна эксплуатации — Россия
Осевая формула — 2(2о-2о)
Система тока — постоянный, 3 кВ
Часовая мощность ТЭД — 6440 кВт
Длительная мощность ТЭД — 6000 кВт
Конструкционная скорость — 120 км/ч
Сцепной вес — 192 т

Краткое описание конструкции электровоза

Создание электровозов нового поколения предполагает использование экипажной части с унифицированными двухосными тележками, в которых колесные пары имеют возможность радиальной установки при прохождении кривых участков пути. Новые локомотивы, наряду с коллекторными тяговыми двигателями (ТД), должны оснащаться унифицированным бесколлекторным поосно-регулируемым тяговым, а также вспомогательным приводами с экономичными и надежными полупроводниковыми преобразователями, созданными на современной электронной базе.
Повышение потребительских свойств перспективного подвижного состава должно достигаться обеспечением современных требований в области эргономики, санитарно-гигиенических и экологических условий. Важную роль играют также значительное увеличение межремонтного пробега, применение надежных неремонтируемых узлов и агрегатов, организация ремонта с учетом фактического технического состояния по результатам диагностики и др.
Примером такого подхода к проектированию новых машин могут служить магистральные грузовые электровозы 2ЭС4К производства ОАО «Новочеркасский электровозостроительный завод» (НЭВЗ) и 2ЭС6, выпущенные ОАО «Уральский завод железнодорожного машиностроения» (УЗЖМ). Они предназначены для эксплуатации на участках, электрифицированных на постоянном токе напряжением 3000 В, со скоростями движения до 120 км/ч. Эти локомотивы заменят грузовые электровозы серий ВЛ10 и ВЛ11 (всех индексов). Новые локомотивы способны работать в составе одной, двух, трех или четырех секций по системе многих единиц. Электровоз постоянного тока, построенный на УЗЖМ, первоначально получил название 2ЭС4К. В 2007 г. для отличия от машин, выпускаемых НЭВЗом, ему была присвоена серия 2ЭС6 .

Новый двухсекционный электровоз формируют из двух одинаковых головных секций, трехсекционный — из двух головных и прицепной секции. Третья, средняя секция, не оборудована кабиной управления и имеет двери по торцам кузова. Четырехсекционный локомотив может формироваться из двух двухсекционных электровозов или из двух головных и двух прицепных средних секций без кабин управления.

Тележки электровозов НЭВЗа и УЗЖМ — двухосные, бесчелюстные. Рессорное подвешивание — двухступенчатое из спиральных цилиндрических пружин с суммарным статическим прогибом на 130 мм и демпфированием колебаний каждой ступени гидравлическими амортизаторами.

Кузов и тележки связаны между собой в вертикальном и поперечном направлениях упругими и демпфирующими элементами. Во второй ступени рессорного подвешивания применены пружины типа «Флексикойл». Поперечное и продольное усилия от букс колесных пар передаются через упругие связи. Рама кузова воспринимает тяговое усилие от тележки через наклонную тягу.
Тяговая передача электровоза 2ЭС6 № 001 (УЗЖМ) — двухсторонняя косозубая, с моторно-осевыми подшипниками качения.
Независимое питание обмоток возбуждения ТД обеспечивает управляемый статический преобразователь с мощностью в часовом режиме 25 кВт на два ТД. Применение статического преобразователя на электровозе постоянного тока позволяет использовать схему силовых цепей с независимым питанием обмоток возбуждения двигателей во всех режимах (тяга, рекуперация и реостатное торможение). Становится возможным существенно улучшить тяговые свойства локомотива, повысив жесткость характеристик. Одновременно уменьшается число аппаратов в силовых цепях, упрощается переход электровоза из моторного режима в тормозной и обратно.
В качестве реверсоров использованы трехпозиционные переключатели, позволяющие наряду с реверсированием отключать неисправные ТД. При повреждении статического преобразователя и на маневровых передвижениях ТД можно переключать на последовательное возбуждение.
После того как э.д.с. ТД станет выше напряжения в контактной сети, обеспечивается автоматический переход в режим рекуперативно-реостатного или реостатного торможения при помощи блока полупроводниковых вентилей. Достоинством электрической схемы является возможность плавного регулирования тока возбуждения в режимах тяги, рекуперации и электрического торможения, что позволяет в значительной степени улучшить динамику при движении поезда.
В контур каждой пары обмоток возбуждения ТД введены быстродействующий контактор и реактор, которые также включены и в цепь обмоток якоря. Использование реактора в цепях якорей и возбуждения является принципиальной особенностью электрической схемы электровоза 2ЭС6. Это решение обеспечивает обратную динамическую связь по току якоря для магнитного потока ТД. Кроме того, существенно улучшаются качество переходных процессов при колебаниях напряжения и аварийных режимах, а также эффективность защиты двигателей при коротких замыканиях.
Перегруппировка ТД осуществляется при помощи электропневматических контакторов и полупроводниковых вентилей без разрыва силовой цепи и провала силы тяги. Реверсирование тяговых двигателей достигается переключением обмоток якорей.
На электровозе 2ЭС6 применена микропроцессорная система управления (МСУЛ), которая управляет тяговым приводом, вспомогательными машинами и другими системами, обеспечивающими безопасное и экономичное ведение поезда. На новых локомотивах предусмотрены режимы ручного и автоматического пуска до ходовых позиций последовательного и параллельного соединений ТД в зависимости от тока с уставкой, выбираемой машинистом.
Система МСУЛ обеспечивает защиту двигателей от перегрузки, боксования и юза, автоматическое включение реостатного торможения после превышения заданного уровня напряжения в контактной сети в режиме рекуперативного торможения и отображает на пульте машиниста информацию о работе электрического оборудования всех секций.
Электровоз оснащается аппаратурой бортовой диагностики, объединенной с МСУЛ и контролирующей состояние электрического оборудования. Электронное оборудование имеет свою встроенную систему контроля и диагностики.

Локомотив 2ЭС6 оборудовали трехфазными асинхронными вспомогательными двигателями с короткозамкнутым ротором, которые получают питание от одного из статических преобразователей. От второго преобразователя питаются цепи управления и другие низковольтные потребители, а также заряжается аккумуляторная батарея.
Для охлаждения ТД применили осевые вентиляторы (один на тележку), для отвода тепла от пуско-тормозных резисторов — вентиляторы с автоматическим регулированием частоты вращения в зависимости от тока в цепи ТД. На каждой секции установлен компрессор винтового типа.

Тяговый электродвигатель типа 2 AL-4442nP

СОДЕРЖАНИЕ Введение 3 ГЛАВА 1. ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС РЕМОНТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ 5 ЧАСТИ ОСТОВА ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 2AL-4442NP 1.1 Назначение и неисправностей тягового электродвигателя 5 2AL-4442nP 1.2 Осмотр и контроль электрической части остова тягового 17 электродвигателя 2AL-4442nP 1.3 Ремонт электрической части остова тягового электродвигателя 21 2AL-4442nP 1.4 Технологическая карта на осмотр и ремонт электрической части 24 остова тягового электродвигателя 2AL-4442nP ГЛАВА 2. ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ, ОХРАНЫ ТРУДА 25 И ОРГАНИЗАЦИИ РАБОЧЕГО МЕСТА ПРИ РЕМОНТЕ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ЗАКЛЮЧЕНИЕ 27 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 28 Изм. Лист Разраб. Провер. Реценз. Н. Контр. Утверд. № докум. Подпись Дата ВЖТ.00.01000.00.2019.ДП Тяговый электродвигатель типа 2AL-4442nP Ф. И.О. Ф.И.О. Лит. Лист Листов 2 СОГБПОУ ВЖТ

ВВЕДЕНИЕ Актуальность исследования. Сейчас совершенствование электроподвижного состава является одним из приоритетных направлений в развитии железнодорожного транспорта и будет оставаться таковым в ближайшей перспективе. Развитие электроники и микропроцессорной техники способствует появлению совершенно новых локомотивов с высоким уровнем автоматизации процессов управления. Однако каковы бы ни были масштабы внедрения этих средств в локомотивы, их реализуемые эксплуатационные качества всегда будут определяться техническими возможностями их тяговых электродвигателей (ТЭД). В этих условиях важную роль играет процесс их проектирования. В ходе разработки новой конструкции приходиться неоднократно уточнять и тщательно связывать собой множество размеров и параметров машины для одновременного учета и выполнения многочисленных требований и ограничений. В данной письменной экзаменационной работе (далее — ПЭР) основное внимание было уделено вопросу технологического процесса ремонта электрической части тягового электродвигателя типа 2AL-4442NP. Необходимо отметить, что в своей основе данный процесс опирается на традиционную методику ремонта тяговых машин, разработанную и используемую в настоящее время коллективами проектировщиков отечественного электровозостроения. Предметом ПЭР выступит тяговый электродвигатель типа 2AL-4442NP Объектом ПЭР будет являться технологический процесс ремонта тягового электродвигателя типа 2AL-4442NP. Целью данного исследования будет являться изучение технологического процесса ремонта тягового электродвигателя типа 2AL-4442NP. В соответствии с указанной целью ставятся следующие задачи: 1. дать понятие определению «тяговый двигатель»; 2. выяснить, из каких сборных единиц состоит тяговый электродвигатель типа 2AL-4442NP; 3. рассмотреть технологический процесс ремонта тягового электродвигателя типа 2AL-4442NP; Изм. Лист № докум. Подпись Дата ВЖТ. 00.00.00.00.2019.ДП Лист 3

4. выявить назначение и неисправности тягового электродвигателя типа 2AL-4442NP; 5. изучить процесс осмотра и контроля электрической части остова тягового электродвигателя типа 2AL-4442NP; 6. разработать технологическую карту на осмотр и ремонт электрической части остова тягового электродвигателя типа 2AL-4442NP; 7. ознакомиться с правилами техники безопасности, охраны труда и организации рабочего места при ремонте тягового двигателя; 8. Изм. Лист обобщить выводы по результатам работы в виде заключения. № докум. Подпись Дата ВЖТ.00.00.00.00.2019.ДП Лист 4

ГЛАВА 1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС РЕМОНТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ОСТОВА ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 2AL-4442NP 1.1 Назначение и неисправности тягового электродвигателя 2AL4442nP Тяговый двигатель (ТЭД) – электрический двигатель, предназначенный для приведения в движение транспортных средств (электровозов, электропоездов, тепловозов и тд.) 1 Тяговый электродвигатель типа 2AL-4442nP предназначен для преобразования электрической энергии в механическую работу, необходимую для движения электровоза (поезда) при его работе в тяговом режиме. 2. Тип таких двигателей используется на электровозе серии ЧС-4т. Тяговый электродвигатель может работать только при обеспечении эффективной вентиляции. В режиме электрического торможения тяговые двигатели работают как генераторы, преобразуя механическую энергию в электрическую, которая затем возвращается в контактную сеть или рассеивается тормозными резисторами. Электрическая энергия, вырабатываемая при этом, получается за счет потенциальной энергии поезда в случае подтормаживания на уклонах при постоянной скорости движения или за счет кинетической энергии при торможении, сопровождающемся замедлением поезда. В качестве тяговых широко применяют электродвигатели последовательного возбуждения. В таком электродвигателе магнитный поток и частота вращения непосредственно связаны с нагрузкой – они изменяются в широких пределах при изменении тока, что позволяет развивать самые различные вращающие моменты в зависимости от тех или иных условий работы. При увеличении вращающего момента относительное увеличение тока якоря вследствие одновременного возрастания магнитного потока у электродвигателя последовательного возбуждения невелико. Электродвигатели последовательного 1 2 https://ru.wikipedia.org/wiki/ — Тяговый_электродвигатель Грищенко А.В. Устройство и ремонт электровозов и электропоездов – М.: Издательский центр «Академия»,2015 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ВЖТ.00.00.00.00.2019.ДП Лист 5

возбуждения мало подвержены броскам тока при изменении питающего напряжения. Электродвигатель типа 2AL-4442nP состоит из следующих сборочных единиц: из остова, шести главных полюсов и шести добавочных полюсов, якоря, коллектора, шести щеткодержателей, установленных на траверсе, двух подшипниковых щитов и подшипников карданного привода, вентиляционных люков и выводных проводов (Рис. 1) Рис. 1 Тяговый электродвигатель 2AL-4442nP Остов 1 является магнитопроводом электродвигателя и служит для укрепления на нем главных и дополнительных полюсов, траверсы и подшипниковых щитов. Он отлит из специальной стали с высокой механической прочностью и хорошими магнитными свойствами. Внутренняя и внешняя поверхности основной части остова имеют цилиндрическую форму сечением 370 кв.см. На внешней поверхности остова предусмотрены специальные приливы для крепления несущих кронштейнов, которыми тяговый двигатель укрепляется в раме тележки, и прилив, на котором производят монтаж соединительной коробки. В нижней части остова расположены опорные пяты для установки электродвигателя на полу. С торцов остов имеет приварочные поверхности для установки подшипниковых щитов. В верхней части остова со стороны коллектора расположен прямоугольный вентиляционный люк для привода охлаждающего воздуха. На электровозах ЧС4-002—011 для осмотра коллектора и щеточного аппарата предусмотрены два люка, один из них расположен горизонтально внизу остова, другой — в верхней части остова рядом с вентиляционным люком. В Изм. Лист № докум. Подпись Дата ВЖТ.00.00.00.00.2019.ДП Лист 6

связи с тем, что такое расположение смотровых люков затрудняло осмотр коллектора и щеточного аппарата тягового двигателя, на электровозах последующих выпусков оба смотровых люка выполнены наклонно в нижней части остова. Смотровые люки плотно закрыты крышками, которые специальным замком прижимаются к остову. С противоположной коллектору стороны в верхней части остова расположены закрытые с трех сторон кожухом отверстия для выхода нагретого воздуха. А) Б) Рис 2. ТЭД в поперечном (А) и продольной (Б) разрезах К внутренней поверхности остова крепят главные и дополнительные полюсы. Между цилиндрической поверхностью остова и катушками полюсов установлены стальные прокладки, служащие опорой катушек и обеспечивающие лучший отвод тепла от полюсов к остову. Главные полюсы служат для создания основного магнитного потока, который замыкается через сердечники главных полюсов, якорь и остов, образуя магнитную цепь тягового двигателя. Каждый полюс состоит из сердечника и катушки. Сердечник набран из листовой стали толщиной 1 мм. Листы скрепляют заклепками. Крепление сердечников главных полюсов к остову выполняется тремя болтами с пружинными шайбами. Для предотвращения сдвига и смятия отдельных листов болты, крепящиеся на сердечник к остову, ввинчиваются в стальной стержень. Стержень пропущен через отверстия, проштампованные в листах сердечника. При затяжке полюса давление от стержня равномерно передается на все листы сердечника. Катушка главного полюса имеет 10 витков. Она намотана на ребро из полосовой меди сечением 5х45 мм. Изм. Лист № докум. Подпись Дата ВЖТ.00.00.00.00.2019.ДП Лист 7

Рис.3 Крепление главного (а) и дополнительного (б) полюсов к остову Изоляция класса Н рассчитана на напряжение 1000 В. Межвитковая изоляция состоит представляет из собой силикон-асбестовой слой специального фольги; лака. покровная Воздушный изоляция зазор между сердечником полюса и якорем составляет 5 мм. Длина главного полюса 370 мм. Дополнительные полюсы служат для создания дополнительного магнитного доля в коммутационной зоне. В коммутирующей секции при пересечении этого магнитного поля индуктируется коммутирующая ЭДС катушку и сердечник дополнительных полюсов рассчитывают так, чтобы коммутирующая ЭДС была равна по величине реактивной ЭДС и противоположна ей по направлению. При этом условии сумма ЭДС в коммутируемом витке будет равна нулю и в нем не будет возникать ток коммутации, вызывающий искрение и перегрев щеток. Сплошные сердечники дополнительных полюсов изготовлены из электротехнической стали и крепятся к остову двумя шпильками. Для обеспечения надежной коммутации тягового двигателя в переходных режимах между сердечниками дополнительных полюсов и остовом поставлены диамагнитные прокладки 9 толщиной 6 мм. Катушка намотана на ребро из полосовой меди сечением 7х32 мм. Воздушный зазор между сердечником полюса и якорем составляет 7,5 мм. Длина дополнительного полюса 340 мм. Все полюсы соединены между собой изолированными стальными шинами. Соединительные шины напаивают на выводы катушек. Выводы из тягового двигателя на соединительную коробку выполнены изолированными медными шинами. Выводные шины проходят через специальные отверстия в остове электродвигателя. Концы выводов крепят к Изм. Лист № докум. Подпись Дата ВЖТ.00.00.00.00.2019.ДП Лист 8

