ОБЩИЕ ПРАВИЛА ДЛЯ ВСЕХ ВИДОВ ТО И ТР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

для технического обучения слесарей по ремонту подвижного состава ООО «ТМХ-Сервис», участвующих в техническом обслуживании и текущем ремонте электрических машин тепловозов 2ТЭ116У

 

 

 

Г. Ярославль

2017

Согласовано: Заместитель генерального директора ООО «Локомотивные технологии» по деповским ремонтам   ______________В.Н.Пустовой «____»_______________201_г.		Приложение №5 утверждено распоряжением ООО «Локомотивные технологии» от _____________ №
Согласовано: Заместитель генерального директора ООО «Локомотивные технологии» по персоналу и организационному развитию   ______________Н.А.Плетенецкая «____»________________201_г.		Согласовано: Управляющий Директор Инжинирингового центра – филиала АО «Желдорреммаш»     ______________В.А.Худорожко «____»_______________201_г.

 

 

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

 

Для технического обучения слесарей по ремонту подвижного состава ООО «ТМХ-Сервис», участвующих в техническом обслуживании и текущем ремонте электрических машин тепловозов 2ТЭ116У

 

НАЗНАЧЕНИЕ

Настоящее методическое пособие разработано по заказу департамента развития персонала ООО «Локомотивные технологии» и предназначено для изучения устройства, а также правил эксплуатации, технического обслуживания и текущего ремонта электрических машин тепловозов 2ТЭ116 У в условиях локомотивных депо ООО «ТМХ-Сервис».

В методическом пособии приводится информация об электрических машинах тепловозов 2ТЭ116У, порядке действий обслуживающего персонала по контролю работоспособности изделия, поиска и устранения неисправностей, контролируемые параметры при ремонте.

Методическое пособие содержит перечень критериев отказов и наиболее часто встречающихся или возможных неисправностей.

Кроме настоящего пособия обслуживающий персонал должен руководствоваться документацией на:

· генератор тяговый ГС-501АУ2;

· тяговый электродвигатель ЭД-133УХЛ1;

· стартер-генератор 5ПСГМ У2;

· электродвигатель асинхронный встраиваемый АДВ3702;

· электродвигатель 2П2КМ УХЛ2;

· электродвигатель 4АЖ225М602;

· электродвигатель АТ160М602;

· электродвигатели постоянного тока серии П.

·

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 5

1. ОБЩИЕ ПРАВИЛА ДЛЯ ВСЕХ ВИДОВ ТО И ТР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН 6

2. ГЕНЕРАТОР ГС-501АУ2. 11

3. СТАРТЕР-ГЕНЕРАТОР 5ПСГМ У2. 21

3.1 Стартер-генератор 5СГ У2. 28

4. ТЯГОВЫЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ.. 29

4.1 Электродвигатель постоянного тока тяговый ЭД-133. 29

4.2 Устройство и работа электродвигателя ЭД-133. 31

5. ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ АСИНХРОННЫЙ ВСТРАИВАЕМЫЙ ТИПА АДВ3702 43

5.1 Устройство и работа двигателя. 44

6. ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА СЕРИИ П.. 46

7. ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПРИВОДА КОМПРЕССОРА.. 51

8. ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ ВЕНТИЛЯТОРОВ ОХЛАЖДЕНИЯ.. 56

8.1 Вентиляторов охлаждения тяговых двигателей передней и задней тележек 4АЖ225М602. 56

8.2 Вентилятор охлаждения электродвигателей холодильной камеры АТ160М602 57

9. РЕМОНТА ОСТОВА (СТАТОРА) И ПОЛЮСОВ.. 58

10. ПРОПИТКА И СУШКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН.. 61

11. ЯКОРЬ, ЯКОРНЫЕ ПОДШИПНИКИ, ЩЕТКОДЕРЖАТЕЛИ И ИХ КРОНШТЕЙНЫ 65

11.1 Якорь. 65

11.2 Якорные подшипники. 69

11.3 Щеткодержатели и кронштейны.. 70

12. ПОДШИПНИКОВЫЕ ЩИТЫ, КРЫШКИ ПОДШИПНИКОВ, ЛАБИРИНТНЫЕ, УПЛОТНИТЕЛЬНЫЕ И УПОРНЫЕ КОЛЬЦА.. 72

13. ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСЛЕ РЕМОНТА.. 73

14. ПРИЕМКА И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА.. 77

ПРИЛОЖЕНИЕ А. КАРТА СМАЗКИ.. 79

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. НОРМЫ НАПРЯЖЕНИЙ.. 82

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ.. 83

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Комплект тягового и вспомогательного электрооборудования предназначен для магистрального тепловоза с электрической передачей переменного тока мощностью 2500 кВт, который обеспечивает основные параметры тепловоза в соответствии с требованиями по назначению.

