Технические характеристики двигателя ДК-117ДМ.

Мощность номинальная, кВт 114

Напряжение номинальное, В 375

Ток якоря, А, номинальный 340

Ток якоря, А, продолжительного режима 290

Частота вращения, об/мин, номинальная 1480

Марка щеток ЭГ841 (ЭГ84).

Размер щеток, мм (2x20/2)х32х42

Масса двигателя, кг, не более 760

 

ОСТОВ

 

Остов двигателя выполнен из стального литья, обладает повышенными магнитными свойствами и является магнитопроводом.

Имеет форму восьмигранника.

Остов имеет:

- три прилива для подвески, через которые проходит стержень;

- два предохранительных прилива;

- кронштейн для транспортировки;

- отверстия для крепления главных и дополнительных полюсов;

- две расточки с торца под подшипниковые щиты;

- два коллекторных люка с крышками;

- отверстия для вентиляции, закрытые сеткой из проволоки, во избежание попадания в двигатель посторонних предметов;

- четыре отверстия для выводных проводов;

- внутренняя поверхность остова окрашивается серой эмалью.

 

ГЛАВНЫЕ ПОЛЮСА

 

Предназначены для создания основного магнитного потока, в котором вращается якорь с обмоткой. Главный полюс представляет собой стальной сердечник, на который надевается катушка из изолированного медного провода. Часть сердечника со стороны, обращенной к якорю, выполнена более широкой и называется полюсным наконечником. Эта часть служит для поддержания катушки и для лучшего распределения магнитного потока по поверхности якоря.

Сердечник главного полюса набирают из отдельных листов толщиной 2 мм (для уменьшения потерь от вихревых токов), а после установки двух крайних листов толщиной 5 мм, склепывается четырьмя заклепками под прессом.

Катушки главного полюса мотают из шинной меди плашмя в два слоя. Число витков - 26. изоляция главных и дополнительных полюсов кремнийорганическая, принадлежащая к классам нагревостойкости F и Н.

Двигатель имеет четыре главных полюса, которые крепятся к остову болтами. Остов, полюса и якорь составляют магнитную систему двигателя, через которую замыкается магнитный поток, создающий Э.Д.С. в обмотке якоря. Воздушный зазор между якорем и полюсами также является одним из участков магнитной цепи.

 

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПОЛЮСА

 

Предназначены для компенсации реакции якоря в зоне между главными полюсами и для создания в этом месте над якорем магнитного поля обеспечивающего хорошую коммутацию.

При холостом ходе магнитный поток, созданный обмоткой возбуждения, равномерно распределяется вдоль поверхности якоря.

При нагрузке двигателя, проходящий по обмотке якоря ток, создает свое собственное магнитное поле, которое называется магнитным полем якоря. Поле якоря искажает основное магнитное поле двигателя. Воздействие магнитного поля якоря на основное магнитное поле называется реакцией якоря.

В результате реакции якоря физическая нейтраль двигателя поворачивается на некоторый угол относительно геометрической нейтрали. Поворот физической нейтрали относительно геометрической ухудшает работу двигателя, вызывая искрение щеток.

Направление магнитного потока обмоток возбуждения (а), якоря (б), и изменение потока вследствие реакции якоря (в).

Другими вредными последствиями реакции якоря является сильное сгущение силовых магнитных линий под сбегающими краями полюсов у генераторов и набегающими - у двигателя и значительное возрастание в этих местах индукции магнитного поля.

При прохождении секциями якоря тех мест под полюсами, где индукция усилена реакцией якоря, в них будет индуктироваться Э.Д.С. большой величины, что вызовет повышение напряжения между коллекторными пластинами, к которым присоединены эти секции.

Дополнительные полюса размещают между главными полюсами на геометрической нейтрали двигателя, т.е. там, где расположены коммутируемые секции, замыкаемые накоротко щетками. Ширина полюсов выбирается небольшая, чтобы магнитное поле их действовало только в зоне, где происходит коммутация.

Магнитное поле дополнительных полюсов уничтожает действие поля якоря в зоне коммутации.

Дополнительный полюс состоит из литого сердечника и катушки. Катушки дополнительных полюсов - однослойные из шинной меди на ребро.

Число витков - 15. Изоляция аналогична изоляции главных полюсов. Дополнительные полюса крепятся к остову болтами.

 

ЯКОРЬ

 

Якорь. Служит для создания крутящего момента двигателя и тормозного момента генератора.

Якорь состоит из:

1 – вал;

2 – коллектор;

3 – обмотка;

4 – сердечник;

5 – вентилятор.

Вал двигателя изготавливают из стали 45. Сердечник предназначен для укладки в него обмотки якоря и является частью магнитной цепи двигателя. Собирают из штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Для уменьшения потерь от вихревых токов листы изолируют один от другого тонким слоем лака. Листы собирают в общий пакет, который насаживают на вал якоря на шпонке. В каждом листе имеются отверстия, вентиляционные каналы, для прохода охлаждающего воздуха. Якорные листы имеют зубчатую форму, поэтому при сборке их в пакеты образуются пазы, в которые укладывается обмотка якоря из шинной меди.

