Рис. 2. Тяговый электродвигатель ЭД-118А:
1 — передний подшипниковый щит; 2 — коллекторная пластина; 3 — нажимной конус; 4 — щеткодержатель со щетками; 5 — остов; 6 — корпус коллектора; 7 — передняя нажимная шайба; 8 — обмотка якоря; 9 — сердечник якоря; 10 — сердечник и катушка возбуждения главного корпуса; 11 — защитный козырек; 12 —задний подшипниковый щит; 13 —задняя нажимная шайба; 14 — вал якоря; 15 — моторно-осевой подшипник; 16 — крышка моторно-осевого подшипника; 17 — добавочный полюс
Магнитная система двигателя ЭД-118А включает в себя остов 5, главные 10 и добавочные 17 полюса с обмотками.
Якорь двигателя состоит из сердечника 9, вала 14, обмотки 8 и коллектора 6. Сердечник
-
якоря для уменьшения действия вихревых токов набран из тонких листов (толщиной 0,5 мм) электротехнической стали, покрытых лаком. Вал 14 якоря опирается на два роликовых подшипника, запрессованных в ступицы переднего 1 и заднего 12 подшипниковых щитов. На один конец вала 14, который выведен из остова 5, со стороны подшипникового щита 12 напрессована шестерня тягового редуктора (на рис. 2 не показана).
Обмотка якоря 8 состоит из изолированных витков медного провода. Выводы петлевой обмотки якоря впаяны в петушки коллекторных пластин 2.
Двигатель ЭД-118А оборудован четырьмя щеткодержателями 4, в каждом из которых размещены три разрезных щетки.
Свойства и характеристики ТЭД постоянного тока. Свойства и характеристики электродвигателей постоянного тока определяются, преимущественно, способом включения обмотки возбуждения по отношению к обмотке якоря.
В технике и на локомотивах нашли применение электродвигатели постоянного тока со следующими системами возбуждения:
последовательным возбуждением;
Рис. 5. Схема регулирования магнитного потока тягового электродвигателя тепловоза шунтированием обмотки возбуждения
напряжение Ur. Таким образом, изменение скорости движения тепловоза с электрической передачей автоматически приводит к регулированию напряжения Ur и итэд.
Напряжение тягового генератора Ur также можно регулировать изменением частоты вращения коленчатого вала дизеля тепловоза:
Ur = Ег = Се-пе-Ф, где пе — частота вращения вала дизеля, об/мин.
Изменяя положение рукоятки контроллера машиниста и тем самым регулируя частоту вращения коленчатого вала дизеля пе, машинист обеспечивает ступенчатое изменение величины Ur. Этим способом обычно пользуются в период трогания с места и разгона тепловоза с электрической передачей.
Способ регулирования магнитного потока ТЭД. Этот способ регулирования скорости движения тепловозов оказался самым простым и экономичным, поэтому и получил широкое применение на локомотивах с электрическим приводом колесных пар. На локомотивах применяют так называемую систему ступенчатого изменения величины магнитного потока Ф возбуждения ТЭД. Существующие методы позволяют лишь уменьшать величину Ф, тем самым снижать максимальное напряжение тягового генератора, от которого зависят его вес и габаритные размеры.
На тепловозах регулирование магнитного потока ТЭД осуществляют шунтированием его обмотки возбуждения. Параллельно последовательно включенной обмотке возбуждения К-КК тягового электродвигателя ТЭД (рис. 5) подключают несколько (на тепловозах два) резисторов Рш-|, РШ2- При включении контактора LU1 часть тока якоря двигателя 1тэд отводится от обмотки возбуждения в цепь, образуемую резистором Rmi- Магнитный поток полюсов тягового двигателя уменьшается. Включение с помощью контактора LU2 второго резистора РШ2 (второй ступени ослабления) еще больше уменьшит магнитный поток. На тепловозах ограничиваются двумя ступенями ослабления магнитного потока. Коэффициент ослабления магнитного потока а одной ступени регулирования: а = Rm/(Rm + Rb).
где Рш — сопротивление обмотки возбуждения якоря двигателя, Ом;
RB — сопротивление шунтирующего резистора, Ом.
Обычно для тепловозных электрических передач коэффициент ослабления магнитного потока первой ступени равен си > 0,6, второй — (Х2 > 0,3. Соответственно, при полном магнитном поле (ПП) величина коэффициента а равна единице.
На рис. 3 приведены электромеханические характеристики тепловозного двигателя для полного поля (ПП) и двух ступеней ослабления магнитного потока возбуждения (ОП1 и ОП2).