латунным зажимам с микалексовыми изоляторами. Плоскость разъема соединительной коробки и ее крышки имеет уплотнение, обеспечивающее герметичность соединительной коробки. Щеткодержатели укреплены на поворотной траверсе, имеющей форму кольца. К ней прикреплена цепь. Траверсу поворачивает малое зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с цепью и размещенное в торце остова. В остове 2 траверса фиксируется специальным устройством. Перед поворотом траверсы при осмотрах щеточного аппарата тяговых двигателей необходимо отсоединить подходящие к дополнительным полюсам шины и освободить фиксирующее устройство. На траверсе 1 укреплены микалексовые изолировочные пальцы 4, на которых крепятся обоймы 5 с рифленым торцом. К рифленому торцу болтом крепится корпус 3 щеткодержателя высотой 50 мм, шириной 32 мм и толщиной 25 мм. Они отлиты из латуни и имеет четыре калиброванных гнезда для установки щеток. Рис. 4 Траверса с щеткодержателями Чтобы увеличить сопротивление для токов в короткозамкнутой секции от несбалансированной ЭДС, применены разрезные сдвоенные щетки. Каждая щетка имеет армировку и гибкий медный шунт с наконечником. Ток проходит через щетки и гибкие медные шунты, минуя нажимные пальцы и регулировочные пружины. В эксплуатации хорошо зарекомендовали себя щетки марки ИЕ59М. Щеткодержатель снабжен четырьмя нажимными пальцами с наконечниками из изоляционного материала. Щеткодержатели одинаковой полярности соединены между собой шинами, укрепленными в клицах. Изм. Лист № докум. Подпись Дата ВЖТ.00.00.00.00.2019.ДП Лист 9

Якорь тягового двигателя состоит из полого вала сердечника, обмотки, передней и задней нажимных шайб и коллектора. Полый вал представляет собой втулку с прикрепленными к ней с обеих сторон специальными фланцами, имеющими полые цапфы для роликовых подшипников. Фланцы крепятся к втулке болтами. Втулка якоря отлита из электротехнической стали. На ее внешней поверхности имеются обработанные ребра. Сердечник и нажимные шайбы напрессовывают на втулку. Для уменьшения потерь сердечник якоря набран из штампованных листов электротехнической стали. В листах сделаны треугольные отверстия с закругленным углами, которые после сборки сердечника образуют вентиляционные каналы. Наружный диаметр сердечника якоря 710 мм, внутренний 400 мм, длина 350 мм. Сердечник имеет по внешней поверхности 87 пазов высотой 34,3 мм и шириной 10,55 мм. В полости втулки якоря помещен поршень внутренней шарнирной муфты и карданный вал. Полость закрыта крышкой, уплотненной резиной, В полость для смазывания внутреннего шарнира наливают приблизительно 3,5 л масла, способного работать при низких температурах. Детали узлов подшипников (рис. 5) размещаются на обработанной поверхности прикрепленных к втулке-якоря фланцев. Со стороны коллектора установлен открытый роликовый подшипник Ы1Л034М/С4, а с противоположной стороны поставлен подшипник ЫН421 М/С5 с накладным кольцом. Оба подшипника однорядные. В подшипниковые щиты запрессованы внешние кольца подшипников и внутренние лабиринтные кольца. Для смазки подшипников применяют внутреннюю консистентную смазку. Чтобы предотвратить потерю смазки из подшипникового узла и проникновение в него пыли, подшипник с одной стороны оборудован кольцом с лабиринтным уплотнением, а с другой — закрыт крышкой. Крышки отлиты из стали и снабжены выводными трубками, предназначенными для добавления смазки. Подшипниковые камеры имеют специальные отверстия, через которые выходит избыточная смазка. Маслоотражательное кольцо закрыто крышкой. Изм. Лист № докум. Подпись Дата ВЖТ.00.00.00.00.2019.ДП Лист 10

. Рис.5 Узлы подшипников со стороны Большой рабочий ток тягового двигателя обусловил применение на якоре петлевой обмотки. Петлевая неперекрещивающаяся обмотка якоря намотана проводом 2х(2,5х6 + 2,9х6,4). Каждый проводник разделен на два по высоте. В обмотке якоря уложено 261х2 = 522 проводника. Число витков в секции равно 1. Число секций в пазу — 3. В каждом пазу уложено 6 проводников. Шаг обмотки по коллектору равен 1, шаг по пазам — 14. Изоляция обмотки силиконовая, класса Н. Для компенсации магнитной асимметрии электродвигателя обмотка якоря имеет уравнительные соединения. Они связывают точки обмоток, которые теоретически должны иметь одинаковые потенциалы, выравнивая токовую нагрузку щеток. Уравнительные соединения расположены со стороны коллектора и припаяны к каждой второй ламели. Шаг уравнительных соединений равен 87. Они выполнены из тонких медных шин сечением 2,5х4 мм и изолированы силиконом. Обмотка якоря в пазах сердечника укреплена текстолитовыми клиньями, а в лобовых частях — двухслойными проволочными бандажами. Для уменьшения потерь между слоями бандажей уложена изоляционная лента из силиконового асбеста. Коллектор набран из медных пластин (ламелей) с добавлением серебра. Коллекторные пластины зажаты между втулкой и нажимным конусом. Внутренние концы пластин выполнены в форме ласточкина хвоста. На наружной Изм. Лист № докум. Подпись Дата ВЖТ.00.00.00.00.2019.ДП Лист 11

стороне пластин сделаны выступы — нетушки, в прорези которых впаивают концы секций обмотки якоря. Коллекторные пластины изолируют друг от друга калиброванными прокладками толщиной 1 мм, выполненными из коллекторного миканита. Коллекторный миканит отличается от обычного меньшим содержанием склеивающего лака и более сильно спрессован. Этим обеспечивается необходимая жесткость коллектора и большая точность при его изготовлении. Втулка коллектора и нажимной конус изготовлены из литой стали и стянуты болтами. От втулки и нажимного конуса коллекторные пластины изолированы миканитовыми манжетами и цилиндром. Диаметр нового коллектора 570 мм, длина рабочей поверхности 142 мм. Коллектор имеет 261 пластину. При напряжении 800В среднее напряжение между соседними пластинами 18,4В. Коллектор напрессовывают на фланец, прикрепленный к втулке якоря. Частота вращения якоря в момент буксования колесных пар может быть очень большой, поэтому якорь необходимо тщательно сбалансировать как перед вложением обмотки, так и после его окончательного изготовления. Динамическую балансировку якоря производят с помощью балансировочного груза, закрепленного на задней нажимной шайбе и нажимном конусе коллектора. Чтобы уменьшить величину несбалансированной ЭДС, при сборке и осмотрах электродвигателей особенно точно следует устанавливать щетки на нейтрале, выдерживать расчетные зазоры под полюсами и обеспечивать необходимое давление щеток на коллектор. Тяговый двигатель 2AL-4442nP имеет независимую систему вентиляции. Воздух к электродвигателю подводится через прямоугольное отверстие в верхней части остова со стороны коллектора. Далее воздух разделяется на два потока: один проходит между якорем и полюсами, охлаждая поверхность якоря и катушки главных и дополнительных полюсов, второй — через втулку коллектора и вентиляционные каналы в сердечнике якоря. На электровозах ЧС4-002—011 нагретый воздух выходит из тягового двигателя двумя потоками: один — через отверстия в подшипниковом щите с противоположной коллектору стороны, другой — через выхлопные отверстия в верхней части остова электродвигателя. Изм. Лист № докум. Подпись Дата ВЖТ.00.00.00.00.2019.ДП Лист 12

Расчетное количество охлаждающего воздуха 2 м3/с. Для предохранения от попадания в тяговый двигатель пыли и снега при неработающих вентиляторах, а также воды при автоматической мойке механической части на электровозах начиная с ЧС4-012 подшипниковые щиты выполнены без вентиляционных отверстий. Нагретый воздух из тяговых двигателей выходит через выхлопные отверстия в верхней части остова. Расчетное количество воздуха 1,6 м3/с. Отверстия для выхода нагретого воздуха закрыты кожухом с сетками, которые препятствуют попаданию внутрь тягового двигателя посторонних предметов. Рис. 6 Электромеханические характеристики тягового двигателя АЬ4442пР: М — вращающий момент; п — частота вращения якоря; Р — подведенная к электродвигателю мощность; n — мощность, развиваемая на валу электродвигателя; т) — к. п. д.; / — ток якоря Электродвигатели последовательного возбуждения мало подвержены броскам тока при изменении питающего напряжения. Различия в характеристиках таких электродвигателей и диаметрах бандажей колесных пар не вызывает резкого перераспределения нагрузок между параллельно включенными тяговыми двигателями. Однако последовательного мягкие возбуждения характеристики не всегда можно электродвигателей рассматривать как положительное качество, т.к. они в значительно меньшей степени, чем жесткие характеристики электродвигателей с параллельным или независимым возбуждением способствуют прекращению скольжения колес. Этот вопрос особенно важен на электровозах с реостатным торможением. Поэтому на Изм. Лист № докум. Подпись Дата ВЖТ.00.00.00.00.2019.ДП Лист 13

электровозах широкое применение нашли системы реостатного торможения с независимым возбуждением тяговых двигателей. На электровозах ЧС4 и ЧС4Т установлены шесть тяговых двигателей типа 2АL – 4442nP с последовательным возбуждением в тяговом режиме и независимым возбуждением в режиме реостатного торможения. В последнем случае обмотки возбуждения всех электродвигателей включаются последовательно и питаются от специального возбудителя. Тяговые двигатели имеют опорно-рамную подвеску. Привод каждой колесной пары индивидуальный с односторонней зубчатой передачей. Большая шестерня зубчатой передачи смонтирована на оси колесной пары, а малая шестерня укреплена в кожухе редуктора. Электромеханические характеристики тягового двигателя показаны на рис.а. Кривые нагревания и охлаждения обмоток якоря, главных и дополнительных полюсов тягового двигателя для различных токов цепи якоря при номинальном количестве охлаждающего воздуха приведены на рис.б.в. а) б) в) Рис. а Электромеханические характеристики тягового двигателя Рис.б, в Кривые нагревания и охлаждения обмоток якоря, главных и дополнительных полюсов тягового двигателя Изм. Лист № докум. Подпись Дата ВЖТ.00.00.00.00.2019.ДП Лист 14

Установку тягового двигателя в тележке производят в следующей последовательности. Вначале при помощи монтажных вставок устанавливают зазор между буксами и рамой тележки 35±3 мм. Пружины первичного рессорного подвешивания фиксируют специальной предохранительной вставкой, поставляемой с электровозом. Затем тяговый двигатель с кронштейнами при помощи монтажных вставок устанавливают так, чтобы расстояние от упора на щите электродвигателя до кардана в вертикальной и горизонтальной плоскостях составляло соответственно 98 и 101 мм. Расстояние от поводка до остова электродвигателя в горизонтальной плоскости необходимо выдерживать равным 207 мм. Зазор между осью колесной пары и остовом тягового двигателя должен быть не менее 10 мм. Для изготовления вставок измеряют вертикальный и боковой зазоры между опорами тягового двигателя и опорами на раме тележки. После изготовления и установки вставок с соблюдением вышеуказанных размеров необходимо застопорить болты кронштейнов и соединить карданную муфту с редуктором. Основные технические характеристики тягового электродвигателя типа 2AL-4442nP представлены в таблице 1. Таблица 1 Основные технические характеристики тягового электродвигателя типа 2AL-4442nP Тип режима Часовой Длительный Характеристики Мощность Ток якоря Частота вращения якоря КПД Напряжение в коллекторе Пульсация тока Коэффициент постоянного ослабления возбуждения Изм. Лист № докум. Подпись 850кВт 1140А 1200об/мин 820кВт 1100А 1215об/мин (max – 1860 об/мин) 93,6% 800В 93,6% 800В 30% 95,5 30% 95,5 Дата ВЖТ.00.00.00.00.2019.ДП Лист 15

Количество охлаждающего воздуха Масса тягового двигателя Сопротивление обмоток: -якоря — главных полюсов (без шунта) — дополнительных полюсов общее сопротивление 1,6 м3/с 1,6 м3/с 2950 кг 2950 кг 0,0068/0,0092 Ом 0,0053/0,0071 Ом 0,0040/0,0054 Ом 0,0161/0,0217 0,0068/0,0092 Ом 0,0053/0,0071 Ом 0,0040/0,0054 Ом 0,0161/0,0217 Условия работы, в которых работает тяговый электродвигатель локомотива, весьма тяжелые, они подвергаются воздействиям окружающей среды, динамическим ударам со стороны рельсового пути и работают в широких и резкоменяющихся значениях тока и напряжения, что приводит к неисправностям тягового электродвигателя. Несмотря на применяемые меры, из окружающей среды в машины попадает влага и пыль, что приводит к снижению ее электрической прочности, создает условия для пробоя. Перекрытие по коллектору часто сопровождаются круговым огнем с перебросом на корпус и выгоранием деталей машины, попавших в область горения дуги. Причиной переброса является загрязнение и замасливание коллектора. На современном ТПС внедряется и тяговые двигатели большую часть времени работает при сниженном расходе обдуваемого воздуха, что приводит к большому износу щеток, пробой изоляции и др. Изм. Лист № докум. Подпись Дата ВЖТ.00.00.00.00.2019.ДП Лист 16

1.2 Осмотр и контроль электрической части остова тягового электродвигателя 2AL-4442nP Осмотр электрической части остова начинают с оценки состояния магнитной системы. Плотность посадки катушек главных и добавочных полюсов на сердечниках при затянутых полюсных болтах проверяют по видимым следам смещения (потертость, зашлифованность на пружинных прокладках и поверхности катушек, ослабление диамагнитных угольников на сердечниках добавочных полюсов, появление ржавчины и др.), при постукивании по прокладкам, а также по перемещению катушек. Разрешается уплотнять посадку полюсных катушек на сердечники при помощи П-образных прокладок из пропитанного электрокартона. Сердечники полюсов подлежат замене, если имеются завальцованные поверхности или расслоение сердечника. Замеряют сопротивление изоляции катушек. При заниженном сопротивлении изоляции и нормальной влажности следует выявить катушку с заниженным сопротивлением изоляции. Для этого разъединяют межкатушечные соединения, измеряют сопротивление изоляции катушек в отдельности. Нулевое показание мегомметра указывает на наличие пробоя изоляции катушки или межкатушечного соединения. Пониженное сопротивление изоляции может быть и при увлажнении изоляции. В таких случаях сушат остов в сушильной печи при температуре 100-110°С в течение 5 ч, после чего сопротивление изоляции проверяют вторично. Если сопротивление изоляции восстановилось до нормы, катушки проверяют на межвитковое замыкание. Для этого замеряют сопротивление катушек полюсов. При заниженном значении сопротивления катушки проверяют на межвитковые замыкания, а при завышенном значении — выявляют неплотности контакта в межкатушечных соединениях. Катушки полюсов на отсутствие межвитковых замыканий проверяют подключением источника переменного тока напряжением 36-60В к концам неразъединенной цепи главных или добавочных полюсов и поочередно к сердечникам каждой пары рядом расположенных главных и добавочных полюсов прикладывают сердечник измерительной Изм. Лист № докум. Подпись Дата ВЖТ.00.00.00.00.2019.ДП Лист 17

катушки, соединенной с амперметром (рис. 1). На всех исправных катушках прибор покажет одинаковое напряжение, а на полюсе, катушка которого имеет межвитковое замыкание, — пониженное значение напряжения. РИС. 7 Схема определения межвитковых замыканий в катушках полюсов в собранном остове: 1 — остов; 2 — катушка сердечника; 3 — сердечник Проверку на межвитковое замыкание катушек можно проводить также при помощи импульсной установки ИУ-37, разъединив предварительно все межкатушечные соединения и подключая поочередно проверяемые катушки. Импульсная установка позволяет обнаружить неявно выраженные замыкания в катушках полюсов, т.е. выявить катушку с ослабленной межвитковой изоляцией. Измерение с помощью импульсной установки осуществляется путем сравнения испытуемой катушки с эталонной. Катушки соединяют друг с другом и поочередно подают напряжение 1 кВ на испытуемую и эталонную катушки. При отсутствии межвитковых замыканий для обеих катушек на экране осциллографа будут синусоиды. Всплеск на экране осциллографа (рис.2) означает наличие межвиткового замыкания. Рис.8 Проверка катушки на межвитковое замыкание на импульсной установке ИУ-57: а — схема расположения электродов при контроле; б — характер кривых на экране; 1 — замыкание отсутствует; II — замыкание на участке 2—3; III — замыкание на участке 3—4; 1—3 — цепь импульсов. Изм. Лист № докум. Подпись Дата ВЖТ.00.00.00.00.2019.ДП Лист 18

Плотность контактных соединений в цепи полюсов проверяют нагревом двойным номинальным током в течение 8-10 мин. О надежности судят по разнице нагрева мест соединений путем ощупывания после отключения тока, изменению показаний амперметра при, покачивании мест соединений или по изменению сопротивления или по пожелтевшим участкам на серой эмали, которой обычно покрывают полюсы. Катушки полюсов, имеющие пробой, повреждение изоляции и межвитковое замыкание, подлежат съему и замене новыми или отремонтированными. Поврежденную катушку вынимают из остова в такой последовательности: снимают изоляцию с мест соединения проводов, разъединяют межкатушечное соединение, отвертывают болты и вынимают из остова поврежденный добавочный полюс. Для снятия главного полюса необходимо сначала вынуть из остова рядом находящийся добавочный полюс. Снятый полюс устанавливают на пресс и выпрессовывают сердечник. Далее сердечник полюса, фланец и катушку очищают и осматривают. При трещинах или изломах фланцы заменяют. Сердечники главных полюсов должны быть прочно стянуты заклепками, головки которых не должны выступать за плоскости боковин. Опорная поверхность сердечника не должна иметь выступов и заусенцев. На сердечнике добавочного полюса трещины, отколотые бурты, сорванная или ослабшая резьба не допускаются. Чаще всего у катушек главных и добавочных полюсов можно обнаружить излом выводов и повреждение изоляции. Выводы катушек меняют на ремонтных заводах, в депо устраняют только местные повреждения изоляции. В таких случаях срезают изоляцию с постепенным уклоном до неизолированной части. Новую изоляцию накладывают так, чтобы заполнить место старой (местные утолщения не допускают). Каждый слой накладываемой изоляции промазывают изоляционным лаком. Изоляционную ленту накладывают ровно, без морщин с равномерным натягом. После этого катушку пропитывают, сушат и покрывают эмалью ГФ92-ХС. При ремонте катушек с перепайкой выводных кабелей также изоляцию снимают только у места впайки кабеля. При нанесении изоляции Изм. Лист № докум. Подпись Дата ВЖТ.00.00.00.00.2019.ДП Лист 19