Обмотка. Состоит из отдельных катушек, укладываемых в два слоя в пазы сердечника. Число катушек равно числу пазов в сердечнике. Одна сторона каждой катушки располагается в верхнем слое, другая в нижнем слое другого паза. Каждая катушка состоит из пяти секций. Секции собирают в пакеты из пяти штук, формируют соответствующим образом для последующей укладки в пазы сердечника и изолируют. Конец каждой секции приваривается к коллекторной пластине.

В двигателе применяется петлевая обмотка с уравнительным соединением.

На практике не удается добиться, чтобы магнитные потоки всех полюсов были в точности равны между собой. В результате внутри обмотки возникают уравнительные токи, которые замыкаются через щетки одинаковой полярности и соединительные провода между ними. Уравнительные соединения дают возможность разгрузить щетки от уравнительных токов, соединяя между собой диаметрально противоположные коллекторные пластины.

Уравнительные соединения выполнены из шинной меди сечением вдвое меньшим, чем медь обмотки якоря. Их число равно числу пазов и расположены под передними лобовыми частями обмотки якоря.

Коллектор. Предназначен для распределения тока по проводникам якоря. Состоит из набора коллекторных пластин толщиной 5-8 мм, изготовленных из твердотянутой меди клинообразного сечения, втулки коллектора 1, нажимного конуса 3, гайки коллектора 2, изоляционного цилиндра 7, изоляционных манжет 4 и 8, 5 - шнур, 9 - груз балансировочный.

Пластины изолируют одна от другой миканитовыми прокладками. Нижняя часть пластин имеет форму «ласточкина хвоста», при помощи которого пластины зажимают между втулками коллектора и нажимным конусом. Крепление пластин осуществляют коллекторной гайкой, которую наворачивают на резьбовую часть втулки коллектора.

В собранном виде коллектор напрессовывается на вал якоря с усилием 20Т. К каждой коллекторной пластине привариваются проводники обмотки якоря.

Нормально поверхность коллектора должна быть гладкой. Равномерное потемнение коллектора в процессе эксплуатации без следов подгара свидетельствует о наличии устойчивого слоя политуры и хорошей коммутации. По условиям нормальной коммутации напряжение между коллекторными пластинами не должно быть больше 21-22B, т.к. при напряжении 24В создается недопустимо большое искрение под щетками, что приводит к возникновению кругового огня. Круговой огонь представляет собой короткое замыкание якоря двигателя через электрическую дугу на поверхности коллектора.

Причины искрения на щетках подразделяются на механические и электромагнитные. Механические причины связаны с нарушением контакта между щетками и коллектором:

- неровностью поверхности коллектора;

- не притерты щетки к коллектору;

- коллектора;

- выступом отдельных коллекторных пластин, миканита;

- заедание щеток в щеткодержателе;

- вибрацией щеток - свободное расположение щеток в обойме;

- неравномерный натяг щеточных пружин.

Электромагнитные причины искрения на щетках связаны с характером протекания электромагнитных процессов в коммутируемых секциях (перегрузка, к.з. в сети).

Вентилятор. Устанавливается на валу якоря со стороны привода.

Вентилятор двухдисковый, изготавливается из алюминиевого сплава. Засасываемый воздух распределяется на два параллельных потока. Один из потоков омывает поверхность между якорем и главными полюсами, другой проходит под коллектором и по вентиляционным каналам внутри сердечника якоря. Нагретый воздух выбрасывается через специальные отверстия в остове со стороны противоположной коллектору.

Охлаждение оказывает большое влияние на работу двигателей.

Мощность, которую можно получить от электрической машины, ограничена предельной температурой, которую может выдержать изоляция обмоток. Поэтому, при охлаждении значительно снижается нагрев обмоток, что позволяет повысить мощность двигателя.

 

ЩЕТКИ И ЩЕТКОДЕРЖАТЕЛИ

 

Для отвода тока от вращающегося коллектора и подвода к нему тока применяется щеточный аппарат - щетки и щеткодержатель. Всего четыре щеткодержателя и восемь щеток марки ЭГ-841(ЭГ-84).

Щетки 1 представляют собой прямоугольную призму. Применяются исключительно электрографитированные, обладают хорошими коммутирующими свойствами, значительной механической прочностью и способностью выдерживать большие перегрузки.

Щетки устанавливают в щеткодержатели 2. Для отвода тока от щетки,к ней прикрепляют медный гибкий проводник сечением 2,5мм², который крепят к щеткодержателю. Применяют разрезную щетку типа ЭГ-841 (ЭГ-84), имеющую резиновую накладку. Виду наличия разрезных частей щетки и резиновой накладки происходит надежный токосъем между щеткой и рабочей поверхностью коллектора.

Одним из условий хорошей работы щеток является плотный и надежный контакт между щеткой и коллектором, который достигается при помощи нажимного пальца 3, смонтированного на щеткодержателе 2.

Щеткодержатели укрепляют на изоляторах 4 непосредственно к подшипниковому щиту. Имеют гребенку для возможной регулировки зазора между коллектором и щеткодержателем.

Щеткодержатели состоят из литого латунного корпуса.