Таким образом, применение на тепловозах двухступенчатой системы ослабления магнитного потока возбуждения ТЭД позволяет троекратно использовать внешнюю характеристику тягового генератора при тяговом режиме его работы и обеспечивает полное использование мощности дизеля во всем скоростном диапазоне работы локомотива.
О том, как передается вращающий момент от вала якоря ТЭД на ось колесной пары и как устроена экипажная часть тепловозов мы познакомимся в следующей статье.
-
C. РУДНЕВ,
профессор МИИТ
а
НЕКОТОРЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБУЧЕНИЮ НА ТРЕНАЖЕРАХ
(Окончание. Начало см. «Локомотив» № 6, 2007 г.)
-
Какое время требуется для зарядки тормозной магистрали сжатым воздухом, если локомотив прицеплен к составу поезда с незаряженной тормозной магистралью?
-
мин.
-
мин.
Не менее 15 мин по достижении плотности тормозной магистрали, установленной Инструкцией по автотормозам № ЦТ-ЦВ-ЦЛ-ВНИИЖТ/277 для конкретной составности поезда.
Необходимо показать на тренажере, как ведут себя кран машиниста № 394 и манометр тормозной магистрали при зарядке короткосоставного поезда.
-
Для чего перед открытием кранов тормозной магистрали между локомотивом и первым вагоном поезда с незаряженной тормозной магистралью надо понизить давление в тормозной магистрали на 1,5 кгс/см2 и после открытия кранов завысить его до 6,5 кгс/см2?
Для обеспечения управляемости автотормозами поезда.
Для сокращения времени зарядки поезда сжатым воздухом.
-
Почему выполняют полное опробование тормозов перед отправлением на станциях формирования грузовых поездов с вручением машинисту справки формы ВУ-45?
Окончательно проверяют правильность и целостность тормозной магистрали состава поезда, а также срабатывание воздухораспределителей на торможение и отпуск, о чем машинист уведомляется вручением справки ВУ-45.
Вручение машинисту справки ВУ-45 является итогом работы по приведению в соответствие с требованиями ПТЭ всех вагонов и состава поезда в целом в вопросах безопасного передвижения по путям железных дорог России.
Полное опробование тормозов и вручение машинисту справки ВУ-45 является свидетельством машинисту о том, что тормоза в поезде подготовлены и проверены.
-
Для каких целей установлен порядок проверки плотности тормозной магистрали поезда перед выполнением полного опробования автотормозов и при проверке до отправления после длительных стоянок на промежуточных станциях?
Для контроля соответствия с требованиями Инструкции по автотормозам № ЦТ- ЦВ-ЦЛ-ВНИИЖТ/277 и определения конкретной составности поезда.
Для проведения контрольной проверки действия тормозов в пути следования и на конечных станциях.
Для возможности сравнения и контроля целостности тормозной магистрали состава поезда при возникновении в пути следования нестандартных ситуаций (саморасцеп, длительное отсутствие напряжения в контактной сети, перекрытие концевых кранов) и принятия обоснованных оперативных мер.
-
Почему Инструкция по автотормозам № ЦТ-ЦВ-ЦЛ-ВНИИЖТ/277 п. 9.2.4 при выполнении полного опробования автотормозов устанавливает порядок отпуска автотормозов II положением ручки крана машиниста № 394, и только в длинносоставных поездах этот порядок изменен?
Для какой цели в грузовом поезде установлен порядок проверки плотности тормозной магистрали после ступени торможения в IV положении ручки крана машиниста?
Чтобы практически выявить возможное срабатывание воздухораспределителей у отдельных вагонов только на дополнительную разрядку. Инструкцией по тормозам № ЦТ-ЦВ- ЦЛ-ВНИИЖТ/277 п. 9.2.4. установлен порядок проверки плотности тормозной магистрали после ступени торможения при IV положении крана машиниста № 394. В нормально подготовленном поезде плотность тормозной магистрали, проверяемая при IV положении ручки крана машиниста № 394 должна быть на несколько секунд больше по времени, чем проверяемая при II положении, так как проверяется при уменьшенном давлении (на величину разрядки тормозной магистрали ступенью торможения) и отсоединенных воздухораспределителями возможных утечках в запасных резервуарах.
Порядок проверки плотности тормозной магистрали после ступени торможения в IV положении ручки крана машиниста установлен для выявления перекрытия встречного концевого крана или ледяной пробки в тормозной магистрали поезда.
-
Что должно привлечь внимание машиниста при проверке справки ВУ-45 и натурного листа в грузовом длинносоставном поезде?
Соответствие веса поезда и количества осей.
