Тяговые электродвигатели

Классификации

По источнику энергии

Двигатели могут использовать следующие типы источников энергии:

  • электрические;
    • постоянного тока (электродвигатель постоянного тока);
    • переменного тока (синхронные и асинхронные);
  • электростатические;
  • химические;
  • ядерные;
  • гравитационные;
  • пневматические;
  • гидравлические;
  • лазерные.

По типам движения

Получаемую энергию двигатели могут преобразовывать к следующим типам движения:

  • вращательное движение твёрдых тел;
  • поступательное движение твёрдых тел;
  • возвратно-поступательное движение твёрдых тел;
  • движение реактивной струи;
  • другие виды движения.

Электродвигатели, обеспечивающие поступательное и/или возвратно-поступательное движение твёрдого тела;

  • линейные;
  • индукционные;
  • пьезоэлектрические.

Некоторые типы электроракетных двигателей:

  • ионные двигатели;
  • стационарные плазменные двигатели;
  • двигатели с анодным слоем;
  • радиоионизационные двигатели;
  • коллоидные двигатели;
  • электромагнитные двигатели и др.

По устройству

Двигатели внешнего сгорания — класс двигателей, где источник тепла или процесс сгорания топлива отделены от рабочего тела:

  • поршневые паровые двигатели;
  • паровые турбины;
  • двигатели Стирлинга;
  • паровой двигатель.

Двигатели внутреннего сгорания — класс двигателей, у которых образование рабочего тела и подвод к нему тепла объединены в одном процессе и происходят в одном технологическом объёме:

  • двигатели с герметично запираемыми рабочими камерами (поршневые и роторные ДВС);
  • двигатели с камерами, откуда рабочее тело имеет свободный выход в атмосферу (газовые турбины).

По типу движения главного рабочего органа ДВС с запираемыми рабочими камерами делятся на ДВС с возвратно-поступательным движением (поршневые) (делятся на тронковые и крецкопфные) и ДВС с вращательным движением (роторные), которые по видам вращательного движения делятся на 7 различных типов конструкций. По типу поджига рабочей смеси ДВС с герметично запираемыми камерами делятся на двигатели с принудительным электрическим поджиганием (калильным или искровым) и двигатели с зажиганием рабочей смеси от сжатия (дизель).

По типу смесеобразования ДВС делятся на: с внешним смесеобразованием (карбюраторные) и с непосредственным впрыском топлива в цилиндры или впускной коллектор (инжекторные). По типу применяемого топлива различают ДВС работающие на бензине, сжиженном или сжатом природном газе, на спирте (метаноле) и пр.

Реактивные двигатели

Воздушно-реактивные двигатели:

  • прямоточные реактивные (ПВРД);
  • пульсирующие реактивные (ПуВРД);
  • газотурбинные двигатели:

    • турбореактивные ();
    • двухконтурные (ТРДД);
    • турбовинтовые (ТВД);
    • турбовинтовентиляторные ТВВД;

Ракетные двигатели

  • жидкостные ракетные двигатели;
  • твердотопливные ракетные двигатели;
  • ядерные ракетные двигатели;
  • некоторые типы электроракетных двигателей.

По применению

В связи с принципиально различными требованиями к двигателю в зависимости от его назначения, двигатели идентичные по принципу действия, могут называться «корабельными», «авиационными», «автомобильными» и тому подобными.

Категория «Двигатели» в патентоведении одна из наиболее активно пополняемых. В год по всему миру подаётся от 20 до 50 заявок в этом классе. Часть из них отличаются принципиальной новизной, часть — новым соотношением известных элементов. Новые же по конструкции двигатели появляются очень редко.

Типы двигателей и управление

Двигатели постоянного тока с серией обмоток возбуждения самый старый тип тяговых двигателей. Они обеспечивают характеристику «скорость-крутящий момент», полезную для движения, обеспечивая высокий крутящий момент на более низких скоростях для ускорения транспортного средства и снижая крутящий момент при увеличении скорости. Благодаря расположению обмотки возбуждения с несколькими ответвлениями можно изменять характеристики скорости, что позволяет оператору относительно плавно управлять ускорением. Еще одна мера управления обеспечивается использованием пар двигателей на транспортном средстве в последовательно-параллельном управлении ; для медленной работы или высоких нагрузок два двигателя могут работать последовательно от источника постоянного тока. Если требуется более высокая скорость, эти двигатели могут работать параллельно, обеспечивая более высокое напряжение на каждом из них и, таким образом, обеспечивая более высокие скорости. Части железнодорожной системы могут использовать разные напряжения, с более высоким напряжением на больших расстояниях между станциями и более низким напряжением около станций, где требуется только более медленная работа.