каждый слой должен укладываться с перекрытием предыдущего на половину ширины ленты. Монтаж в остов полюсов производят с установкой снятых ранее прокладок (стальной, диамагнитной, изолирующей и пружинной). После окончательной затяжки болтов замеряют расстояние между главными и добавочными полюсами. Если размер больше нормального, то под полюс подкладывают прокладки, если меньше — подтягивают болты. Далее проверяют расстояние между рядом расположенными полюсами. Разница размера по всем полюсам не должна превышать 2 мм. Наименьшее расстояние между соседними катушками главных и добавочных полюсов допускается не менее 3 мм. Размеры между соседними катушками замеряют с обеих сторон остова. Изменение этих размеров достигается перемещением полюсов при ослабленных болтах с помощью ломика с упором в металлические детали. Затем закрепляют межкатушечные соединения и проверяют правильность полярности катушек. Для этого цепь катушек подключают к аккумуляторной батарее с напряжением 6-8В и подносят к катушкам компас. Полюс, к которому стрелка компаса поворачивается концом S, будет северным. При правильной полярности закрепляют окончательно межкатушечные соединения. Чтобы обеспечить хорошее соединение, вывод, наконечник и гайка должны быть облужены и иметь плоскую форму. Пластинчатую пружину необходимо ставить выпуклой стороной к наконечнику, а болты – затянуть. Место соединения покрывают изоляционной замазкой (выравнивание неровностей), тремя слоями стеклолакоткани и одним слоем стеклянной ленты. Далее межкатушечное соединение прикрепляют к остову с помощью металлического хомута, чтобы исключить перетирание между собой. Изм. Лист № докум. Подпись Дата ВЖТ.00.00.00.00.2019.ДП Лист 20

1.3 Ремонт электрической части остова тягового электродвигателя 2AL-4442nP Ремонтное производство непрерывно развивается и совершенствуется на основе его механизации и автоматизации, применения современных средств технического строения, использования новых технологических процессов, применения передовых методов труда, новых форм управления и планирования организации, контроля и качества, предупреждений повреждений и т.д. На него влияют также изменения в условиях и организации эксплуатации появления электровозов новых серий, отличающихся как повышением качества конструирования, так и новыми конструктивными решениями, применением новых материалов и методов их обработки. Основными предупреждение функциями и устранение износов состава. Ремонтное технического ремонтного производство ремонта. Она и производства являются повреждений электроподвижного состоит из системы организации составляет порядок и поддерживания электроподвижного состава в рабочем состоянии и охватывает такие понятия, как вид технического обслуживания или ремонта, структура ремонтного цикла и периодичность ремонта. Ремонт электрической части остова начинается с измерения сопротивления изоляции цепей полюсов и обмоток. Сопротивления изоляции остова должно быть 3 МОм, измерения проводятся мегомметром на 2500В. Сопротивление изоляции менее нормы, но больше нуля указывает на увлажнение изоляции обмоток катушек. Сушку остова в таком случае следует производить в сушильной печи. При заниженном значении измеренного активного сопротивления цепей полюсов и компенсационных катушек остова, следует проверить полюсные и компенсационные катушки на межвитковое замыкание. Измерения выполняют мостом постоянного тока или другим прибором. Изм. Лист № докум. Подпись Дата ВЖТ.00.00.00.00.2019.ДП Лист 21

Проверку катушки полюсов и компенсационной обмотки на отсутствие или наличие межвитковых замыканий или места пробоя изоляции следует производить на установке. Данная проверка происходить с целью определения надежности приварки контактных выводов межкатушечных соединений. Нагрев выполняется от многоамперного агрегата с двойных часовым током, равным 1760А в течение 7-9 минут. Он должен быть одинаковым, а проверку осуществляют рукой наощупь. Повышенный нагрев контактов какого-либо межкатушечного соединения в сравнении с нагревом остальных контактов указывает на плохое его контактное соединение и, как следствие этого, на повышение переходного сопротивления. При плохом, ненадежном контакте в межкатушечном соединении изоляцию следует: 1. разъизолировать и осмотреть пайку выводов контактных соединений; 2. если межкатушечное соединение имеет некачественную пайку, перепаять; 3. измерить межполюсное расстояние по диаметру между серединами сердечников полюсов (измерение производится нутрометром). При несоответствии размерам между полюсами необходимо при меньшем расстоянии подтянуть полюсные болты, а при большем расстоянии – подложить под полюса прокладки. Более эффективным аналогом данной проверке является измерение расстояния от оси вращения до поверхности главных т добавочных полюсов (измерения выполнять по осям полюсов). Для этого, необходимо измерить разницу расстояний между кромками главных и добавочных полюсов. Эта разница должна составлять 4 мм для всех полюсов. Далее необходимо проверить полюсные болты на отсутствие или наличие скрытых дефектов ультразвуковым дефектоскопом – щуп дефектоскопа прикладывается к поверхности болта, дефект болта определяется визуально по индикатору прибора (при наличии у болта трещин, его следует заменить на новый). Изм. Лист № докум. Подпись Дата ВЖТ.00.00.00.00.2019.ДП Лист 22

Проверку затяжки полюсных болтов и прочность посадки катушек полюсов на сердечниках при затянутых болтах контролируют по видимым следам смещения. Разрешается производить уплотнение полюсных катушек на сердечниках и компенсационных обмотках в пазах прокладки из стеклопласта или пропитанного электрокартона. Проверку затяжки болтов следует выполнять отстукиванием их головок молотком. Окончательную подтяжку полюсных болтов разрешается выполнять после нагрева остова в сушильной печи. При данной проверке следует тщательно осмотреть магнитную систему остова, в т.ч.: плотность посадки катушек в сердечниках полюсов и компенсационных обмотках в сердечниках главных полюсов, состояние изоляции межкатушечных соединений. Покрывная изоляция катушек и изоляция межкатушечных соединений должна быть целой, чистой и сухой. При этом, если катушки имеют поврежденную изоляцию и следы перегрева, то они требуют ремонта и замены. Технические требования к выводным проводам (кабелям) не должны превышать 10% общего сечения. При проверке состояния деталей клеммной коробки металлические детали не должны иметь деформаций, погнутостей и т.д. Крепежные детали должны быть с неизношенной и несбитой резьбой, наконечники выводов должны быть облужены. В случае заниженного сопротивления изоляции, остов необходимо транспортировать в сушильно-пропиточное отделение сушильной печи. После сушки заново измеряют сопротивление (оно должно быть не менее 1,0 Мом) и проводится подтяжка полюсных болтов до отказа (при этом они должны быть в нагретом состоянии). После сушильной печи необходимо покрыть внутренние поверхности остова эмалью, а наружную поверхность – лаком, головки полюсных болтов верхней части остова следует залить компаундом. После всех вышеперечисленных действий следует произвести испытания электрической прочности изоляционных обмоток остова на стенде. Изм. Лист № докум. Подпись Дата ВЖТ.00.00.00.00.2019.ДП Лист 23

1.4 Технологическая карта на осмотр и контроль электрической части остова тягового электродвигателя типа 2AL-4442nP № п/п 1. 2. Наименование операции Измерить сопротивление изоляции главных и добавочных полюсов Измерить омическое сопротивление обмоток 3. Проверить качество пайки межкатушечного сопротивления 4. Проверить катушки полюсов на МВЗ 5. Проверить предварительную затяжку полюсных болтов Проверить болты сердечника на наличие трещин 6. 7. Осмотреть магнитную систему остова 8. 9. Осмотреть выводные кабеля Установить или заменить прокладки под катушками полюсов Покрыть остов эмалью 10. 11. Изм. Испытать изоляцию обмоток остова на электрическу. прочность Лист № докум. Подпись Дата Инструмент и приспособления Мегомметр 2500В, печь сушильная Мост постоянного тока З3009 Многоамперный агрегат, клещи пайки для межкатушечных соединений, лента ЛЭС толщиной 0,2 мм Прибор для проверки катушек на МВ3 Молоток слесарный, набор ключей Прибор ПОС-40, ПОС-61, стеклолента, клеющий лак, лента ПВХ Набор ключей стеклотекстолит СТЭФУ1 Припой ПОСТ-40 Набор ключей Печь сушильная, эмаль ГФ-92-ГС Пробивная установка ВЖТ.00.00.00.00.2019.ДП Лист 24

ГЛАВА 2 ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ, ОХРАНЫ ТРУДА И ОРГАНИЗАЦИИ РАБОЧЕГО МЕСТА ПРИ РЕМОНТЕ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ Настоящая инструкция по охране труда устанавливает основные требования безопасности по ремонту подвижного состава участка электрических машин. К самостоятельной работе по техническому обслуживанию и текущему ремонту электровозов допускают работников не моложе 18 лет, прошедших обязательный предварительный медицинский осмотр, вводный инструктаж по охране труда на рабочем месте, вводный противопожарный инструктаж, первичный противопожарный инструктаж на рабочем месте, профессиональное обучение, соответствующее характеру работы, проверку знаний по электробезопасности комиссией депо с присвоением соответствующей группы по электробезопасности. Слесарь обязан во время работы: — содержать в чистоте рабочее место, не допускать его загромождения деталями, приспособлениями, инструментом; — снимаемые с электровоза детали оборудования транспортировать для ремонта в соответствующие отделения и места, установленные технологическим процессом; — обтирочный и другие материалы, негодные для дальнейшего использования, складывать в предназначенные для их сбора емкости с целью последующей утилизации; — использовать в работе только исправный материал; — носить инструмент и измерительные приборы в специальных ящиках и сумках. Слесарю запрещается: — приступать к выполнению новой, не связанной с его обычными прямыми обязанностями, работе без получения от мастера инструктажа о безопасных приемах ее выполнения; Изм. Лист № докум. Подпись Дата ВЖТ.00.00.00.00.2019.ДП Лист 25

— снимать без необходимости ограждения и защитные кожухи механических и токоведущих частей оборудования; снимать ограждения вращающихся частей машин до полной их остановки; — наступать на электрические провода и кабели; — пользоваться СИЗ с истекшим сроком их испытаний; — прикасаться к оборванным электропроводам, зажимам другим легкодоступным токоведущим частям и арматуре общего освещения и т.д. При выполнении ремонтных работ в электропроцессах (к таким относятся цех по ремонту ТЭД), в целях предупреждения травматизма очень важно строго выполнять и соблюдать организационные мероприятия. На каждом предприятии при отсутствии должности главного энергетика, администрация назначает лицо, ответственное за электрохозяйство, в обязанность которого входят обучение, инструктирование и периодическая проверка знаний персонала предприятия. Периодическую проверку знаний электротехнического персонала, непосредственно связанных с электричеством, проводят 1 раз в год, а инженернотехнического персонала, не относящегося к предыдущей группе, а также инженеров по технике безопасности – 1 раз в 3 года. Работа с деталями, находящимися под напряжением, должна производится только исправным инструментом с изолированными ручками. Изм. Лист № докум. Подпись Дата ВЖТ.00.00.00.00.2019.ДП Лист 26

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Профессия «помощник машиниста локомотива (электровоза) требует внимательности, дисциплинированности, наличия достаточных знаний и постоянной готовности к работе. При этом немаловажную роль играет заинтересованность студента к данной профессии. При выполнении данной ПЭР, я задался целью изучить технологический процесс ремонта тягового двигателя типа 2AL-4442NP. Для этого я выяснил, что такое « тяговый электродвигатель», из каких сборных единиц он состоит, изучил назначение и неисправности «Тягового электродвигателя 2AL-4442nP», узнал технологический процесс ремонта, осмотра и контроля электрической части остова, какие инструменты, материалы и приспособления используют при ремонте, какие требования предъявляются к их содержанию и техническому состоянию. Также я разработал технологическую карту на осмотр и ремонт электрической части остова тягового электродвигателя типа 2AL-4442NP, ознакомился с правилами техники безопасности, охраны труда и организации рабочего места при ремонте тягового двигателя. Получив необходимые теоретические знания и ознакомившись с цехом ремонтов локомотивов во время производственного обучения и выполняя практические поездки на участке Вязьма-Бекасово-Вязьма, я понял, что не ошибся в выборе профессии. Железнодорожный транспорт во все времена работал без перебоя, поэтому в данной отрасли всегда есть работа, а значит и стабильная заработная плата. Поработав достаточное время помощником машиниста, приобретя навыки и знания в работе, я хочу повысить квалификацию и стать хорошим машинистом локомотива. Считаю, что поставленной цели в ходе ПЭР я достиг, задачи выполнил. Изм. Лист № докум. Подпись Дата ВЖТ.00.00.00.00.2019.ДП Лист 27

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Афонин Г.С. Автоматические тормоза подвижного состава.-М.,: Издательский центр «Академия», 2012 2. Васильев Н.Е. Техническое обслуживание и ремонт локомотива. Электровоз серии ЧС 4т, -М.: Издательский центр «Академия»,2015 3. Грищенко А.В. Устройство и ремонт электровозов и электропоездов – М.: Издательский центр «Академия»,2015 4. Инструкция по движению поездов и маневровой работе на железнодорожном транспорте Российской Федерации – М.: Моркнига, 2012 5. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации – М.: Моркнига, 2012 6. Инструкция по сигнализации на железных дорогах Российской Федерации – М.: Моркнига, 2012 Изм. Лист № докум. Подпись Дата ВЖТ.00.00.00.00.2019.ДП Лист 28

К вопросу о совершенствовании технологии ремонта тяговых электродвигателей локомотивов

Подвижной состав железных дорог России эксплуатируется в различных климатических зонах и подвержен комплексному воздействию тепловых, электрических, механических и климатических факторов. Тяговые машины относятся к наиболее нагруженному оборудованию электроподвижного состава. Работа тягового электродвигателя (ТЭД) при значительных перепадах температур приводит к ускорению старения изоляции, изменению характеристик смазочных материалов, нарушению монолитности коллектора. Эксплуатация в условиях низких температур приводит к повышению динамического воздействия на электродвигатель со стороны пути, следовательно, и к увеличению числа отказов [1, с. 10]. На сегодняшний день актуальной остается задача совершенствования технологии ремонта ТЭД, которая обеспечивала бы сохранение и восстановление параметров, устанавливаемых техническими условиями на работу ТЭД.

Статистические данные по отказам узлов электроподвижного состава за период с января 2007 г. по август 2009 г. свидетельствуют о том, что на долю тяговых двигателей приходится 20-25% от общего числа отказов. На рис. 1 и 2 приведены диаграммы неисправностей ТЭД локомотивов.

1 – попадание смазки; 2 – повреждение якорных подшипников; 3 – перебросы, оплавления, подгары, затяжка ламелей коллектора; 4 – задир коллектора; 5 – биение поверхности коллектора; 6 – выплавление припоя из петушков коллектора; 7 – пробой и межвитковые замыкания обмотки якоря; 8 – прочие неисправности

Рис. 1 – Диаграмма неисправностей тяговых электродвигателей электровозов

1 – пробой изоляции и межвитковые замыкания якоря; 2 – выплавление припоя из петушков коллектора; 3 – попадание смазки в остов; 4 – биение коллектора; 5 – повреждение якорных подшипников; 6 – низкая изоляция обмоток; 7 – пробой изоляции и межвитковые замыкания главных и дополнительных полюсов; 8 – прочие неисправности

Рис. 2 – Диаграмма неисправностей тяговых электродвигателей тепловозов

Проанализировав их, можно сделать вывод о том, что причины неисправностей ТЭД электровозов и тепловозов одинаковы по своей природе.

Одной из основных причин выхода тягового электродвигателя электровозов из строя является выброс смазки из подшипниковых камер внутрь двигателя и попадание последней на коллектор, что ухудшает параметры функционирования ТЭД. Выброс смазки приводит к отказу тягового электродвигателя электровозов в 27% случаев, тепловозов – в 7% случаев за период 2007-2008 г. Данная неисправность возникает из-за больших зазоров в лабиринтных уплотнениях, перепрессовки смазки, засорения вентиляционных каналов сердечника якоря. Другой распространенной причиной, приводящей к выходу ТЭД из строя в 21% случаев для электровозов и в 10% случаев для тепловозов, является повреждение якорных подшипников. Как правило, причинами этих отказов является превышение допустимой температуры нагрева подшипников, их загрязнение при сборке или наличие загрязненной смазки, ее избытка, износ или разрушение деталей подшипника ввиду установки последнего с перекосом, малого радиального зазора, наличие трения в уплотнениях подшипников [2, с. 356].

