Что обозначает степень искрения щеток
СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА КОММУТАЦИИ. ПРИЧИНЫ ИСКРЕНИЯ И ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ИСКРЕНИЯ
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА КОММУТАЦИИ. ПРИЧИНЫ ИСКРЕНИЯ И ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ИСКРЕНИЯ
Щетки разделяют обмотку якоря на несколько параллельных ветвей. При вращении якоря каждая секция его обмотки переходит из одной параллельной ветви в другую, что сопровождается резким изменением направления тока в секции и замыканием этой секции накоротко щетками.
Процесс переключения секций обмотки якоря из одной параллельной ветви в другую и изменения направления в них тока называется процессом коммутации.
Б о льшую часть времени, соответствующего одному обороту якоря, ток секции равен току параллельной ветви. Однако поскольку секция, перемещаясь под полюсами, попадает то в одну, то в другую параллельную ветвь, направление тока в ней периодически меняется. Изменение направления тока в секции происходит за период времени, в течение которого соединенные с секцией коллекторные пластины соприкасаются со щеткой. Это время называется периодом коммутации Т к . Секция начинает коммутироваться в момент, когда коллекторные пластины, между которыми подключена секция, перекрываются набегающим краем щетки; заканчивается же процесс коммутации этой секции в момент выхода указанных коллекторных пластин из-под противоположного (сбегающего) края щетки. Секция, накоротко замкнутая щетками, называется коммутируемой.
Качество коммутации оценивается степенью искрения под сбегающим краем щетки, т.е. под тем краем щетки из под которого выходят пластины коллектора. Оценка искрения производится визуально.
Существуют следующие степени искрения:
— Степень 1характеризуется отсутствием искрения (темная коммутация)
При этих степенях на коллекторе отсутствует почернение, а на щетках нет нагара
Эти 3 степени допускаются при длительной работе машины.
— степень 2 – происходит искрение под всем краем щетки. На коллекторе появляется почернение, которое не устраняется протиранием бензином. На щетках появляется нагар. Эта степень искрения допускается только при кратковременной работе
— степень 3- происходит значительное искрение под всем краем щетки с наличием крупных вылетающих искр. На коллекторе появляется значительное почернение, на щетках сильный нагар и разрушение щеток. Допускается только для моментов прямого пуска или реверсирования, если при этом коллектор и щетки остаются пригодными для работы
Причины искрения можно разделить на механические, электромагнитные и потенциальные.
Механические причины связаны с некачественным изготовлением коллектора и щеточного аппарата: неровная поверхность коллектора, заедание и вибрация щеток в щеткодержателе, биение коллектора и т.д. Поэтому при изготовлении машины предъявляют жесткие требования к обработке поверхности коллектора и изготовлению щеточного узла.
Причиной появления потенциального искрения является повышение напряжения между соседними коллекторными пластинами. При неблагоприятных условиях оно может привести к аварийному явлению: круговому огню. Круговой огонь возникает при большой мощности машины. Круговой огонь представляет собой мощную дугу между коллектором и щетками разной полярности. При этом происходит короткое замыкание машины: ток резко возрастает, что приводит к повреждению коллектора и выводу машины из строя
. ВИДЫ КОММУТАЦИИ. СПОСОБЫ УЛУЧШЕНИЕ КОММУТАЦИИ
Различают 3 вида коммутации
Существует 2 способа улучшения коммутации:
1)уменьшением суммарной ЭДС
2)увеличением сопротивления коммутируемой секции.
В обоих случаях происходит уменьшение дополнительного тока и снижение искрения ( i д =е/ r щ )
Улучшение коммутации путем снижения суммарной ЭДС можно произвести или снижением реактивной ЭДС, или созданием коммутирующего поля.
