Проектирование технологического процесса ремонта тягового электродвигателя. Магнитная система и ее детали, корпус остова (статора) и полюсы

В наибольшей степени пробою подвергается обмотка якоря, так как ее изоляция имеет более низкий класс нагревостойкости (F) по сравнению с обмоткой полюсов (Н). Такая неисправность ТЭД относится к наиболее сложным повреждениям и требует капитального ремонта с заменой якоря.

В настоящее время можно продлить срок службы изоляции и повысить мощность ТЭД путем модернизации обмотки якоря, а именно заменой при капитальном ремонте существующей изоляции класса нагревостойкости F на изоляцию класса Н.[777]

Для обмотки якоря предлагается использовать новую изоляцию, которая представляет собой систему, состоящую из слюдяной ленты и пропиточного компаунда. Материал обладает высокой диэлектрической характеристикой и большой цементирующей способностью, низкой вязкостью уже при температуре 35 °С, что обеспечивает значительную глубину проникновения.

Слюдяная лента марки ЛСНЭ представляет собой композицию из слюдяной бумаги и стеклоткани, склеенных эпоксидным модифицированным клеем. Данная изоляция имеет высокие диэлектрические характеристики из-за повышенного слюдяного барьера.

Слюдинитовая лента совместно с компаундом КП-99ИД составляет систему изоляции класса нагревостойкости Н для технологии вакуум-нагнетательной пропитке. Данная изоляция допускает работу ТЭД с превышением температуры обмотки якоря 160 °С (для изоляции класса нагревостойкости Fдопускаемое превышение температуры обмотки якоря составляет 140 °С). Такой резерв допустимого превышения температуры позволяет либо значительно продлить срок службы изоляции, либо повысить токовые нагрузки двигателя и, соответственно, силу тяги локомотива.

Опыт эксплуатации ТЭД показывает, что лимитирующей по нагреву является обмотка якоря. Поэтому именно она будет определять срок службы изоляции и допустимые токовые нагрузки.

Чтобы спрогнозировать возможное увеличение ресурса ТЭД, достаточно воспользоваться зависимостью, представленной в графической части дипломного проекта на первом листе, срока службы изоляции от температуры с учетом неравномерности теплового состояния обмотки якоря в эксплуатации. Из графика видно, что ресурс изоляции класса нагревостойкости Н, в зависимости от нагрева гораздо выше чем у изоляции класса F. Поэтому если базовый ресурс изоляции обмотки оставить прежним, то можно повысить допустимые токи двигателя при штатном охлаждении, следовательно, и силу тяги локомотива.

Моделирование энергетических и тепловых процессов в ТЭД ЭД-118А показало что при повышении рабочей температуры обмотки якоря на 20 °С (со 106 до 126 °С), как это допускает изоляция класса нагревостойкости Н, ток продолжительного режима ТЭД можно увеличить с 720 до 790 А при том же расходе воздуха на охлаждение [777].

Такое увеличение тока якоря позволяет соответственно повысить момент ТЭД и силу тяги расчетного режима на 10 % .А это равнозначно повышению весовой нормы поезда (при эксплуатации тепловозов с модернизированными двигателями) также на 10 %.

Таким образом, замена изоляции обмотки якорей ТЭД может увеличить их жизненный цикл и повысить эффективность использования.

Полученные результаты обосновывают целесообразность замены штатной изоляции якорных катушек ТЭД ЭД-118А на новую изоляцию класса нагревостойкости Н.

1.1.3.1 Повышение точности измерения величины сопротивления изоляции

Для повышения точности при измерении величины сопротивления изоляции в условиях локомотивного депо предлагаем использовать электрический прибор мегаомметр Е6-22.

Мегаомметр предназначен для измерения сопротивления электрических цепей, не находящихся под напряжением, в диапазоне от 1 кОм до 1 ГОм, при испытательных напряжениях 100, 500, 1000 В.

Мегаомметр может применяться для проверки качества изоляции в энергетике, при производстве радиоэлектронной аппаратуры и кабельной продукции.

Принцип работы мегаомметра заключается в преобразовании измеряемого сопротивления Rх во временной интервал, измерение его длительности и вычисления значения измеряемой величины с учетом коэффициентов, полученных при калибровке с последующим отображением значения Rх на цифровом табло.

Функциональная схема цифрового мегаомметра Е6-22 приведены на втором листе графической части проекта.

Мегаомметр состоит из четырех основных узлов:

– устройство преобразования (УП);

– источник питания (ИП);

– аккумуляторной батареи (АБ);

– устройство регистрации (УР).

Измеряемый объект Rх подключается к клеммам “Л” и “–” с помощью