Конструкция. Делитель напряжения (рис. 27 и 28) является двухколлекторной машиной. Напряжение на каждом коллекторе 1 500 в, но изоляция машины рассчитана на 3 300 в, так как оба коллектора включены последовательно. Основными частями якоря являются сердечник, коллектор, обмотка и втулка. Сердечник набран из листов стали Э12 толщиной 0,5 мм, изолированных друг от друга лаком и зажатых с обеих сторон нажимными шайбами. Задняя нажимная шайба отлита заодно с втулкой, передняя удерживается на втулке гайкой. В листах сердечника выштамповано 27 пазов размером 10,2—32,5 мм.
Коллектор якоря собран из 107 медных пластин, изолированных друг от друга миканитовыми прокладками, и имеет пластмассовую несущую часть.
В пазах сердечника якоря размещены две обмотки друг над другом (рис. 27). Одна из них присоединена к одному из коллекторов, другая — к другому. Обе обмотки совершенно одинаковы по числу витков секций и размеру провода. При последовательном включении обмоток приложенное к машине напряжение делится между ними поровну. Каждая секция якорной обмотки состоит из семи витков. Секции изолированы стеклоэскапоновой лакотканью и тафтяной лентой. Кроме того, пазы изолированы электрокартоном, а на концах их имеется специальная угловая изоляция. Закрепляют обмотки бандажами.
Остов делителя литой, стальной, цилиндрической формы с четырьмя лапами, предназначенными для крепления его к раме вагона. На одной из лап имеется заземляющее устройство. С обеих сторон в нем сделаны смотровые коллекторные люки, закрытые съемными крышками.
Сердечники главных полюсов набраны из листовой стали, их крепят к станине шпильками. Сердечники дополнительных полюсов стальные, литые, их прикрепляют к станине болтами. Катушки укреплены на полюсах при помощи пружинных фланцев.
Рис. 27. Поперечный разрез делителя напряжения с генератором ДК-604В
Независимая обмотка возбуждения питается напряжением 50 в. Межкатушечные соединения выполнены из кабеля ПС-4000, выводные провода — ПМУ-4000. Сечение всех кабелей 6 мм2.
Рис. 28. Поперечный разрез делителя напряжения (а) и генератора управления (б)
Рис. 29. Схема соединений обмоток делителя напряжения со стороны вентилятора (а) и генератора (б)
Латунный корпус щеткодержателя крепят рифленой поверхностью к пальцу щеткодержателя. Последний имеет опрессованную пластмассовую часть, которая зажимается в специальные замки траверсы. На палец насажен фарфоровый изолятор. Траверса щеткодержателя сидит на специальной выточке подшипникового щита, прикреплена к нему болтами, ее фиксируют штифтом после испытания машины. Щетки снабжены гибкими шунтами: Давление на них осуществляется ленточной спиральной пружиной.
Подшипник со стороны генератора — шариковый, упорный (ГОСТ 8338—57, ТУ3221-ТР, № 7Н315), со стороны вентилятора— роликовый, свободный (ГОСТ 8328- 57, ТУ 3221—ТР 3H32413T). Смазка подшипников 1-ЛЗ ГОСТ 12811—67. Для добавления смазки в крышках подшипников предусмотрены’ отверстия, закрытые пробками. Вращается якорь делителя напряжения против часовой стрелки, если смотреть со стороны генератора. Иное направление вращения является результатом неправильного соединения катушек и поэтому совершенно недопустимо.
Генератор состоит из остова и якоря. Остов имеет цилиндрическую форму и снабжен приливами со специальной выточкой для посадки на подшипниковый щит делителя напряжения. По бокам с передней стороны остов имеет по одному смотровому люку. Так как в остове подшипниковые щиты отсутствуют, то его торцовая часть закрыта чугунным щитом, имеющим патрубок для вентиляции. Внутри остова по диагонали расположены четыре полюса.
Сердечники полюсов набраны из листовой стали, их крепят к остову болтами. Катушки полюсов, выполненные из изолированного круглого медного провода, прижаты к внутренней поверхности станины пружинными фланцами. Межкатушечные соединения и выводы выполнены из кабеля ПС-1000 сечением 35 мм2 для цепи якоря и 16 мм2 для цепи катушек возбуждения.