Улучшение коммутации снижением реактивной ЭДС применяют для машин не имеющих дополнительных полюсов. Существует несколько способов
1) уменьшение числа витков в секции. При этом необходимо увеличить число секций
2) уменьшение длины якоря, увеличив при этом его диаметр
3) уменьшением частоты вращения машины за счет увеличения ее мощности
Все эти способы учитываются при проектировании машины
Для улучшения коммутации созданием коммутирующего поля необходимо произвести компенсацию реактивной ЭДС, т.е. создать такое поле, в котором
е вр ≥ е р и имела бы противоположное направление. Такое поле называется коммутирующим. Получить такое поле можно 2 способами:
1)сдвигом щеток с геометрической нейтрали
2) с помощью дополнительных полюсов
При первом способе щетки сдвигают т.о., чтобы коммутируемые секции располагались в зоне главных полюсов. Чтобы е вр была направлена навстречу е р у генератора щетки сдвигают с геометрической нейтрали по направлению вращения якоря, а у двигателей- против вращения. Угол сдвига определяют визуально до прекращения искрения при определенном неизменном значении тока якоря.
1. компенсацию реактивной ЭДС можно получить только для одного значения тока якоря. При изменении значения тока пропорционально ему изменяется значение ЭДС и компенсации не будет
2. Этот способ не применяется для машин работающих с переменной частотой вращения
Наиболее часто применяется создание коммутирующего поля с помощью дополнительных полюсов. Эти полюса располагаются между основными по линиям геометрической нейтрали. Обычно число дополнительных полюсов равно главным.
Магнитное поле дополнительных полюсов создается катушками, расположенными на сердечниках. Катушки соединяются между собой, образуя обмотку возбуждения дополнительных полюсов. Полярность дополнительных полюсов выбирается т.о., чтобы его ЭДС была направлена навстречу реактивной ЭДС.
Чтобы компенсация происходила при любых значениях тока обмотка доп. полюсов включается последовательно с обмоткой якоря.
12. Как определить допустимую степень искрения на коллекторе в электродвигателе постоянного тока?
Как определить допустимую степень искрения на коллекторе в электродвигателе постоянного тока?
Повышенное искрение может происходить из-за неправильной установки щеток (не по заводским меткам), плохого прилегания щеток к коллектору, загрязнения или частичного выгорания коллектора, повышенной вибрации щеточного устройства и др.
Полностью устранить искрение практически не удается, поэтому необходимо уметь правильно определить допустимую степень искрения.
В соответствии с нормами искрение на коллекторе оценивается по степени искрения под сбегающим краем щетки и по шкале (классам коммутации), приведенной в таблице 9.
Допустимую степень искрения можно определить и по цвету образующихся искр. Небольшое искрение голубовато-белого цвета, почти всегда имеющееся на сбегающем крае щетки, не представляет собой никакой опасности. Удлиненные искры желтоватого оттенка свидетельствуют о неправильной коммутации. Зеленая окраска искр и присутствие частичек меди на рабочей части щеток указывают на механические повреждения коллектора.
Таблица 9. Степень и характеристика искрения
Степень искрения (класс коммутации)
Характеристика степени искрения
Состояние коллектора и щеток
Отсутствие искрения (темная коммутация)
Отсутствие почернения на коллекторе и нагара на щетках
Слабое точечное искрение под небольшой частью щетки
Слабое искрение под большей частью щетки
Появление следов почернения на коллекторе, легко устраняемых протиранием поверхности коллектора бензином, а также следов нагара на щетках
Искрение под всем краем щетки. Допускается только при кратковременных толчках нагрузки и перегрузки
Появление следов почернения на коллекторе, не устраняемых протиранием поверхности бензином, а также следов нагара на щетках
Значительное искрение под всем краем щетки с наличием крупных и вылетающих искр. Допускается только для моментов прямого (без реостатных ступеней) включения или реверсирования машин, если при этом коллектор и щетки остаются в состоянии, пригодном для дальнейших работ
Значительное почернение на коллекторе, не устраняемое протиранием поверхности коллектора бензином, а также подгар и разрушение щеток
Kак определить положение геометрической нейтрали машины постоянного тока?