Распространенной причиной неисправности ТЭД являются пробой изоляции и межвитковое замыкание обмотки якоря, на долю которых приходится около 20% и 24% от общего числа отказов для электровозов и тепловозов соответственно. Следует отметить, что за рассматриваемый период количество пробоев изоляции и межвитковых замыканий (МВЗ) обмотки якоря ТЭД электровозов с пробегом до 400 тыс. км после последнего капитального ремонта уменьшается, а при пробеге 400 тыс. км и более – возрастает. Состояние изоляции во многом определяется климатическими условиями, в которых работает двигатель. Работа в условиях влажности и резких перепадов температур (особенно в зимний период) приводит к ухудшению объемного и поверхностного сопротивления изоляции и увеличению вероятности пробоя [1, с. 10]. Попадание металлических стружек под катушки главных и дополнительных полюсов при сборке остова и под обмотку якоря в процессе ремонта, механическое повреждение обмотки при сборке и разборке машины, ослабление крепления межкатушечных соединений и повреждение их изоляции может впоследствии явиться причиной ее пробоя. Существующий технологический процесс ремонта ТЭД в объеме ТР-3 предусматривает измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса машины и между обмотками, испытания изоляции на электрическую прочность относительно корпуса машины и между обмотками, проверку обмотки якоря на МВЗ, обрыв витков и качество пайки петушков коллектора методом падения напряжения с использованием милливольтметра, а также путем визуальной оценки [3, с. 18, 24].

Якорь является наиболее ответственным в эксплуатации узлом ТЭД. Состояние коллекторно-щеточного узла в значительной степени определяет качество работы электродвигателя. Биение рабочей поверхности коллектора и заволакивание медью межламельного пространства является одной из причин значительного искрения под щетками и появления круговых огней, что может привести к отказу ТЭД и, как следствие, к неплановому ремонту. Повышенное биение поверхности коллектора приводит к отказу ТЭД электровозов в 3% всех случаев, а ТЭД тепловозов в 4%. Для определения диаметра коллектора в условиях локомотивного депо используют скобу измерительную СИК–600–750. Величина биения в условиях локомотивного депо, согласно технологической документации, не определяется при помощи измерительных инструментов. Устранение биения по поверхности коллектора производится механической обработкой, при этом точность формы определяется жесткостью и точностью технологической системы станок – приспособление – инструмент – деталь (СПИД) и состоянием сопрягаемых узлов. Согласно статистическим данным, число отказов по причине повышенного биения поверхности коллектора в разные годы немонотонно возрастает с увеличением пробега от последнего капитального или среднего ремонта (рис. 3). Резкое возрастание числа отказов при пробеге 600 тысяч км в 2008 году свидетельствует о неудовлетворительном качестве ремонта. Дальнейшее снижение числа отказов может обуславливаться более качественным ремонтом, улучшением существующей технологии.

Задир коллектора как причина отказа встречается довольно редко и составляет около 1% от всех неисправностей тягового электродвигателя.

Заволакивание медью межламельного пространства коллектора приводит к отказу тяговой машины также в 1% всех случаев. Причинами возникновения этой неисправности является попадание стружки при ремонте, изменение свойств поверхностного слоя коллектора при интенсивном искрении щеток и перенос продуктов износа щеткой в межламельное пространство, повышенное биение поверхности коллектора. Технологический процесс, устраняющий выше перечисленные неисправности, заключается в механической обработке коллектора и его продорожке. В условиях локомотивного депо не предусматривается упрочнение поверхностного слоя коллектора.

Рис. 3 – Зависимость числа отказов по причине повышенного биения поверхности коллектора от пробега

Проблема повышенного биения рабочей поверхности коллектора и заволакивания медью межламельного пространства является актуальной при эксплуатации тяговых машин. Возможные пути решения данного вопроса заключаются в установлении интервала твердости щеток и меди коллектора, инструментальном определении величины биения поверхности коллектора и обоснование величины припуска на механическую обработку, контроле положения установки щеток и профиля коллектора после обточки и шлифовки, а также расположения якоря после установки в подшипники; использование более жесткой и точной системы СПИД при обработке коллектора.

Выплавление припоя из петушков коллектора приводит к отказу ТЭД электровозов в 8% случаев, тепловозов – в 13% и обуславливается перегрузкой якоря током при работе либо плохим качеством пайки. Пайка петушков коллектора производится контактным способом на установке для контактной пайки коллекторов, качество пайки проверяется методом падения напряжения. В настоящее время предпринимаются попытки бесконтактного контроля якорей для выявления зон локального перегрева в местах соединения выводов якорной обмотки с коллекторными «петушками», что является следствием неудовлетворительного качества пайки контактных соединений [4, с. 4 – 7].

В период жизненного цикла ТЭД происходит изменение технических параметров его узлов и деталей, в первую очередь под воздействием старения и износа, причем ухудшение технических параметров ТЭД приводит к увеличению числа неплановых ремонтов. В процессе ремонта должна решаться задача не только восстановления работоспособности системы, но и прогнозирования ее остаточного ресурса. Диагностирование ТЭД до и после ремонта позволит определять узлы, наиболее подверженные выходу из строя, их остаточный ресурс и производить ремонт по техническому состоянию. Существующий технологический процесс в условиях локомотивного депо направлен на установление факта отказа и устранение неисправности. Оценка технического состояния элементов ТЭД в ряде случаев производится визуально, причем такой контроль не позволяет объективно оценивать состояние электрического оборудования, поскольку определяется квалификацией исполнителя. Технологический процесс ремонта должен быть направлен не только на устранение существующей неисправности, но и построен таким образом, чтобы предотвратить возникновение отказа в будущем. На сегодняшний день некоторые причины отказов ТЭД закладываются в процессе технического обслуживания и ремонта, другие – обусловлены эксплуатацией. Отсюда возникает необходимость не только в проведении диагностирования ТЭД, но и в оценке качества ремонта, производимого в условиях локомотивного депо.

Произведенный анализ свидетельствует о важности диагностирования в технологическом процессе ремонта и определении остаточного ресурса ТЭД на этапе входного контроля. Наличие аппаратных средств диагностирования позволит более достоверно оценивать параметры электродвигателя там, где в настоящее время используется визуальный контроль. Сотрудниками ОмГУПСа предложена методика для оценки эффективности функционирования системы технического диагностирования узлов и деталей тепловозов, учитывающая взаимосвязь параметров системы ремонта, параметров надежности работы диагностируемых узлов и технико-экономические характеристики применяемых диагностических средств и методов [5, с. 5 – 6]. Однако данная методика не связывает диагностирование с технологическим процессом ремонта и не учитывает оценку качества произведенного ремонта. Таким образом, на завершающем этапе технологического процесса необходимо комплексно оценивать качество произведенного ремонта и делать заключение о величине остаточного ресурса тягового электродвигателя.

Литература:

1. Тяговые электрические двигатели электровозов / В.И. Бочаров, В.И. Захаров, Л.Ф. Коломейцев, Г.И. Колпахчьян, М.А. Комаровский, В.Г. Наймушин, В.И. Седов, И.И. Талья, В.Г. Щербаков, В.П. Янов; Под ред. В.Г. Щербакова. – Новочеркасск: Агентство Наутилус, 1998. – 672 с., ил.

2. Электровозы ВЛ10 и ВЛ10^у. Руководство по эксплуатации / Под ред. О.А. Кикнадзе. – М.: Транспорт, 1981. – 519 с.

3. Технологическая инструкция на деповский ремонт ТЭД типа ТЛ-2К.

4. Фоменко В.К. Разработка технологии тепловизионного контроля технического состояния якорей тяговых электродвигателей локомотивов / В.К. Фоменко // Автореф. дисс. на соискание ученой степени кандидата техн. наук / Омск, 2009 с. 4 – 7.

5. Овчаренко С. М. Повышение эффективности системы диагностирования тепловозов / С.М. Овчаренко // Автореф. дисс. на соискание ученой степени доктора техн. наук / Омск, 2007 с. 5 – 6.

Тяговые двигатели тепловозов

14 марта 2016 г., Опубликовано в статьях: EE Publishers, Статьи: Energize, Статьи: Vector, Рекомендуемые: Energize

Майка Рикрофта, редактора функций, EE Publishers

Железнодорожный транспорт снова становится популярным для перевозки грузов на большие расстояния.В этой статье рассматривается роль электродвигателей в этом секторе транспортной отрасли.

Используются два типа локомотивов: чисто электрический, который питается от контактного провода среднего напряжения и ограничен в использовании для поездок на большие расстояния, и локомотив с приводом от дизельного двигателя, который может использоваться для всех типов операций. в том числе маневровые. В этой статье рассказывается о тепловозе.

Название «тепловоз» вводит в заблуждение, поскольку тяговое усилие обеспечивается электродвигателями, приводящими в движение колеса напрямую, а электричество для питания двигателей вырабатывается генератором переменного тока, приводимым в действие дизельным двигателем.Использование дизельного двигателя освобождает локомотив от подключения к внешнему источнику электроэнергии, а использование электродвигателей и приводов позволяет контролировать тяговые возможности локомотива, что было бы невозможно при прямом приводе от дизельного двигателя.

Электродвигатели тяговые

Двигатели могут быть установлены в нескольких различных конфигурациях:

Управление тележкой или тележкой : Один двигатель приводит в движение все колеса тележки или тележки, обычно четыре колеса на мотор.
Управление осью : Двигатель приводит в движение оба колеса на одной оси. Это наиболее распространенная конфигурация (см. Рис. 1).
Управление колесом : Каждое колесо приводится в движение собственным двигателем. Это позволяет максимально контролировать локомотив, но используется нечасто.

В локомотивах используются три типа двигателей:

Двигатели постоянного тока.
Двигатели переменного тока с частотно-регулируемыми приводами.
Двигатели переменного тока с постоянными магнитами.

Основные требования к двигателю локомотива заключаются в том, что он должен иметь возможность изменять и контролировать скорость, а также обеспечивать пусковой и ускоряющий момент. Ранние локомотивы использовали двигатели постоянного тока, поскольку они были единственным типом больших двигателей, которые могли обеспечивать управление скоростью и требуемый крутящий момент. Двигатели переменного тока работали с фиксированной скоростью и поэтому не могли использоваться в этом приложении. Двигатели постоянного тока имеют несколько недостатков, о которых будет сказано ниже.

Развитие частотно-регулируемых приводов для больших синхронных двигателей переменного тока изменило ситуацию, и сегодня большинство локомотивов используют этот тип двигателя и комбинации привода.На рынке появились двигатели с большими постоянными магнитами (PM), которые имеют ряд преимуществ перед синхронными двигателями переменного тока с обмоткой статора для тяговых приложений. Ряд производителей используют двигатели с постоянными магнитами в своих локомотивах.

Двигатели тяговые постоянного тока

Двигатели постоянного тока

используются в конфигурации с последовательной обмоткой, а скорость регулируется путем переключения последовательного сопротивления в цепи и вне ее. В ранних приложениях сопротивление регулировалось драйвером вручную, но позже были установлены релейные системы, которые делали это автоматически.При запуске через двигатель протекает максимальный ток, обеспечивая максимальный крутящий момент. По мере увеличения скорости двигателя противо-ЭДС снижает ток и крутящий момент, а последовательное сопротивление постепенно отключается, чтобы поддерживать требуемый крутящий момент, пока не будет достигнута полная скорость. Переключение сопротивления дает ступенчатое изменение крутящего момента и, следовательно, ускорения. Релейные системы были заменены электронным управлением в более поздних системах, чтобы обеспечить более плавные характеристики ускорения и замедления. В используемых сегодня системах обычно используются двигатели постоянного тока с раздельным возбуждением и тиристорные регуляторы как для возбуждения поля, так и для основного напряжения питания.Двигатели постоянного тока по-прежнему используются в приложениях, где требуется постоянный пуск-стоп при большой нагрузке.

Рис. 1: Мотор на оси (Railelectrica [5]). Двигатели постоянного тока серии

имеют недостаток, заключающийся в том, что при проскальзывании колес в стандартном приводе постоянного тока тяговый двигатель имеет тенденцию ускоряться и убегать, даже до точки механического отказа, если мощность не снижается. быстро. По мере увеличения проскальзывания колес коэффициент трения ( µ ) также быстро падает до уровня 0,10 или меньше, и, поскольку все двигатели соединены вместе, нагрузка на весь локомотив должна быть уменьшена.Таким образом, максимальная адгезия достигается при работе на уровне с комфортным запасом прочности ниже теоретического максимума. Более современные системы постоянного тока включают контроль проскальзывания колес, который определяет начало скольжения и автоматически модулирует мощность для сохранения контроля. Это позволяет локомотиву безопасно работать в точке, близкой к теоретическому максимуму [4].

Двигатели с частотно-регулируемым приводом переменного тока: асинхронные двигатели

Замена двигателей постоянного тока двигателями переменного тока стала возможной благодаря развитию мощных электронных устройств, используемых в частотно-регулируемых приводах (ЧРП).ЧРП позволяют управлять скоростью и крутящим моментом в большей степени, чем двигатели постоянного тока, и позволяют реализовать больше функций управления. Тяговые двигатели переменного тока заменили двигатели постоянного тока во многих тяговых приложениях. Используемые двигатели представляют собой асинхронные или асинхронные двигатели, которые имеют характеристики, подходящие для тяги. Скорость и крутящий момент двигателя регулируются путем изменения частоты, напряжения и тока, подаваемых на катушки статора. Двигатели для типичного локомотива будут иметь мощность от 400 до 600 кВт.

Синхронный двигатель с постоянными магнитами (PMSM)

PMSM — это трехфазный синхронный двигатель переменного тока с обычным короткозамкнутым ротором или индукционной конструкцией, замененной магнитами, закрепленными в роторе. Ротор приводится в движение вращающимся магнитным полем, реализуемым посредством трехфазного переменного тока, подаваемого на обмотку статора. Ротор будет вращаться синхронно с вращающимся полем, создаваемым статором. Для двигателя требуется сложная система управления, но он может быть на 25% меньше, чем обычный трехфазный двигатель при той же номинальной мощности.Конструкция также обеспечивает более низкие рабочие температуры, поэтому охлаждение ротора не требуется, а статор представляет собой герметичный блок со встроенным жидкостным охлаждением. Ряд различных типов поездов был оборудован двигателями с постоянными магнитами. Уменьшенный размер особенно привлекателен для автомобилей с низким полом, где ступичные двигатели могут быть эффективным способом обеспечения тяги в компактной тележке. Разработка конструкции двигателя и связанных с ним систем управления продолжается, и несомненно, что двигатель с постоянными магнитами будет использоваться на большем количестве железных дорог в будущем [3].Системы управления способны управлять как крутящим моментом, так и скоростью двигателя, что обеспечивает широкий диапазон работы, подходящий для тяги.

Двигатель с постоянными магнитами обеспечивает более высокий пусковой момент, чем асинхронные или асинхронные двигатели переменного тока, используемые в локомотивах, что дает возможность управлять осью напрямую, в отличие от зубчатой передачи, используемой с другими двигателями. Это снижает вес и увеличивает эффективность. PMSM использует специально разработанный инвертор / контроллер, чтобы воспользоваться преимуществами характеристик двигателя.

Установка тягового двигателя непосредственно на колесо была целью с тех пор, как электродвигатели впервые использовались в локомотивах. Вероятно, в будущем это станет возможным благодаря модулям PMSM с высоким удельным крутящим моментом. Опытные образцы созданы успешно. Конструкции с осевым потоком были созданы для промышленности, и, возможно, эту конфигурацию можно будет использовать на локомотивах.

Генераторы

Генераторы переменного тока используются в локомотивах с приводом от постоянного и переменного тока для выработки необходимой электроэнергии.Типичный генератор переменного тока будет бесщеточным трехфазным синхронным типом. Генератор приводится в действие непосредственно дизельным двигателем и, таким образом, работает в диапазоне скоростей и, как следствие, переменной выходной частоты. Возможно, это основная причина использования комбинаций выпрямитель / инвертор. Нет причин, по которым генератор переменного тока должен работать на фиксированной частоте, поскольку он не управляет напрямую устройствами, зависящими от частоты. Рабочий диапазон частот также может быть выбран в соответствии с процессом выпрямления, при этом типичная выходная мощность составляет 3 фазы 75 Гц при работе на полных оборотах двигателя.Во многих генераторах переменного тока выпрямительный узел прикреплен к раме генератора и поставляется в виде блока, согласованного с выходом генератора. Это позволяет использовать генератор переменного тока и для тяги постоянного тока.

Выпрямительные преобразователи

Для всех типов тяговых двигателей требуется питание постоянного тока, либо напрямую в случае двигателя постоянного тока, либо косвенно через частотно-регулируемый привод в случае двигателя переменного тока. Во многих современных двигателях выпрямительный блок поставляется как часть генератора переменного тока и соответствует характеристикам машины.

Органы управления локомотивом

Ранние средства управления основывались только на скорости. Современные разработки учитывают множество других факторов, чтобы максимизировать тяговую мощность локомотивов при том же размере приводного двигателя. Одним из основных факторов, влияющих на тяговую мощность, является проскальзывание или проскальзывание колес, и большинство современных систем управления предназначены для управления величиной проскальзывания между колесом и рельсом.

Адгезия и скольжение в локомотивах

Локомотив приводится в движение за счет контакта колеса с рельсом.Это контакт металл-металл, и передаваемая сила зависит от коэффициента сцепления и веса сцепления локомотива. Коэффициент сцепления означает величину веса локомотива на его ведущих колесах, которая может быть преобразована в тяговое усилие.

Пробуксовка колес происходит, когда тяговое усилие превышает адгезионную массу. Адгезионный вес определяется как сила, которая может быть приложена колесом без проскальзывания или скольжения. Скольжение возникает, когда окружная скорость превышает линейную скорость колеса на рельсе.

