Характеристики тягового двигателя электропоезда
Тяговые электродвигатели и их использование на электротранспорте
Подписка на рассылку
- ВКонтакте
- ok
- YouTube
- Яндекс.Дзен
- TikTok
Тяговый электродвигатель (рис.1) — устройство, которое способно преобразовывать поступающую электрическую энергию (переменного и постоянного тока) в механическую. Такой тип двигателей используется для приведения в движение следующих видов транспорта:
- электровоза,
- тепловоза,
- троллейбуса,
- трамвая,
- электромобиля.
Главное отличие таких силовых агрегатов от электродвигателей больших мощностей состоит в том, что им необходимы определенные условия для монтажа, а также достаточно ограниченное место для размещения. В результате этого и возникла спецификация конструкции, которой характеризуется тяговый электродвигатель.
В отличие от электродвигателей общего назначения тяговые способны вести свою работу во множестве режимов. Данные режимы сопровождаются изменением в частоте вращения ротора.
Классификация тяговых двигателей
Существуют следующие разновидности данных устройств:
- по используемому току (постоянные и переменные),
- по конструкции (линейные и вращающиеся),
- по типу (синхронные и асинхронные),
- по системе передачи усилия (индивидуальный и групповой),
- по способу питания (от контакной сети и от аккумулятора).
Зачастую эксплуатация такого устройства, как тяговый электродвигатель, может быть связана с механическими и тепловыми перегрузками, толчками и тряской. Именно поэтому его конструкция отличается повышенной прочностью узлов и деталей — как в механической, так и электрической части. Также токовые части обладают специальной влагостойкой и теплостойкой изоляцией.
Использование тяговых двигателей в электротранспорте
В связи с активным внедрением в жизнь человека экологичных машин возникла потребность в использовании такого устройства, как тяговый электродвигатель для автомобиля. Именно он является главной движущей силой в такого рода транспортных средствах. В основе его работы лежит электромагнитная индукция. Движущая сила возникает в замкнутом контуре в результате изменения магнитного потока.
Чаще всего сам двигатель размещается между продольными балками спереди от батареи. В качестве конструкции передачи к ведущим колесам используется задний мост с карданной передачей. Допустимо использование цепной передачи в случае трехколесных моделей электромобилей. В такой ситуации монтаж осуществляет на подрамнике на задней оси.
Тяговый электродвигатель для автомобиля может быть как переменного, так и постоянного тока. Главная его задача состоит в передаче крутящего момента. Такой двигатель несколько отличается от классической электромеханической машины за счет своих компактных размеров и большой мощности.
Тяговый электродвигатель для электромобиля допустимо использовать в системе «мотор–колесо» (рис. 2), которая еще не нашла активного применения и чаще всего ее можно заметить только в концепт-карах. В качестве исключения можно назвать электромобиль Volage, который поступит в продажу в скором времени.
Тяговый электродвигатель постоянного тока обладает рядом преимуществ, а именно:
- компактные размеры и малый вес,
- простота эксплуатации,
- длительный срок службы,
- отсутствие вредного воздействия на окружающую среду,
- отличный КПД,
- возможность рекуперации.
Стоит заметить, что существенные недостатки попросту отсутствуют, но один из них состоит в несовершенстве источников тока, которые и не позволяют внедрить эту технологию в массовое производство. Однако технический прогресс не стоит на месте, а значит, в скором времени практически каждый крупный производитель транспортных средств наладит производство автомобилей на электрических двигателях.