Для правильной установки щеток машин постоянного тока необходимо определить положение геометрической нейтрали.
Определение геометрической нейтрали может быть произведено методом наибольшего напряжения, индуктивным методом и методом двигателя.
При определении нейтрали методом наибольшего напряжения генератор с независимым возбуждением вращают вхолостую с постоянной частотой вращения и током возбуждения. Щетки передвигают по коллектору до тех пор, пока вольтметр, присоединенный к зажимам якоря, не даст максимального отклонения. Такое положение щеток соответствует геометрической нейтрали.
При индуктивном методе машина остается неподвижной и возбуждение подается от постороннего источника постоянного тока. К зажимам якоря подключают чувствительный вольтметр. Щетки передвигают до тех пор, пока внезапное замыкание или размыкание цепи возбуждения не перестает вызывать отклонения стрелки вольтметра. Это положение щеток будет соответствовать положению геометрической нейтрали.
При размыкании обмотки возбуждения в ней могут возникнуть большие перенапряжения. Поэтому ток в обмотке возбуждения необходимо устанавливать небольшим или зашунтировать обмотку возбуждения сопротивлением.
При определении нейтрали методом двигателя находят такое положение щеток, при котором частота вращения двигателя в обе стороны будет одинаковой. Опыт проводят под нагрузкой, при которой ток якоря равен половине номинального. Изменение направления вращения производят изменением полярности зажимов обмотки якоря.
Какие бывают электрические нагреватели?
Косвенный электронагрев сопротивлением применяют для нагрева и термообработки проводящих, непроводящих, твердых, жидких материалов в области температур до 1500°С. Основным элементом электротермической установки сопротивления служит электрический нагреватель — тепловыделяющий источник, преобразующий электрическую энергию в тепловую. Нагреватель представляет собой высокоомное сопротивление — нагревательный элемент, оборудованный вспомогательными устройствами для подвода тока, электроизоляции, защиты от механических повреждений, крепления. Нагревательные элементы выполняют из металлических и неметаллических материалов в виде проволочных спиралей, ленточных зигзагов, стержней, трубок, пленок на изолирующих подложках.
Электронагреватели сопротивления классифицируются по исполнению (открытые, закрытые, герметические); материалу нагревательных элементов (металлические, полупроводниковые, неметаллические); конструктивному исполнению (проволочные, ленточные, стержневые, пленочные);
рабочей температуре (низкотемпературные, средне температурные, высокотемпературные) и другим признакам.
Открытые нагреватели (рис. 8, а, б) просты по устройству, имеют хорошие условия для теплопередачи, ремонтоспособны. Их недостаток — повышенная электрическая опасность, низкий срок службы. Они применяются главным образом в высокотемпературных установках с теплоотдачей преимущественно излучением (термоизлучатели, электрические печи).
Закрытые нагреватели (рис. 8, в) размещают в корпусе, предохраняющем их от механических воздействий и нагреваемой среды. Герметические нагреватели защищены от внешних воздействий, в том числе от доступа воздуха.
Рис. 8. Электрические нагреватели:
а — спираль; б — лента; в — нагреватель в корпусе; 1 — металлический кожух; 2 — нагревательный провод; 3 — изолятор; d — диаметр провода; h — шаг спирали; D — диаметр спирали; а — толщина ленты, b — ширина ленты
Kак устроены трубчатые электрические нагреватели? Kак их выбрать?
Трубчатые электронагреватели (ТЭНы) по исполнению являются герметическими. Это наиболее распространенные электротермические устройства установок низко- и среднетемпературного нагрева.