Вес клея т = мкм _{адгезия} x вес (1)

Коэффициент сцепления зависит от скорости скольжения, состояния поверхности рельса, скорости поезда и температуры в зоне контакта. Из всех параметров, которые могут влиять на коэффициент сцепления, можно изменять и контролировать только скорость поезда и скорость скольжения. Поскольку скорость поезда обычно поддерживается на требуемом уровне, можно управлять только скоростью скольжения [1].Характеристики колес немного различаются, и соединенные ведущие колеса будут иметь некоторое пробуксовку.

Рис. 2: Коэффициент адгезии зависит от скорости скольжения [1].

Даже при работе в оптимальных условиях между колесами и рельсами будет определенный процент пробуксовки. Целью современной системы управления является максимальное увеличение коэффициента сцепления за счет ограничения или контроля величины пробуксовки колес. Это достигается за счет управления двигателями многоосного грузовика или агрегата.Тяговое усилие изменяется в зависимости от скольжения, как показано на рис. 2, и цель системы управления — управлять локомотивом в зоне максимального коэффициента сцепления. Существует разница в коэффициентах сцепления, достигаемая с двигателями переменного и постоянного тока. Приводы переменного тока обеспечивают более высокие пусковые коэффициенты сцепления, а также более высокую управляемую адгезию.

Существует ряд различных систем, используемых для управления скольжением и оптимизации коэффициента сцепления. Все используют какие-то средства сравнения скорости вращения колеса с линейной скоростью поезда и подают соответствующие средства управления на инвертор.Проскальзывание измеряется путем определения скорости локомотива с помощью доплеровского радара (вместо использования вращающихся колес) и сравнения ее с током двигателя, чтобы увидеть, соответствует ли вращение колеса скорости движения относительно земли. Если между ними существует несоответствие, ток двигателя регулируется, чтобы поддерживать скольжение в пределах диапазона «медленного движения» и поддерживать тяговое усилие на максимально возможном уровне в условиях медленного передвижения [3].

Еще один элемент управления, обеспечивающий улучшенное сцепление, — это компенсация переноса веса.Когда локомотив тянет груз, вес имеет тенденцию переноситься с передней оси на заднюю ось каждого грузовика. При максимальном тяговом усилии вес ведущей оси может быть уменьшен примерно на 20%. Поскольку тяговое усилие пропорционально весу водителей, тяговое усилие будет определяться самой легкой осью в системе, в которой двигатели получают питание от общего источника. Таким образом, эквивалентная масса локомотива снижается примерно на 20%. Однако с системой управления осью привод может компенсировать перенос веса.Когда ведущая ось гаснет, система привода снижает мощность на эту ось и передает больше мощности на заднюю ось, не вызывая пробуксовки колес.

Инверторы и системы управления

Инвертор, который на самом деле является моторным приводом или частотно-регулируемым приводом, подает на двигатели переменный ток различной частоты и тока. Первоначально один инвертор питал все двигатели, но в соответствии с новейшими технологиями, как правило, используется один инвертор на двигатель. Это дает преимущество уменьшения размера инвертора и возможности индивидуального управления двигателем.В большинстве больших локомотивов используется конфигурация с одним двигателем на ось, поэтому каждый преобразователь управляет осью и колесной парой.

Есть несколько вариантов конфигурации инверторов. Некоторые производители полагаются на один инвертор на грузовик, в то время как другие используют один инвертор на ось. Обе системы имеют свои достоинства. Система управления грузовиком соединяет оси в каждом грузовике параллельно, обеспечивая максимальное равное управление проскальзыванием колес между осями. Параллельное управление также означает более равномерный износ колес между осями.Однако, если один инвертор (например, один грузовик) выходит из строя, то агрегат может создавать только 50% своего тягового усилия. Один инвертор на ось сложнее, но есть мнение, что индивидуальное управление осью может обеспечить наилучшее тяговое усилие. Если инвертор выходит из строя, тяговое усилие для этой оси теряется, но полное тяговое усилие по-прежнему доступно через другие пять инверторов (для шестиосного агрегата). За счет индивидуального управления каждой осью отпадает необходимость в точном согласовании диаметров колес для оптимальной производительности [4].

Динамическое торможение

В системах динамического торможения двигатели работают как генераторы, а генерируемый ток подается на реостаты или переменные резисторы, установленные на шасси локомотива. Сила торможения регулируется изменением сопротивления реостата. Мощность, необходимая для торможения или замедления локомотива, такая же, как и для его ускорения, поэтому реостаты должны рассеивать большое количество энергии и, как правило, имеют принудительное воздушное охлаждение.В более поздних разработках генерируемый ток использовался для зарядки аккумуляторных батарей или ультраконденсаторов, а накопленная энергия использовалась для помощи в повторном ускорении локомотива.

Возможности модернизации

Локомотивы

— это долгосрочная инвестиция, и в Африке есть много единиц, которым более 20 лет, с использованием более старых технологий и средств управления. К счастью, можно модернизировать системы управления на старых локомотивах для повышения производительности и продления срока службы локомотива без замены основных компонентов привода.Было заявлено улучшение тягового усилия до 25%, а при всепогодном или управляемом сцеплении — до 26%. Это может уменьшить количество единиц, необходимых для перевозки высоких грузов.

Накопители энергии или суперконденсаторы для ускорения запуска

Супер- и ультраконденсаторы используются в некоторых локомотивах для обеспечения дополнительной мощности, необходимой при запуске. Это позволяет использовать двигатели и генераторы меньшего размера. Конденсаторы могут накапливать энергию рекуперативного торможения, которая в противном случае рассеивалась бы в резисторах или других устройствах.

Самый южноафриканский локомотив

Локомотивы серии GE Evolution, производимые в Южной Африке, представляют собой шестиосные локомотивы (две группы по три спереди и сзади, все оси приводятся в движение), использующие технологию регулирования тягового усилия отдельных осей переменного тока, которая обеспечивает большую тяговую мощность за счет уменьшения пробуксовки на запуски, подъемы и в неоптимальных дорожных условиях. Эта технология обеспечивает оптимальную производительность, меньшие потери энергии и существенно снижает затраты на техническое обслуживание и связанные с ним простои в течение срока службы локомотива по сравнению с более старыми тяговыми системами постоянного и переменного тока.Локомотив оснащен сложными средствами управления оператора, которые улучшают диагностику и упрощают работу. Консолидированная архитектура управления локомотивом серии Evolution упрощает обновление программного обеспечения и загрузку данных. «Умные» дисплеи устраняют несколько дополнительных черных ящиков в пользу комбинации компьютера и дисплея, что повышает как надежность, так и эргономичность для оператора.

Список литературы

[1] P Pichlík и J Zděnek: «Обзор методов контроля пробуксовки, используемых в локомотивах», Труды по электротехнике , Vol.3 (2014), № 2, www.transoneleng.org/2014/20142c.pdf
[2] RTWP: «Электронное питание для поездов», www.railway-technical.com / tract-02.shtml
[3] RTWP: «Технология тепловозов», www.railway-technical.com / diesel.shtml
[4] Республиканский локомотив: «Тяга переменного тока против тяги постоянного тока», www.republiclocomotive.com/ac_traction_vs_dc_traction.html
[5] Railelectrica : «Выбор подвески тяговых двигателей», www.railelectrica.com/traction-motor/selection-of-suspension-arrangement-of-traction-motors-a-right-approach-2/

Присылайте свои комментарии по адресу: vector @ ee.co.za

Статьи по теме

Портал ресурсов правительства ЮАР по коронавирусу COVID-19

Постановлениями министерства предлагается 13813 МВт нового строительства на ГЭС, без Eskom

Настало время для южноафриканской национальной ядерной компании Necsa

Разбираясь со слоном в комнате, это Эском…

Интервью с министром полезных ископаемых и энергетики Гведе Манташе

Локомотив | автомобиль | Британника

Локомотив , любая из различных самоходных машин, используемых для буксировки железнодорожных вагонов по путям.

Хотя движущая сила для состава поезда может быть встроена в вагон, в котором также есть пассажирские, багажные или грузовые помещения, она чаще всего обеспечивается отдельным блоком, локомотивом, который включает в себя механизмы для выработки (или, в корпус электровоза, чтобы преобразовать) мощность и передать ее на ведущие колеса. Сегодня у локомотива два основных источника энергии: нефть (в виде дизельного топлива) и электричество. Пар, самая ранняя форма двигателя, использовался почти повсеместно примерно до Второй мировой войны; с тех пор на смену ей пришла более эффективная дизельная и электрическая тяга.

Паровоз был самодостаточной единицей, имеющей собственный источник воды для производства пара и угля, масла или дров для обогрева котла. Тепловоз также имеет собственный источник топлива, но мощность дизельного двигателя не может быть напрямую связана с колесами; вместо этого должна использоваться механическая, электрическая или гидравлическая трансмиссия. Электровоз не самодостаточен; он принимает ток от контактного провода или третьего рельса рядом с ходовыми рельсами. Подача третьего рельса используется только на городских скоростных железных дорогах, работающих на низковольтном постоянном токе.

В 1950-х и 60-х годах газовая турбина была принята на вооружение одной американской и некоторыми европейскими железными дорогами в качестве альтернативы дизельному двигателю. Несмотря на то, что его преимущества были сведены на нет достижениями в технологии дизельной тяги и повышением цен на нефть, он по-прежнему предлагается в качестве альтернативного средства для организации высокоскоростного железнодорожного сообщения для регионов, где нет инфраструктуры для выработки электроэнергии.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишись сейчас

Основные особенности, которые сделали паровоз Rocket 1829 года успешным — его многотрубный котел и его система отвода пара и создания тяги в его топке — продолжали использоваться в паровозе до конца его карьеры.Вскоре количество сцепленных ведущих колес увеличилось. У Rocket была только одна пара ведущих колес, но вскоре стали обычным явлением четыре сдвоенных колеса, и в конечном итоге некоторые локомотивы были построены с 14 сдвоенными машинами.

Ведущие колеса паровозов были разных размеров, обычно больше для более быстрых пассажирских двигателей. Средний диаметр составлял 1829–2032 мм (72–80 дюймов) для пассажирских двигателей и 1372–1676 мм (54–66 дюймов) для грузовых или смешанных типов.

Запасы топлива (обычно угля, но иногда и нефти) и воды могли транспортироваться на самой раме локомотива (в этом случае он назывался цистерной) или в отдельном транспортном средстве, тендере, сцепленном с локомотивом. Тендер типичного европейского магистрального локомотива имел вместимость 9 000 кг (10 тонн) угля и 30 000 литров (8 000 галлонов) воды. В Северной Америке были распространены более высокие мощности.

Для удовлетворения особых потребностей тяжелых грузовых перевозок в некоторых странах, особенно в Соединенных Штатах, было получено большее тяговое усилие за счет использования двух отдельных агрегатов двигателя под общим котлом.Передний двигатель был шарнирно соединен или шарнирно соединен с рамой заднего двигателя, так что очень большой локомотив мог преодолевать повороты. Шарнирно-сочлененный локомотив был изобретен в Швейцарии, первый из которых был построен в 1888 году. Самым большим из когда-либо построенных был Big Boy от Union Pacific, который использовался в горных грузовых перевозках на западе США. Big Boy весил более 600 коротких тонн, включая тендер. Он мог развивать тяговое усилие 61 400 кг (135 400 фунтов) и развивать более 6000 лошадиных сил на скорости 112 км (70 миль) в час.

Одной из самых известных шарнирно-сочлененных конструкций была модель Beyer-Garratt, которая имела две рамы, каждая из которых имела собственные ведущие колеса и цилиндры, на которых были установлены резервуары для воды. Два шасси разделяла другая рама, на которой находился котел, кабина и подача топлива. Этот тип локомотива был ценен на слегка проложенных путях; он также может преодолевать крутые повороты. Широко использовался в Африке.

Постепенно совершенствовался поршневой паровоз с различными доработками. Некоторые включали более высокое давление в котле (до 2 000–2060 килопаскалей [290-300 фунтов на квадратный дюйм] для некоторых из последних локомотивов по сравнению с примерно 1300 килопаскалей [200 фунтов на квадратный дюйм] для более ранних конструкций), перегрев, питательная вода предварительный нагрев, роликовые подшипники и использование тарельчатых (перпендикулярных) клапанов, а не скользящих поршневых клапанов.

Тем не менее, тепловой КПД даже самых современных паровозов редко превышал 6 процентов. Неполное сгорание и тепловые потери из топки, котла, цилиндров и других объектов рассеивали большую часть энергии сожженного топлива. По этой причине паровоз устарел, но медленно, поскольку имел компенсирующие преимущества, в частности, его простоту и способность противостоять злоупотреблениям.

Попытки приводить в движение железнодорожные вагоны с использованием батарей относятся к 1835 году, но первое успешное применение электрической тяги было в 1879 году, когда электровоз работал на выставке в Берлине.Первые коммерческие применения электрической тяги были на пригородных и городских железных дорогах. Один из первых появился в 1895 году, когда Балтимор и Огайо электрифицировали участок пути в Балтиморе, чтобы избежать проблем с дымом и шумом в туннеле. Одной из первых стран, которые использовали электрическую тягу для работы на магистральных линиях, была Италия, где система была открыта еще в 1902 году.

К Первой мировой войне несколько электрифицированных линий работали как в Европе, так и в Соединенных Штатах.После той войны были предприняты крупные программы электрификации в таких странах, как Швеция, Швейцария, Норвегия, Германия и Австрия. К концу 20-х годов почти в каждой европейской стране имелся хотя бы небольшой процент электрифицированных путей. Электротяга также была внедрена в Австралии (1919), Новой Зеландии (1923), Индии (1925), Индонезии (1925) и Южной Африке (1926). В период с 1900 по 1938 год в Соединенных Штатах был электрифицирован ряд столичных терминалов и пригородных линий, а также электрифицировано несколько магистральных линий.Появление тепловоза препятствовало дальнейшей электрификации магистральных маршрутов в Соединенных Штатах после 1938 года, но после Второй мировой войны такая электрификация была быстро распространена в других местах. Сегодня значительный процент путей стандартной колеи на национальных железных дорогах по всему миру электрифицирован, например, в Японии (100 процентов), Швейцарии (92 процента), Бельгии (91 процент), Нидерландах (76 процентов), Испании ( 76 процентов), Италия (68 процентов), Швеция (65 процентов), Австрия (65 процентов), Норвегия (62 процента), Южная Корея (55 процентов), Франция (52 процента), Германия (48 процентов), Китай (42 процента). процентов) и Соединенное Королевство (32 процента).Напротив, в Соединенных Штатах, где около 225000 км (140000 миль) путей стандартной колеи, электрифицированные маршруты практически не существуют за пределами Северо-восточного коридора, где компания Amtrak управляет 720-километровым (450-мильным) экспрессом Acela Express между Бостоном и Вашингтоном. , DC

Вторая половина века также ознаменовалась созданием в городах по всему миру многих новых электрифицированных городских скоростных железнодорожных систем, а также расширением существующих систем.

Преимущества и недостатки

Электрическая тяга обычно считается наиболее экономичным и эффективным средством эксплуатации железной дороги при условии наличия дешевой электроэнергии и плотности движения, оправдывающей высокие капитальные затраты.Электровозы, являясь просто энергопреобразующими, а не генерирующими устройствами, обладают рядом преимуществ. Они могут использовать ресурсы центральной электростанции для выработки мощности, значительно превышающей их номинальные параметры, для запуска тяжелого поезда или для преодоления крутого подъема на высокой скорости. Типичный современный электровоз мощностью 6000 лошадиных сил в этих условиях в течение короткого периода времени развивает до 10000 лошадиных сил. Кроме того, электровозы работают тише, чем другие типы, и не производят дыма и дыма.Электровозам требуется мало времени в цехе для обслуживания, затраты на их обслуживание низкие, а срок службы у них больше, чем у дизелей.

Самыми большими недостатками электрифицированной эксплуатации являются высокие капитальные вложения и затраты на техническое обслуживание стационарной установки — токоведущих проводов, конструкций и силовых подстанций — а также дорогостоящие изменения, которые обычно требуются в системах сигнализации для защиты их схем от помех от высоких тягово-токовые напряжения и адаптировать их характеристики к превосходному ускорению и устойчивым скоростям, достигаемым с помощью электрической тяги.

Прогноз мирового рынка тяговых электродвигателей до 2025 г.