Распределение груженых и порожних вагонов по всему составу.
Наличие в составе 8-осных вагонов и самоходного подвижного состава.
При пересылке локомотивов в холодном состоянии — наличие проводников.
Наличие подвижного состава с выключенными автотормозами.
-
Что должен проверить машинист, получив документы на вагоны прицепленного поезда?
Машинист должен проверить соответствие данных, указанных в маршрутном листе и маршруте машиниста.
Машинист должен убедиться в том, что документы опечатаны по стандартному образцу и номера хвостового и головного вагонов, указанные на приклеенном трафарете, также указаны в натурном листе.
-
Что должен проверить машинист, получив справку ВУ-45 об обеспеченности поезда тормозами?
Машинист должен убедиться в соответствии номера хвостового вагона, отмеченного в справке ВУ-45 с номером, указанном в натурном листе, выданном с документами на поезд.
-
Для какой цели непосредственно перед отправлением с грузовым поездом после выполнения обязательного регламента «Минута готовности» машинист должен на 2 — 3 с кратковременно перевести ручку крана машиниста № 394 в первое положение?
Для убеждения в работоспособности крана машиниста.
Для контроля с целью исключения возможности отправления, особенно с промежуточной станции, с перекрытыми кранами тормозной магистрали между локомотивом и первым вагоном, а также в головной части поезда со станции отправления.
Для проверки плотности трубопроводов тормозной магистрали поезда.
К кратковременному толчку ручки крана машиниста в программе на тренажере необходимо предусмотреть возможность показания стрелки манометра тормозной магистрали, указывающей на укороченную магистраль и шум сброса воздуха после перевода ручки крана машиниста из I во
-
положение по сравнению с длинносоставным поездом.
Успешное подтверждение наличия осознанных навыков, выявленных с помощью тренажера, на стоянке позволяет перейти к выработке приемов управления поездом в движении.
ПРИВЕДЕНИЕ ПОЕЗДА В ДВИЖЕНИЕ
Здесь предлагается превратить поездку на тренажере по участку протяженностью 50 — 100 км в цепь событий, распределенных равномерно в определенной последовательности, которые, вместе взятые, практически никогда в жизни не произойдут, но к конкретным, отдельно происходящим случаям, подготовят обучаемого.
Для предоставления возможности обучаемому самостоятельно проанализировать свою работу на тренажере в программе надо предусмотреть варианты правильных действий (эталон действий). Для сравнения своих действий обучаемый может получить распечатку недостатков по принципу расшифровки скоростемерных лент.
Приведению поезда в движение с места всегда должна предшествовать подготовка, зависящая от сложности условий трогания. Мощь современных электровозов позволяет обеспечить плавное трога- ние с места, а не рывком, как это применялось при сравнительно маломощных электровозах, например, ВЛ22М. Вот некоторые характерные нарушения, оставшиеся в наследство от тех времен.
После нескольких неудачных попыток привести поезд в движение обеспечивая плавность и теряя надежду (происходит, как правило, на подъеме), машинист, сжав поезд, не дождавшись остановки вагонов от толчка движущихся в обратном направлении, переводит реверсивную рукоятку в положение «Вперед». В результате взаимодействия двух примерно одинаковых половин масс одного поезда, движущихся в противоположных направлениях, происходит либо обрыв, либо мощнейший рывок. То же самое возникает, если после сжатия на нулевом профиле резко увеличить силу тяги, особенно не дождавшись отпуска тормозов хвостовых вагонов при их замедленном отпуске.
Этому неудачному троганию предшествуют ошибки, допущенные при следовании на остановку. Перед остановкой на подъеме рекомендуется сжать поезд локомотивным тормозом с давлением в тормозных цилиндрах 1,5 кгс/см2. Непосредственно перед остановкой под колесные пары надо подсыпать песок, не злоупотребляя, так как он впоследствии при трогании поезда с места создаст дополнительное сопротивление. Остановку сжатого поезда необходимо выполнить применением автоматических тормозов. Автоматические тормоза по возможности отпускают непосредственно перед троганьем с места. Осмотрщики вагонов в справке ВУ-45 указывают время полного отпуска хвостовых вагонов.
После отпуска автотормозов и перевода ручки крана машиниста № 394 из первого во второе положение и выждав ровно половину указанного в справке ВУ-45 времени, поезд приводят в движение следующим образом. Включив тягу, т.е. дав первую позицию и почувствовав, что выбраны зазоры между автосцепками локомотива и первого вагона, с интервалом в
-
с надо включить вторую и третью позиции. На расстоянии в 3 — 4 м выбираются зазоры примерно половины состава. Хвостовая часть поезда еще стоит на месте, а головная уже движется вперед и в приведении с места хвостовой части работает вместе с локомотивом.