Рис. 9. Трубчатый электронагреватель (ТЭН): 1 — оболочка (трубка); 2 — спираль; 3 — контактный стержень; 4 — изолятор (периклаз или кварцевый песок); 5 — мастика; 6 — фарфоровая втулка; 7 — контактная гайка. L — общая длина ТЭНа; Lакт — активная (рабочая) длина t; tк — длина контактного стержня; h — шаг спирали; d — диаметр провода; dcn — диаметр спирали; dcn.наp — диаметр спирали наружный;
dmp. вн — диаметр трубки внутренний; dmp.нар— диаметр трубки наружный
Устройство типового ТЭНа показано на рис.9,а. Он состоит из тонкостенной (0,8—1,2 мм) металлической трубки (оболочки) 7, в которой размещена спираль 2 из проволоки высокого удельного электрического сопротивления. Концы спирали соединены с контактным стержнем 3, наружные выводы 7 которого служат для подключения нагревателя к питающей сети. Материалом трубки может быть углеродистая сталь марок 10 или 20, если температура поверхности ТЭНа в рабочем режиме не превышает 450°С, и нержавеющая сталь 12Х18Н10Т при более высоких температурах или при работе в агрессивных средах (табл.10). Спираль изолируют от трубки наполнителем 4, имеющим высокие электроизолирующие свойства и хорошо проводящим теплоту. В качестве наполнителя используют периклаз (кристаллическая окись магния). После заполнения наполнителя трубку опрессовывают. Под большим давлением периклаз превращается в монолит, надежно фиксирующий спираль по оси трубки. Спрессованный нагреватель может быть изогнут для придания необходимой формы. Контактные стержни 3 изолируют от трубки изолятором 6, торцы герметизируют влагозащищающим кремнийорганическим лаком (герметиком) 5.
Преимущество ТЭНов — универсальность, надежность и безопасность обслуживания. Их можно использовать при контакте с газообразными и жидкими средами при давлении до 9, 8 • 105 Па. Они не боятся ударов и вибраций, но не являются взрывобезопасными. Рабочая температура поверхности ТЭНов может достигать 800°С, что удовлетворяет большинству бытовых и сельскохозяйственных тепловых процессов и позволяет использовать их в качестве тепловыделяющих источников не только в установках кондуктивного и конвективного нагрева, но и в качестве излучателей в установках лучистого (инфракрасного) нагрева. Вследствие герметизации спиралей срок службы ТЭНов достигает 10 тыс. ч. ТЭНы изготовляют по ГОСТ 13268. Единичная мощность их (15—12)*103 Вт, а в блоке (из двух или трех нагревателей) достигает 24-103 Вт, развернутая длина 185—5280 мм, наружный диаметр трубки 6, 5—8, 0—10—12, 5—16 мм, номинальное напряжение 12, 36, 48, 55, 127, 220 и 380 В, климатическое исполнение УХЛ4 или УХЛЗ по ГОСТ 15150.
•ТЭНы выпускают разнообразной конструкции, что позволяет встраивать их в самые разные установки, начиная от промышленных печей и до бытовых электронагревательных приборов. Помимо обычного исполнения выпускают одноконцевые ТЭНы патронного типа диаметром от 6,5 до 20 мм, отличающиеся высокой удельной поверхностной мощностью (до 38 • 10^4 Вт/м^2), а также плоские ТЭНы (сечением 5х11 и 6х17 мм) с развитой теплоотдающей поверхностью. К недостаткам ТЭНов следует отнести высокую металлоемкость и стоимость из-за использования дорогостоящих материалов (нихром, нержавеющая сталь), невысокий срок службы, невозможность ремонта при перегорании спирали.
Таблица 10. Нагреваемые среды, характер нагрева, предельная (удельная) поверхностная мощность, материал оболочки ТЭНа и ее температура
Степени искрения под щетками
Существует 5-ь степеней искрения под щетками:
1) Темная, безыскровая коммутация – 1.
2) Слабое искрение, не более чем под ¼ края щетки – 1¼.
4) Слабое искрение под большей частью щетки,– 2 (к эксплуатации не допускается).
Контрольные вопросы по теме: «Общие сведения по двигателю»
Тяговый двигатель НБ-418К
НАЗНАЧЕНИЕ: служит для преобразования электрической энергии, получаемой из контактной сети, в механическую энергию, для получения силы тяги электровоза.