Комплект электрооборудования предусматривает наличие на тепловозах электрического тормоза и комплексной микропроцессорной системыуправления.

Электрооборудование и электрическая схема магистрального тепловоза2ТЭ116У с электрической передачей переменного тока разработаны в соответствии с принятым типажом тепловозов при использовании электропередачипеременного тока.

На тепловозе 2ТЭ25МК применен комплект электрооборудования, характерными отличиями которого от электрооборудования серийных тепловозов сэлектрической передачей переменно-постоянного тока являются:

- применение вместо двух электрических машин (тягового и вспомогательного генераторов), однокорпусного тягового агрегата;

- использование в качестве тяговых асинхронных электродвигателей скороткозамкнутым ротором;

- использование в качестве тяговых электродвигателей двигателей постоянного тока ЭДУ-133Ц с последовательным возбуждением повышенной мощности;

- использование комплексной микропроцессорной системы управленияс функцией поосного регулирования силы тяги (МПСУ-ТП), в которой реализованы функции регулирования работы тягового и вспомогательного оборудования, управления тепловозом в зависимости от условий движения поезда,работы по системе многих единиц, бортовой диагностики узлов и агрегатовлокомотива;

- применение унифицированных тяговых статических преобразователейчастоты на IGBT-транзисторах. Тяговые преобразователи имеют встроеннуюмикропроцессорную систему управления, связанную с комплексной микропроцессорной системой управления (МПСУ-ТП) тепловоза;

- использование во вспомогательных электроприводах асинхронныхдвигателей, частота и напряжение на которых регулируется от вспомогательных статических преобразователей частоты на IGBT- транзисторах;

- применение на тепловозе электрического тормоза;

- применение на тепловозе системы электронного управления подачейтоплива дизеля;

- применение на тепловозе системы обогрева в длительном отстое.

ОБЩИЕ ПРАВИЛА ДЛЯ ВСЕХ ВИДОВ ТО И ТР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

1 При техническом обслуживании и текущих ремонтах обращатьпервоочередное внимание на чистоту и исправность: коллекторов, контактныхколец, щеток, щеткодержателей, изоляции, межкатушечных соединений, выводных проводов, уплотнений крышек люков, токоподводящих проводов, атакже температуру нагрева подшипников и самих машин.

2 Обдувать поверхности электрических машин сухим, чистым воздухом давлением не более величины от 0,18 до 0,2 МПа (от 1,8 до 2,0 кгс/см²).

3 Перед продувкой очистить от загрязнений наружную поверхность.

4 Для удаления прилипших загрязнений допускается использовать жесткие волосяные щетки, а также притуплённые деревянные и фибровыескребки.

Для очистки изолированных поверхностей применять чистые безворсовые салфетки, при необходимости смоченные в бензине, спирте или другихмоющих средствах, рекомендованных ВНИИЖТ МПС и отжатые, чтобы не допустить потеков жидкости. Не допускать попадания влаги, нефтепродуктов,растворителей на изоляционные поверхности и токоведущие части, так как этоприводит к постепенному разбуханию, растрескиванию и пробою изоляции,также нарушению коммутации электрических машин.

5 В процессе детального осмотра контролировать качество пайкиобмотки якоря в петушках коллектора, соединений катушек полюсов и выводных проводов, состояние бандажей и пазовых клиньев якоря, эмалевых покрытий, чистоту дренажных отверстий тягового электродвигателя в подшипниковом щите со стороны привода.

6 Периодически контролируемое при работе на 15 позиции контроллера с помощью дифференциального манометра статическое давление воздуха в контрольной точке тягового агрегата - не более 1400 Па (140 мм водяногостолба); статическое давление в контрольных точках тяговых электродвигателей(таблица 1).