Все большее количество стронутых с места вагонов затрудняют движение, спиной чувствуется замедление. Подсыпая песок короткими порциями для исключения срыва в ответственный момент на бок- сование, почувствовав замедление (локомотив почти останавливается), последовательно включают позиции, увеличивая силу тока (никак не раньше во избежание рывка) к максимально допустимым по условиям трогания величинам (на электровозах постоянного тока это 600 — 650 А).
Почувствовав равномерное ускорение движения по возрастающей скорости и снижающемуся току на амперметрах при условии отсутствия срабатывания реле боксования (характерного визга боксующих колесных пар), интенсивность подачй песка можно минимизировать. При этом надо помнить, что песок, обеспечивая благоприятные условия для трогания, увеличивает в 1,5 — 2 раза сопротивление движению поезда.
Казалось бы, мы вступаем в противоречие сами с собой, рекомендуя в одном случае дождаться полного отпуска хвостовой части поезда, а в другом советуем трогаться с еще не полностью отпустившими тормозами. Объясняется это так. У поезда с неполностью отпущенными тормозами в его хвостовой части мы приводим в движение постепенно по одному стоящему на месте вагону, выбирая зазоры автосцепок грамотно сжатого состава. При этом энергия пришедшего в движение каждого последующего вагона присоединяется к энергии предыдущих.
При полностью отпустивших автотормозах хвостовой части поезда мы вынуждены приложить усилие для одновременного приведения в движение всех вагонов хвостовой части, увеличивая величину силы тока тяги до предельных значений. При максимальных токах почти всегда неизбежен срыв на боксование хотя бы одной из колесных пар. Так как срыв на боксование происходит на одном месте и при предельных величинах токов тяги, то мгновенно боксующая колесная пара развивает большую частоту оборотов, по инерции продолжает вращаться и после отключения тяги. Подаваемый под колесные пары песок в этом случае только способствует увеличению пропила рельсов.
Большие величины токов при трогании поезда с места на реостатных позициях сильно разогревают пусковые резисторы. Это может стать причиной расплавления хлорвиниловых трубок, расположенных на крыше электровозов непосредственно над шахтами пусковых сопротивлений и подводящих воздух к цилиндрам токоприемников. Во избежание подобного повреждения рекомендуем трогать тяжеловесный поезд с места с вентиляторами, включенными на высокую скорость.
Дальнейший разгон осуществляется с использованием перед переходом на более высокое соединение тяговых двигателей всех ступеней ослабления поля. При этом надо помнить, что наибольшая экономичность достигается при максимальном коэффициенте полезного действия. Для электровозов постоянного тока он соответствует 450 — 500 А.
А как поступать, если из-за ошибок с первого раза на подъеме тяжеловесный поезд сдвинуть не удалось? Причиной не трогания поезда с места в этом случае является опасение либо пережога контактного провода, либо срыва колесных пар электровоза на боксование и последующего пропила рельсов.
Повторить попытку трогания необходимо следующим образом. Установив реверсивную рукоятку КМЭ в положение «Назад», дать несколько позиций, как описано выше. Нажав на кнопку «Подача песка» и проследовав 5 — 10 м, надо применить ступень торможения автоматическими тормозами. После отпуска автотормозов надо выждать половину времени, указанного на отпуск тормозов хвостовых вагонов в справке ВУ-45. Повторное трогание будет осуществляться при вентиляторах, включенных на высокую скорость, и подсыпании на рельсы песка, исключающего боксование колесных пар.
К тому времени как будет приведена в движение и растянута головная часть поезда, у хвостовой части тормоза отпустят, но скатиться назад вагоны не успеют. Почувствовав замедление, надо обеспечить необходимый для трогания прирост тока. Всегда за секунду перед включением прироста тока необходимо подсыпать песок, что предотвратит срыв на боксование по причине резкого увеличения вращающего момента и недостаточного сцепления колесной пары с рельсами.
Для создания усложненных условий трогания с места необходимо, чтобы боксование колесных пар происходило при токе не более 400 — 450 А (на тренажерах переменного тока 500 — 600 А), иначе даже на тренажерах машинист не сможет прочувствовать, что происходит с тягой при боксующем электровозе. Автоматическая и принудительная подача песка, уменьшение силы тяги контроллером машиниста позволяют предотвратить боксование с последующим его началом при увеличении силы тока выше указанных пределов.
Достарыңызбен бөлісу: |