Якорь генератора своего вала не имеет, его крепят на выступающем конце вала привода. Якорь собирают на втулке, которая имеет шпонку и закрепляется гайкой, навернутой на конец вала.
Коллектор якоря собран из 107 медных пластин, которые разделены прокладками из коллекторного миканита, и имеет пластмассовую несущую часть. Коллекторные пластины зажаты между шайбой и коллекторной втулкой, надетой на втулку якоря.
Латунное гнездо щеткодержателя под щетку прикреплено к штампованной коробочке, которую крепят к пальцу щеткодержателя. Щетка снабжена гибким кабелем. Палец щеткодержателя имеет изолированную бакелизированной бумагой часть, которая зажата в специальном замке траверсы. Последняя посажена в выточку щита и фиксирована болтами (после испытания машины).
Для охлаждения делителя напряжения и генератора применен вентилятор, насаженный на второй выступающий конец вала делителя напряжения и закрепленный гайкой. Вентилятор прикрыт кожухом. Забор воздуха производится через патрубок щита генератора, который воздухопроводом соединен с пассажирским помещением вагона. Воздух охлаждает якорь и катушки генератора и через отверстия в подшипниковом щите проходит по вентиляционным каналам якоря делителя напряжения, охлаждая его, а затем выбрасывается наружу. Вентилятор, кроме того, служит для ограничения скорости вращения делителя напряжения, которая может сильно возрасти при случайном обрыве параллельной катушки.
Технические данные делителя напряжения ДК-604В и генератора управления. Делитель напряжения представляет собой двигатель постоянного тока (ГОСТ 2582—66) со смешанным возбуждением, имеет мощность 12 кВт, номинальные напряжение 3 000 в, ток 5,3 А, скорость вращения якоря 1 000 об/мин. Технические данные якоря следующие:
Число пазов...................................... 45 Число сторон секций в пазу...................... 2×14 Число витков в секции........................... 4 Число эффективных проводов в пазу............... 2×56 Общее число проводников в пазу................... 2×56 Размеры паза..................................... 10,8×32,2 Тип обмотки...................................... волновая Сопротивление при 20°С........................... 9,6 ом Число коллекторных пластин....................... 315 Шаг по пазам..................................... 1-12 Шаг по коллектору............................... 1-158 Размер провода голого............................ ∅0,86 мм. Род изоляции провода............................. ПЭЛШКД Класс изоляции................................... В Вес меди обмоток................................. 15 кг Испытательное напряжение......................... 7600 В Испытательная скорость вращения.................. 2200 об/мин Предельный диаметр изношенного коллектора........ 290 мм Глубина продорожки коллектора.................... 1,0—1,2 мм Максимальная скорость вращения................... 1800 об/мин Резьба на конце вала............................. М48×2 Вес якоря........................................ 241 кг
Обмотки полюсов имеют следующие технические данные:
Главные полюсы Дополиительные полюсы
Последовательная Независимая
Число полюсов............................... 4 4 4
Число витков на один полюс.................. 170 530 350
Число катушек............................... 4 4 4
Соединение катушек.......................... Последовательное
Размеры голого провода, мм.................. ∅2,1 ∅1,68 ∅2,1
Род изоляции провода ГОСТ 6324—52........... ПБД ПБД ПБД
Класс изоляции.............................. В В В
Вес обмотки, кг............................. 14 28,0 22
Сопротивление обмотки при 20°С, ом.......... 0,61±6% 11,4±6% 0,78-0,88
(одна ка- (одна катушка)
тушка)
Воздушный зазор, мм......................... 2,5 2,5 3
Испытательное напряжение, в................. 8 250 1 600 8 250
В делителе напряжения имеется 2×4 щеткодержателя. Применены щетки марки ЭГ-2А (ГОСТ 12232—66). Номинальная высота щетки 50 мм, минимальная 25 мм, размер щетки 8×25×50 мм.