УСТРОЙСТВО: НБ-418К – двигатель постоянно пульсирующего тока и состоит из:
Остов тягового двигателя
НАЗНАЧЕНИЕ: является корпусом двигателя и одновременно магнитопроводом.
УСТРОЙСТВО: остов литой конструкции, круглый, изготовлен из электротехнической стали, средняя часть утолщена. На остове расположено 12 рядов из 3-х отверстий для болтов крепления полюсов. С боков у остова полукруглые приливы для установки и крепления моторно – осевых подшипников 7 и 8, а с противоположной стороны – прилив для крепления кронштейна маятниковой подвески 11. В верхней части остова расположен прилив для клеммной коробки 3, в которой смонтированы выводы обмоток, закрытые крышкой с уплотнением. По торцам остова находятся круглые расточки для подшипниковых щитов, которые по периметру имеют отверстия: резьбовые для болтов крепления щитов, два отверстия 12 для стопорных болтов и отверстие для фиксаторного болта которыми крепится траверса. В верхней части находится валик с шестерней 1 для поворота зубчатой траверсы. Со стороны коллектора находятся два смотровых люка 4 закрытых крышками с войлочными уплотнениями. Верхняя крышка снабжена пружинным замком 5 и легко снимается. Вверху остова, со стороны коллектора расположен прямоугольный прилив 15 для крепления воздуховода, подходящего от кузова, а с другой стороны прилив 16 для кожуха, через который выбрасывается воздух после охлаждения ТЭД. На остове имеются кронштейны с отверстиями 6 для крепления кожухов зубчатой передачи и кронштейн 13 для транспортировки и крепления предохранительной планки от падения на путь. В нижней части остова есть два сливных отверстия диаметром 20 мм.
Подшипниковые щиты
НАЗНАЧЕНИЕ: служат для установки подшипников, в которых вращается вал якоря.
УСТРОЙСТВО: щиты литые, с внутренней стороны снабжены ребрами жесткости. По наружной окружности имеют обточки для установки с натягом в остов и ряд отверстий для болтов крепления, а также три резьбовых отверстия для выпрессовки щита из остова.
Средняя часть щитов уширена, имеет лабиринтные уплотнения с кольцами 1,6,7, которые напрессованы на вал якоря. В средней части имеется расточка для установки в ней наружной обоймы якорного роликового однорядного подшипника, а по окружности отверстия для болтов. В щитах имеются каналы с трубками, для добавления смазки.
В нижней части, под подшипником имеется камера Г для стекания отработанной смазки, она закрыта крышкой 3 и сообщается каналом Б с полостью подшипника В. Отработанная смазка удаляется при ремонте. Смазка ЖРО или «Буксол», заполняется на 2/3 объема камеры. В подшипниковом щите со стороны коллектора, в верхней части находятся два овальных отверстия закрытых крышками (см. остов 14) для демонтажа и монтажа изолированных пальцев щеткодержателей. В щите с другой стороны, вверху находятся два отверстия закрытых кожухом для выброса воздуха под кузов после охлаждения ТЭД. В обеих щитах сделаны резьбовые отверстия под кронштейны нижней половины кожуха.
Главный полюс
НАЗНАЧЕНИЕ: служит для создания основного магнитного потока, который пересекает обмотку якоря и сердечник.
УСТРОЙСТВО: электромагнит состоит из сердечника и 3 катушки 5.
Сердечник 3 выполнен шихтованным и набран из отдельных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, крайние листы сердечника утолщены. В листах сердечника имеется квадратное отверстие 45 Х 45 мм, семь круглых отверстий 8 для шпилек и с внутренней стороны шесть наклонных вырезов 13 Х 44 мм. Сердечник набирается на шпильках, в среднее квадратное отверстие запрессовывается квадратный стержень 4 с тремя резьбовыми отверстиями М30. После сборки сердечника, концы шпилек расклепываются, а вырезы листов образуют шесть наклонных пазов для укладки активных сторон компенсационной обмотки 7.
