Електродвигун постійного струму тяговий ед-133

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Електродвигун постійного струму тяговий, що складається з корпуса з обмотками збудження і обмотками додаткових полюсів, сердечника якоря, набраного з пластин листової електротехнічної сталі, обмотки якоря, розташованої на сердечнику, і закріпленого на одному валу із сердечником якоря колектора із щіткотримачем, який відрізняється тим, що сердечник якоря оснащений отворами проходження охолодного повітря і має пази для укладання обмотки якоря, а на валу електродвигуна по пресовій посадці закріплена передня натискна шайба, виконана з поковки, і задня натискна шайба, виконана звареною, а колектор насаджений на вал через проміжну втулку з упором у передню натискну шайбу.

2. Електродвигун за п. 1, який відрізняється тим, що колектор електродвигуна виконаний із трапецієподібних пластин, виготовлених як одне ціле з півниками з міді з присадкою з кадмію.

3. Електродвигун за п. 1 і п. 2, який відрізняється тим, що в конструкції колектора застосоване пружинне кільце, а взаємне розташування сердечника, передньої натискної шайби і колектора на валові фіксується шпонками.

4. Електродвигун за пп. 1-3, який відрізняється тим, що щіткотримач має корпус, у якому встановлена щітка, яка взаємодіє з натискною спіральною пружиною, а також механізм регулювання натискання пружини, виконаний у вигляді зубцюватого диска, зуб'я якого стопоряться виступом у корпусі щіткотримача і відігнуті у бік натискної спіральної пружини, на вільному кінці якої в місці перегину виконане заглиблення.

5. Електродвигун за п. 4, який відрізняється тим, що обмотка додаткового полюса виконана з витками, утвореними намотаною на ребро мідною шиною, кінці якої використовуються як виводи котушки, а між витками котушки додаткового полюса, на її подовжніх сторонах, установлені сталеві пластини, кінцеві частини яких відігнуті до відповідних виводів і жорстко з'єднані з ними.

