Тяговий електродвигун ТЕД — електричний двигун, призначений для приведення в рух транспортних засобів, зокрема електровозів, електропоїздів, тепловозів, трамваїв, тролейбусів, електромобілів, , великовантажних автомобілів з електроприводом, танків і машин на з електропередачею, підйомно-транспортних машин, самохідних кранів тощо).
Основною відмінністю ТЕД від звичайних електродвигунів великої потужності є те, що монтаж таких двигунів трудомісткий, тому ці двигуни можуть розташовуватись тільки у спеціальних конструкціях (відповідні діаметри і довжина, спеціальні засоби для кріплення тощо).
Тягові двигуни міського і залізничного транспорту, а також двигуни автомобілів експлуатуються в складних погодних умовах, у вологому і запиленому повітрі. Також на відміну від електродвигунів загального призначення ТЕД працюють в різноманітних режимах (короткочасних, повторно-короткочасних з частими запусками), що супроводжується широкою зміною частоти обертання ротора і навантаження по струму (при зрушенні з місця може в 2 рази перевищувати номінальний). При експлуатації тягові двигуни піддаються механічним, тепловим і електричним перенавантаженням. Тому під час їхнього проектування враховують підвищену електричну і механічну міцність деталей і вузлів, теплостійку і вологостійку ізоляцію струмопровідних частин і обмоток, стабільну комутацію двигунів.
Розвиток напівпровідникової техніки надав поштовх до переходу від двигунів з електромеханічною комутацією до вентильних машин з комутацією, за допомогою напівпровідникових перетворювачів.
Через те що умови роботи тягових двигунів можна вважати важкими, та зважаючи на їхні габаритні розміри тягові двигун відносять до .
Класифікація
Тягові електродвигуни класифікують за:
- струмом:
- постійного (в тому числі випрямленого багатофазного пульсуючого, з пульсацією до 10%),
- пульсуючого (в тому числі випрямленого однофазного пульсуючого, з пульсацією більше 10%),
- змінного;
- типом:
- типом підвішування:
- опорно-осьове,
- опорно-рамне;
- конструкцією:
- за наявністю колектора
- безколекторні (безконтактні, вентильні),
- за типом руху
- обертальні (циліндричні)
- (циліндрично-сегментні і поздовжнні);
- за наявністю колектора
- режимом роботи:
- працюють в тривалому режимі,
- працюють в короткотривалому режимі (робочий період 15-90 хвилин),
- працюють в повторно-короткочасному режимі (тривалість увімкнення 15-60%);
- ступенем захисту
- способом охолодження:
- з природним охолодженням,
- з повітряним обдувом:
- з незалежною вентиляцією,
- з самовентиляцією,
- з рідинним охолодженням (водяним).
Будова ТЕД
Тяговий електродвигун, по суті, являє собою електродвигун з передачею крутного моменту на рушій транспортного засобу (колесо, гусеницю або гребний гвинт).
В кінці XX ст. було створено декілька моделей безредукторних ТЕД, коли якір насаджувався безпосередньо на вісь колісної пари. Однак навіть повне підресорювання двигуна відносно осі не позбавляло конструкцію від недоліків, які унеможливлювали роботу двигуна на повній потужності. Проблему вирішили, встановивши понижувальний редуктор, це дало можливість значно збільшити потужність і розвинути достатню для масового застосування ТЕД на транспортних засобах силу тяги.
Окрім основного режиму, тягові електродвигуни можуть працювати в реверсивному режимі (зворотне обертання валу), а також в режимі генератора (при електричному гальмуванні, рекуперації).
Важливим моментом використання ТЕД є необхідність забезпечення плавного пуску-гальмування двигуна для управління швидкістю транспортного засобу. Спочатку регулювання сили струму здійснюється за рахунок підключення додаткових резисторів і зміни силових кіл. З метою зменшення навантаження і підвищення ККД почали застосовувати імпульсний струм, регулювання якого не потребувало резисторів. Надалі почали використовувати електронні схеми, які керувалися мікропроцесорами. Для управління даними схемами (не залежно від їхньої будови) застосовуються контроллери, вони регулюють набір необхідної швидкості для транспортного засобу. Контроллерами керує людина (водій, машиніст).