Катушка 5 состоит из 11 витков шинной меди 4 Х 65 мм, намотана на узкое ребро (плашмя) и изогнута по радиусу остова 1. Имеет межвитковую, корпусную и покровную (защитную) изоляцию 6. Катушка надевается на сердечник, между сердечником и катушкой укладывается предохранительный фланец 10, который не допускает повреждение изоляции, также устанавливается уплотняющий клин 9, который не допускает ослабление катушки на сердечнике.
Сердечник крепится к остову 1 тремя болтами 2. Головки крепительных болтов заливаются гудроном, чтобы не поподала влага в сердечник полюса.
Дополнительный полюс
НАЗНАЧЕНИЕ: служит для устранения вредных последствий реакции якоря и улучшения коммутации.
УСТРОЙСТВО: электромагнит состоит из сердечника 4 и катушки 1
Сердечник 4 выполнен шихтованным, из листов стали толщиной 0,5 мм. В листах сердечника выполнены прямоугольные отверстия для стержня прямоугольной формы 6, в котором сделаны 3-и резьбовых отверстия с резьбой М20. Полукруглые боковины сердечника 2 утолщены. Сердечник набирается на шпильки 3, концы которых расклепываются. Боковины с каждой стороны крепятся к сердечнику винтом.
Катушка 1 состоит из 8-и витков и выполнена из меди квадратного сечения 12,5 Х 12,5 мм. Имеет межвитковую, корпусную и покровную изоляцию и пропитывается лаком. Катушка надевается на сердечник с прокладкой из листового железа.
Дополнительный полюс крепится к остову 3-я болтами 5, между сердечником и остовом установлена немагнитная прокладка 7 из гетинакса толщиной 7 мм и стальная прокладка 8 толщиной 2 мм, для защиты от смятия гетинаксовой прокладки, которая увеличивает сопротивление для дополнительного магнитного потока и обеспечивает прямо пропорциональное изменение потока при изменении тока якоря (не допускает насыщение сердечника полюса при рабочих значениях тока якоря – до 1500 А).
Компенсационная обмотка
НАЗНАЧЕНИЕ: служит для устранения вредных последствий реакции якоря и улучшения коммутации.
УСТРОЙСТВО: состоит из 6-и катушек шинной меди прямоугольного сечения, каждая катушка имеет 6-ь витков, которые объединяются в 3-и пары. Изоляция обмотки: межвитковая, корпусная и покровная. Катушки изогнуты по радиусу остова и укладываются: 3-и активные стороны обмотки в наклонные пазы одного сердечника, а вторая половина обмотки, в пазы рядом расположенного сердечника другого главного полюса. Наклонные пазы рядом расположенных сердечников – параллельны, а значит, упрощается установка и снятие катушки.
Активные стороны обмотки в пазах сердечников крепятся текстолитовыми клиньями. При такой установке катушек компенсационной обмотки, ток в активных сторонах обмотки, которые расположены в пазах одного сердечника, имеет одно направление.
Якорь
УСТРОЙСТВО: состоит из вала якоря, сердечника, коллектора, обмотки якоря и уравнительных соединений.
Вал якоря по своей длине выполнен круглым, разных диаметров. На концах вала обточены конусные части с пазом для шпонки и кольцевой проточкой. В торцах вала изготовлены торцевые отверстия под спец. болты, которые соединяются с радиальным каналом с канавкой для подачи смазки под давлением при снятии шестерни. Шпонка применяется для установки временной шестерни, при испытании ТЭД. На вал якоря устанавливаются от середины к краям:
Сердечник якоря. На втулку якоря 6 напрессовывается литая задняя нажимная шайба 9, состоящая из двух колец, между которыми сделаны ребра жесткости. В паз втулки якоря устанавливается шпонка 2, а затем набирается сердечник 4 из отдельных листов. На внутренней окружности листа имеется вырез для шпонки, на внешней окружности 87 вырезов под обмотку якоря 5, а в средней части расположено в шахматном порядке 2-а ряда круглых отверстий 3 для вентиляции сердечника. Со стороны коллектора сердечник фиксируется передней нажимной шайбой 1, которая одновременно является корпусом коллектора, она удерживается от сползания корончатой гайкой 15, которая наворачивается на внутренний цилиндр втулки якоря.