СОДЕРЖАНИЕ

1 ВВЕДЕНИЕ (Страница № — 18)
1.1 ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ
1.2.1 РЫНОК ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ВИДУ: ВКЛЮЧЕНИЯ И ИСКЛЮЧЕНИЯ
1.2.2 РЫНОК ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ВИДАМ ЭНЕРГИИ И ИСКЛЮЧЕНИЯ
1.2.3 РЫНОК ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ: ВКЛЮЧЕНИЯ И ИСКЛЮЧЕНИЯ
1.3 ОБЪЕМ РЫНКА
1.3.1 СЕГМЕНТАЦИЯ РЫНКА
1.3.2 РЕГИОНАЛЬНЫЙ ОБЪЕМ
1,4 ГОДА, УЧИТЫВАЕМЫЕ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ
1,5 ВАЛЮТА
1,6 ОГРАНИЧЕНИЯ
1,7 ЗАИНТЕРЕСОВАННЫЕ СТОРОНЫ

2 МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ (Страница № — 23)
2.1 ДАННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1.1 ВТОРИЧНЫЕ ДАННЫЕ
2.1.1.1 Ключевые данные из вторичных источников
2.1.2 ПЕРВИЧНЫЕ ДАННЫЕ
2.1.2.1 Ключевые данные из первичных источников
2.1.2.2 Разбивка первичных акций
2.2 ОБЪЕМ
2.3 ОЦЕНКА РАЗМЕРА РЫНКА
2.3.1 АНАЛИЗ СПРОСА
2.3.1.1 Расчет
2.3.1.2 Допущения
2.3.2 АНАЛИЗ СТОРОНЫ ПРЕДЛОЖЕНИЯ
2.3.2.1 Расчет
2.3.2.2 Допущения
2.3.3 ПРОГНОЗ
2.4 ПЕРЕРЫВ РЫНКА И ТРИАНГУЛЯЦИЯ ДАННЫХ
2.5 НЕКОТОРЫЕ ИНФОРМАЦИИ ОТРАСЛЕВЫХ ЭКСПЕРТОВ

3 РЕЗЮМЕ (стр.- 32)

4 PREMIUM INSIGHTS (Страница № — 36)
4.1 ПРИВЛЕКАТЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ НА РЫНКЕ ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ
4.2 РЫНОК ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ТИПАМ
4.3 РЫНОК ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ПО ТИПАМ
4.3 РЫНОК МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДВИГАТЕЛЯ 9015 ПО ПРИМЕНЕНИЮ И СТРАНЕ
4.5 РЫНОК ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ПО РЕГИОНАМ

5 ОБЗОР РЫНКА (№ страницы — 40)
5.1 ВВЕДЕНИЕ
5.2 ДИНАМИКА РЫНКА
5.2.1 ВОДИТЕЛИ
5.2.1.1 Ужесточение правил выбросов подтолкнуло производителей к производству и продаже электрических и гибридных автомобилей
5.2.1.2 Повышенный спрос на высокопроизводительные двигатели
5.2.1.3 Благоприятная государственная политика и субсидии
5.2 .1.4 Увеличение инвестиций в железнодорожный сектор
5.2.2 ОГРАНИЧЕНИЯ
5.2.2.1 Высокая начальная стоимость электрических тяговых двигателей в железнодорожной отрасли
5.2.2.2 Неустойчивость цен на сырье, особенно на медь
5.2.3 ВОЗМОЖНОСТИ
5.2.3.1 Рост спроса на электромобили
5.2.4 ПРОБЛЕМЫ
5.2.4.1 Высокая стоимость электромобилей по сравнению с автомобилями с двигателем внутреннего сгорания (ДВС)
5.2.4.2 Отказ двигателя из-за перегрева

6 РЫНОК ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ВИДАМ (стр.- 46)
6.1 ВВЕДЕНИЕ
6.2 AC
6.2.1 ОЖИДАЕТСЯ ВЫСОКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ И НИЗКАЯ СТОИМОСТЬ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
6.3 DC
6.3.1 ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА, ТАКИЕ КАК НИЗКАЯ ШУМНОСТЬ УПРАВЛЯЙТЕ СПРОСОМ НА ТЯГОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

7 РЫНОК ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО НОМИНАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ (Страница № — 50)
7.1 ВВЕДЕНИЕ
7.2 НИЖЕ 200 кВт
7.2.1 СПРОС ОТ ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, ЛИФТОВ И ТРАНЗИТНЫХ СИСТЕМ ВЕРОЯТНО ПОДВИГАЕТ СЕГМЕНТ
7.3 200400 кВт
ДВИЖЕНИЕ РЫНКА
7.4 ВЫШЕ 400 КВТ
7.4.1 ОЖИДАЕТСЯ, что ПОВЫШЕНИЕ УРБАНИЗАЦИИ И РАСТУЩЕГО НАСЕЛЕНИЯ СПОСОБСТВУЕТ СПРОСУ НА МОТОРЫ МОЩНОСТЬЮ ВЫШЕ 400 КВТ

8 РЫНОК ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПО ПРИМЕНЕНИЮ (Стр.- 55)
8.1 ВВЕДЕНИЕ
8.2 ЖЕЛЕЗНАЯ ДОРОГА
8.2.1 ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ОТРАСЛИ НА ЭЛЕКТРОТЯГОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ ДЛЯ ВЫСОКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ И НИЗКИХ ЗАТРАТ НА ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ВЕРОЯТНО ВЫВОДИТ РЫНОК Локомотивы
8.2.19.1.
8.2.1.1.2 Электровозы
8.2.1.1.3 Тепловозы
8.2.1.2 Скоростные перевозки
8.2.1.2.1 Дизель-поезда
8.2.1.2.2 Электроагрегаты
8.2.1.2.3 Легкорельсовый транспорт
8.2.1.2.4 Метро и поезда метро
8.2.1.3 Железнодорожные вагоны
8.2.1.3.1 Пассажирские вагоны
8.2.1.3.2 Грузовые вагоны
8.3 ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ
8.3.1 УВЕЛИЧЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ ПО ВСЕМУ МИРУ ВЫЗЫВАЕТ ПОВЫШЕННЫЙ СПРОС НА ЭФФЕКТИВНЫЕ ТЯГОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ
8.3.1.1 Гибридный электромобиль (HEV)
8.3.1.2 Аккумуляторный электромобиль (BEV)
8.3.1.3 Гибридный электромобиль с подзарядкой от сети (PHEV)
8,4 ДРУГИЕ

9 РЫНОК ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПО РЕГИОНАМ (Страница № 62)
9.1 ВВЕДЕНИЕ
9.2 СЕВЕРНАЯ АМЕРИКА
9.2.1 ПО ТИПУ
9.2.2 ПО МОЩНОСТИ
9.2.3 ПО ПРИЛОЖЕНИЮ
9.2.4 ПО СТРАНЕ
9.2.4.1 США
9.2.4.1.1 Рост сегмента электромобилей является основным фактором, определяющим спрос на тяговые электродвигатели
9.2 .4.2 Канада
9.2.4.2.1 Ожидается, что инвестиции в электромобили и топливосберегающие локомотивы будут стимулировать рынок
9.2.4.3 Мексика
9.2.4.3.1 Повышение внимания к декарбонизации транспортного сектора Мексики, вероятно, будет стимулировать рынок электрических тяговых двигателей в стране
9.3 ЕВРОПА
9.3.1 ПО ТИПУ
9.3.2 ПО РЕЙТИНГУ МОЩНОСТИ
9.3. 3 ПО ПРИМЕНЕНИЮ
9.3.4 ПО СТРАНАМ
9.3.4.1 UK
9.3.4.1.1 Рост инвестиций в железнодорожный сектор и все большее распространение электромобилей открывают возможности роста для рынка тяговых электродвигателей
9.3.4.2 Германия
9.3.4.2.1 Развитие мощностей по возобновляемым источникам энергии, поддерживаемое растущей долей электромобилей, стимулирует рынок тяговых электродвигателей
9.3.4.3 Италия
9.3.4.3.1 Развитие отрасли электромобилей, вероятно, будет стимулировать рынок
9.3.4.4 Франция
9.3.4.4.1 Увеличение инвестиций в инфраструктуру зарядки электромобилей может повысить спрос на тяговые электродвигатели
9.3.4.5 Остальная Европа
9.4 Азиатско-Тихоокеанский регион
9.4.1 ПО ТИПУ
9.4.2 ПО РЕЙТИНГУ МОЩНОСТИ
9.4.3 ПО ПРИМЕНЕНИЮ
9.4.4 ПО СТРАНЕ
9.4.4.1 Китай
9.4.4.1.1 Увеличение инвестиций в электроэнергетику транспортные средства, соответствующие стандартам качества воздуха, способствуют росту рынка тяговых электродвигателей
9.4.4.2 Япония
9.4.4.2.1 Инициативы правительства по повышению эффективности перевозок, вероятно, создадут прибыльные возможности для рынка электрических тяговых двигателей
9.4.4.3 Индия
9.4.4.3.1 Инициативы правительства по модернизации существующих тепловозов электрическими, вероятно, приведут к росту электрической тяги рынок двигателей
9.4.4.4 Южная Корея
9.4.4.4.1 Увеличение инвестиций в электромобили и железнодорожные проекты может повысить спрос на тяговые электродвигатели
9.4.4.5 Остальная часть Азиатско-Тихоокеанского региона
9,5 ЮЖНАЯ АМЕРИКА
9.5.1 ПО ТИПУ
9.5.2 РЕЙТИНГ МОЩНОСТИ
9.5.3 ПО ПРИЛОЖЕНИЮ
9.5.4 ПО СТРАНЕ
9.5.4.1 Бразилия
9.5.4.1.1 Устойчивое развитие транспортный сектор и повышенный спрос на электрические тяговые двигатели, вероятно, будут стимулировать рынок
9.5.4.2 Остальная часть Южной Америки
9.6 БЛИЖНИЙ ВОСТОК И АФРИКА
9.6.1 ПО ТИПУ
9.6.2 ПО РЕЙТИНГУ МОЩНОСТИ
9.6.3 ПО ПРИЛОЖЕНИЮ
9.6.4 ПО СТРАНЕ
9.6.4.1 Саудовская Аравия
9.6.4.1.1 Рост загруженности дорог и рост спроса на более качественные транспортные средства приводят в движение электрические рынок тяговых двигателей в Саудовской Аравии
9.6.4.2 ОАЭ
9.6.4.2.1 Государственные инициативы по сокращению выбросов парниковых газов, вероятно, будут стимулировать рынок электрических тяговых двигателей
9.6.4.3 Южная Африка
9.6.4.3.1 Увеличение инвестиций в железнодорожный сектор, вероятно, будет стимулировать рост рынка электрических тяговых двигателей в Южной Африке
9.6.4.4 Остальные страны Ближнего Востока и Африки

10 КОНКУРЕНТНЫЙ ЛАНДШАФТ (Страница № — 103)
10.1 ОБЗОР
10.2 КАРТА КОНКУРЕНТНОГО ЛИДЕРСТВА
10.2.1 ВИЗИОНАРНЫЕ ЛИДЕРЫ
10.2.2 ИННОВАТОРЫ
10.2.3 ДИНАМИЧЕСКИЕ ДИФФЕРЕНЦИАТОРЫ
10.2.4 ВОЗНИКАЮЩИЕ ИГРОКИ
10.3 АНАЛИЗ ДОЛИ НА РЫНКЕ
10.4 КОНКУРЕНТНЫЙ СЦЕНАРИЙ
10.4.1 ЗАПУСК НОВЫХ ПРОДУКТОВ
10.4.2 КОНТРАКТЫ И СОГЛАШЕНИЯ
10.4.3 ИНВЕСТИЦИИ И ДОПОЛНЕНИЯ
10.4.3 ИНВЕСТИЦИИ И РАСШИРЕНИЯ ПАРТНЕРСТВО И СОТРУДНИЧЕСТВО
10.4.6 СОВМЕСТНЫЕ ПРЕДПРИЯТИЯ

11 ПРОФИЛИ КОМПАНИИ (Стр.- 111)
(Обзор бизнеса, предлагаемые продукты, последние разработки, SWOT-анализ, MnM View) *
11,1 ABB
11,2 AMETEK
11,3 SIEMENS
11,4 GE
11,5 TOSHIBA
11,6 EATON
11,7 AND MITSUBISHI ELECTRIC
РЕШЕНИЯ
11.9 KAWASAKI HEAVY INDUSTRIES
11.10 VOITH
11.11 CRRC
11.12 TRAKTIONSSYSTEME
11.13 ROBERT BOSCH
11.14 NIDEC
11.15 WEG
11.16 AMERICAN TRACTION SYSTEMS
11.17 HITACHI
11.18 HYUNDAI ROTEM
11.19 KODA ELECTRIC
11.20 VEM GROUP

* Обзор бизнеса, предлагаемые продукты, последние разработки, SWOT-анализ, MnM View могут не регистрироваться в случае компаний, не котирующихся на бирже.

12 ПРИЛОЖЕНИЕ (Страница № — 156)
12.1 ОСНОВНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ОТРАСЛЕВЫХ ЭКСПЕРТОВ
12.2 РУКОВОДСТВО ДЛЯ ОБСУЖДЕНИЯ
12.3 МАГАЗИН ЗНАНИЙ: ПОРТАЛ ПОДПИСКИ НА РЫНКЫ
12.4 ДОСТУПНЫЕ НАСТРОЙКИ
12,5 СВЯЗАННЫЕ ОТЧЕТЫ
12,6 ДАННЫЕ ОБ АВТОРЕ

СПИСОК ТАБЛИЦ (100 ТАБЛИЦ)