Вариантом системы постоянного тока является двигатель переменного тока, также известный как универсальный двигатель, который по сути является тем же устройством, но работает от переменного тока. Поскольку и якорь, и ток возбуждения меняются одновременно, поведение двигателя аналогично тому, когда он запитан постоянным током. Для достижения лучших условий эксплуатации железные дороги переменного тока часто снабжаются током с более низкой частотой, чем коммерческие источники, используемые для общего освещения и электроснабжения; используются специальные силовые станции тягового тока или роторные преобразователи, используемые для преобразования коммерческой энергии 50 или 60 Гц в используемую частоту 25 Гц или 16 ⁄ 3 Гц для тяговых двигателей переменного тока. Система переменного тока позволяет эффективно распределять мощность по всей длине железнодорожной линии, а также позволяет управлять скоростью с помощью распределительного устройства на транспортном средстве.

Асинхронные двигатели переменного тока и синхронные двигатели просты и не требуют особого обслуживания, но их неудобно применять для тяговых двигателей из-за их фиксированной характеристики скорости. Асинхронный двигатель переменного тока вырабатывает полезное количество энергии только в узком диапазоне скоростей, определяемом его конструкцией и частотой источника питания переменного тока. Появление силовых полупроводников сделало возможным установить частотно-регулируемый привод на локомотив; это позволяет использовать широкий диапазон скоростей, передачу мощности переменного тока и надежные асинхронные двигатели без изнашиваемых деталей, таких как щетки и коммутаторы.

Остов

В ТЭД постоянного и пульсирующего тока остов выполняет функции массивного стального магнитопровода (статора) и корпуса — основной несущей и защитной части машины.
Остовы четырехполюсных двигателей чаще выполняются гранеными. Это обеспечивает использование габаритного пространства до 91-94 %. Обработка такого остова сложна, а масса превышает массу цилиндрического остова. Технология изготовления цилиндрических остовов проще, а точность изготовления более высока. Однако использование габаритного пространства при цилиндрической форме остова не превышает 80-83 %. На остове крепят главные и добавочные полюса, подшипниковые щиты, моторно-осевые подшипники (при опорно-осевом подвешивании двигателя). Для двигателей большой мощности все чаще применяют остовы цилиндрической формы.

Для двигателей подвижного состава железных дорог существуют ограничения по размерам. Так длина двигателя по наружным поверхностям подшипниковых щитов при ширине колеи 1520 мм равна 1020—1085 мм в случае двусторонней передачи и 1135—1185 мм в случае односторонней.

Различают четырехполюсные двигатели с вертикально-горизонтальным и диагональным расположением главных полюсов. В первом случае обеспечивается наиболее полное использование пространства (до 91—94 %), но масса остова больше, во втором это пространство используется несколько хуже (до 83—87 %), но заметно меньше масса. Остовы цилиндрической формы при низком использовании габаритного пространства (до 79 %), но при равных условиях имеют минимальную массу. Цилиндрическая форма остова и диагональное расположение полюсов обеспечивают почти одинаковую высоту главных и добавочных полюсов.

У бесколлекторных ТЭД сердечник статора полностью шихтован — набран и спрессован из изолированных листов электротехнической стали. Его скрепляют специальными стяжками-шпонками, закладываемыми в наружные пазы в нагретом состоянии. Функции несущей конструкции выполняет литой или сварной корпус, в котором закреплен комплект статора.
Остовы ТЭД обычно изготавливают литыми из низкоуглеродистой стали 25Л. Только для двигателей подвижного состава электротранспорта с использованием реостатного торможения как рабочего применяют сталь с большим содержанием углерода, обладающего большей коэрцитивной силой. На двигателях НБ-507 (электровоз ВЛ84) применены сварные остовы. Материал остова должен обладать высокими магнитными свойствами, зависящими от качества стали и отжига, иметь хорошую внутреннюю структуру после литья: без раковин, трещин, окалины и других дефектов. Предъявляют также высокие требования к качеству формовки при отливке остова.