К каждому щеткодержателю крепят по одной щетке. Давление на щетки 0,8—1,0 кГ. Щетки установлены на нейтрали.
Генератор постоянного тока (ГОСТ 2582—66) с параллельным возбуждением мощностью 10 кВт имеет номинальные напряжение 50 в, ток 200 а, скорость вращения якоря 1 000 об/мин. Технические данные якоря генератора следующие:
Число пазов.......................................... 27 Число сторон секций в пазу........................... 8 Число витков в секции................................ 1 Число эффективных проводов в пазу.................... 8 Общее число проводов в пазу.......................... 16 Размеры паза......................................... 10,2x32,5 мм2 Число параллельных проводов.......................... 2 Число «мертвых» проводов............................. 2 Тип обмотки волновая................................. волновая Сопротивление обмотки при 20°С....................... 0,0190 ом Число коллекторных пластин........................... 107 Шаг по пазам......................................... 1-7 Шаг по коллектору.................................... 1-54 Размеры провода голого............................... 1,56×59 мм Класс изоляции провода............................... В Вес меди обмотки..................................... 13 кг Испытательное напряжение............................. 1600 В Испытательная скорость вращения...................... 2 200 об/мин Предельный диаметр изношенного коллектора............ 207 мм Глубина про дорожки коллектора ...................... 1,0 мм Максимальная скорость вращения....................... 1 800 об/мин Резьба на коробке якоря ............................. М80×3 Вес якоря............................................ 89 кг
Генератор управления имеет четыре полюса и четыре полюсных катушки, соединенных последовательно. Технические характеристики обмотки полюсов следующие:
Число витков на один полюс........................... 510 Диаметр провода голого............................... 2,26 мм Род изоляции провода ГОСТ 6324 — 52.................. ПБД Вес меди полюсных катушек............................ 43 кг Сопротивление обмотки при 20°С....................... 4,5—5,1 ом Воздушный зазор...................................... 2,2 мм Испытательное напряжение............................. 1600 В
У генератора имеется четыре группы щеткодержателей, на каждую группу приходится две щетки марки ЭГ-2А (ГОСТ 12232—66), номинальная высота щетки равна 32 мм, минимальная — 16 мм. Размер щетки 16×32×32 мм. Давление на щетку равно 1—1,2 кг.
Хранение. Электродвигатели, делители напряжения и генераторы следует хранить под навесом. Они должны быть защищены от атмосферных осадков и находиться в условиях, исключающих возможность каких-либо механических повреждений, попадания внутрь воды, песка или угольной пыли, а также воздействия на машины кислотных или других паров, вызывающих активную коррозию металлов и порчу изоляции.
При длительном хранении не реже чем через каждые шесть месяцев необходимо производить осмотр машины и повторную консервацию. Для этого нужно очистить машину от пыли и грязи, продуть сжатым воздухом. Затем промыть коллектор бензином, насухо протереть чистой ветошью, обернуть двумя-тремя слоями телефонной или кабельной бумаги и обвязать шпагатом. Удалить старую антикоррозионную смазку с конца вала, резьбовых отверстий, заводских щитков и других мест, промыть их бензином, насухо протереть чистой ветошью, после чего вновь покрыть равномерным слоем технического вазелина УН или другой антикоррозионной смазки. Конец вала обернуть парафинированной бумагой и обвязать шпагатом.
Когда электропоезд перегоняют без тока, все выхлопные отверстия тяговых двигателей должны быть заглушены, щетки подняты.
При хранении и перевозке электромашин необходимо дополнительно заглушить верхние вентиляционные люки. С завода тяговые двигатели, делители напряжения и генераторы управления выпускают с установленными заглушками.
Подготовка к эксплуатации в электродепо. Перед пуском поезда в эксплуатацию, а также после длительной стоянки (более 15—-20 дней) необходимо:
- а) произвести осмотр.по программе малого периодического ремонта («Правила текущего ремонта, ухода и содержания электросекций», МПС СССР, 1960 г., § 112, 114 и 253—263);
- б) произвести сушку изоляции.
Перед монтажом тяговый двигатель, делитель напряжения, генератор необходимо расконсервировать, произвести осмотр и проверку сопротивления изоляции и при необходимости сушку.