Электродвигатели тяговые асинхронные для приведения в движение троллейбуса, серии ДТА (ТАД)
Габаритные, установочные и присоединительные размеры электродвигателя ТАД-3 (ДТА-1)
Габаритные, установочные и присоединительные размеры электродвигателя ТАД-3М (ДТА-2У1)
Габаритные, установочные и присоединительные размеры электродвигателя ДТА-5
Габаритные, установочные и присоединительные размеры электродвигателя ДТА-6У1
Основные технические характеристики двигателя ДТА
Наименование параметра
ДТА-1У1
ДТА-2У1
ДТА-5У1
ДТА-6У1
Номинальная мощность (на валу), кВт (S2 = 60 мин)
Номинальное линейное напряжение, В
Номинальный линейный ток, А
Частота питания, Гц
Частота вращения синхронная, мин-1 номинальная
Частота вращения синхронная, мин-1 максимальная
Номинальный момент на валу, Нм
Коэффициент мощности
Коэффициент полезного действия, %
Средний уровень звука при номинальной частоте вращения, дБА, класс 2
Максимальное среднее квадратичное значение виброскорости по ГОСТ 20815-93 при номинальной частоте вращения, мм/с
Степень защиты по ГОСТ 17494-87
Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69
Класс изоляции по ГОСТ 8865-93
Число фаз обмотки статора
Схема соединений фаз обмотки
Скольжение, %
Режим работы по ГОСТ 183-74
Конструктивное исполнение по ГОСТ 2479
Масса двигателя, кг
Электродвигатель привода троллейбуса ДТА купить по лучшей цене у нас — это просто!
СпецЭлектро — доступная цена на электродвигатели и электрооборудование.
Каталог — тяговые электродвигатели
Вы можете получить консультацию менеджера компании по любому интересующему Вас вопросу.
Телефон: +7 (4922) no skype addon 53-83-00
Телефон: +7 (4922) no skype addon 53-85-59
Воспользуйтесь формой обратной связи здесь
При оформлении заказа обеспечивается доставка оборудования по всей России (полный список регионов России)
Многолетний опыт работы на рынке электротехнического оборудования, сотрудничество с заводами-изготовителями, а также наличие продукции на наших складах, позволяет осуществлять покупку и доставку электрооборудования и комплектующих в кратчайшие сроки. Специалисты компании «СпецЭлектро» помогут найти оптимальное решение по техническим характеристикам, цене и времени доставки электродвигателя или оборудования для Вашей задачи. Наши специалисты подберут замену для устаревшей серии оборудования и ответят на все интересующие Вас вопросы, помогут купить электродвигатель и подходящее вам оборудование.
Электромеханические характеристики тяговых двигателей
На всех серийных электровозах установлены тяговые двигатели постоянного тока с последовательным возбуждением. Под электромеханическими характеристиками понимают зависимость вращающего момента, частоты вращения якоря и коэффициента полезного действия (кпд) ТД от тока.
Полный вращающий момент двигателя складывается из вращающих моментов, созданных многими парами проводников, лежащих на якоре под разнополярными главными полюсами (рис.6). Совокупность пар сил, создаваемых всеми проводниками, называют вращающим моментом двигателя Мд.
Так как сила выталкивания f проводников якоря из магнитного поля полюсов зависит от тока в этих проводниках и магнитного потока полюсов Ф, то
Мд = см I Ф
Где: I – ток якоря
см – постоянный (для каждого типа двигателя) коэффициент, учитывающий
число полюсов, число проводников обмотки якоря и другие параметры
Как видно вращающий момент двигателя не зависит от напряжения на нем. Зависимость момента Мд от тока I приведены на рис.7 и 8. Поскольку магнитный поток Ф у двигателя последовательного возбуждения также зависит от тока, то кривая, соответствующая формуле Мд = см I Ф при больших значениях тока уходит вверх (вращающий момент резко возрастает) – это одно из наиболее ценных качеств двигателя с последовательным возбуждением. Кривая уходила бы вверх еще резче, ели бы при больших токах не наступало магнитного насыщения магнитопровода двигателя, вследствие чего с дальнейшим ростом тока магнитный поток возрастает слабее. Соотношение значений Fк и I называют электромеханической характеристикой силы тяги электровоза на ободах колес.
Рассмотрим зависимость частоты вращения якоря ТД от других факторов, которые могут изменяться по воле машиниста. Из курса предмета «Основы электротехники» известно соотношение
где: n – частота вращения якоря
Uк – напряжение, подведенное к двигателю
rд – сопротивление обмоток двигателя
см – постоянный (для каждого типа двигателя) коэффициент
Из формулы следует, что частоту вращения якоря ТД можно регулировать двумя способами: изменением напряжения и изменением магнитного потока полюсов Ф. Напряжение повышается изменением коэффициента трансформации путем переключения выводов вторичной (или первичной) обмотки трансформатора. Однако следует отметить, что в период пуска к двигателю должно быть подведено пониженное напряжение.