Текст

Дивитися

Корисна модель відноситься до електротехніки, а саме до тягових електродвигунів постійного струму та може бути використана для приведення в рух колісних пар тепловоза. В основному використовуються електродвигуни постійного току колекторного типу. Колектор, встановлений на якорі двигуна, в рушійному режимі виконує роль перетворювача частоти, а в генераторному режимі - роль випрямляча. Відомий електродвигун постійного току [В. С. Хвостов. Електричні машини: Машини постійного току, Підруч. для студ. спец. Вузів, М., «Вища школа». 1988р.], що включає статор, якір із зубцями і обмоткою, колектор, щітковий вузол і систему збудження, котушка обмотки якої розташована на корпусі статора. Дана конструкція двигуна дозволяє регулювати частоту обертання двигуна, але має невисоку якість комутації, внаслідок чого відбувається биття у колекторі і, як наслідок, пошкодження виводів обмоток і щіток колектора. Двигун має низьку надійність внаслідок великої індуктивності секції обмотки і обмежену функціональну можливість. Найбільш близьким до корисної моделі, що заявляється, за технічною суттю, призначенням і результатом, що досягається, є електродвигун постійного струму [Учебное пособие «Электромеханические устройства автоматики»]. Режим доступу: http://uiits.miem.edu.ru/Falk/Book%202006/book/part5/part5_1.html#5_1-1 (Московский государственный институт электроники и математики)], який складається з корпусу з обмотками збудження й обмотками додаткових полюсів, сердечника якоря, набраного з пластин листової електротехнічної сталі, обмотки якоря, розташованої на сердечнику, і закріпленого на одному валу із сердечником якоря колектора з щіткотримачем. Колектор виконаний у вигляді циліндра, зібраного з мідних пластин, ізольованих одна від одної міканітом або пластмасою; число колекторних пластин К дорівнює числу котушок. Щітки являють собою стрижні з графіту з додаванням металевих порошків (міді, срібла), що сковзають по поверхні обертового колектора та подають або знімають напругу і струм з обмотки якоря. Щіткотримачі кріпляться до корпуса за допомогою ізоляційних кронштейнів. Недоліком цього відомого пристрою є низька якість процесу комутації струму за рахунок виникнення биття у колекторі підчас зміни току в секціях обмотки якоря при переході їх з однієї паралельної гілки в іншу і, як наслідок, пошкодження виводів обмоток і щіток колектора. До недоліків цього пристрою слід також віднести незручність експлуатації конструкції цього пристою в зв'язку з тим, що щітки встановлюються у вікнах щіткотримачів і притискаються пружинами, що викликає труднощі підчас процедури заміни щітки. Крім того, недоліком цього пристрою є низька надійність конструкції через те, що котушки полюсів цієї електричної машини виконані з витками, утвореними намотаною на ребро мідною шиною, кінці якої використовуються як виводи котушки. Такі котушки недостатньо міцні в умовах впливу вібраційних і динамічних навантажень, характерних для транспорту, наслідком чого можуть виникнути аварійні ситуація, викликані зламом виводів. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення якості процесу комутації струму, підвищення зручності експлуатації конструкції, а також підвищення надійності конструкції електродвигуна. Поставлена задача вирішується тим, що електродвигун постійного струму тяговий ЕД-133 складається з корпуса з обмотками збудження й обмотками додаткових полюсів, сердечника якоря, набраного з пластин листової електротехнічної сталі, розташованої на сердечнику обмотки якоря і закріпленого на одному валові із сердечником якоря колектора з щіткотримачем. Відповідно до винаходу, сердечник якоря постачений отворами для проходження охолодного повітря і має пази для укладання обмотки якоря, на валу електродвигуна по пресовій посадці закріплена передня натискна шайба, виконана з поковки, і задня натискна шайба, виконана зварюваною, а колектор насаджений на вал через проміжну втулку з упором у передню натискну шайбу. Згідно ще одному варіантові виконання корисної моделі, колектор електродвигуна виконаний із трапецеподібних пластин, виготовлених як одне ціле з півниками з міді з присадкою з кадмію. Можливе виконання пристрою, коли в конструкції колектора застосоване пружинне кільце, а взаємне розташування сердечника, передньої натискної шайби і колектора на валу фіксується шпонками. Також можливе виконання пристрою, у якому щіткотримач має корпус, в якому встановлена щітка, що взаємодіє з натискною спіральною пружиною, а також механізм регулювання натискання пружини, виконаний у вигляді зубцюватого диска, зуб'я якого стопоряться в корпусі щіткотримача виступом і відігнуті убік натискної спіральної пружини, на вільному кінці якої в місці перегину виконане поглиблення. Відповідно до ще одного варіанта конструкції корисної моделі, обмотка додаткового полюса виконана з витками, утвореними намотаною на ребро мідною шиною, кінці якої використовуються як виводи котушки, а між витками котушки, на її подовжніх сторонах, установлені сталеві пластини, кінцеві частини яких відігнуті до відповідних виводів і жорстко з'єднані з ними. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак корисної моделі і результатом, що досягається, полягає в наступному. Підвищення якості процесу комутації досягається в корисній моделі завдяки виконанню колектора електродвигуна з трапецевидних пластин, виготовлених як одне ціле з півниками з міді з присадкою з кадмію з пружинним кільцем. Це дозволяє виключити биття в колекторі завдяки наявності пружинного кільця, що дає можливість отримати в зоні комутації рівномірний тиск на манжети колектора електродвигуна. Відомо, що припустиме биття колектора, як правило, складає 0,04мм у гарячому стані, і 0,03мм у холодному стані. Тому, зменшення биття дозволяє здійснити більш якісну комутацію в колекторі електродвигуна. Підвищення зручності експлуатації конструкції в корисній моделі досягається завдяки тому, що завдяки наявності в конструкції щіткотримача пружини, виконаної у виді зубцюватого диска, зуб'я якого стопоряться в корпусі щіткотримача виступом і відігнуті