Характеристики
Як правило, визначаються наступні характеристики:
- Електромеханічні (типові)(потужність, залежність частоти обертання якоря від сили струму тощо)
- залежності від струму якоря
- частоти обертання
- крутного моменту
- ККД
- залежності від струму якоря
- Електротягові
- залежності від струму якоря
- кругової швидкості рухомих коліс
- сили тяги
- ККД на ободі рухомих коліс
- залежності від струму якоря
- Тягові
- Теплові (залежність температур окремих частин ТЕД від часу при різній силі струму);
- Аеродинамічні (характеризують обдування двигуна).
Режими роботи
Для електричного рухомого складу регламентовані два режими роботи двигунів, для яких існують номінальні параметри: потужність, напруга, струм, частота обертання, крутний момент тощо. Ці параметри вказуються на паспортній табличці двигуна, в його технічному паспорті та інших документах.
- Тривалий режим — навантаження найбільшим струмом якоря необмеженого часом (більше 4-6 годин після запуску) за номінальної напруги на затисках і вентиляції яке не допускає перевищення гранично можливих температур.
- Годинний режим (короткочасний) — навантаження найбільшим струмом якоря при запуску з практично холодного стану протягом однієї години при номінальній напрузі зі збудженням і вентиляцією, яке не дозволяє перевищення гранично допустимих температур.
Для електровозів розрахунковим є тривалий режим, а для електропоїздів — годинний. Однак номінальними режимами для електровозів і електропоїздів є тривалий і годинний, а для тепловозів — тривалий і інколи годинний. Для всіх інших — короткочасний або повторно-короткочасний.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Tyagovij elektrodvigun TED elektrichnij dvigun priznachenij dlya privedennya v ruh transportnih zasobiv zokrema elektrovoziv elektropoyizdiv teplovoziv tramvayiv trolejbusiv elektromobiliv velikovantazhnih avtomobiliv z elektroprivodom tankiv i mashin na z elektroperedacheyu pidjomno transportnih mashin samohidnih kraniv tosho Osnovnoyu vidminnistyu TED vid zvichajnih elektrodviguniv velikoyi potuzhnosti ye te sho montazh takih dviguniv trudomistkij tomu ci dviguni mozhut roztashovuvatis tilki u specialnih konstrukciyah vidpovidni diametri i dovzhina specialni zasobi dlya kriplennya tosho Tyagovi dviguni miskogo i zaliznichnogo transportu a takozh dviguni avtomobiliv ekspluatuyutsya v skladnih pogodnih umovah u vologomu i zapilenomu povitri Takozh na vidminu vid elektrodviguniv zagalnogo priznachennya TED pracyuyut v riznomanitnih rezhimah korotkochasnih povtorno korotkochasnih z chastimi zapuskami sho suprovodzhuyetsya shirokoyu zminoyu chastoti obertannya rotora i navantazhennya po strumu pri zrushenni z miscya mozhe v 2 razi perevishuvati nominalnij Pri ekspluataciyi tyagovi dviguni piddayutsya mehanichnim teplovim i elektrichnim perenavantazhennyam Tomu pid chas yihnogo proektuvannya vrahovuyut pidvishenu elektrichnu i mehanichnu micnist detalej i vuzliv teplostijku i vologostijku izolyaciyu strumoprovidnih chastin i obmotok stabilnu komutaciyu dviguniv Rozvitok napivprovidnikovoyi tehniki nadav poshtovh do perehodu vid dviguniv z elektromehanichnoyu komutaciyeyu do ventilnih mashin z komutaciyeyu za dopomogoyu napivprovidnikovih peretvoryuvachiv Cherez te sho umovi roboti tyagovih dviguniv mozhna vvazhati vazhkimi ta zvazhayuchi na yihni gabaritni rozmiri tyagovi dvigun vidnosyat do KlasifikaciyaTyagovi elektrodviguni klasifikuyut za strumom postijnogo v tomu chisli vipryamlenogo bagatofaznogo pulsuyuchogo z pulsaciyeyu do 10 pulsuyuchogo v tomu chisli vipryamlenogo odnofaznogo pulsuyuchogo z pulsaciyeyu bilshe 10 zminnogo tipom postijnogo strumu sinhronni asinhronni tipom pidvishuvannya oporno osove oporno ramne konstrukciyeyu za nayavnistyu kolektora bezkolektorni bezkontaktni ventilni za tipom ruhu obertalni cilindrichni cilindrichno segmentni i pozdovzhnni rezhimom roboti pracyuyut v trivalomu rezhimi pracyuyut v korotkotrivalomu rezhimi robochij period 15 90 hvilin pracyuyut v povtorno korotkochasnomu rezhimi trivalist uvimknennya 15 60 stupenem zahistu sposobom oholodzhennya z prirodnim oholodzhennyam z povitryanim obduvom z nezalezhnoyu ventilyaciyeyu z samoventilyaciyeyu z ridinnim oholodzhennyam vodyanim Budova TEDTyagovij elektrodvigun DK 207A trolejbusa ZiU 5 Tyagovij elektrodvigun po suti yavlyaye soboyu elektrodvigun z peredacheyu krutnogo momentu na rushij transportnogo zasobu koleso gusenicyu abo grebnij gvint V kinci XX st bulo stvoreno dekilka modelej bezreduktornih TED koli yakir nasadzhuvavsya bezposeredno na vis kolisnoyi pari Odnak navit povne pidresoryuvannya dviguna vidnosno osi ne pozbavlyalo konstrukciyu vid nedolikiv yaki unemozhlivlyuvali robotu dviguna na povnij potuzhnosti Problemu virishili vstanovivshi ponizhuvalnij reduktor ce dalo mozhlivist znachno zbilshiti potuzhnist i rozvinuti dostatnyu dlya masovogo zastosuvannya TED na transportnih zasobah silu tyagi Okrim osnovnogo rezhimu tyagovi elektrodviguni mozhut pracyuvati v reversivnomu rezhimi zvorotne obertannya valu a takozh v rezhimi generatora pri elektrichnomu galmuvanni rekuperaciyi Vazhlivim momentom vikoristannya TED ye neobhidnist zabezpechennya plavnogo pusku galmuvannya dviguna dlya upravlinnya shvidkistyu transportnogo zasobu Spochatku regulyuvannya sili strumu zdijsnyuyetsya za rahunok pidklyuchennya dodatkovih rezistoriv i zmini silovih kil Z metoyu zmenshennya navantazhennya i pidvishennya KKD pochali zastosovuvati impulsnij strum regulyuvannya yakogo ne potrebuvalo rezistoriv Nadali pochali vikoristovuvati elektronni shemi yaki keruvalisya mikroprocesorami Dlya upravlinnya danimi shemami ne zalezhno vid yihnoyi budovi zastosovuyutsya kontrolleri voni regulyuyut nabir neobhidnoyi shvidkosti dlya transportnogo zasobu Kontrollerami keruye lyudina vodij mashinist Harakteristiki Yak pravilo viznachayutsya nastupni harakteristiki Elektromehanichni tipovi potuzhnist zalezhnist chastoti obertannya yakorya vid sili strumu tosho zalezhnosti vid strumu yakorya chastoti obertannya krutnogo momentu KKD Elektrotyagovi zalezhnosti vid strumu yakorya krugovoyi shvidkosti ruhomih kolis sili tyagi KKD na obodi ruhomih kolis Tyagovi Teplovi zalezhnist temperatur okremih chastin TED vid chasu pri riznij sili strumu Aerodinamichni harakterizuyut obduvannya dviguna Rezhimi robotiDlya elektrichnogo ruhomogo skladu reglamentovani dva rezhimi roboti dviguniv dlya yakih isnuyut nominalni parametri potuzhnist napruga strum chastota obertannya krutnij moment tosho Ci parametri vkazuyutsya na pasportnij tablichci dviguna v jogo tehnichnomu pasporti ta inshih dokumentah Trivalij rezhim navantazhennya najbilshim strumom yakorya neobmezhenogo chasom bilshe 4 6 godin pislya zapusku za nominalnoyi naprugi na zatiskah i ventilyaciyi yake ne dopuskaye perevishennya granichno mozhlivih temperatur Godinnij rezhim korotkochasnij navantazhennya najbilshim strumom yakorya pri zapusku z praktichno holodnogo stanu protyagom odniyeyi godini pri nominalnij napruzi zi zbudzhennyam i ventilyaciyeyu yake ne dozvolyaye perevishennya granichno dopustimih temperatur Dlya elektrovoziv rozrahunkovim ye trivalij rezhim a dlya elektropoyizdiv godinnij Odnak nominalnimi rezhimami dlya elektrovoziv i elektropoyizdiv ye trivalij i godinnij a dlya teplovoziv trivalij i inkoli godinnij Dlya vsih inshih korotkochasnij abo povtorno korotkochasnij