Практически к ТД в начале пуска подводится напряжение 18 – 50 В (в зависимости от серии электровоза). При таком напряжении ток, вращающий момент двигателей и сила тяги электровоза достаточны для трогания с места электровоза и небольшого числа головных вагонов поезда. Постепенно повышая напряжение на ТД (переход на более высокие позиции), машинист увеличивает силу тяги электровоза, что приводит к началу движения всего состава.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
6.1 Виды тяги и типы локомотивов
Для передвижения поезда к нему необходимо приложить в направлении движения определенную силу, называемую силой тяги. Сила тяги создается тяговым подвижным составом, к которому относятся локомотивы, а также моторвагонный подвижной состав. Моторвагонные поезда состоят из нескольких моторных вагонов, имеющих тяговые двигатели, и из прицепных вагонов. К таким поездам относятся, например, пригородные электропоезда.
Локомотивы делятся на паровозы, тепловозы, газотурбовозы, электровозы и мотовозы.
Первые локомотивы приводились в действие силой пара и назывались паровозами (рис. 6.1). Паровоз имел паровой котел и паровую машину. В паровом котле под действием тепла от сжигаемого в топке угля вода превращалась в пар. Пар поступал в цилиндр паровой машины и перемещал поршень, связанный с колесом паровоза кривошипно-шатунным механизмом (рис. 6.2).
Проект паровой машины непрерывного действия был разработан И.И. Ползуновым в 1763 г., а сама машина была создана Дж. Уаттом в 1774 г. Впервые паровоз был создан в Англии в 1803 г.
В 1897 г. немецкий инженер Р. Дизель создал двигатель внутреннего сгорания, названный впоследствии его именем. Дизельный двигатель, как более совершенный, нашел широкое применение на локомотивах, называемых тепловозами (рис. 6.3). В тепловозах энергия дизеля через силовую передачу передается на колесные пары. Другим тепловым двигателем, применяемым на локомотивах, является газовая турбина. В этом случае локомотив называется газотурбовозом.
Локомотивы с тепловыми двигателями относятся к категории автономных, так как энергия для осуществления тяги вырабатывается на самом локомотиве.
Существует еще один вид тягового подвижного состава — неавтономный. Он получает энергию от внешнего источника. К этому виду подвижного состава относятся электровозы (рис. 6.4) и моторные вагоны. Они получают электроэнергию от контактной сети через специальный токоприемник — пантограф.
Коэффициент полезного действия автономных локомотивов, в зависимости от типа применяемого на них теплового двигателя, колеблется в широких пределах. Самый низкий коэффициент полезного действия (КПД 5—7 %) имеют паровозы. Кроме того они требуют частого пополнения запасов угля и воды.
Тепловозы обладают более высоким КПД (около 30 %) и применяются в качестве основного тягового подвижного состава. Введение тепловозной тяги дало возможность значительно увеличить массу поезда, повысить скорость движения и увеличить расстояние между остановочными пунктами. В то же время, в отличие от паровоза, у которого в момент трогания с места имеется запас готовой энергии пара в котле, дизель тепловоза такого запаса не имеет.
Электрическая тяга при питании тяговых подстанций от ГЭС имеет КПД до 60—65 %, а тяговые характеристики электровозов позволяют работать на подъемах при режимах выше номиналь¬ных, а на спусках возвращать в контактную сеть часть энергии движения поезда, преобразовав ее в электрическую. Этот процесс называется рекуперацией, а происходящее при этом торможение состава называется рекуперативным.
Конструкция электровозов проще, чем тепловозов, следовательно, ниже затраты на их эксплуатацию и ремонт. Электрифицированные железные дороги имеют большую провозную способность, чем неэлектрифицированные. На 1 января 2001 г. протяженность электрифицированных линий российских железных дорог составила 40,3 тыс. км при общей длине 86 тыс. км.
Безусловно, первоначальные затраты на введение электротяги достаточно велики, так как требуется создать обширную инфраструктуру в виде линий электропередач, тяговых подстанций, контактной сети. Но эти затраты быстро окупаются.