Таблица 1– Зависимость величины статического напора Па (мм вод.ст.) охлаждающего воздуха в тяговом электродвигателе от температуры и барометрического давления окружающей среды

Температура окружающей среды К (ºC)	Барометрическое давление, кПа (мм рт.ст.)
90,66 (680)	93,33 (700)	96,00 (720)	98,66 (740)	101,33 (760)	104,00 (780)
(50)	(129)	(133)	(137)	(141)	(145)	(149)
(40)	(134)	(138)	(142)	(145)	(149)	(153)
(30)	(138)	(142)	(146)	(150)	(154)	(158)
(20)	(143)	(147)	(151)	(155)	(160)	(164)
(10)	(148)	(152)	(156)	(161)	(165)	(170)
(0)	(153)	(158)	(162)	(167)	(171)	(176)
(-10)	(159)	(164)	(168)	(173)	(178)	(183)
(-20)	(165)	(170)	(175)	(180)	(185)	(190)
(-30)	(172)	(177)	(182)	(187)	(192)	(198)
(-40)	(180)	(185)	(190)	(196)	(201)	(206)
(-50)	(188)	(193)	(204)	(204)	(210)	(215)

7 При техническом обслуживании необходимо руководствоватьсязначениями допустимых размеров и параметров электрических машин, приведенными в приложении В настоящей инструкции, а также требованиями чертежей деповского комплекта.

8 Все работы по обслуживанию электрических машин проводитьтолько при снятом напряжении. Выполнять рекомендации по соблюдению мербезопасности, изложенные в ПТЭ электроустановок и настоящей инструкции.

9 Коллектор и контактные кольца

9.1 При обнаружении на рабочей поверхности коллектора или контактных колец подгара, оплавлений или механических повреждений, нарушающих нормальную коммутацию машины, необходимо после снятия машины с тепловоза прошлифовать поверхность коллектора или колец при помощи специального суппорта шлифовальными брусками БКВ 40x40x75 24А М40 4,5Б илиБКВ 40x40x75 14А М10 4,5Б ГОСТ 2456-82.

Допускается устранять повреждения рабочей поверхности контактныхколец тягового генератора и возбудителя при помощи переносного суппорта или вручную шлифовальными брусками без снятия этих машин с тепловоза.

Допускается устранять незначительные повреждения коллектора электрических машин серии "П" мелкозернистой шлифовальной шкуркой, навернутой на деревянную колодку, пригнанную по окружности коллектора с шириной,равной длине коллектора.

Запрещается, очищать рабочую поверхность коллектора (контактных колец) шлифовальной шкуркой без колодки или напильником, так как это можетпривести к нарушению ее правильной формы.

9.2 После шлифовки продуть коллектор (контактные кольца) воздухом и проверить глубину продорожки межламельных канавок коллектора. Вслучае недостаточной глубины канавки углубить до чертежного размера на специальном станке или вручную (например, при помощи приспособления из ножовочного полотна, соответствующего толщине межламельной изоляции) ипрочистить канавки жесткой волосяной щеткой.

9.3 При значительных механических повреждениях рабочей поверхности коллектора или выработке по следу щеток электрическую машину снять,разобрать, проточить коллектор, углубить межламельные канавки до нужнойвеличины, снять фаски на углах коллекторных пластин, очистить, прошлифовать и продуть воздухом.

При проточке коллектора рабочая поверхность пластин может сравняться с межламельным миканитом, поэтому продорожку (углубление) вручнуюпроводить в два этапа: до проточки углубить межламельные канавки так, чтобыпосле проточки сохранились направляющие канавки, которые углубить еще раздо требуемой величины или сразу углубить их на такую величину, чтобы послепроточки межламельные канавки остались в пределах допустимой глубины.

10 Щеткодержатели и щетка

10.1 При осмотре особое внимание следует обращать на следующее:

- правильность и надежность закрепления щеткодержателей к подвескам (тяговый генератор), траверсе (возбудитель) и подвесок через изоляторы (траверсы) к подшипниковому щиту, правильность положения траверсы (пометкам);

- надежность крепления пальцев с изоляторами к корпусу щеткодержателя и щеткодержателя к кронштейну, отсутствие на щеткодержателях оплавлений в результате переброса электрической дуги по коллектору, нарушающихперемещение щеток в окне;

- свободу перемещения щетки в окне щеткодержателя;

- свободный ход механизманажатия на щетки, соответствие нажатия нащетки допустимым величинам;

- степень износа (высоту) и разновысотность щеток. Разновысотностьболее 10 мм не допускается;

- качество притирки контактной поверхности щеток, которая должнабыть зеркально блестящей. Наличие двойного "зеркала", недопустимо;

- отсутствие выработки боковых поверхностей и граней, трещин, сколови других дефектов щеток сверх допустимых пределов;

- марку щеток, которая должна соответствовать указанной в паспортемашины. Установка щеток разных марок не допускается.

10.2 Крепление токоведущих проводов щеток, щеткодержателей,подвесок и токоотводов к контактным кольцам должно быть надежным и предохранено от самоотвинчивания.

10.3 При установке новых щеток предварительно притереть их рабочую поверхность с помощью мелкозернистой шлифовальной шкурки на специальном барабане одинакового диаметра с коллектором (контактными кольцами) или на самой электрической машине. При притирке щеток к коллектору нажатие на щетки должно осуществляться усилием пружин щеткодержателя.

Прижимать щетки к коллектору руками запрещается. После притирки и установки щеток электрическую машину продуть воздухом и прокрутить на холостом ходу в течение от 0,5 до 1,0 часа (для приработки рабочей поверхности щеток).

Устанавливать щетки в окна щеткодержателей после проверки состоянияконтактной поверхности в то же положение, в каком они находились до их извлечения из окон щеткодержателей (без разворота на 180 градусов). Вводитьщетки в окна без перекоса, а пружины отжать на них плавно, обеспечивая правильное положение относительно щеток.

10.4 Щеткодержатели, имеющие наплывы, оплавления и увеличенные сверх допустимых размеров окна, заменить новыми. При замене должныбыть выдержаны в допустимых пределах установочные зазоры и перекос осищеткодержателей относительно оси коллекторных пластин.

10.5 Для нормальной работы щеточно-коллекторного узла необходимо установить нейтральное положение траверсы с щеткодержателями, обозначенное метками на траверсе и подшипниковом щите.

При неясности меток определить нейтральное положение траверсы одним из известных в электротехнической практике методов

Например, точную установку траверсы можно осуществить, подавая наобмотку возбуждения питание напряжением от 4 до 8 В постоянного тока и отмечая при замыкании или размыкании ее цепи отклонение стрелки миллиамперметра в цепи якоря, замкнутого накоротко.

Нейтральное положение траверсы соответствует минимальному (нулевому) отклонению стрелки.

11 Контактные соединения

11.1 Контактные (болтовые) соединения контролировать простукиванием твердым неметаллическим предметом, визуальным осмотром стопорящих элементов и выборочной подтяжкой. При обнаружении хотя бы одного ослабшего крепления проверить контрольной подтяжкой и надежно застопорить остальные соединения, а соединения выводов полюсных катушек, выводных концов тяговых электродвигателей надежно и качественно изолировать. Состояние паяных соединений контролировать визуальным осмотром.

11.2 Потемнение защитного изоляционного покрытия, наличие капель вытекшего припоя или сдвиг проводников - признаки неисправности паяных соединений.

12 Подшипники электрических машин

12.1 При техническом обслуживании подшипников обращать особое внимание на следующее:

- отсутствие стука и постороннего повышенного шума при работе машины;

- температуру нагрева (после остановки машины, тепловоза);

- целость смазочных трубок, масленок, пробок подшипников;

- состояние и износ сепараторов;

- отсутствие повреждения шариков и дорожек качения, колец, трещин, отсутствие деформации и следов коррозии деталей (качество роликов, шариков и беговых дорожек подшипниковых колец проверять дефектоскопом);

- наличие, достаточность и чистоту смазки;

- натяжку и контровку болтов и винтов.

12.2 Специальные требования по обслуживанию и ремонту подшипников качения тяговых генераторов и электродвигателей содержатся в инструкции, указанной в разделе 2 п. 2.1.3.

12.3 При замене подшипника новым с целью обеспечения натяга посадки на вал рекомендуется производить обмер шейки вала и отверстия внутреннего кольца подшипника с точностью до 0,001 мм и селективный подбор их по группам в соответствии с данными приложения В.

12.4 Посадку подшипников и уплотнительных (лабиринтных) колец на вал производить с предварительным подогревом их в подвешенном состоянии в ванне с минеральным маслом до температуры:

- от 373 до 383 К (от 100 до 110 °С) для тягового агрегата, электродвигателя;

- от 353 до 363 К (от 80 до 90 °С) для стартер-генератора, электродвигателя привода компрессора, машин серии "П";

- от 363 до 373 К (от 90 до 100 °С) для мотор-вентиляторов холодильнойкамеры, мотор-вентиляторов тяговых электродвигателей и выпрямительной установки. Перед нагревом подшипники и кольца промыть в чистом бензине иликеросине и просушить. Насаженные на вал внутренние кольца подшипников иуплотнительные кольца подшипниковых камер должны быть плотно прижатыдруг к другу и к упорным поверхностям вала и удерживаться в таком положении до полного остывания.

12.5 При монтаже и ревизии не допускать ударов по подшипникам,уплотнительным кольцам и подшипниковым крышкам, т.к. это может привести к их повреждениям, деформации, появлению трещин и преждевременному выходу из строя подшипников.

12.6 Перед заправкой свежей смазкой, подшипниковые камеры и подшипники тщательно промыть чистым бензином и высушить. Не переполнять подшипниковые узлы смазкой, т.к. подшипники при этом будут перегреваться, а смазка попадать внутрь электрической машины. Строго соблюдать сроки и порядок выполнения работ по смазке, а также рекомендуемую марку смазки. Не допускать смешивания различных марок смазки.

12.7 При повышенном нагреве подшипника, который можно определить на ощупь (ладонь, приложенную к крышке невозможно удержать), разобрать подшипниковый узел (на снятой электрической машине), проверить отсутствие затирания деталей, промыть подшипник и другие детали и заменить смазку. Если после этого нагрев подшипника не уменьшится, заменить его.

13 Изоляция электрических машин

13.1 Основными критериями качества изоляции в эксплуатации является ее целость (отсутствие трещин, расслоения, обугливания и т.д.) и сопротивление изоляции, измеренное магомметром на неработающей машине, с рабочим напряжением 1000 В для силовых цепей и 100 В для цепей управления.

Величина сопротивления изоляции должна быть не ниже 20 МОм для силовых цепей и не ниже 0,5 МОм для цепей управления.

13.2 В случае обнаружения местных повреждений изоляции и возможности восстановления ее в условиях депо руководствоваться требованиями соответствующих чертежей.

13.3 В случае увлажнения изоляции обмоток и снижения ее сопротивления производить сушку изоляции.

13.4 Испытание прочности электрической изоляции производить, пользуясь источником переменного тока частотой 50 Гц и мощностью не менее 3 кВА.

Напряжение должно плавно повышаться до испытательной величины (указана для каждой электрической машины), выдерживаться в течение одной минуты и затем плавно снижаться. Изоляция считается выдержавшей испытание, если не произошло заметного нагрева изоляции или резкого снижения показаний вольтметра, связанного с внутренним пробоем или перекрытием изоляции по поверхности.

ГЕНЕРАТОР ГС-501АУ2

Тяговый генератор (рисунок 1) служит для преобразования механической энергии дизеля в электрическую и питания через выпрямитель тяговых электродвигателей тепловоза. Генератор допускает отбор мощности на собственные нужды тепловоза в случае отсутствия специального источника.

Генератор выполнен в климатических исполнениях У и Т категории 2 по ГОСТ 15150-69.

Допускается установка тягового генератора ГСТ-2800-1000 У2.

Таблица 2 – Технические характеристики

Наименование параметра	Номинальные данные	Норма для режимов 2ТЭ116
ГС 501АУ2	ГС 501АТ2
Мощность активная, кВт
Напряжение линейное, В	580/360	535/345	538/305
Действующее значение линейного тока, А	2 х 1500	2 х 1100	2 х 1160
2 х 2400	2 х 1700	2 х 2030
Максимальное значение действующего линейного тока в течение 2 мин., А	2 х 3700	2 х 2700	2 х 3700
Частота вращения, с-1 (об/мин)	16,67 (1000)
Частота, Гц
К.П.Д., %	95,9 / 95,0	95,0 / 95,0	95,8 / 94,4
Выпрямленное значение напряжения, В	750 / 475	700 / 425	700 / 400
I Выпрямленное значение тока, А	3660 / 5900	2360 / 3900	2580 / 4500
Выпрямленное значение максималь-ного тока в течение 2 мин., А
Расход охлаждающего воздуха, м7сек.	4,45	3,75 – 3,85	4,18
Величина статического давления (в контрольной точке), не более, Па j

1- патрубок дыходной; 2- выводы обмоток статора;3- кольцо уплотнительное; 4-, крышка подшипника;5- подшипник роликовый; 6- крышка подшипника; 7- ступица; 8- кольца контактные;9- трубка для подачи смазки с пресс-маслёнкой;10- щёткодержатель; 11- щётка;12- подвеска щёткодержателя; 13- щит подшипниковый; 14- катушка полюсная; 15- корпус статора;16- сердечник статора; 17- башмак;18- катушка статора; 19- патрубок входной;20- сердечник ротора; 21- корпус ротора.

Рисунок 1 – Генератор ГС-501АУ2

При испытании дизель-генератора на стенде допускается работа генератора в течение двух часов в следующем режиме (см. таблица 3).

Таблица 3 – Режимы работы генератора при испытании дизель-генератора

Наименование параметра	Значение
Мощность, кВт
Выпрямленный ток, А	4050 - 5000
Выпрямленное напряжение, В	605 - 750
Частота вращения, с-1 (об/мин)	16,67 (1000)

При этом генератор работает на активную нагрузку через два параллельно включённых выпрямителя.

Генератор допускает отбор мощности на электропривод собственных нужд 250 кВт при среднем коэффициенте мощности, равном 0,8.