ТАБЛИЦА 1 ОБЗОР РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
ТАБЛИЦА 2 КЛЮЧЕВЫЕ СТРАНЫ: ОБЗОР СПЕЦИФИКАЦИЙ ПО РЕГУЛИРОВАНИЮ ВЫБРОСОВ ПАССАЖИРСКИХ АВТОМОБИЛЕЙ, ПО ВИДУ ТОПЛИВА, 20162021 ГОД
ТАБЛИЦА 3 ТЯГОВОЙ ТЯГОВОЙ МОТОР, ОБЪЕМ ТОРГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ 9015 долл. США, 2018 г. ОБЪЕМ РЫНКА МОТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО РЕГИОНАМ, 2018-2025 (МЛН ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 5 DC: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ, ПО РЕГИОНАМ, 2018-2025 (МЛН ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 6 ОБЪЕМ РЫНКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО МОЩНОСТИ, 2018-2025 ГГ. ТАБЛИЦА 7 НИЖЕ 200 КВТ: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО РЕГИОНАМ, 2018-2025 (МЛН ДОЛЛАРОВ США)
ТАБЛИЦА 8 200400 КВТ: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ, ПО РЕГИОНАМ, 2018-2025 (МИЛЛИОН ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 9 ВЫШЕ 400 КВТ: ЭЛЕКТРОПРИВОД РАЗМЕР РЫНКА, ПО РЕГИОНАМ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 10 РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2018-2025 (МЛН ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 11 ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ ДОРОГИ: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ, ПО РЕГИОНАМ, 2018-2020 9015 (МЛН ДОЛЛАРОВ) 9 ТАБЛИЦА 12 ЭЛЕКТРОМОБИЛИ: ОБЪЕМ РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО РЕГИОНАМ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 13 ДРУГИЕ: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ, ПО РЕГИОНАМ, 2018-2025 (МЛН. Долл. США) , 2018-2025 (МЛН ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 15 ПЯТЬ КРУПНЕЙШИХ РЫНКОВ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО СТРАНАМ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 16 ПЯТЬ САМЫХ БЫСТРЫХ РЫНКОВ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО СТРАНАМ, 2018-2025 ГОДЫ (ВСЕГДА 17 МЛН. ПЯТЬ КРУПНЕЙШИХ РЫНКОВ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ, ПО СТРАНАМ, 2018-2025 гг. (МЛН ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 18 ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ ДВИЖЕНИЯ: ПЯТЬ САМЫХ БЫСТРЫХ РЫНКОВ ТЯГОВЫХ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО СТРАНАМ, 2018-2025 гг. ПО СТРАНАМ, 2018-2025 (МЛН ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 20 ЭЛЕКТРОМОБИЛИ: ПЯТЬ САМЫХ БЫСТРЫХ РЫНКОВ ТЯГОВОГО ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ПО СТРАНАМ, 2018-2025 (МЛН ДОЛЛАРОВ США)
ТАБЛИЦА 21 ДРУГИЕ: ПЯТЬ САМЫХ КРУПНЕЙШИХ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ RKETS, ПО СТРАНАМ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 22 ДРУГИЕ: ПЯТЬ САМЫХ БЫСТРЫХ РЫНКОВ ТЯГОВЫХ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО СТРАНАМ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛ.
ТАБЛИЦА 24 СЕВЕРНАЯ АМЕРИКА: ОБЪЕМ РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ВИДАМ, 2018-2025 (МЛН ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 25 СЕВЕРНАЯ АМЕРИКА: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ, ПО МОЩНОСТИ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛ. РАЗМЕР РЫНКА, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 27 СЕВЕРНАЯ АМЕРИКА: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ, ПО СТРАНАМ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 28 США: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ МОТОРОВ, ПО ВИДУ, 20182020
ТАБЛИЦА 29 США: ОБЪЕМ РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО МОЩНОСТИ, 2018-2025 гг. (МЛН ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 30 США: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ США, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2018-2025 (МЛН ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 31 КАНАДА, РЫНОК ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯПО ВИДУ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 32 КАНАДА: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО МОЩНОСТИ, 2018-2025 (МЛН ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 33 КАНАДА: ОБЪЕМ РЫНКА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ПРИМЕНЕНИЯМ, 2018-2025
МИЛЛИОНОВ ДОЛЛАРОВ 34 МЕКСИКА: ОБЪЕМ РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ВИДАМ, 2018–2025 гг. (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 35 МЕКСИКА: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО МОЩНОСТИ, 2018–2025 гг. (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 36. 20182025 (МЛН ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 37 ЕВРОПА: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ВИДАМ, 20182025 (МЛН ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 38 ЕВРОПА: РАЗМЕР РЫНКА ЭЛЕКТРОТЯГОВОГО МОТОРА, ПО МОЩНОСТИ, 2018-2025 (МЛН. РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 40 ЕВРОПА: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ МОТОРОВ, ПО СТРАНАМ, 2018-2025 (МЛН ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 41 Великобритания: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ МОТОРОВ, МЛН. ) 9015 9 ТАБЛИЦА 42 ВЕЛИКОБРИТАНИЯ: ОБЪЕМ РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО МОЩНОСТИ, 2018–2025 гг. (МЛН ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 43 ВЕЛИКОБРИТАНИЯ: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ВЕЛИКОБРИТАНИИ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2018–2025 гг. ПО ВИДАМ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 45 ГЕРМАНИЯ: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ, ПО МОЩНОСТИ, 2018-2025 (МЛН ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 46 ГЕРМАНИЯ: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2018-2025
МЛН. ИТАЛИЯ: ОБЪЕМ РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ВИДАМ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 48 ИТАЛИЯ: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ, ПО МОЩНОСТИ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 49 ИТАЛИЯ: РЫНОК ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ 20182025 (МЛН ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 50 ФРАНЦИЯ: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ВИДАМ, 20182025 (МЛН ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 51 ФРАНЦИЯ: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ МОТОРОВ, ПО МОЩНОСТИ, 2018-2025 (МИЛЛИОН ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 52 ФРАНЦИЯ TRACTIO N РАЗМЕР РЫНКА МОТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2018–2025 гг. (МЛН ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 53 ОСТАЛЬНАЯ ЕВРОПА: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ МОТОРОВ, ПО ВИДАМ, 2018–2025 гг. (МЛН ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 54 ОСТАВШИЕСЯ ЕВРОПЫ: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВОГО МОТОРА , 2018-2025 (МЛН ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 55 ОСТАЛЬНАЯ ЕВРОПА: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2018-2025 гг. (МЛН ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 56 АЗИЯ: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ВИДАМ, 2018-2025 гг. Азиатско-Тихоокеанский регион: ОБЪЕМ РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО РЕЙТИНГАМ МОЩНОСТИ, 2018–2025 гг. (МЛН ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 58 АЗИЯ: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ 2018–2025 гг. СТРАНА, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 60 КИТАЙ: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ, ПО ВИДАМ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 61 КИТАЙ: РАЗМЕР РЫНКА ЭЛЕКТРОТЯГОВОГО МОТОРА, ПО МОЩНОСТИ, 2018-2025 ГОДЫ (МИЛЛИОН ДОЛЛАРОВ) 62 : ELEC ОБЪЕМ РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 63 ЯПОНИЯ: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ МОТОРОВ, ПО ВИДАМ, 2018-2025 (МЛН ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 64 ЯПОНИЯ: РАЗМЕР РЫНКА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПОКАЗАТЕЛИ 20182025 МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 65 ЯПОНИЯ: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2018-2025 (МЛН ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 66 ИНДИЯ: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ВИДУ, 2018-2025 (МИЛЛИОН ДОЛЛАРОВ) РАЗМЕР, ПО РЕЙТИНГУ МОЩНОСТИ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 68 ИНДИЯ: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 69 ЮЖНАЯ КОРЕЯ: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ВИДАМ, 2018-2025
ТАБЛИЦА 70 ЮЖНАЯ КОРЕЯ: ОБЪЕМ РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО РЕЙТИНГАМ МОЩНОСТИ, 2018–2025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 71 ЮЖНАЯ КОРЕЯ: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2018–2025 гг. (МЛН. Долл. США)РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ВИДУ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 73 РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО МОЩНОСТИ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 74 ОСТАВШИЕСЯ РЫНКА Азиатско-Тихоокеанского региона, РАЗМЕР ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 75 ЮЖНАЯ АМЕРИКА: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ, ПО ВИДАМ, 2018-2025 (МЛН ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 76 ЮЖНАЯ АМЕРИКА: РАЗМЕР РЫНКА ЭЛЕКТРОТЯГОВОГО МОТОРА, ПО МОЩНОСТИ НА 2018 ГОД
, МОЩНОСТЬ ПО РЕЙТИНГУ НА 2018 ГОД
ТАБЛИЦА 77 ЮЖНАЯ АМЕРИКА: ОБЪЕМ РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2018-2025 гг. (МЛН ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 78 ЮЖНАЯ АМЕРИКА: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО СТРАНАМ, 2018-2025 гг. (МЛН. Долл. США) ПО ВИДАМ, 2018-2025 (МЛН ДОЛЛАРОВ США)
ТАБЛИЦА 80 БРАЗИЛИЯ: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ, ПО МОЩНОСТИ, 2018-2025 (МЛН ДОЛЛАРОВ США)
ТАБЛИЦА 81 РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2018-2025 ГОДЫ
МЛН ДОЛЛ. BLE 82 ОСТАЛЬНАЯ АМЕРИКА: ОБЪЕМ РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ВИДАМ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ США)
ТАБЛИЦА 83 ОСТАЛЬНАЯ АМЕРИКА: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ, ПО МОЩНОСТИ, 2018–2025 гг. (СОБЫТИЕ 84 МИЛЛИОНОВ ДОЛЛАРОВ США)
АМЕРИКА: ОБЪЕМ РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2018–2025 гг. (МЛН ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 85 БЛИЖНИЙ ВОСТОК И АФРИКА: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ МОТОРОВ, ПО ВИДАМ, 2018–2025 гг. (МИЛЛИОН долл. США) РАЗМЕР, ПО МОЩНОСТИ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 87 БЛИЖНИЙ ВОСТОК И АФРИКА: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 88 БЛИЖНИЙ ВОСТОК И АФРИКА: РАЗМЕР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 20182025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 89 САУДОВСКАЯ АРАВИЯ: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ, ПО ВИДУ, 20182025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 90 САУДОВСКАЯ АРАВИЯ: РАЗМЕР РЫНКА ЭЛЕКТРОТЯГОВОГО МОТОРА, ПО МОЩНОСТИ, 2018-2025
МЛН. АРАБСКИЙ A: ОБЪЕМ РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 92 ОАЭ: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ВИДАМ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛ. США)
ТАБЛИЦА 93 ОАЭ: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ОБЪЕМЫ 20182025 (МЛН ДОЛЛАРОВ США)
ТАБЛИЦА 94 ОАЭ: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 20182025 (МИЛЛИОНЫ ДОЛЛАРОВ США)
ТАБЛИЦА 95 ЮЖНАЯ АФРИКА: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО ВИДАМ, 2018-2025 ГОДЫ (МЛН ДОЛЛАРОВ США)
ОБЪЕМ РЫНКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО РЕЙТИНГАМ МОЩНОСТИ, 2018-2025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 97 ЮЖНАЯ АФРИКА: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2018–2025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 98 ОСТАЛЬНЫЙ РЫНОК ЭЛЕКТРОМОНИИ: БЛИЖНИЙ ВОСТОК И АФРИКА. , ПО ВИДУ, 20182025 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 99 ОСТАЛЬНЫЙ БЛИЖНИЙ ВОСТОК И АФРИКА: РАЗМЕР РЫНКА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ, ПО МОЩНОСТИ, 2018–2025 (МЛН ДОЛЛАРОВ США)
ТАБЛИЦА 100 ОСТАЛЬНЫЙ БЛИЖНИЙ ВОСТОК И АФРИКА: ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТЯГОВЫЙ МОТОР ПО ПРИЛОЖЕНИЮ ИОН, 20182025 (МЛН ДОЛЛ. США)

ПЕРЕЧЕНЬ ФИГУР (47 ФИГУР)

РИСУНОК 1 РЫНОК ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ: ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ДИЗАЙН
РИСУНОК 2 ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ, РАССМАТРИВАЕМЫЕ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ОЦЕНКА СПРОСА НА РЫНКЕ ТЯГОВЫХ МОТОРОВ
РИС. : АНАЛИЗ ПРЕДЛОЖЕНИЙ
РИСУНОК 5 РЫНОК ТЯГОВОГО МОТОРА: ДЕЛИ НА РЫНКЕ КОМПАНИЙ
РИСУНОК 6 МЕТОДОЛОГИЯ ТРИАНГУЛЯЦИИ ДАННЫХ
РИСУНОК 7 ОЖИДАЕТСЯ, ЧТО СЕГМЕНТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА УДЕРЖИВАЕТ БОЛЬШУЮ ДОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЫНКА ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ 9015, С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ 909. РИСУНОК 8 ОЖИДАЕТСЯ, что СЕГМЕНТ НИЖЕ 200 кВт будет лидировать на рынке тяговых электродвигателей, по рейтингу мощности, в течение прогнозируемого периода
РИСУНОК 9 ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ сегмент, как ожидается, будет лидировать на рынке тяговых электродвигателей, согласно прогнозу
, согласно прогнозу
. В 2019 ГОДУ НА РЫНКЕ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДВИГАТЕЛЕЙ ДИНАМИИРУЕТСЯ ТИХИЙ РЕГИОН (ПО СТОИМОСТИ)
РИС.11. Ожидается, что RMANCE MOTORS, благоприятная государственная политика и субсидии будут стимулировать рынок тяговых электродвигателей, 2020-2025 гг. РЫНОК ТЯГОВЫХ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ПО МОЩНОСТИ, ДО 2025 ГОДА
РИСУНОК 14 ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ СЕГМЕНТ И КИТАЙ В 2019 ГОДУ НА РЫНКЕ ТЯГОВОГО ТЯГОВОГО МОТОРА В АЗИАТСКО-ТИХООКЕАНСКОМ РЕГИОНЕ
РИС.
РИСУНОК 16 РЫНОК ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ: ДРАЙВЕРЫ, ОГРАНИЧИТЕЛИ, ВОЗМОЖНОСТИ И ПРОБЛЕМЫ
РИСУНОК 17 ТЕНДЕНЦИЯ ЦЕН НА МЕДЬ (LME) (В ДОЛЛАРАХ НА МЕТРИЧЕСКУЮ ТОННУ), ЯНВАРЬ 2016, Октябрь 2019 г. РЫНОК ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ (СТОИМОСТЬ), ПО ВИДУ, 2019 г.
РИСУНОК 20 РЫНОК ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ (СТОИМОСТЬ), ПО МОЩНОСТИ, 2 019
РИСУНОК 21 РЫНОК ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ (СТОИМОСТЬ), ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2019
РИСУНОК 22 РЕГИОНАЛЬНЫЙ ОБЗОР: АЗИАТСКО-ТИХООКЕАНСКИЙ РЫНОК ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ОЖИДАЕМЫЙ, ВЫРАСТИТ НА САМОЙ ВЫСОКОЙ ЦЕНЫ (В ПРОГНОЗНОМ ПЕРИОДЕ ПРОИЗВОДСТВА РЫНКА 23159) ), ПО РЕГИОНАМ, 2019 г.
РИСУНОК 24 ЕВРОПА: РЕГИОНАЛЬНЫЙ ОБЗОР
РИСУНОК 25 АЗИАТСКИЙ ТИХООКЕАН: РЕГИОНАЛЬНЫЙ ОБЗОР
РИСУНОК 26 КЛЮЧЕВЫЕ СОБЫТИЯ НА РЫНКЕ ТЯГОВЫХ МОТОРОВ В 2015 ФЕВРАЛЬ 2020 ГОДА
РИСУНОК 27 РЫНОК ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ 2019
РИСУНОК 28 АНАЛИЗ РЫНКА, 2018
РИСУНОК 29 ABB: ИНФОРМАЦИЯ О КОМПАНИИ
РИСУНОК 30 ABB: SWOT-АНАЛИЗ
РИСУНОК 31 AMETEK: ОБЗОР КОМПАНИИ
РИСУНОК 32 AMETEK: SWOT-АНАЛИЗ РИСУНОК
РИСУНОК 34 SIEMENS: SIEMENS
SIEMENS: SIEMENS АНАЛИЗ
РИСУНОК 35 GE: ОБЗОР КОМПАНИИ
РИСУНОК 36 GE: SWOT-АНАЛИЗ
РИСУНОК 37 TOSHIBA: ОБЗОР КОМПАНИИ
РИСУНОК 38 TOSHIBA: SWOT-АНАЛИЗ
РИСУНОК 39 EATON: ИНФОРМАЦИЯ О КОМПАНИИ
РИСУНОК 40 MITSUBISHI ELECTRIC: ИНФОРМАЦИЯ О КОМПАНИИ
РИСУНОК 41 CG POWER И ПРОМЫШЛЕННЫЕ РЕШЕНИЯ: КОМПАНИЯ SNAPSHOT
РИСУНОК 42 KAWASAKI HEAVY INDUSTRIES: ИНФОРМАЦИЯ О КОМПАНИИ SNAPSHOT
РИСУНОК 45 РОБЕРТ БОШ: ИНФОРМАЦИЯ О КОМПАНИИ
РИСУНОК 46 NIDEC: КОМПАНИЯ SNAPSHOT
РИСУНОК 47 WEG: КОМПАНИЯ SNAPSHOT

Имитационная модель электровоза постоянного тока с коллекторными тяговыми двигателями

Магнитный поток, замыкаясь вдоль магнитной цепи, проходит через секции различных структур: многослойный сердечник из железа якоря, полюсный сердечник и твердый сердечник, это являющийся моторной рамой (ярмом).В последнем возникают вихревые токи, которые существенно влияют на электромагнитные процессы в переходных режимах. Согласно [5], влияние вихревых токов проявляется в проводимости электротехнической стали и геометрических размерах твердых частей магнитопровода, которые определяют проводимость вихретоковой цепи.

Рабочий магнитный поток главных полюсов можно найти из следующей системы уравнений:

$$ \ left. \ begin {gather} {{i} _ {{\ text {f}}}} {{w} _ {{\ text {f}}}} = {{g} _ {\ mu}} \ frac {{ d {{\ Phi} _ {1}}}} {{dt}} + 1.23 {{R} _ {\ mu}} {{\ Phi} _ {1}} + {{F} _ {{\ mu {\ text {f}}}}} (\ Phi) — {{R} _ {\ mu}} \ Phi; \\ {{i} _ {{\ text {f}}}} {{w} _ {{\ text {f}}}} = 0,477 {{g} _ {\ mu}} \ frac {{d ( \ Phi — {{\ Phi} _ {1}})}} {{dt}} \\ + \, \, 5.29 {{R} _ {\ mu}} (\ Phi — {{\ Phi} _ { 1}}) + {{F} _ {{\ mu {\ text {f}}}}} (\ Phi) — {{R} _ {\ mu}} \ Phi, \\ \ end {gather} \ справа \} $$

(18)

, где Φ, Φ ₁ и (Φ — Φ ₁) — рабочий магнитный поток, магнитный поток основной гармоники и магнитный поток высших гармоник; 1.23 R _μ и 5,29 R _μ — магнитные сопротивления основной волны и гармоник потока более высокого порядка; г _μ — проводимость вихретоковой цепи; и F _мкФ ([Φ) — обратная характеристика кривой намагничивания основных полюсов двигателя.

Электропроводность вихретоковой цепи определяется удельной электропроводностью γ материала корпуса двигателя и геометрическими размерами магнитной цепи:

$$ {{g} _ {\ mu}} = \ frac {{\ gamma {{h} _ {i}} {{l} _ {i}}}} {{16 {{a} _ {i}}}}, $$

(19)

, где γ — проводимость стали твердой рамы двигателя, а h _i, l _i и a _i — средняя толщина, половина длины средняя линия и осевой размер моторной рамы.

Чтобы завершить разработку имитационной модели тягового двигателя, приведем выражение для определения электромагнитного момента:

$$ {{M} _ {{{\ text {EM}}}}} = {{c} _ {E}} {{i} _ {a}} \ Phi. $$

(20)

Имитационная модель тягового двигателя построена на основе математической модели (формулы (1) — (20)) и является частью имитационной модели электровоза (рис. 4). Каждый из восьми агрегатов тяговых двигателей содержит две пары электрических выводов.(+ U _a, — U _a) — это цепь якоря, а (+ U _f, — U _f) цепь обмотки возбуждения. Каждый также содержит вход для сигнала скорости вращения вала двигателя ω и выходы переменных электромагнитного момента EMM и силы тока якоря i _a, а также другие, в зависимости от текущей задачи.В соответствии с принципиальной схемой (рис. 2) блоки тяговых электродвигателей подключаются попарно последовательно. Блоки шунтирующего сопротивления подключены параллельно обмоткам возбуждения для управления двигателями путем изменения тока возбуждения.

Рис. 4.

Имитационная модель локомотива.

Модели блоков пускового сопротивления, шунтирующих сопротивлений и тяговых двигателей с использованием ключей, имитирующих контакторы группового переключения и отдельные контакторы, объединены в принципиальную схему электровоза и подключены к модели контактной сети и тяговой подстанции.Блок «системы управления» моделирует контроллер драйвера и генерирует вектор состояния ключей силовой цепи в зависимости от положения контроллера.

Скорость вращения и крутящие моменты на валу тягового двигателя в моделях с колесным двигателем преобразуются в движущую силу и поступательную скорость колесной пары с учетом передаточного числа редуктора и диаметра колесной шины. В результате интеграция тяговых усилий отдельных колесных пар определяет тяговое усилие электровоза, которое с учетом известной массы электровоза, массы поезда и сил сопротивления движению делает его можно определить скорость поезда.

В качестве примера рассмотрим применение разработанной имитационной модели для анализа электромагнитных процессов в силовой цепи электровоза ВЛ10, предназначенного для работы с грузовыми поездами на железных дорогах дальнего следования 3000 В постоянного тока.

Основные технические данные электровоза ВЛ10У [2] следующие:

(А) Номинальное напряжение питания 3000 В.

(Б) Колесная формула 20-20-20-20.

(D) Часовая мощность 39 500 кгс.

(E) Часовая скорость 48,7 км / ч.

(F) Расчетная скорость 100 км / ч.

(G) Масса электровоза составляет две трети песка грузоподъемностью 200 т.

Технические характеристики электровоза предоставлены тяговыми дв. Двигателями ТЛ2К со следующими параметрами:

(A) Напряжение на клеммах 1500 В.

(B) Часовая мощность 670 кВт.

(D) Часовая скорость вращения составляет 790 об / мин.