За пределами магнитного ярма конфигурация остова может сильно отличаться от конфигурации магнитного ярма из-за устройств подвешивания, вентиляции и др. По соображениям технологии толщина стенок отливки остова должна быть не менее 15-18 мм.

От типа привода зависят устройства на остовах для подвешивания двигателя к раме тележки. Предусматриваются также предохранительные кронштейны для предотвращения выхода двигателя за пределы габарита и падения на путь при разрушении подвески. Для подъема и переноски остова или собранного тягового двигателя в верхней части остова предусмотрены проушины.
В торцовых стенках остова имеются отверстия со стороны, противоположной коллектору,— для выхода охлаждающего воздуха, со стороны коллектора — для крепления ]. Охлаждающий воздух в остов подается через специальные отверстия чаще всего со стороны коллектора, а иногда с противоположной стороны.

Для осмотра щеток и коллектора в остове со стороны коллектора предусматривают два коллекторных люка, закрываемых крышками. Крышки люков у большинства тяговых двигателей выгнуты по дуге, что позволяет увеличить объем надколлекторного пространства. Крышки штампуют из стали Ст2 или отливают из легких сплавов. Крышки верхних коллекторных люков имеют уплотняющие войлочные прокладки, предотвращающие попадание в двигатель влаги, пыли и снега, и укреплены на остове специальными пружинными замками, а крышки нижних люков — специальными болтами с цилиндрическими пружинами.

Для исключения попадания влаги в двигатель (особенно в ТЭД с самовентиляцией) тщательно уплотняют крышки коллекторных люков, выводы проводов и т. п.. Головки полюсных болтов, где это предусмотрено, заливают кабельной массой.

Принцип работы электродвигателя

1. Согласно на проводник с током I в магнитном поле будет действовать сила F.

2. Если проводник с током I согнуть в рамку и поместить в магнитное поле, то две стороны рамки, находящиеся под прямым углом к магнитному полю, будут испытывать противоположно направленные силы F

3. Силы, действующие на рамку, создают или момент силы, вращающий ее.

4. Производимые электродвигатели имеют несколько витков на , чтобы обеспечить больший постоянный .

5. Магнитное поле может создаваться как магнитами, так и электромагнитами. Электромагнит обычно представляет из себя провод намотанный на сердечник. Таким образом, по ток протекающий в рамки будет индуцировать ток в обмотки электромагнита, который в свою очередь будет создавать магнитное поле.

  • Подробное описание принципа работы электродвигателей разных типов:

Типы двигателей и управление

Двигатели постоянного тока с серией обмотки возбуждения являются старейшим типом тяговых двигателей. Они обеспечивают характеристику крутящего момента, полезную для движения, обеспечивая высокий крутящий момент на более низких скоростях для ускорения транспортного средства и снижая крутящий момент при увеличении скорости. Благодаря расположению обмотки возбуждения с несколькими ответвлениями можно изменять характеристики скорости, что позволяет оператору относительно плавно управлять ускорением. Еще одна мера контроля обеспечивается использованием пар двигателей на автомобиле в последовательно-параллельное управление; для медленной работы или высоких нагрузок два двигателя могут работать последовательно от источника постоянного тока. Если требуется более высокая скорость, эти двигатели могут работать параллельно, обеспечивая более высокое напряжение на каждом из них и, таким образом, обеспечивая более высокие скорости. Части железнодорожной системы могут использовать разные напряжения, с более высоким напряжением на больших расстояниях между станциями и более низким напряжением около станций, где требуется только более медленная работа.

Вариантом системы постоянного тока является двигатель серии переменного тока, также известный как универсальный мотор, который по сути является тем же устройством, но работает на переменный ток. Поскольку и якорь, и ток возбуждения меняются одновременно, поведение двигателя аналогично тому, когда он запитан постоянным током. Чтобы добиться лучших условий эксплуатации, на железные дороги переменного тока часто подается ток по более низкой цене. частота чем коммерческий источник питания, используемый для общего освещения и электроснабжения; специальный тяговый ток электростанции, или роторные преобразователи используется для преобразования коммерческой мощности 50 или 60 Гц в 25 Гц или162⁄3 Частота Гц, используемая для тяговых двигателей переменного тока. Система переменного тока позволяет эффективно распределять мощность по всей длине железнодорожной линии, а также позволяет управлять скоростью с помощью распределительного устройства на транспортном средстве.

