Вентилятор охлаждения тягового преобразователя

Система охлаждения (рисунок 4.34) включает вентилятор с трехфазным электродвигателем и воздушно-водяным теплообменником. Она используется для охлаждения воздуха вокруг преобразователя. Вентилятор обеспечивает циркуляцию воздуха в преобразователе, предотвращая образование локальных участков местного перегрева. Кроме того, циркуляция воздуха улучшает диссипацию тепла через поверхность аппаратурного шкафа.

 

 

(вид сзади) (вид спереди)

Рисунок 4.34 – Вентилятор охлаждения тягового преобразователя

1- воздушно-водяной теплообменник; 2– вентилятор; 3– электродвигатель.

Система охлаждения имеет два встроенных резистивных датчика для измерения температуры воздуха и воды. Подсоединения для водной магистрали оснащены быстроразъемными сцепками, аналогичные предусмотрены у фазовых модулей на биполярных транзисторах с изолированным затвором.

ТЯГОВЫЙ ПРИВОД

Электровоз перемещается под действием восьми тяговых электродвигателей 1ТВ2822 с интегрированным приводом с опорно-осевым подвешиванием. Импульсный инвертор, подключенный к звену постоянного тока, преобразует его напряжение в трехфазный ток, регулируемый по частоте и напряжению, необходимый для питания трехфазных асинхронных двигателей. Каждый из восьми тяговых электродвигателей подключен к собственному выходу импульсного инвертора, которые могут регулироваться независимо друг от друга.

Тяговый привод с опорно-осевым подвешиванием состоит из тягового электродвигателя (Рисунок 4.35) и редуктора. Четырех полюсный трехфазный асинхронный двигатель с принудительной вентиляцией и редуктор опираются на ось колесной пары при помощи двух подшипников качения. Маятниковая подвеска, закрепленная на тележке и двигателе, образует третью точку опоры.

Рисунок 4.35 – Тяговый двигатель ТВ 2822

1- Болт; 2 – Шлицевая гайка и отгибная шайба; 3 – Подшипник с четырехточечным контактом; 4 – Крышка подшипника; 5 – Цилиндрический роликовый подшипник; 6 – Уплотнительное кольцо; 7 - Зубчатый вал; 8 – Цилиндрический роликовый подшипник; 9 – Лабиринтное уплотнительное кольцо; 10 - Подшипниковый щит (конец П); 11 – Обмотка статора; 12 – Клеммная колодка; 13 - Распределительная колодка; 14 – Сердечник статора; 15 – Сердечник ротора; 16 – Корпус статора; 17 - Обмотка статора; 18 – Подшипниковый щит (конец НП); 19 – Крышка подшипника; 20 – Уплотнительное кольцо; 21 – Цилндрический роликовый подшипник; 22 – Крышка; 23 – Зубчатый диск импульсного датчика; 24 – Импульсный датчик.

Охлаждающий воздух нагнетается через вентиляционное отверстие в верхней части корпуса статора, затем обдувает сердечники статора и ротора, проходит через зазор между ротором и статором и выходит через воздуховыпускные отверстия в торце подшипникового щита наружу.

Вал тягового двигателя поддерживается на не приводном конце (НП) за счет цилиндрического роликового подшипника и на приводном (со стороны редуктора) конце (П) за счет соединительной втулки на зубчатом валу. Зубчатый вал опирается на два цилиндрических роликовых подшипника и направляется по оси при помощи подшипника с четырех точечным контактом.

Моторно-осевой подшипник на конце П (цилиндрический подшипник качения) установлен в несущем корпусе редуктора, в то время как моторно-осевой подшипник на конце НП (радиальный шариковый подшипник) поддерживает тяговый двигатель при помощи вкладыша подшипника.

Несущий корпус редуктора, имеющий удобный для обслуживания разделительный шов в направлении щита подшипника на конце П, является нестандартной конструктивной особенностью данного привода. В конструкции привода также учтены тяжелые условия эксплуатации привода с опорно-осевой подвеской.

Конструкция корпуса статора

Сердечник, состоящий из изолированных листов электротехнической стали, соединяется с зажимными кольцами с обеих сторон при помощи четырех сварных разрывопрочных полос, образуя корпус статора (далее по тексту – статор; так называемая «бескорпусная конструкция»).

Обмотка статора укладывается в пазы сердечника. Пазы запечатываются крышками.

Выводы обмотки, соединители обмотки статора и присоединительные шины скреплены друг с другом методом пайки.

Соединительные выводы обмотки привинчены в приваренной к станине статора клеммной коробке, которая закрывается крышкой. Они выводятся через панели для кабельных вводов. Статор с обмоткой прошел процедуру вакуумного пропитывания и соответствует требованиям температурного класса 200.