Эксплуатация. Тяговые двигатели, делители напряжения и генераторы управления имеют высокое напряжение на коллекторе (между щеткодержателями 1 500 в) и еще более высокое по отношению к корпусу (3000 в). Для обеспечения удовлетворительной работы машин необходимо:
- Проверять путем осмотра и простукивания детали крепления электрических машин.
- Применять щетки только марки ЭГ-2А. Применение щеток других марок не допускается.
- Следить за состоянием щеток и при значительных боковых износах и сколах краев менять щетки независимо от степени износа по высоте.
- Перед постановкой на машину предварительно притирать щетки на приспособлении по радиусу коллектора, затем непосредственно па машине. Окончательную приработку щеток к коллектору производить либо при вращении машин вхолостую в течение получаса, либо на электропоезде при езде со скоростью 15 км/ч.
- Следить за тем, чтобы изоляторы щеткодержателей и манжеты коллекторов были всегда чистыми. Грязь и копоть следует удалять, протирая чистой тряпкой, слегка смоченной бензином, и в нужных случаях подкрашивать манжеты коллектора эмалью ГФ-92ХК ГОСТ 9151—59. При загрязнении коллектора его следует протереть спиртом или бензином. Если коллектор сильно обожжен круговым огнем, имеет наплывы и прочие дефекты поверхности, совершенно необходимо привести его в нормальное состояние, так как иначе снова может возникнуть круговой огонь с еще более тяжелыми последствиями.
- При осмотрах обращать внимание на состояние якорных бандажей и пайку коллектора в петушках.
- Следить, чтобы сопротивление изоляции тягового двигателя было не менее 2 МОм в нагретом состоянии (115—119°С) и не менее 4 МОм в холодном; делителя напряжения ДК-604В (кроме катушек на 50 в) —не менее 3 Мом; генератора и шунтовых катушек на 50 в — не менее 1,0 Мом. Если сопротивление изоляции ниже указанной величины, следует определить место утечки (предварительно подняв щетки) и принять соответствующие меры по устранению дефектов. В случае отсырения изоляции машин их следует просушить, как указано ниже.
- Следить за тем, чтобы на воздухопроводах машины не было грязи и пыли, не было никаких щелей в патрубке подвода воздуха. Поврежденные патрубки заменить.
- Для уменьшения возможности попадания в тяговый двигатель влаги и снега в осенне-зимний период производить заглушку всех вентиляционных отверстий.
- После осмотра машины закрывать коллекторные люки крышками, проверять плотность их прилегания и при необходимости подгонять крышки люков.
В остальном виды работ при осмотрах и ремонтах и их сроки должны соответствовать Правилам текущего ремонта, ухода и содержания электросекций (МПС СССР, 1960 г., §127—136, 212, 214, 253—263).
Напряжение в сети не должно превышать 3630 в, а максимальные кратковременные пики — 4000 в (ГОСТ 6962—54).
Сушка изоляции. Перед монтажом электрических машин, перед пуском электропоезда в эксплуатацию после транспортировки, после длительного отстоя электропоезда (свыше 15—20 дней), а также при контрольно-технических осмотрах и периодических ремонтах необходимо проверить сопротивление изоляции обмотки якоря, полюсов и кронштейнов щеткодержателей. Величину его необходимо фиксировать в специальном журнале, она не должна быть ниже указанных величин. Если вследствие отсыревания или других причин сопротивление изоляции стало ниже нормы, необходимо произвести сушку электрическим током или горячим воздухом. Величину тока следует выбирать в пределах, указанных в табл. 1. Сушку цепей якоря, добавочных полюсов и главных полюсов следует производить раздельно или совместно (при заторможенном якоре). В случае сушки при заторможенном якоре необходимо периодически якоря поворачивать. Крышки коллекторных люков должны быть сняты. Продолжительность сушки определяется величиной сопротивления изоляции: при достижении необходимых величин сушку следует прекратить. Нельзя допускать нагрев якоря и катушек свыше 120°С. При нагреве якоря и катушек до 120°С и необходимости дальнейшей сушки следует несколько уменьшить ток. Режим сушки должен непрерывно контролировать квалифицированный работник.