Асинхронные двигатели переменного тока и синхронные двигатели просты и не требуют особого обслуживания, но неудобны для применения в тяговых двигателях из-за их фиксированной характеристики скорости. Асинхронный двигатель переменного тока вырабатывает полезную мощность только в узком диапазоне скоростей, который определяется его конструкцией и частотой источника питания переменного тока. Появление силовые полупроводники позволил разместить частотно-регулируемый привод на локомотиве; это позволяет использовать широкий диапазон скоростей, передачу мощности переменного тока и надежные асинхронные двигатели без изнашиваемых деталей, таких как щетки и коммутаторы.

Преимущества и недостатки тяговых электродвигателей

Автомобильные электромоторы обладают множеством преимуществ. В их числе можно выделить, прежде всего, следующие качества:

Среди недостатков тягового электродвигателя обычно называют то, что его использование существенно увеличивает нагрузку на бортовую электросеть автомобиля. Это требует использования дополнительных решений, позволяющих справляться с повышенными нагрузками. Также электродвигатели сегодня еще зачастую проигрывают традиционным моторам по своим мощностным характеристикам.

Главным же фактором, который ограничивает распространение электродвигателей, является недостаточное развитие инфраструктуры, позволяющей заряжать аккумуляторные батареи в поездке. Однако сегодня этот недостаток успешно преодолевается.

Тяговый электродвигатель – это, без сомнения, самый перспективный на сегодня мотор.

Тяговой электродвигатель асинхронного типа

Мы рассмотрели состав и принцип действия коллекторного ТЭД постоянного тока, поскольку он наиболее распространён. Асинхронные тяговые электромоторы длительное время не использовались по причине отсутствия трёхфазной контактной сети, но со временем все технические сложности, препятствующие построению такого типа электроснабжения для подвижного состава, были устранены. Этому, кстати, тоже способствовало бурное развитие полупроводниковой элементной базы.

Мощные транзисторы легли в основу преобразователей напряжения/тока, предоставив возможность получить электрические характеристики, достаточные для обеспечения энергией асинхронных ТЭД.

Конструктивно такие моторы оказались достаточно компактными и весьма надёжными, не требующими частого технического обслуживания, что является одним из главных минусов моторов коллекторного типа. К тому же переход на режим генерации электроэнергии здесь осуществляется без применения специальных сложных устройств, только за счёт увеличенной частоты вращения вала ротора тягового электромотора. Такая конструкция сильно упрощает использование узла, ответственного за электрическое торможение мотора.

Ремонт тяговых электродвигателей тепловозов асинхронного типа также упрощается, и именно такими моторами оснащаются скоростные поезда «Сапсан» и «Ласточка».

На большинство моделей отечественных электровозов устанавливаются тяговые электродвигатели НБ-418К6.

Режимы работы

Режимы работы ТЭД — продолжительный и кратковременный. Продолжительный режим — работа в течение неограниченного времени при номинальном напряжении
с наибольшей силой тока, при которой температура обмоток достигает предельно допустимой. Для ТЭД, используемых при электрическом торможении, номинальные продолжительные режимы устанавливают при наименьшем и наибольшем допускаемых напряжениях, при номинальной мощности и частоте вращения. Номинальные кратковременные режимы устанавливают при длительности рабочих периодов 15, 30, 40, 60 и 90 мин.

Наибольшее распространение на ЭПС ж. д. России и зарубежных стран получили коллекторные ТЭД постоянного и пульсирующего тока; первые — на электрифицированных линиях с постоянным напряжением, вторые — на линиях с переменным напряжением промышленной частоты. Однофазные коллекторные ТЭД переменного тока используются реже (в СССР такие ТЭД для тяги не применяли); их включают непосредственно на вторичную обмотку трансформатора. В ряде
стран Западной Европы на старых участках электрифицированных ж. д. тяговые двигатели получают питание переменным током с пониженным напряжением в контактной сети частотой 162/з Гц. В 1950-е гг. на электровозах (Франция) устанавливали однофазные коллекторные ТЭД, работавшие на промышленной частоте 50 Гц. Распространения эти двигатели не получили из-за плохой коммутации, сложности конструкции многощеточного токосъемного узла и сильной пульсации малого вращающего момента, а также из-за большого веса, неспособности работать в режиме торможения. Особенно неперспективными однофазные коллекторные ТЭД стали с появлением ЭПС, на котором применялись полупроводниковые выпрямители. Благодаря созданию полупроводниковых преобразователей, приемлемых по йесовым, габаритным и энергетическим показателям, начиная с 1970-х гг. стали применять асинхронные и синхронные бесколлекторные ТЭД трехфазного тока.

Оборудование электровоза

Электровозы обоих систем имеют, как правило, унифицированный кузов, в котором размещено все оборудование. Пассажирские электровозы имеют свои особенности по конструкции кузова.

Токоприемник

На крышах электровозов располагаются токоприемники – это трубчатая конструкция, на самом верху которой закрепляется, через каретку, полоз токоприемника, в полозе устанавливаются угольные или угольно-керамические вставки, которые и скользят по контактному проводу, передавая ток на токоприемник и далее на силовые цепи.

Могут применятся и другие материалы, вместо угольных вставок. На токоприемниках электровозов постоянного тока устанавливается, как правило, два полоза, для улучшения токосъема. Токоприемник поднимается при подаче воздуха из цепей управления в пневматический цилиндр, преодолевая усилие возвратных пружин. При опускании токоприемника воздух из цилиндра выходит в атмосферу и возвратные пружины опускают токоприемник на крышу. Неисправный токоприемник может быть отключен от силовой цепи ручным разъединителем.

Вспомогательные машины

Надо отметить, что воздух для любого электровоза – это очень важный элемент в его работе. Без воздуха не поднимешь токоприемник, не подключишь силовые контакты и т.д. На всех электровозах существуют вспомогательные компрессоры, которые могут накачать давление в цепях управления до величины, необходимой для поднятия токоприемника.

Электровозы обоих систем тока имеют электрические мотор-вентиляторы для охлаждения ТЭД и других устройств, мотор-компрессоры для накачивания воздуха в главные резервуары локомотива, а оттуда во все системы электровоза и автоматические тормоза поезда.

Машинное отделение электровоза

Все электровозы управляются через контроллеры (разных конструкций) из кабины машиниста и оснащены всем необходимым оборудованием для ведения поезда (прожекторы, краны машиниста-усл. №395 и усл. №254, КВ и УКВ радиостанции, буферные фонари, санузлы и т.д.). На крышах электровозов, помимо упомянутых выше токоприемников, располагаются жалюзи вентиляторов, антенны, изоляторы, шунты, токопроводящие шины и другое оборудование. На пассажирских электровозах установлены системы отопления пассажирских вагонов (3000 В).

Родственники тягового двигателя

Переносной двигатель показывает отсутствие самоходных колес

Ряд других паровых транспортных средств имеют общие конструктивные особенности с тяговым двигателем, обычно потому, что та же технология была повторно использована в новом приложении.

Переносной двигатель

А переносной двигатель представляет собой автономную комбинацию парового двигателя и котла, которую можно перемещать с места на место. Несмотря на сильное семейное сходство как по внешнему виду, так и по (стационарной) работе, переносной двигатель является нет классифицируется как тяговый двигатель, так как не является самоходным. Однако он включен в этот список, потому что тяговый двигатель является прямым потомком.

Паровоз

1930 Foden C-Type 5-тонный паровой вагончик

Паровоз — это пар -мощный дорожный транспорт для перевозки груз. Это была самая ранняя форма грузовик (грузовик) и был в двух основных формах: перепечатать и нижний тип — различие заключается в позиции двигатель относительно котел. Среди фирм, которые специализировались на них в 1900-х годах, была недолговечная Invicta Works of Maidstone, принадлежавшая Джесси Эллис.

У сверхтипа был паровой двигатель, установленный на вершине жаротрубный котел аналогично тяговому двигателю. Передняя часть паровоза имеет большое семейное сходство с тяговыми двигателями, и производители, которые производили и то, и другое, вполне могли использовать некоторые общие детали.

Подтип имел паровую машину, установленную под котлом, обычно между шпангоутами шасси. Котел обычно устанавливался далеко вперед и часто был вертикальным и / или водотрубным.

В начале двадцатого века паровозы были доминирующей формой тягового двигателя для коммерческих перевозок, хотя они были в значительной степени британским феноменом, и лишь немногие производители были за пределами Великобритании. Конкуренция от внутреннее сгорание -мощные транспортные средства и неблагоприятное законодательство означало, что немногие из них оставались в коммерческом использовании за пределами Вторая мировая война.

Тяговые двигатели как железнодорожные локомотивы

An Эвелинг и Портер железнодорожный локомотив на базе тягового двигателя, используемый Holborough Cement Co.

Несколько производителей тяговых двигателей (например, Эвелинг и Портер и Фаулер ) встроенный свет железнодорожные локомотивы на базе своих тяговых двигателей. В своей грубой форме у них были просто стальные колеса с фланцами, которые позволяли им двигаться по рельсам. Более сложные модели имели котел и двигатель, установленные на шасси которые несли оси типа железнодорожных вагонов. Задний мост приводился в движение от двигателя шестеренчатой ​​или цепной передачей. Эти необычные локомотивы были проданы небольшим предприятиям для маневровых и сортировочных работ, хотя они также пользовались популярностью у инженерных фирм, занимающихся строительством магистральных железных дорог для перевозки людей, оборудования и материалов по частично построенной линии.

Производители электродвигателей

Российские производители электродвигателей

Регион Производитель Асинхронный двигатель Синхронный двигатель УД КДПТ
СДОВ СДПМ, серво СРД, СГД Шаговый
Краснодарский край Армавирский электротехнический завод
Свердловская область Баранчинский электромеханический завод
Владимир Владимирский электромоторный завод
Санкт-Петербург ВНИТИ ЭМ
Москва ЗВИМосковский электромеханический завод имени Владимира Ильича
Пермь ИОЛЛА
Республика Марий Эл Красногорский завод «Электродвигатель»
Воронеж МЭЛ
Новочеркасск Новочеркасский электровозостроительный завод
Санкт-Петербург НПО «Электрические машины»
Томская область НПО Сибэлектромотор
Новосибирск НПО Элсиб
Удмуртская республика Сарапульский электрогенераторный завод
Киров Электромашиностроительный завод Лепсе
Санкт-Петербург Ленинградский электромашиностроительный завод
Псков Псковский электромашиностроительный завод
Ярославль Ярославский электромашиностроительный завод

Аббревиатура:

  • АДКР —
  • АДФР —
  • СДОВ — синхронный двигатель с обмоткой возбуждения
  • СДПМ — синхронный двигатель с постоянными магнитами
  • СРД — синхронный реактивный двигатель
  • СГД — синхронный гистерезисный двигатель
  • УД — универсальный двигатель
  • КДПТ — коллекторный двигатель постоянного тока
  • КДПТ ОВ —
  • КДПТ ПМ —

Производители электродвигателей ближнего зарубежья

Страна Производитель Асинхронный двигатель Синхронный двигатель УД КДПТ
СДОВ СДПМ, серво СРД, СГД Шаговый
Беларусь Могилевский завод «Электродвигатель»
Беларусь Полесьеэлектромаш
Украина Харьковский электротехнический завод «Укрэлектромаш»
Молдова Электромаш
Украина Электромашина
Украина Электромотор
Украина Электротяжмаш

Производители электродвигателей дальнего зарубежья

Страна Производитель Асинхронный двигатель Синхронный двигатель УД КДПТ
СДОВ СДПМ, серво СРД, СГД Шаговый
Швейцария ABB Limited
США Allied Motion Technologies Inc.
США Ametek Inc.
США Anaheim automation
США Arc System Inc.
Германия Baumueller
Словения Domel
США Emerson Electric Corporation
США General Electric
США Johnson Electric Holdings Limited
Германия Liebherr
Швейцария Maxon motor
Япония Nidec Corporation
Германия Nord
США Regal Beloit Corporation
Германия Rexroth Bosch Group
Германия Siemens AG
Бразилия WEG

ГОСТ 27471-87 Машины электрические вращающиеся. Термины и определения.
И.В.Савельев. Курс общей физики, том I. Механика, колебания и волны, молекулярная физика.-М.:Наука, 1970.
ГОСТ 29322-92 (МЭК 38-83) Стандартные напряжения.
ГОСТ 16264.0-85 Электродвигатели малой мощности
А.И.Вольдек, В.В.Попов. Электрические машины. Машины переменного тока: Учебник для вузов.- СПб.: Питер, 2007.
Paul Waide, Conrad U. Brunner. Energy-Efficiency Policy Opportunities for Electric Motor-Driven Systems. International Energy Agency Working Paper, Energy Efficiency Series.: Paris, 2011.
Dr. J. Merwerth. The hybrid-synchronous machine of the new BMW i3 & i8 challenges with electric traction drives for vehicles. BMW Group, Workshop University Lund: Lund, 2014.

Современное использование

Два оператора были замечены после участия в параде с их двигателем «Эрл Дуглас» на Отлей карнавал в Йоркшир, Англия

Хотя тяговые двигатели всех типов больше не используются в коммерческих целях, их продолжают обслуживать и сохранять энтузиасты, и они часто выставляются на сельскохозяйственных выставках в Европе (особенно в Великобритании), Канаде и Соединенных Штатах. Они часто являются главной достопримечательностью живой пар фестиваль (видеть Список паровых ярмарок ).

Модельные тяговые двигатели, работающие от пара, производятся несколькими компаниями, в частности Мамод и Wilesco. Модели двигателей большего размера являются популярными объектами для инженеров-моделистов, которые создают либо в виде поставляемого набора деталей, либо из сырья.

Устройство ТЭД

Тяговый электродвигатель, по сути, представляет собой электродвигатель с передачей вращающего момента на движитель транспортного средства (колесо, гусеницу или гребной винт).
В конце XIX века было создано несколько моделей безредукторных ТЭД, когда якорь насаживается непосредственно на ось колёсной пары. Однако даже полное подрессоривание двигателя относительно оси не избавляло конструкцию от недостатков, приводящих к невозможности развить приемлемую мощность двигателя. Проблема была решена установкой понижающего редуктора, что дало возможность значительно увеличить мощность и развить достаточную для массового применения ТЭД на транспортных средствах силу тяги.

Помимо основного режима тяговые электродвигатели могут работать в режиме генератора (при электрическом торможении, рекуперации).

Существенным моментом использования ТЭД является необходимость обеспечения плавного пуска-торможения двигателя для управления скоростью транспортного средства. Вначале регулирование силы тока осуществлялось за счёт подключения дополнительных резисторов и изменения схемы коммутации силовых цепей (при наличии нескольких ТЭД — переключения их по мере разгона с последовательного соединения на последовательно-параллельное, и далее на параллельное). С целью уйти от бесполезной нагрузки и повысить КПД стали применять импульсный ток, регулировка которого не требовала резисторов. В дальнейшем стали использоваться электронные схемы, обслуживаемые микропроцессорами. Для управления данными схемами (вне зависимости от их устройства) применяются контроллеры, управляемые человеком, определяющим требуемую скорость транспортного средства.

Материалы, применяемые в электрических машинах, при нормальных и аварийных режимах работы должны соответствовать ГОСТ 12.1.044.

Значение сопротивления изоляции обмоток устанавливают в соответствующей нормативно-технической документации или в рабочих чертежах. Для городского электротранспорта после испытаний на влагостойкость сопротивление должно быть не менее 0,5 Мом.

Вибрация, создаваемая ТЭД, должна устанавливаться по ГОСТ 20815 в соответствующей нормативно-технической документации.

Рекомендации

  1. Боннетт, Гарольд (1975). Открытие тяговых двигателей. Shire Publications Ltd. стр. 5. ISBN  0-85263-318-1.
  2. «Автотранспорт. Уездный совет Транспортировка II Бензин В. Лошадь». Времена. 12 февраля 1921 г.
  3. «Автотранспорт. Новое законодательство». Времена. 6 апреля 1922 г.
  4. «Налогообложение автотранспортных средств. Транспортные средства, использующие мазут (письма)». Времена. 24 марта 1933 г.
  5. «Налог на тяжелые масла». Времена. 9 марта 1934 г.
  6. Пирсон, Р. Э; Раддок, Дж. Г. (30 сентября 1986 г.). Железная дорога лорда Уиллоуби. Мемориальный фонд Уиллоуби. ISBN  978-0951165607. Глава 2
  7. Паровые тракторы и катки Garrett, Р. Уайтхед, 1999 г.
Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *