Строительные машины и оборудование, справочник







Электродвигатели электротягачей, злектротележек и электропогрузчиков

Категория:
   Электрическое оборудование электрокаров


Электродвигатели электротягачей, злектротележек и электропогрузчиков

Для механизации цехового и напольного транспортного процесса были выбраны, электротягачи, электротележки и электропогрузчики в качестве простых подъемно-транспортных устройств. Они просты в обслуживании, обладают бесшумным и плавным ходом, большой маневренностью, высокой производительностью, незначительными эксплуатационными расходами, удобством погрузки и разгрузки, отсутствием вредных газов и др. Большая часть

перечисленных положительных качеств машин возможна благодаря тому, что приводом длц них служат электродвигатели. Непосредственная связь между машиной и ее электродвигателем onpeделяет условия работы- и основные параметры. Принято электродвигатели, применяемые на электротягачах, электротележках и электропогрузчиках, разделять на две основные группы в зависимости от их назначения. К первой группе, относятся тяговые электродвигатели, которые служат прежде всего для привода машин при изменении их местоположения, ко второй группе — вспомогательные электродвигатели, которые применяются для привода насосов гидравлических систем, а также двигателей в электро-сервоуправлении.

Работа тяговых двигателей проходит в исключительно тяжелых условиях знакопеременных напряжений, меняющихся в очень широких пределах. Нри движении машины возникает вибрация из-за неровностей дороги и толчков при ускорении и торможении. Степень влияния этих факторов зависит от скорости движения, твердости шин и способа подвески двигателя. Тяговые двигатели подвергаются внешним воздействиям, обусловленным окружающей средой (пыль, грязь, влага, снег и др.). Тяговый электродвигатель должен выдерживать большие перегрузки, связанные с необходимостью развивать значительные тяговые усилия во время пускового процесса и при преодолении больших уклонов. Согласно стандарту (БДС 5250-64) электродвигатели для электротягачей, электротележек и электропогрузчиков должны выдерживать при номинальном напряжении и начальной температуре коллектора 70°С без функциональных повреждений и остаточных деформаций следующие перегрузки: для тяговых электродвигателей— ток, в два раза больший номинального, в течение 2 мин; для вспомогательных электродвигателей — ток, в полтора раза больший номинального тока, в течение 1 мин. При преодолении больших уклонов допускается перегрузка электродвигателей трехкратным номинальным током в течение полуминуты, а перед этим электродвигатель должен работать в течение часа с нагрузкой, равной 90% номинальной.

Компоновка накладывает жесткие ограничения на габаритные размеры электродвигателей. Электродвигатель должен быть доступным и удобным для осмотра, ремонта и обслуживания. Питание электродвигателей от аккумуляторных батарей с ограниченной емкостью приводит к значительному уменьшению напряжения и повышению тока, а как следствие этого — к снижению частоты вращения и ухудшению охлаждения машины. Несмотря на это, электродвигатели должны быть экономичными, т. е. обладать высоким коэффициентом полезного действия, устойчивыми характеристиками, обеспечивающими – максимальное использование-их мощности в различных условиях работы и минимальный расход энергии. Самыми подходящими оказались электродвигатели постоянного тока с последовательным возбуждением (сериесные электродвигатели) и со смешанным возбуждением (компаундные электродвигатели), что определяет .исключительное их распространение в производстве машин напольного транспорта.

Рис. 1. Тяговый электродвигатель: 1 — вал; 2 — коллектор; 3 — крышка подшипника; 4, 14 — подшипники; 5 — передняя крышка; 6, 17 — защитные крышки; 7 — щеткодержатель; 8 — ротор; 9 — полюс; 10, 20 — болты; 11 — катушка; 12 — внутренняя крышка; 13 — резиновое уплотнение; 15 — пружинное кольцо; 16 — внешняя крышка; 18 — корпус; 19 — выводные шпильки

Рассмотрим принципиальное устройство тягового электродвигателя постоянного тока. Он состоит из двух частей: неподвижной — статора и подвижной — ротора. Статор состоит из корпуса, полюсов и возбуждающих катушек. Стальной корпус чаще всего имеет вид полого цилиндра или призмы, а к нему болтами крепятся полюсы. На полюсах смонтированы возбуждающие катушки из медного провода с изоляцией. В двигателях постоянного тока имеются главные и дополнительные полюсы. Электродвигатели машин напольного транспорта имеют только главные полюсы.

Ротор представляет собой пакет отдельных листов из электротехнической жести, насаженных на вал. По периферии роторных листов находятся, штампованные пазы, в которых уложены секции роторных обмоток из медного провода с изоляцией. Все выводы роторной обмотки присоединены к пластинам коллектора, также насаженного на вал. Коллектор представляет собой полый Цилиндр, собранный из клиновидных медных пластин, изолированных друг от друга. По коллектору скользят щетки (медно-графитовые, угольно-графитовые и др.), поставленные в гнезда щеткодержателя и прижимающиеся к коллектору под действием пружины. Щеткодержатели закреплены неподвижно’ к щеткодержа-тельным кулачкам бруса или к переднему щиту двигателя. Обычно число групп щеткодержателей равняется числу полюсов! При вращении ротора щеткодержатели остаются неподвижными по отношению к полюсам статора. При необходимости, однако, они могут быть повернуты на некоторый угол и, таким образом, занимать различные положения относительно полюсов электродвигателей. Статор закрывается двумя щитами (передний — со стороны коллектора и задний). В щитах находятся два шариковых подшипника, на которых установлен ротор. Электрический ток, протекающий через роторные и статорные обмотки, создает соответствующие электромагнитные поля, которые противодействуют друг другу. В результате этого взаимодействия ротор вращается в определенном направлении.

Рис. 2. Тяговый электродвигатель: 1 — вал; 1, 20 — гайки; 3 — шайба; 4 — шпонка; 5 — предохранительная шайба; 6, 8 — уплотнения; 7 — роликовый подшипник; 9 — задняя крышка подшипника; 10 — корпус; 11 — якорь; 12 — клеммная пластина; 13, 23 — втулки; 14 — болт; 15 — передняя крышка подшипника; 16 — защитная лента; 17 — коллектор; 18 — щеткодержатель; 19 — винт с цилиндрической головкой; 21 — ограничительная шайба; 22 — контргайка; 24 — уплот-нительное кольцо; 25 — крышка; 26 — пружинная шайба; 27 — круглая гайка; 28 — ограничительная шайба; 29 — прижимающая шайба

При малых нагрузках частота вращения сериесного электродвигателя значительно увеличивается, поэтому не допускается опробование такого двигателя при холостом ходе. При больших нагрузках сериесный двигатель продолжает работать, хотя и при малой частоте вращения. Его ток увеличивается значительно медленнее по сравнению с нагрузкой. Это очень ценное качество — им объясняется предпочтение сериесного двигателя всем другим типам двигателей для транспортных целей.

Частоту вращения тягового электродвигателя можно регулировать двумя способами: изменением напряжения на его клеммах и регулированием тока, протекающего через обмотку возбуждения. При увеличении питающего, напряжения частота вращения электродвигателя тоже увеличивается, а при уменьшении его —уменьшается.

Если в цепи сериесного электродвигателя включить последовательно резистор, напряжение на клеммах двигателя станет ниже напряжения источника питания. Так регулируют вращение электродвигателя при его запуске; резистор называют пусковым. Этот способ не является экономичным, так как большая часть электрической энергии превращается резистором в тепло. Если на электрокаре работают два двигателя, изменять напряжение можно посредством включения двигателей последовательно или параллельно.

Этим способом регулируют частоту вращения электродвигателей без потери электроэнергии.

При уменьшении величины тока, протекающего через обмотку возбуждения, частота вращения электродвигателя увеличивается и, наоборот, при повышении величины тока — уменьшается. В этом случае электрический ток можно регулировать, включив параллельно обмотке возбуждения резистор, через который проходит часть тока. Тот же эффект достигается параллельным соединением последовательно включенных катушек возбуждения. Способ регулирования частоты вращения электродвигателя определяется принятой электрической схемой.

Питание силовой цепи принято осуществлять тремя рабочими напряжениями — 24, 40 и 80 В. Выбор определяется характером работы, весовыми ограничениями и др. Например, для машин с ручным управлением необходимый энергетический запас сравнительно низок, но требования к весу и объему высоки, поэтому здесь преобладает напряжение 24 В. Однако это напряжение неудобно для тягачей и универсальных электропогрузчиков, где необходим больший электрический запас, вследствие чего значительно увеличиваются токи, поэтому рабочее напряжение значительно увеличивается— используется напряжение 80 В. Экспериментальным путем установлено, что не следует использовать токи интенсивностью свыше 250 А. В качестве номинальных напряжений для проектируемых электродвигателей приняты величины 22, 30 и 75 В. Эти напряжения соответствуют величинам, принятым за номинальные, с учетом дополнительных спадов напряжения на клеммах электродвигателей. Выбор напряжения влияет и на габариты электродвигателя, а именно: габариты уменьшаются при использовании более высокого напряжения.

Номинальные обороты вспомогательных двигателей определяются оборотами насосов. Для насосов типа «Плеси» за частоту вращения для всей серии вспомогательных двигателей принято 2800 об/мин. Частоту вращения тяговых двигателей выбирают в зависимости от передачи и передаточного отношения. Этот вопрос следует разрешать в отношении всего комплекта двигатель — передача определением технического и экономического оптимума.

Нормальная работа электродвигателя зависит от правильного выбора его мощности для данной машины с учетом нагрева двигателя, коммутации и ряда других факторов. При определении мощности тягового двигателя исходят из необходимой мощности при полной нагрузке и движении с максимальной скоростью по горизонтальной дороге.

Перегрузки при трогании с места и преодолении наклона не учитываются, так как их сравнительно легко переносят принятые конструкции тяговых двигателей. Согласно стандарту БДС 5250-64 тяговые электродвигатели проектируют на кратковременный режим работы с продолжительностью рабочего периода, равной 15, 30, 45 и 60 мин. Режим работы вспомогательных электродвигателей является тоже кратковременным и имеет стандартную относительную продолжительность рабочего периода, равную 5, 10, 15, 25 и 40%. Вспомогательные электродвигатели работают со смешанным возбуждением.

Многообразие конструкций тяговых электродвигателей обусловливается главным образом различием в способах подвески и различием приводов ведущих колес для различных типов машин.

Существуют три конструкции тяговых электродвигателей.

Ко второй группе относятся машины с одним ведущим лриво-чом для обоих ведущих колес посредством дифференциала автомобильного типа. Выведен один конец вала, который осуществляет связь с зубчатой передачей. Электродвигатели предназначены как для горизонтального монтажа, так и для монтажа с наклоном.

В третью группу входят электродвигатели, предназначенные для осуществления колонного привода. По конструкции они отличаются от первой и второй групп и предназначены для вертикального монтажа. Вал имеет два выведенных конца. Нижний служит для связи с редуктором, а на верхнем насажен тормозной диск, выполняющий также функцию вентилятора.

Конструкция вспомогательных электродвигателей для электропогрузчиков в значительной степени определяется насосом, для привода которого они предназначены. У них выведен один конец вала, оканчивающийся конусом 1:10 или шлицами. Тремя видами шлицевого соединения охвачены все насосы и электродвигатели болгарских электропогрузчиков.

Производство ГХО «Балканкар» в Болгарии началось с электротележек. Для моделей электротележек были созданы следующие типы электродвигателей: ДС 1,5/410; ДС 1,54/4/11 и ДС 1,3/4/9. Позднее в электродвигателе ДС 1,54/4/11 квадратный статор был заменен на ‘круглый и двигатель обозначили как ДС. 1,5/4/11. Если к перечисленным двигателям добавить двигатель ДС 5/8/14, то получим все типы электродвигателей для электротележек, находящихся в производстве. В новопроектируемых электротележках основным двигателем является двигатель ДСА 3/3,8/18.

Модели четырехопорных универсальных электропогрузчиков построены . на базе электродвигателей ДС 3,6/8/10,. ДС 5/8/14, ДСВ 6,3/8/10, а в новопроектируемых заложены двигатели ДСА 5/7,5/14, ДСА 6,3/7,5/10 и ДСА 7,5/5/8,5.

В трехопорных универсальных электропогрузчиках находят применение следующие типы электродвигателей: ДС 1,7/2,4/15, ДС 1,2/2,2/28, ДС 1,3/2,2/17 и ДС 1,5/2,2/18.

Для электропогрузчиков с ручным управлением применяются три типа тяговых электродвигателей: ДС 0,6/2,2/14,5, ДК 0,8/2,4/10 и ДК 1,1/2,2/11.

Для штабелеров созданы электродвигатели ДС 2,1/2,4/21 и ДС 2,4/2,2/21.

Электропогрузчики с центром тяжести между опорами приводятся в движение электродвигателем ДС 2,1/2,4/18.

Для электропогрузчиков с боковым выдвижением подъемного Устройства применяют двигатели модели четырехопорных универсальных электропогрузчиков.

Для электротележек с низким подъемом применяют электродвигатели соответствующей модели, производными которой они являются. Только для ЕН 101 • спроектирован специальный электродвигатель ДС 1,2/4/8,5.

Для электротягачей применяются тяговые электродвигатели-ЕТ 501-ДК 1,1/2,4/11, ЕТ 506-ДСА 3/3,8/18 и ЕТ 511-ДСВ 6,3/8/10.

Для вспомогательных насосных электродвигателей разработан и предлагается ряд двигателей, приведенных в приложении 8.

В качестве вспомогательных электродвигателей для электро-сервоуправления и для сервоуправления применяют двигатели следующих типов: ДК 1,2/8/20, ДК 0,45/7,5/28, ДС 0,04/2,2/14 и ДК 0,45/3,8/28.

За последние годы произошло много изменений и усовершенствований электродвигателей. Стремление создать с,амый подходящий тип электродвигателя для машин привело к конструированию двигателя бесстаторного типа, а для более эффективной комбинации между двигателем и передачей были созданы колеса с индивидуальными моторами.

6. Фары, звуковой сигнал, разъединитель, контакторное табло и др.

В осветительной и сигнальной аппаратуре применяют фары автомобильного типа, производимые в Болгарии.

Машины оснащены спереди двумя лобовыми фарами с дальним и ближним светом или только одним из них. Кроме того, спереди монтируются и комбинированные осветительные фары, выполняющие роль указателей габаритов и пути (рис. 3). В некоторых конструкциях электропогрузчиков для освещения спереди используют лобовые фары на шарнире.

Рис. 3. Комбинированная осветительная фара: 1 — кольцо; 2 — винт; 3 — уплотнитель; 4 — контактный держатель; 5 — сигнальная крышка; 6 — корпус

Для освещения электротележки с кабиной водителя применяют осветительную фару типа «плафон» (как у автомобилей). Стеклоочистители переднего ветрового стекла приводятся в движение электродвигателем, таким же, как у автомобиля. Другим автомобильным элементом является масляный стоп-ключ типа СКМ. Он предназначен для включения и отключения стоп-сигнала и осуществления необходимых блокировок при торможении машины. Стоп-ключ СКМ состоит из гидравлической (масляной кнопки) и электрической (микропереключателя) частей. Микропереключатель имеет один замыкающий и один размыкающий контакты. Масляный стоп-ключ приводится в действие давлением 10 кг/см2 и работает при 24В номинального напряжения и 4А номинального тока. Силовая и оперативная цепи защищены от короткого замыкания предохранителями. Предохранители имеют плавкую вставку, которую выбирают по номинальному току цепи. Разветвления в оперативной цепи осуществляются с помощью лустерклемм.

Для соединения между электрическим устройством и аккумуляторной батареей служит штепсельный разъем, называемый разъединителем. Название его происходит от назначения, так как разъединитель служит как для разъединения при необходимости аккумуляторной батареи от остальной части электрического устройства, так и для подключения аккумуляторной батареи к токо-выпрямителю. С помощью разъединителя при аварии в электрическом устройстве водитель может быстро отключить питающую аккумуляторную батарею. Это назначение разъединителя определяет и его месторасположение — обычно он находится на легко доступном для водителя месте. Разъединитель, применяемый в болгарских машинах, снабжен двумя видами контактов — одни для оперативной и осветительно-сигнальной цепи, рассчитанные на 10А, а другие для силовой цепи, рассчитанные на 100 А.

Контакторы, предохранители и лустерклеммы собраны и смонтированы на изолированной плите и образуют так называемый приборный щит электрического устройства, прикрепляемый к ша.сси машины четырьмя болтами. Обычно этот щит монтируют в доступном месте, так как находящиеся на нем приборы подлежат осмотру, регулированию и замене во время эксплуатации электрокара и электропогрузчика. Электрические соединения меж; ДУ приборами, смонтированными на щите, осуществляются медными изолированными проводами, называемыми мостами.

Рис. 4. Стоп-фара и фара для освещения номера

Звуковая сигнализация состоит из звукового сигнала К-58 и кнопки сигнала. Сигнал рассчитан на номинальное напряжение 12 В и работает нормально в диапазоне от 10,9 до 14,4В с потреблением тока до 2,5А. К бакелитовому корпусу звукового сигнала прикреплены магнитопровод, контактная система и конденсатор, шунтирующий контактный зазор. Якорь и резонаторный диск для обертонов прикреплены неподвижно к мембране, которая шестью винтами присоединена к бакелитовому корпусу. Настройка сигнала на чистый и подходящий по силе звук осуществляется винтом, расположенным на задней части корпуса. Сигнал прикреплен к шасси болтом, проходящим через отверстие кронштейна. Питание сигнала подается двумя проводами, смонтированными на клеммах с винтовой связью, расположенных сзади на бакелитовом корпусе. Сигнал приводится в действие нажатием специальной кнопки с одним замыкающим контактором, который смонтирован на руле электрокара.


Читать далее:

Категория: - Электрическое оборудование электрокаров





Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины