Электрооборудование внутризаводского транспорта - Электрическое оборудование

3. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ВНУТРИЗАВОДСКОГО ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТА
Устройство и основные данные электродвигателей. На внутризаводском электротранспорте применяются двигатели переменного и постоянного тока. На транспортные рельсовые тележки в основном устанавливаются крановые асинхронные электродвигатели на напряжение 220/380 В с короткозамкнутым ротором серии МТК. На очень мощных тележках при больших пусковых токах применяются асинхронные электродвигатели серии МТ с фазным ротором.
На электротранспорте и тележках с аккумуляторным питанием применяются электродвигатели постоянного тока.
Асинхронные электродвигатели переменного тока имеют жесткую и механическую характеристику со =/(М) (зависимость частоты вращения от вращающегося момента), т.е. незначительно изменяют частоту вращения при изменении нагрузки. Начальный пусковой момент для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором серии МТК в 2,6—3,2 раза выше номинального. Двигатели характеризуются повышенной перегрузочной способностью, большими пусковыми моментами при сравнительно небольшом пусковом токе, малым временем разгона. Основное конструктивное исполнение — горизонтальное на лапах с одним концом вала.
Асинхронные электродвигатели с фазным и короткозамкнутым ротором серий МТ, МТК для увеличения прочности и улучшения теплоотдачи имеют литой корпус с ребристой поверхностью. Двигатели предназначены для эксплуатации на открытом воздухе.
Ранее выпускались асинхронные электродвигатели серий МТВ, МТКВ с изоляцией класса В, выдерживающей нагрев до 130 °С. В настоящее время двигатели серии MTKF имеют изоляцию класса F, выдерживающую нагрев до 155 °С. Еще большую температуру нагрева выдерживают двигатели серии МТН, МТКН с изоляцией класса Н.
Первая и вторая цифры в марке асинхронного кранового электродвигателя обозначают условный габарит двигателя, принятый по диаметру шкета статора, третья цифра — условную длину статора, четвертая — число полюсов. Основные технические данные электродвигателей серии MTKF приведены в табл. 7. Двигатели на одно напряжение (500, 400 В) имеют обмотку статора, соединенную в звезду, и три выводных конца; двигатели на два напряжения (380/220, 415/240 В) имеют обмотку статора с шестью выводными концами, при этом обмотка может соединяться в звезду или треугольник.

Таблица 7. Основные технические данные электродвигателей серии MTKF при напряжении 380 В и частоте 50 Гц

Двигатели изготовляют на частоту 50 Гц и напряжение 220/380 и 500 В. Для поставки на экспорт двигатели изготовляют на напряжение 220/380 и 440 В и частоты 50—60 Гц.
В последнее время отечественной промышленностью освоен выпуск электродвигателей серии 4МТ, 4А. Разработка новой серии двигателей позволила увеличить их мощность при данной высоте оси вращения, повысить качество, улучшить энергетические показатели, снизить шум и вибрацию. Применение новых материалов — холоднокатаной электротехнической стали, изоляционных материалов на базе синтетических пленок и фениловой бумаги, эмалированных проводов повышенной стойкости, автоматизации и механизации основных технологических процессов позволяет снизить себестоимость изготовляемых двигателей и увеличить срок их службы.
В табл. 8 приведена шкала мощностей двигателей серии 4МТ, 4АНК; 4АК, которые применяются на внутризаводском электротранспорте.
Обозначение электродвигателей указанных серий следует расшифровывать так: 4 — номер серии; А, М - вид двигателя (асинхронный); Т — трехфазный; исполнение по способу защиты от окружающей среды: Н - степень защиты 1Р23 (защищенное), отсутствие буквы Н - степень защиты 1Р44 (закрытые обдуваемые); К - с фазным ротором. Далее цифровые и буквенные обозначения означают: первая — высота оси вращения (три цифры); вторая установочный размер по длине станины S, М, L или LB мм; третья - длина сердечника статора (приводится, если на одном установочном размере предусмотрены две мощности) ; четвертая — число полюсов. В таблице показаны соответственно четырех-, шести- и восьмиполюсное исполнения.
Таблица 8. Шкала мощностей и частота вращения двигателей серий 4МТ, 4АНК, 4АК

Электродвигатели постоянного тока, которые применяются на транспорте с аккумуляторным питанием, подразделяются по назначению на две группы: тяговые для привода механизма передвижения всей машины и вспомогательные, приводящие в действие систему гидравлики. По способу возбуждения различаются электродвигатели с последовательным, параллельным и смешанным возбуждением (рис. 12).
Выводы от якоря и от обмоток возбуждения всегда имеют маркировку: якорные зажимы Я1-Я2', последовательная обмотка Сх-С2\ параллельная обмотка -Ш2 ; обмотка дополнительных полюсов ДД.
Тяговые электродвигатели в основном имеют последовательное возбуждение. При трогании с места такие электродвигатели развивают значительный крутящий момент при уменьшенной частоте вращения, в результате этого движение машины происходит плавно, без толчков. На холостом ходу двигателя значительно увеличивается частота вращения, в результате этого центробежные силы могут вывести двигатель из строя.
Электродвигатели с последовательным возбуждением могут иметь четыре вида исполнения. При соединении обмотки возбуждения с якорем внутри корпуса (рис. 12,а) электродвигатели имеют два вывода, при отсутствии такого соединения изготовляются с четырьмя выводами (рис. 12,6). На рис. 12, в, г изображены схемы электродвигателя последовательного возбуждения с обмотками дополнительных полюсов ДП; с отдельными выводами обмотки возбуждения (рис. 12, в) и двухсекционной обмоткой (рис. 12,г).

Ри с. 12. Схемы электродвигателей постоянного тока:
а—г — последовательного возбуждения; д, е — параллельного возбуждения; ж—и — смешанного возбуждения
Электродвигатели с параллельным возбуждением допускают работу на холостом ходу, но развивают при трогании с места недостаточный начальный вращающий момент, в результате этого трудно получить плавное нарастание скорости в начале движения. В большинстве случаев такие двигатели применяются для привода насосов гидросистем, для гидроусилителей руля электропогрузчиков. На рис. 12, д изображена схема электродвигателя с параллельным возбуждением при соединении обмотки возбуждения с якорем внутри машины, а на рис. 12, е с отдельными выводами обмотки возбуждения, обмотки якоря, а также обмотки дополнительных полюсов, выводы которой всегда соединены с выводами обмотки якоря внутри электродвигателя.
Двигатели со смешанным возбуждением допускают работу на холостом ходу, имеют значительный пусковой момент. Электродвигатели со смешанным возбуждением могут быть изготовлены: с двумя выводами (рис. 12,ж), при этом обмотки возбуждения с обмоткой якоря соединены внутри двигателя; с шестью выводами (рис. 12,ы), при этом обмотки возбуждения и якоря выведены отдельно. На рис. 12, з изображена схема электродвигателя смешанного возбуждения с дополнительными полюсами.

Рис.13. Электродвигатель движения РТ-2 погрузчика ЭП-201 (ЭП-202):
1, 14 - шариковые подшипники; 2, 12 - подшипниковые щиты; 3 - крышка люка; 4 - коллектор; 5 - щеткодержатель; 6 - электрощетка; 7 - корпус; 8 - главные полюсы; 9 - сердечник якоря; 10, 11 - обмотки возбуждения и якоря; 13 - вал якоря
Технические данные электродвигателей постоянного тока приведены в табл. 9.
По способу защиты от внешней среды электродвигатели постоянного тока подразделяются на закрытые с внешним обдувом, защищенные с самовентиляцией и взрывобезопасные. По форме исполнения и способу монтажа различают электродвигатели с одним или двумя свободными концами вала, фланцевые или на лапах.
На рис. 13 изображен электродвигатель РТ-2 постоянного тока закрытого исполнения, фланцевый, четырехполюсный без дополнительных полюсов. Такой электродвигатель применяется на электропогрузчике ЭП-201. Корпус 7 электродвигателя РТ-2 стальной, закрытый с торцов чугунными подшипниковыми щитами 2 и 12. В них установлены шариковые подшипники 1 и 14, в которых вращается якорь электродвигателя. С помощью изоляционных прокладок закреплены латунные щеткодержатели 5 с электрощетками б. Для осмотра коллекторно-щеточного устройства в корпусе предусмотрен люк, закрываемый крышкой 3.
Обмотка якоря 11 электродвигателя — волновая, выполнена из меди прямоугольного сечения. Сердечник 9 якоря набран из отдельных
Таблица 9. Технические данные электродвигателей постоянного тока

Т а 6 л и ц а 10. Технические данные электродвигателей постоянного тока производства  Болгарии

листов электротехнической стали, коллектор изготовлен из отдельных медных пластин, изолированных друг от друга миканитовыми прокладками. Обмотки возбуждения 10 — из медного провода. Электродвигатель крепится к раме электропогрузчика с помощью фланца.
Широкое применение получили электродвигатели производства  Болгарии на электропогрузчиках отечественного и болгарского производства. В табл. 10 приведены технические данные электродвигателей постоянного тока производства  Болгарии. Серии ДС и ЕТ используются как тяговые электродвигатели, ЕС — для насосов, ДН и ЕД — электродвигатели общего назначения. В обозначении электродвигателей цифры указывают: первая - мощность (кВт); вторая - напряжение (В), значение которого уменьшено в 10 раз; третья — частота вращения (об/мин), уменьшена в 100 раз. Например, электродвигатель ДС 6,3/8/10 постоянного тока является тяговым, мощность 6,3 кВт, напряжение 80 В, частота вращения 1000 об/мин.

На рис. 14 изображено устройство электродвигателя ДС 6,3/8/10 с последовательным возбуждением. Электродвигатель состоит из корпуса, главных полюсов, ротора, коллектора, заднего подшипникового щита с щеткодержателями, переднего подшипникового щита и щеток. Корпус представляет собой стальной цилиндр, с внутренней стороны которого закреплены симметрично болтами четыре главных полюса. На каждом установлено по одной катушке последовательной обмотки возбуждения. Якорь состоит из сердечника, набранного из отдельных стальных листов цилиндрической формы. Обмотка якоря уложена в пазы сердечника якоря. Концы обмотки якоря припаяны к коллекторным пластинам. Коллектор 10 собран из отдельных медных пластин, изолированных друг от друга миканитовыми прокладками. На переднем цилиндрическом конце вала 1 установлен вентилятор. В корпусе двигателя имеется отверстие для осмотра коллектора и щеток. В рабочем состоянии отверстия закрыты стальным поясом.

Рис. 14. Тяговый электродвигатель ДС 6,3/8/10:
1 - вал; 2 - роликовый подшипник; 3 - передний подшипниковый щит; 4 - обмотка возбуждения; 5 - корпус якоря; 6 - ротор; 7 - зажимная крышка со схемой; 8 — защитная лента; 9 - щетка; 10 — коллектор; 11 - крышка подшипника; 12 - шарикоподшипник; 13 — задний подшипниковый щит с щеткодержателями