Коллектор
НАЗНАЧЕНИЕ: служит для изменения направления тока в секциях обмотки якоря, при переходе из одной параллельной ветви в другую, чтобы сохранить направление выталкивающей силы и вращение якоря.
УСТРОЙСТВО: коллектор набирается из 348-и медных пластин 4, которые имеют два выреза по форме ласточкиного хвоста 5 и 8, есть рабочая поверхность по которой скользят щетки, а также выступающая часть, или «Петушок» с вырезом для установки концов секций обмотки якоря. В средней части коллекторных пластин имеется отверстия для снижения веса коллектора и центробежной силы, которая образуется при вращении якоря. Коллекторные пластины разделяются миконитовыми прокладками и зажимаются между передней нажимной шайбой 7 и нажимным конусом 1 с установкой миконитовых манжет 5 и 8 и миконитового цилиндра 6. Нажимной конус 1 притягивается к корпусу коллекторными болтами с квадратными головками 2. Выступающая часть наружной манжеты притягивается к нажимному конусу стеклобандажом и покрывается лаком.
Обмотка якоря
Обмотка якоря простая, петлевая, состоит из 348-и одновитковых секций шинной меди прямоугольного сечения – 3,5 Х 7 мм, которые объединяются в 87 катушек из 4-х секций 1.
Активные проводники секций катушки в лобовой части разворачиваются на 180˚ и стороны секций в активных сторонах катушеек меняются местами по высоте для выравнивания ЭДС, так как основной магнитный поток по высоте не однороден.
Изоляция обмотки – межвитковая, корпусная и покровная. Активные стороны катушек укладываются в пазы сердечника якоря с шагом 1:15 и в каждом пазу находятся две активные стороны разных катушек. Концы каждой секции разворачиваются на 90˚, расплющиваются до толщины 1,8 мм и вставляются в петушки коллекторных пластин 3 с шагом 1:2, затем припаиваются. Таким образом, все 348 секций соединяются последовательно коллекторными пластинами и образуют обмотку якоря.
Активные стороны катушек обмотки якоря крепятся в пазах сердечника текстолитовым клиньями, а лобовые части с обеих сторон притягиваются к нажимным шайбам стеклобандажом и покрываются лаком.
Обмотка якоря – петлевая, делится щетками на 6-ь параллельных ветвей. ПротивоЭДС, которые индуктируются в параллельных ветвях, не равны между собой, а значит и разные падения напряжения в ветвях. За счет разности падений напряжения в параллельных ветвях, между ними проходят уравнительные токи, которые перегружают щетки, увеличивая вероятность искрения при коммутации. Для того, чтобы разгрузить щетки, равнопотенциальные точки соединяют уравнительными соединениями 2. Когда возникает разность потенциалов между секциями, которые соединены уравнительными соединениями, уравнительный ток проходит не по щеткам, а по соединениям. Обмотка якоря имеет 174 уравнительных соединений или проводника, которые выполнены из медных шин, изолированных асбестовой бумагой, объединенных в 58 катушек, по 3 проводника в каждой. Концы уравнительных соединений припаиваются к петушкам коллекторных пластин ниже секций обмотки якоря с шагом 1:117. Катушки уравнительных соединений уложены под лобовыми частями обмотки якоря со стороны коллектора. Обмотку якоря, дополнительные полюса и компенсационную обмотку соединяют последовательно друг с другом, чтобы при увеличении тока якоря одновременно увеличивалась бы и компенсация реакции якоря.