Таблица 1
| Электрические машины | Величины токов сушки изоляции обмоток,а | |||
| Якорь | Катушки последовательные главных полюсов | Катушки параллельные главных полюсов | Катушки дополнительных полюсов | |
| Тяговый двигатель УРТ-110А | 1,20—140 | 90-100 | — | 120—140 |
| Делитель напряжения ДК-604В | 3-4 | 3-4 | 2-2,5 | 3—4 |
| Генератор управления | 110-130 | — | 5-4,5 | — |
Основные указания по уходу за якорными подшипниками. Якорные подшипники должны быть смазаны консистентной смазкой 1-13. Применение смазок других марок не допускается.
Через каждые 40—50 тыс. км пробега следует добавлять смазку:
- 120—150 г в подшипник двигателя УРТ-110 со стороны шестерни;
- 60—80 г в подшипник двигателя УРТ-110 со стороны коллектора;
- 20—40 г в подшипник делителя ДК-604В.
При чрезмерном количестве смазки подшипник будет перегреваться, а смазка выдавливаться через лабиринтные уплотнения и попадать внутрь машины, что может привести к серьезным повреждениям. Необходимо регулярно проверять наличие пробок в смазочных отверстиях, так как в случае их отсутствия грязь может попасть внутрь подшипниковой камеры и привести к аварии.
Выполнение этих требований является обязательным для обслуживающего персонала, нарушение их может привести к серьезным авариям тяговых двигателей и другого оборудования. Возможные неисправности электрических машин и способы их устранения приведены в табл. 2.
Таблица 2
| Возможные неисправности | Возможная причина | Способ устранения |
| Чрезмерное искрообразование под щетками | Плохо притерты щетки, плохо прижаты щетки или неравномерно их нажатие | Притереть щетки и дать им приработаться, установить нормальное нажатие |
| Щетки сильно сработаны | Заменить щетки новыми | |
| Коллектор плохо прошлифован, не выбран . миканит между пластинами | Произвести зачистку или шлифовку (коллектора и выбрать миканит между пластинами | |
| Происходит биение коллектора, выпирают отдельные его пластины или миканит | Нагреть якорь, подтянуть болты или гайку коллектора и проточить его | |
| Короткое замыкание в обмотке дополнительных полюсов | Отыскать поврежденную катушку и заменить ее | |
| Неправильно установлена траверса вспомогательной машины | Установить траверсу в правильное положение | |
| Оборван проводник обмотки | Отремонтировать обмотку | |
| Чрезмерное нагревание коллектора | Поставлены щетки другой марки | Заменить щетки |
| Щетки слишком сильно прижаты к коллектору | Усыновить нормальное давление | |
| Чрезмерное нагревание якоря | Замыкание одной или нескольких секций обмотки якоря, замыкание между двумя пластинами коллектора | Отремонтировать двигатель |
При ремонте электрических машин применяют лаки согласно табл. 3.
Таблица 3
| Марка лака | Наименование | Назначение |
| ГФ-92 ХС ГОСТ 9151 — 59 | Эмаль красная электроизоляционная дугостойкая | Для отделки изоляционных деталей при воздушной сушке |
| ГФ-92 ХС ГОСТ 9151 — 59 | Эмаль серая электроизоляционная дугостойкая | Покровная эмаль для внутренних поверхностей станины и деталей индуктора при воздушной сушке |
| №1201 ТУ МХП 1153 — 45 | Красная электроизоляционная нитроэмаль | Для отделки изоляционных деталей при воздушной сушке |
| ГФ-95 ГОСТ 8018 — 56 | Глифтале-масляный светло-желтый лак | Для промазки (склеивания) бандажей, манжет коллектора и покровный для якорей |
| №447 ГОСТ 6244 — 52 | Масляно-битумный черный лак | Для пропитки якорей делителей напряжения |
| ФЛ-98 ГОСТ 12294 — 66 | Термореактивный пропиточный лак | Для пропитки якорей тяговых двигателей |
