Тяговий електродвигун

Тяговий електродвигун (або скорочено ТЕД) є електричною машиною, яка призначена для створення руху різних транспортних засобів (електропоїздів, електровозів, тепловозів, тролейбусів, трамваїв, електроходів, електромобілів, великих огрядних авто з електроприводом, машин і танків на гусеничному ходу з електроприводом).

Всі різновиди тягових електродвигунів класифікують за:

1) роду електричного струму (постійний і змінний)
2) системі передачі обертання від валу до механізму (індивідуальний і груповий)
3) системі діючої вентиляції (примусова і самовентиляція)
4) типу підвішування (опорно-рамна і опорно-осьова)
5) способом електроживлення (від акумулятора або від контактної мережі)

Тяговий електродвигун, в принципі, є електричним двигуном з безпосереднім передаванням чинного обертального моменту на електродвигун того чи іншого транспортного засобу (гребний гвинт, колесо, гусеницю). В кінці 19 століття було зроблено декілька видів безредукторних тягових електродвигунів, коли якір встановлюється прямо на саму вісь колісної пари. Але навіть повне підресорювання електродвигуна до робочої осі неусувало наявної недоліків в конструкції, які вели до неможливості створити необхідну потужність електродвигуна. Дана проблема усунулася з установкою спеціального понижуючого редуктора, що дозволило сильно підвищити загальну потужність і розігнати потрібну швидкість для масового використання тягових електродвигунів на різних транспортних засобах силу наявної тяги.

Крім звичайного режиму роботи тягові електродвигуни також здатні працювати в зворотному режимі (протилежне обертання валу тягового електродвигуна), і в режим електрогенератора (при необхідності електричного гальмування). Значущим моментом застосування тягових електродвигунів є потреба в забезпеченні плавного пуску і гальмування електродвигуна для управління швидкістю транспортного засобу.

Спочатку управління силою електричного струму робилося за рахунок включення різних резисторів і зміни електричної схеми наявної комутації силових електроланок. Для того, що б уникнути марної навантаження і значно підвищити коефіцієнт корисної дії почали використовувати імпульсний електричний струм, управління якого не потребувала резисторах. Далі почали застосовувати різні електронні схеми, якими керували спеціальними мікропроцесорами. Для регулювання цих схем використовувалися контролери, якими керували самою людиною, що ставив потрібну швидкість машині.

Розрізняють 2 основних режиму роботи тягових електродвигунів:

1) тривалий режим – максимальна потужність протягом необмеженого часу при номінальному електричному напрузі і повної відсутності перегріву в роботі.
2) короткочасний режим – найвища потужність за певний проміжок часу.

Визначаються наступні характеристики тягових електродвигунів:

1) Електромеханічні (потужність, залежність сили струму від частоти обертання якоря і т.д.)
2) Теплові характеристики (реальна залежність температур деяких частин тягових електродвигунів від часу при неоднаковою силі електричного струму)
3) Аеродинамічні характеристики (визначає обдув електродвигуна)

Перерахуємо сфери практичного застосування тягових електродвигунів: локомотиви (електропоїзди, електровози, тепловози з електричною передачею і т.д.), бронетехніка і інші машини на гусеничному ходу, різні електромобілі, теплоходи з електричним приводом, підводні човни, атомохода, звичайний міський електротранспорт (тролейбуси , трамваї). У разі застосування електричної передачі на тепловозах, теплоходах, гусеничних машинах і важких вантажівках дизель передає обертання електрогенератора постійного струму, енергією якого живляться тягові електродвигуни, що дають рух колесам.

Посилання на основну публікацію