Щеточный аппарат
Состоит из разрезной траверсы 1 с разжимным устройством 5 и 12-и изоляционных пальцев 2, шести кронштейнов 4 и шести щеткодержателей 5 в которых установлены угольные разрезные щетки.
Изолированные пальцы состоят из стального стержня, на одном конце которого резьба 1 и проточка 2 для установки в остове траверсы, а второй конец заливается изоляционной пластмассой 3. Палец устанавливают в отверстие траверсы, с обратной стороны на стержень одевается пружинная шайба и наворачивается гайка, на которой имеются вырезы под специальный ключ.
Кронштейн щеткодержателя изготовлен разъемным, состоит из кронштейна 1 и накладки 2 в которых 
выполнены полукруглые проточки. Проточки охватывают изолированные пальцы и стягиваются болтом 3. Кронштейн может передвигаться по изолированным пальцам для регулирования расстояния от щеткодержателя до петушков коллекторных пластин. На кронштейне имеется прилив с насечками 4 в который вворачивается шпилька 5 для крепления щеткодержателя. На кронштейне также имеются резьбовые отверстия М8 для болтов, которыми крепят соединительные шины и наконечники кабелей.
Щеткодержатель 1 изготовлен латунным и литым, имеет 3-и окна для установки разрезных щеток 6. На корпусе щеткодержателя имеется прилив 9 с овальным отверстием 8 и насечками для крепления на кронштейне. К корпусу шарнирно крепятся три нажимных пальца 4, которые выполнены из плоских пружин с резиновыми наконечниками 3 для упора на щетку и цилиндрическими пружинами 5 с регулировочным винтом для регулирования величины нажатия щетки на коллектор (1,5÷0,1 кг). В кронштейне есть три резьбовых отверстия М6 для винтов 7 крепления наконечников шунтов щетки.
Щетки – разрезные 6, размер 2 Х 12,5 Х 32 Х 57. В каждую половинку щетки армированы концы двух медных шунтов, которые соединяются общим наконечником и крепятся к щеткодержателю.
После установки щеточного аппарата и сборки ТЭД, должно быть расстояние:
Ø От щеткодержателя до рабочей поверхности коллектора 3±1,5 мм.
Ø От щеткодержателя до петушков коллекторных пластин 6 мм.
Вентиляция ТЭД
Воздух, нагнетаемый от воздуховода, через отверстие со стороны коллектора, обдувает и охлаждает коллектор и далее следует по каналам:
ü Через зазоры между главными и дополнительными полюсами.
ü Через зазоры между сердечником якоря и сердечником главных и дополнительных полюсов.
ü Через каналы в сердечнике якоря и во втулке якоря.
Воздух поступает к подшипниковому щиту со стороны противоположной коллектору и выбрасывается через отверстие остова и подшипникового щита, через кожух под кузов электровоза.
Режимы работы ТЭД
Выделяют два режима работы тягового двигателя: часовой и длительный. При этом на ТЭД с исправно работающей вентиляцией подают номинальное или расчетное напряжение. Затем дают определенную нагрузку, или устанавливают ток якоря определенной величины.
Часовой режим – при данном режиме устанавливают с помощью нагрузки на валу якоря такой ток, при котором двигатель работает в течении 1 часа не перегреваясь для класса изоляции этой обмотки. При этом определяется ток и мощность часового режима.
Длительный режим – при данном режиме устанавливают с помощью нагрузки на валу якоря такой ток, при котором двигатель работает в течении длительного времени не перегреваясь для класса изоляции этой обмотки. При этом определяется ток и мощность часового режима.
На электровозах с номера 2441 установлены ТЭД НБ-514, которые на электровозах до номера 2441 взаимозаменяемы с ТЭД НБ-418. ТЭД НБ-514 имеют следующие изменения в конструкции:
Технические данные ТЭД
Контрольные вопросы по теме: «Тяговый двигатель НБ-418К»
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).