Вентиляционное отверстие расположено на конце НП станины статора. Конец НП закрыт подшипниковым щитом. Подшипниковый щит закрепленный на конце П поддерживает зубчатый вал.

Корпус статора изображен на рисунке 4.36

 

Рисунок 4.36 – Корпус статора тягового асинхронного двигателя

1 – подшипниковый щит (приводной конец); 2 – корпус; 3 – подшипниковый щит (не приводной конец).

Конструкция ротора

Сердечник ротора, состоящий из изолированных листов электротехнической стали, соединен методом горячей посадки с валом ротора и закреплен роторными опорными кольцами, расположенными справа и слева от него.

Ротор оснащен осевыми воздухопроводами для циклического внутреннего охлаждения.

Медные стержни ротора укладываются в пазы сердечника. Вместе с закорачивающими кольцами, припаянными твердым припоем на приводном и не приводном концах, они образуют обмотку типа «беличья клетка».

Стопорные кольца ротора, насаженные методом горячей посадки на короткозамкнутые кольца, служат для нейтрализации центробежных сил при высоких скоростях.

Зубчатый диск импульсного датчика скорости установлен на конце НП вала. Каждое опорное кольцо имеет кольцевую выточку, в которую завинчиваются балансировочные грузики. Ротор в собранном виде уравновешивается этими грузиками (точность балансировки составляет Q=1,5 в соответствии со стандартом DIN ISO 1940).

Вал ротора имеет коническое отверстие на конце П. На это отверстие натянута мембранная втулка. Втулка соединяется с зубчатым валом посредством торцевых зубьев. Предварительно натянутый центральный болт удерживает цилиндрическую прямозубую передачу в принудительно фиксированном положении.

Зубчатый вал поддерживается в подшипниковом щите двумя цилиндрическими роликовыми подшипниками. Подшипник с четырехточечным контактом, расположенный на внешнем конце зубчатого вала (конец П), направляет ротор по оси. Цилиндрические роликовые подшипники и подшипник с четырехточечным контактом смазаны редукторным маслом. На конце НП ротор опирается на цилиндрический роликовый подшипник с консистентной смазкой. Этот подшипник оснащен механизмом повторной смазки и соответствующей по размерам емкостью для отработанной смазки. На конце П внутренние части двигателя изолированы лабиринтным уплотнением. Подшипник на конце НП герметизирован щелевым уплотнением от внутреннего пространства двигателя. Общий вид ротора представлен на рисунке 4.37.

Рисунок 4.37 – Общий вид ротора

Конструкция редуктора

Редуктор имеет одну передачу и одно косое зубчатое зацепление (рисунок 4.39). Главное зубчатое колесо крепится к ступице. Ступица с натягом посажена на ось колесной пары.

Корпус редуктора, являющийся несущим элементом привода с опорно-осевой подвеской, поддерживается на оси колесной пары через ступицу благодаря моторно-осевому подшипнику, смазанному маслом (конец П). Редуктор надежно уплотняется лабиринтными уплотнительными кольцами в местах установки на ось колесной пары.

Следить за уровнем масла можно через масломерное стекло, расположенное в нижней части редуктора (Рисунок 4.38).

 

 

 

Рисунок 4.38 – Масломерное стекло на корпусе редуктора

 

Корпус редуктора крепится к подшипниковому щиту двигателя в месте стыковки вертикальных фланцевых поверхностей, которое уплотнено герметиком. Этот вертикальный зазор между фланцевыми поверхностями позволяет легко заменять двигатель и редуктор.

Моторно-осевые подшипники расположены в закрытых корпусах. Со стороны неприводного конца подшипник собирается непосредственно на оси колесной пары, а с противоположной – на ступице зубчатого колеса. Моторно-осевой подшипник, собранный на ступице зубчатого колеса – роликовый с цилиндрическими роликами. С противоположной стороны устанавливается радиальный шарикоподшипник.

 

 

Рисунок 4.39 – Детали редуктора

1 – корпус редуктора; 2 – пробка маслозаливного отверстия с уплотнительным кольцом; 3 – масломерное стекло с уплотнительным кольцом; 4 – внутреннее лабиринтное кольцо; 5,11 и 13 – кольцевое уплотнение; 6, – маслоотражательное кольцо; 7 – втулка; 8 – главное зубчатое колесо; 9 – цилиндрический подшипник качения; 10 – маслоотражательное кольцо; 12 – лабиринтное уплотнительное кольцо; 14 – внешнее лабиринтное уплотнительное кольцо.