Реферат на тему История развития тяговых электродвигателей.

Содержание:

Введение 3

Основная часть 4

Заключение 11

Список литературы 12

Введение:

Электродвигатели настолько плотно вошли в нашу жизнь, что мы даже не представляем себе жизни без них. Тяговый электродвигатель (ТЭД) – электрический двигатель, предназначенный для приведения в движение транспортных средств (электровозов, электропоездов, тепловозов и т.п.). ТЭД преобразуют электрическую энергию, подаваемую от контактной сети, в механическую, которая идет на движение поезда. Вращающий момент, созданный в тяговом двигателе, передается через зубчатую передачу (редуктор) на колесные пары вращая их и во взаимодействии с рельсами приводит в движение локомотив. Тяговые электродвигатели изготовляются в соответствии с ГОСТ 2582-81 «Машины электрические. Вращающиеся тяговые». Основное отличие ТЭД от обычных электродвигателей большой мощности заключается в условиях монтажа двигателей и ограниченном месте для их размещения. Это привело к специфичности их конструкций (ограниченные диаметры и длина, многогранные станины, специальные устройства для крепления, условия эксплуатации и т.п.).

Появление этого двигателя перевернуло мировую промышленность. Простая конструкция, а значит и высокая надежность, широкие возможности по реализации высоких мощностей сделали трехфазный асинхронный двигатель самым распространенным в промышленном электроприводе. Естественно, что железнодорожные инженеры сразу схватились за идею применения этого двигателя в качестве тягового.

Цель работы: рассмотреть историю развития тяговых электродвигателей.

 

Заключение:

Тяговый электродвигатель, по сути, представляет собой электродвигатель с передачей вращающего момента на колесную пару транспортного средства. В конце XIX века было создано несколько моделей безредукторных ТЭД, когда якорь насаживается непосредственно на ось колёсной пары. Однако даже полное подрессоривание двигателя относительно оси не избавляло конструкцию от недостатков, приводящих к невозможности развить приемлемую мощность двигателя. Проблема была решена установкой понижающего редуктора, что дало возможность значительно увеличить мощность и развить достаточную для массового применения ТЭД на транспортных средствах силу тяги.

Постепенно развивалось направление силовой техники на основе быстродействующих полупроводников. Это позволило заменить реостатную систему, применяемую в коллекторных агрегатах, импульсной, отличающейся повышенной надежностью и экономичностью. В дальнейшем, в вагонных парах стал устанавливаться асинхронный тяговый двигатель в качестве приводного механизма. Основными проблемами, с которыми пришлось столкнуться при эксплуатации асинхронных двигателей, считаются сложные регулировки. Определенные трудности возникают при использовании электрического торможения, когда для этих целей служат моторы на основе короткозамкнутого ротора. В данный период идет разработка более современных тяговых приводов на основе синхронных агрегатов, в которых установлен ротор на постоянных магнитах.

 

Фрагмент текста работы:

Основная часть

Двигатель – это преобразователь энергии первичного источника в энергию механического движения. Вне зависимости от того, что является первичным источником энергии, эффективность любого двигателя определяется двумя основными показателями – его номинальной мощностью и коэффициентом полезного действия (КПД). Между КПД η и мгновенной механической мощностью P2, развиваемой двигателем, существует весьма любопытная зависимость, говорящая нам о том, что максимальный КПД ηм, а соответственно и минимальные потери энергии, потребляемые от первичного источника, достигается обычно при реализации двигателем мощности, близкой к номинальной.

Отсюда легко делается вывод, что идеальным, с точки зрения минимизации потерь, является работа двигателя в режиме реализации постоянной мощности, близкой к номинальной. Этот принцип хорошо подходит для приводов, работающих в постоянном диапазоне скоростей и нагрузок. Подавляющее большинство промышленных механизмов, в которых требуется применение электрического привода удовлетворяют этому условию.

Электрические машины преобразуют механическую энергию в электрический ток и наоборот. Подавляющее большинство электрических устройств работают по простой схеме: под действием механической энергии вырабатывается электричество, которое в свою очередь вызывает движение станков, машин, механизмов, подвижного состава. В транспортной отрасли хорошо известен тяговый электродвигатель, приводящий в действие колесные пары вагонов. Использование их в режиме генератора дает возможность затормозить состав. Процесс торможения происходит за счет нагрузки, образующейся в процессе превращения механической энергии состава, находящегося в движении, в электрический ток.

В самом начале, когда электрический транспорт только начал использоваться, на всех видах подвижного состава устанавливались коллекторные тяговые электродвигатели. При этом передача энергии осуществлялась по самой простой схеме, поэтому агрегатами можно было легко управлять в любом рабочем режиме. Технические и механические характеристики полностью отвечали всем требованиям транспортной специфики. Тем не менее, в процессе эксплуатации тяговый электродвигатель постоянного тока обнаружил ряд недостатков. В первую очередь, это сам коллектор, оборудованный подвижными контактами – щетками, требующий регулярного технического обслуживания. Принимаемые меры по снижению искрения, повышению надежности коммутации, во многом усложнили устройство двигателя. В результате, его размеры заметно увеличились, а максимальная скорость вращения осталась на прежнем уровне .

Тяговый электродвигатель – устройство, которое способно преобразовывать поступающую электрическую энергию (переменного и постоянного тока) в механическую. Такой тип двигателей используется для приведения в движение следующих видов транспорта:

– электровоза;

– тепловоза;

– троллейбуса;

– трамвая;

– электромобиля.

Главное отличие таких силовых агрегатов от электродвигателей больших мощностей состоит в том, что им необходимы определенные условия для монтажа, а также достаточно ограниченное место для размещения. В результате этого и возникла спецификация конструкции, которой характеризуется тяговый электродвигатель. В отличие от электродвигателей общего назначения тяговые способны вести свою работу во множестве режимов. Данные режимы сопровождаются изменением в частоте вращения ротора.

Любой коллекторный агрегат является своеобразной электрической машиной, которая в зависимости от своего предназначения выполняет функции генератора или электродвигателя. Отличительной чертой этих устройств считается соединение якорной обмотки с коллектором. Основным источником питания коллекторных движков служит постоянный ток. Сейчас уже выпускаются модификации многофункциональных агрегатов с невысокой мощностью, способных работать не только от постоянного, но и от переменного тока.