(E) Количество полюсов — шесть.

(F) Эффективность за один час составляет 0,931.

Дополнительные данные можно получить из руководства по эксплуатации или рассчитать [4].

Что заставляет тепловоз работать? — Музей железных дорог Среднего континента

Зажигание дизельного топлива толкает поршни, подключенные к электрогенератору. Получающееся электричество приводит в действие двигатели, подключенные к колесам локомотива. «Дизельный» двигатель внутреннего сгорания использует тепло, выделяемое при сжатии воздуха во время восходящих циклов хода, для воспламенения топлива.Этот тип двигателя сконструировал изобретатель доктор Рудольф Дизель. Он был запатентован в 1892 году.

Дизельное топливо хранится в топливном баке и подается в двигатель электрическим топливным насосом. Дизельное топливо стало предпочтительным топливом для использования на железнодорожных локомотивах из-за его более низкой летучести, более низкой стоимости и общедоступности.
Дизельный двигатель (А) является основным компонентом дизель-электрического локомотива. Это двигатель внутреннего сгорания, состоящий из нескольких цилиндров, соединенных с общим коленчатым валом.Топливо воспламеняется от сильного сжатия, толкая поршень вниз. Движение поршня вращает коленчатый вал.
Дизельный двигатель подключен к главному генератору (B) , который преобразует механическую мощность двигателя в электрическую. Затем электричество распределяется на тяговые двигатели (C) по цепям, установленным различными компонентами распределительного устройства.
Поскольку он всегда вращается, независимо от того, движется ли локомотив или нет, выход главного генератора управляется током возбуждения, подаваемым на его обмотки.
Инженер контролирует мощность локомотива с помощью дроссельной заслонки с электрическим управлением. Когда он открывается, в цилиндры двигателя впрыскивается больше топлива, что увеличивает его механическую мощность. Возбуждение основного генератора увеличивается, увеличивая его электрическую мощность.
Каждый тяговый двигатель (C) напрямую связан с парой ведущих колес. Использование электричества в качестве «трансмиссии» для локомотива намного надежнее, чем использование механической трансмиссии и сцепления.Пуск тяжелого поезда с полной остановки быстро сожжет сцепление.

В чем разница между электровозом и тепловозом?

Что такое электровоз?

Электровоз — это двигатель, который приводится в действие электричеством по воздушным линиям, третьему рельсу или бортовому накопителю энергии. Этот накопитель энергии может быть в виде батареи или даже, по мере развития технологий, суперконденсатора.

Электровозы имеют большую эффективность по сравнению с другими типами локомотивов; часто выше 90%!

Какие части у электровоза?

Пантограф — Эти элементы устанавливаются на крыше локомотива для сбора энергии с натяжного троса.
Автоматический выключатель — Автоматический выключатель изолирует источник питания для обслуживания или в случае возникновения проблемы.
Компрессор — Компрессор очень важен и управляет воздушной или вакуумной тормозной системой, а также дополнительными принадлежностями в двигателе.
Вентиляторы охлаждения — Эта система управления воздухом помогает поддерживать охлаждение тиристоров и электроэнергетических систем и регулировать их до нужной температуры. Вентиляторы питаются от вспомогательного инвертора.
Моторные нагнетатели — Эти нагнетатели помогают охлаждать тяговые двигатели и поддерживать разумный уровень в течение длительного времени.
Батарея — Помогает запускать и подает питание на важные цепи, такие как аварийное освещение. Батарея обычно подключается к цепи питания постоянного тока.
Выпрямитель — это преобразователь, используемый для преобразования переменного тока в постоянный.
Инвертор — Это электронное силовое устройство помогает преобразовать переменный ток в постоянный.
Трансформатор — это набор обмоток с магнитным сердечником, используемый для регулировки уровней напряжения вверх и вниз.
Щетка для осей — Цепь электропитания замыкается подстанцией при наличии электропитания. Затем ток, собранный с третьего рельса или воздушной линии, возвращается щеткой оси, а также ходовым рельсом.
Трехфазные двигатели переменного тока — В этом современном тяговом двигателе, используемом на железных дорогах постоянного и переменного тока, используется трехфазный источник переменного тока.
Преобразователь постоянного тока в постоянный — это общий термин для любой твердотельной электронной системы, которая преобразует переменный ток в постоянный или наоборот.

Дополнительные детали, которые могут быть на электровозе

Изоляторы — Изоляторы важны, потому что они защищают заплечик из ковкого чугуна от повреждений при прямом контакте с рельсом. Вы можете найти эти предметы между направляющими и подошвой.
Бамперы — Эти элементы помогают предотвратить прохождение железнодорожных вагонов и локомотивов за конец физического участка пути.
Грузовики — Грузовики являются самыми тяжелыми частями локомотива и играют важную роль.Грузовики поддерживают локомотив, а также обеспечивают торможение, подвеску и движение.
Устройство сцепления — Устройство в передней и задней части локомотива для соединения локомотивов и железнодорожных вагонов.
Столбы тележки — Полюса представляют собой токоприемники, передающие электричество от контактного провода к управляющим и тяговым электродвигателям.

Что такое тепловоз-электровоз?

Локомотивы, в состав которых входят бортовые тягачи, известны как дизель-электрические локомотивы (когда они приводятся в действие дизельными двигателями) или газотурбинные электровозы (когда используются турбины).Хотя газотурбинные двигатели легче при том же количестве производимой мощности, они требуют более специализированного обслуживания, чем традиционный двух- или четырехтактный дизельный двигатель.

Дизель-электрический локомотив оснащен дизельным двигателем, который вращает генератор (постоянного тока) или генератора переменного тока (переменного тока) для выработки электричества. Затем это электричество приводит в действие тяжелые электродвигатели, которые двигают поезд вперед. У дизель-электровоза отсутствует механическая связь тягача с осями.

Электродвигатели

постоянного тока дешевле в изготовлении, но имеют ограниченную продолжительность перегрузки до того, как произойдет повреждение.Электродвигатели переменного тока более дороги в изготовлении, но имеют то преимущество, что они потребляют столько энергии, сколько может генерировать двигатель — сильно загруженный угольный поезд может подавать электричество в свои двигатели переменного тока, не опасаясь перегрева.

Одно из самых больших преимуществ электрической и дизель-электрической силовой установки состоит в том, что выходная мощность локомотива не зависит от его скорости, что позволяет ему использовать полную мощность при полной остановке. С другой стороны, паровоз вырабатывает наименьшее количество полезной мощности при остановке и достигает максимальной мощности, которая определяется размером водителя, давлением в котле и настройками клапана, которые нельзя изменить.

Существует три основных типа дизель-электрической трансмиссии, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

DC — DC (генератор постоянного тока для тяговых двигателей постоянного тока
AC — DC (выпрямленный выход генератора переменного тока для питания двигателей постоянного тока)
AC — DC — AC (выход генератора переменного тока выпрямляется на постоянный ток, а затем инвертируется в трехфазный переменный ток для тяговых двигателей)

DC — Эта конструкция включает генератор, который питает тяговые двигатели постоянного тока через систему контроля сопротивления.

AC-DC — В этой конструкции есть генератор переменного тока, который вырабатывает переменный ток, который выпрямляется в постоянный, а затем передается на тяговые двигатели постоянного тока

AC-DC-AC — В этой современной конструкции с питанием тяговых двигателей трехфазного переменного тока выход генератора переменного тока выпрямляется в постоянный, а затем преобразуется в переменный. Эта система может быть немного более сложной, чем другие, хотя это дает больше преимуществ.

Какие части у дизель-электрического локомотива?

Радиатор — Радиатор распределяет воду вокруг блока цилиндров, помогая регулировать температуру и повышать эффективность.
Вентилятор радиатора — Вода охлаждается, проходя через радиатор, который нагнетается вентилятором, приводимым в действие дизельным двигателем.
Турбокомпрессор — Турбонаддув используется для увеличения количества нагнетаемого воздуха в цилиндры. Турбокомпрессор приводится в движение выхлопными газами двигателя. Этот процесс позволяет увеличить мощность двигателя на 50% без увеличения затрат на топливо.
Главный генератор переменного тока — Главный генератор важен, потому что он обеспечивает мощность, которая приводит в движение поезд.Вырабатывая электричество переменного тока, энергия используется для тяговых двигателей грузовиков.
Вспомогательный генератор переменного тока — Электропитание переменного тока использовалось для обеспечения освещения, кондиционирования, обогрева и других функций в поезде через вспомогательную линию электропередачи.
Дизельный двигатель — Дизельный двигатель является основным источником энергии для локомотива и включает в себя большой блок цилиндров, расположенный по прямой линии или V. Это источник питания для генератора переменного тока, который помогает вырабатывать электрическую энергию, необходимую для привода локомотива.
Воздухозаборники — Воздухозаборники отвечают за охлаждение двигателя локомотива с использованием воздуха извне двигателя, а затем фильтруют воздух, удаляя пыль и другие загрязнения. Поток свежего воздуха регулируется как внутренней, так и внешней температурой.
Выпрямители / инверторы — Выпрямитель — это преобразователь, используемый для преобразования переменного тока в постоянный. Инвертор — это электронное силовое устройство, помогающее преобразовать переменный ток в постоянный.
Электронные органы управления — Обычно собираются в кабине для облегчения доступа, электронные органы управления используются для включения системы управления техническим обслуживанием, которую можно использовать для загрузки данных в портативный компьютер.
Стенд управления — Стенд управления является основным интерфейсом человек-машина. Он известен как пульт управления в Великобритании.
Аккумуляторы — Обеспечивают электроэнергией органы управления и освещение, когда двигатель и генератор не работают.
Тяговый двигатель — Тяговые двигатели используются на осях в качестве главной передачи.
Воздуходувка двигателя — Установленная внутри корпуса локомотива, воздуходувка подает воздух, который обдувается тяговыми двигателями, чтобы охладить их во время интенсивной работы.Выход вентилятора подключен ко всем двигателям через гибкий воздуховод, и он также охлаждает генераторы переменного тока.
Топливный бак — Топливный бак, обычно под рамой локомотива, вмещает топливо для локомотива, обычно емкостью от одной до трех тысяч галлонов или более, в зависимости от опций. Кроме того, на локомотиве часто бывает охлаждающая вода и смазочное масло.
Приводной вал — Основная мощность передается через приводной вал на генераторы переменного тока на одном конце, в то время как компрессор находится на противоположном конце.
Коробка передач — Радиатор и его охлаждающий вентилятор часто расположены на крыше локомотива. Таким образом, привод к вентилятору осуществляется через коробку передач для изменения направления привода вверх.
Воздушный компрессор — Воздушный компрессор постоянно обеспечивает сжатым воздухом локомотив и тормоза поезда.
Воздушные резервуары — Воздушные резервуары необходимы для торможения поезда и других функций локомотива и часто расположены рядом с топливным баком под рамой локомотива.
Рама тележки — Тележки поддерживают локомотив, а также обеспечивают торможение, подвеску и движение.
Sandbox — Песок всегда берут с собой на борт на случай плохих условий перил.

Чем отличается дизель-электрический локомотив от электровоза?

Электрический	Дизель-Электрический
Работает от электричества, передаваемого по проводам или рельсам от стационарной силовой установки.	Автономное производство электроэнергии без необходимости использования проводов передачи или дорогостоящих систем третьего рельса.
Пантографы на крыше локомотива собирают энергию от воздушных линий, или специальные башмаки собирают ток с третьего рельса.	В обычных дизель-электрических локомотивах используется двух- или четырехтактный двигатель, работающий на дизельном топливе. Газовые турбины могут использовать жидкое топливо для нагрева воды и создания пара для питания турбины.
Емкость для огромной выходной мощности, обычно ограниченная количеством доступной электроэнергии и вероятностью расплавления двигателей.	Выходная мощность ограничена размером дизельного двигателя, что требует баланса между высокой мощностью и надежностью.
Способен к кратковременным всплескам высокого ускорения, идеально подходит для пригородных перевозок.	Без тросов или третьего рельса у дизель-электрического локомотива больше свободы передвижения и меньше риск прерывания работы из-за суровых погодных условий.
Загрязнение из одного источника позволяет упростить реализацию мероприятий по сокращению выбросов, не требуя капитального ремонта подвижного состава.	Каждый локомотив производит загрязнение, требуя дорогостоящего капитального ремонта и даже модернизации двигателя, чтобы соответствовать более строгим стандартам выбросов.

Электрические и дизель-электрические локомотивы состоят из множества различных частей и компонентов. У использования обоих двигателей есть свои преимущества и недостатки, хотя в целом эти двигатели являются более современными и имеют больше преимуществ, чем использование парового двигателя. Независимо от того, какой локомотив вы выберете, убедитесь, что вы готовы!

Есть вопросы или предложения? Дайте нам знать! Электронная почта dabram @ trainz.com.

Локомотив

— IRG Power Systems

IRG Power Systems поставляет все новые и восстановленные запасные части и компоненты для локомотивов, которые необходимы железным дорогам и мастерским для ремонта и технического обслуживания локомотивов GE, EMD и Alco.

IRG Power Systems специализируется на обслуживании промышленных локомотивов на шахтах, сталелитейных заводах, нефтеперерабатывающих заводах и электростанциях. Мы понимаем оперативность, необходимую для того, чтобы ваши локомотивы оставались в рабочем состоянии.Мы обычно сотрудничаем с мастерскими по ремонту электрооборудования, чтобы обслуживать операторов промышленных локомотивов, которым требуется помощь в обслуживании тяговых двигателей, генераторов переменного тока, генераторов и электрических систем локомотивов.

В течение многих лет наша компания была как поставщиками, так и клиентами основных производителей локомотивов, включая Electro-Motive Diesel Inc. (EMD), Wabtec-General Electric Transportation (GE), ABB, Siemens и Alstom.

При необходимости мы можем поставить запасные части для изделий Electro-Motive Diesel собственного производства., Локомотивы General Electric и Alco.

Поскольку многие запасные части для локомотивов больше не доступны или устарели и / или не используются OEM, IRG Power Systems может предоставить производственные услуги, включая обратный инжиниринг, чтобы помочь владельцу локомотива решить свои проблемы с запасными частями.

IRG Power Systems также разработала возможность поставки восстановленных компонентов UX / Outright и Rebuilt & Return для ремонта и обслуживания локомотивов из сертифицированных / квалифицированных мастерских, предлагающих до 24 месяцев гарантии на отремонтированные детали и гарантируя беспроблемную работу.

Комплектная программа

IRG Power Systems выходит за рамки простого снабжения запасными частями и расходными материалами. Опыт IRG Power Systems в области поставки компонентов локомотивов был сосредоточен на предоставлении нашим клиентам полных комплектов запасных частей в форме «комплектов» для их ремонта. Наша программа комплектации началась с производства полных комплектов изоляционных материалов для перемотки тяговых двигателей. IRG Power Systems поставила полные комплекты запасных частей для изоляции для перемотки тягового двигателя на предприятие General Electric в Сент-Луисе.

То же самое применимо к конкретным проектам, таким как восстановление двигателя или любое другое приложение, которое может потребовать большого ассортимента связанных деталей для ремонта. IRG Power Systems может собрать полный комплект деталей, необходимых для любого ремонта. Сегодня наша программа комплектации расширилась и теперь включает не только компоненты изоляции тяговых двигателей, но и широкий спектр электрических и механических компонентов для ремонта локомотивов.

Комплекты запасных частей для локомотивов IRG Power Systems собраны с особым вниманием к деталям, что позволяет нашим клиентам получать все необходимые запасные части из одного источника, зная, что одна компания может предоставить комплексное решение для своевременной поставки качественных компонентов.

Что можно сделать, если номер детали неизвестен?

IRG Power Systems может определить номер детали по образцу. Во многих случаях мы также можем предоставить некоторые детали и сборочные чертежи на основе обратного проектирования для деталей, которые больше не поддерживаются OEM.

Отбор деталей, которые мы поставляем

Коробки передач тягового двигателя	Опорные подшипники тягового двигателя
Пылезащитные кожухи оси тягового двигателя	Комплекты изоляции тягового двигателя
Комплекты изоляции генератора	Хомуты полюса генератора
Комплекты изоляции генератора	Резисторы динамического торможения
Коробчатые сетчатые резисторы (Electro-Motive Diesel, Inc.style)	Радиальные сеточные резисторы (стиль Electro-Motive Diesel, Inc.)
Сеточные резисторы Dash 7 (стиль GE)	Сеточные резисторы Dash 8 (стиль GE)
Угольные щетки	Клапаны двигателя
Автоматические выключатели	Фильтры
Контакторы, контакты и комплекты	Электрические переключатели
Кабели, провода и провода для локомотивов	Демпферы
Тормозные колодки и детали пневматической тормозной системы	Коммутаторы
Тиристоры, тиристоры и выпрямители	Пружины
Шестерни и шестерни	Щеткодержатели
Поршни и поршневые кольца	Блоки питания
Головки цилиндров и гильзы цилиндров	Коленчатые и распределительные валы
Шатуны и пальцы	Предохранители и коммутационное устройство
Масляные радиаторы и радиаторы	Топливные форсунки и детали
Прокладки и уплотнения	Подшипники и корпуса подшипников
Шланги и муфты	Фара и лампы накаливания
Клапаны, направляющие и вставки	Турбокомпрессоры и запчасти

Если вы можете предоставить нам номер детали, фактическую деталь или чертеж и количество, мы можем предоставить полное предложение, включая срок поставки и цены.

ООО «Центр Грузовой Техники»