убік натискної спіральної пружини, на вільному кінці якої, у місці перегину, виконане поглиблення. Це поглиблення дозволяє підвищити зручність і безпеку роботи обслуговуючого персоналу підчас заміні щітки. Підвищення надійності конструкції електродвигуна досягається завдяки тому, що між витками котушки додаткового полюса, на її подовжніх сторонах, установлені сталеві пластини, кінцеві частини яких відігнуті до відповідних висновків і жорстко з'єднані з ними. Завдяки тому, що пластини виконані сталевими, конструкція котушки додаткового полюса може витримувати навантаження з прискоренням до 15-20g. У корисній моделі, що заявляється, досягається розширення експлуатаційних можливостей, зниження трудомісткості обслуговування за рахунок того, що конструкція щіткотримача забезпечує надійну фіксацію натискної спіральної пружини на зубі диска при заміні щітки. Це досягається завдяки тому, що для підвищення надійності електричної машини між витками котушки, на її подовжніх сторонах, установлені сталеві пластини, кінцеві частини яких відігнуті до відповідних висновків і жорстко з'єднані з ними. На Фіг.1 представлена конструктивна схема електродвигуна постійного струму тягового ЕД-133. На Фіг.2 показаний щіткотримач електродвигуна у робочому положенні, коли пружина давить на щітку (штриховими лініями позначене положення пружини, установленої на фіксатор при зміні щіток); на Фіг 3 - розріз А-А Фіг.1; на Фіг.4 показана описувана котушка додаткового полюса електродвигуна в аксонометрії; на Фіг.5 - сталева пластина в аксонометрії. Електродвигун постійного струму тяговий ЕД-133 складається з корпуса 1 з обмотками збудження 2 й обмотками додаткових полюсів 3, сердечника 4, набраного з пластин листової електротехнічної сталі, обмотки якоря, розташованої на сердечнику 4, і закріпленого на одному валові із сердечником якоря колектора 5 із щіткотримачем 6 (див. Фіг.1). Сердечник 4 набраний з листів електротехнічної сталі підвищеної магнітної проникності і низьких питомих втрат, забезпечений отворами 7 для проходження охолодного повітря і має пази для укладання обмотки якоря, а на валу 8 електродвигуна по пресовій посадці закріплена передня натискна шайба 9, виконана з поковки, і задня натискна шайба 10, виконана звареною, а колектор 5 насаджений на вал 8 через проміжну втулку 11 з упором у передню натискну шайбу 9. Колектор 5 електродвигуна виконаний із трапецеподібних пластин 12, виготовлених як одне ціле з півниками 13 з міді з присадкою з кадмію. В конструкції колектора застосоване пружинне кільце 14, а взаємне розташування сердечника, передньої натискної шайби 9 і колектора 5 на валові фіксується шпонками 15. Щіткотримач 6 мас корпус 16, у якому встановлена щітка 17, яка взаємодіє з натискною спіральною пружиною 18, а також механізм регулювання натискання 19 пружини, виконаний у виді зубцюватого диска, зуб'я 20 якого стопоряться виступом 21 у корпусі 16 щіткотримача б і відігнуті убік натискної спіральної пружини 18 (див. Фіг.2). На вільному кінці якої в місці перегину виконане поглиблення 22 (див. Фіг.2 і Фіг.3). Обмотка додаткового полюса 3 виконана з витками 23, утвореними намотаною на ребро мідною шиною 24, кінці якої використовуються як висновки котушки (див. Фіг.4 і Фіг.5). Між витками котушки додаткового полюса 3, на її подовжніх сторонах, установлені сталеві пластини 25, кінцеві частини 26 яким відігнуті до відповідних висновків і жорстко з'єднані з ними. Витки 1 котушки полюса утворені мідною шиною, намотаної на ребро (Фіг.4 і Фіг.5). Між витками прокладена ізоляція 2 з листового ізоляційного матеріалу. Кінці верхнього і нижнього витків котушки утворять виводи 3 і 4. Між середніми витками котушки на їхніх подовжніх сторонах встановлені ізольовані сталеві пластини 5 і 6, кінці яких відігнуті до виводів 3 і 4 і жорстко з'єднані з останніми, наприклад, за допомогою болтів 7. Корисна модель використовується в такий спосіб. Спочатку зборки електродвигуна в корпус 16 щіткотримача 6 установлюють натискні спіральні пружини 18, після чого закріплюють їх віссю разом із внутрішніми втулками. Після приєднання до виводів сполучних проводів за допомогою болтів, що проходять в отвори виводів і сталевих пластин 25, останні утворюють твердий вузол, у якому вібраційні й ударні навантаження сприймаються переважно сталевими пластинами 25, затисненою між витками 23 котушки 3. Обмотка додаткового полюса 3 намотується "на ребро", при цьому витки 23 обмотки 3 виконують на спеціальному верстаті. Далі обмотка 3 віджигається, формується, ізолюється, надівається на сердечник додаткової обмотки, після чого просочується разом з попередньо встановленими сталевими прокладками і з'єднується з виводами. Після збору щіткотримача і обмоток додаткових полюсів у циліндричну частину корпуса 1 електродвигуна встановлюють обмотки збудження 2, потім на ній закріплюють обмотки додаткових полюсів 3 за допомогою болтів. Після цього виконують з'єднання обмоток 2 і 3 між собою, після чого встановлюють перший щит корпуса 1, з боку колектора 5. Далі в корпус 1 заводять якір із сердечником 4 і замикають конструкцію другим щитом корпуса 1. Після цього на колектор 5 опускаються щітки 17. Після зборки електродвигун перевіряють на холостому ході і проводять його подальші випробування. Таким чином, в корисній моделі досягається підвищення якості процесу комутації струму, підвищення зручності експлуатації конструкції, а також підвищення надійності конструкції електродвигуна.

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Dc traktion motor ed 133

Автори англійською

Hlushakov Volodymyr Mykolaiovych, Ivanov Viktor Oleksiiovych

Назва патенту російською

Электродвигатель постоянного тока тяговой ед-123

Автори російською

Глушаков Владимир Николаевич, Иванов Виктор Алексеевич

МПК / Мітки

МПК: H02K 23/00

Мітки: тяговий, електродвигун, струму, ед-133, постійного

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/5-32500-elektrodvigun-postijjnogo-strumu-tyagovijj-ed-133.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Електродвигун постійного струму тяговий ед-133</a>

Подібні патенти