Creo que todos no estarán familiarizados con la palabra "bogie" como concepto de motor de tracción, pero de hecho, el metro y los trenes de alta velocidad que tomamos a menudo son inseparables de los motores de tracción. Se puede decir que está muy relacionado con nosotros, los viajes están muy relacionados. Echemos un vistazo al concepto de motores de tracción.
1 Introducción al concepto de motor de tracción
El motor de tracción es el motor principal que acciona el eje de potencia del vehículo y se utiliza para la aceleración y frenado del vehículo.
Cuando el devanado del estator del motor de tracción se conecta a una corriente alterna trifásica, se generará un campo magnético giratorio en el espacio del estator. El devanado del rotor generará un motor de inducción y una corriente inducida en el campo magnético giratorio, lo que hará que el rotor gire bajo la acción de una fuerza electromagnética.
Existen muchos tipos de motores de tracción, como motores de tracción de CC, motores de tracción de impulsos, motores de tracción de conmutador monofásico, motores de tracción de inducción de rotación de CA (asincrónicos), motores de tracción síncronos de CA y motores de tracción lineal.
El motor de tracción es uno de los componentes importantes de la locomotora eléctrica y se instala en el bogie debajo de la carrocería del vehículo. Cuando la locomotora eléctrica está en estado de tracción, el motor de tracción convierte la energía eléctrica en energía mecánica para hacer girar las ruedas e impulsar la locomotora a funcionar.
Forma
El motor de tracción está compuesto principalmente por un estator y un rotor.
El estator incluye núcleo de estator, devanado de estator y marco. El núcleo del estator está hecho de láminas de acero al silicio y se utiliza para colocar los devanados del estator para formar el circuito magnético del motor. Los devanados del estator están hechos de alambres de cobre y forman el circuito del motor. o acero fundido y es el soporte del motor.
El rotor también incluye un núcleo de hierro y un eje giratorio. El núcleo del rotor es similar al núcleo del estator. También está hecho de láminas de acero al silicio y forma parte del circuito magnético medio del motor. El núcleo de hierro tiene ranuras para colocar o verter los devanados, que se instalan en el eje giratorio.
Al trabajar, gira con el eje. El devanado se divide en tipo jaula y tipo de devanado. El devanado del rotor de jaula consta de varillas conductoras de fundición de aluminio o varillas de cobre, cuyos extremos están cortocircuitados con anillos de cortocircuito. Los devanados del rotor bobinado son similares a los devanados del estator. El eje giratorio está hecho de acero al carbono medio y está sostenido por cojinetes en ambos extremos para generar par de torsión.
Para garantizar el funcionamiento normal del motor de tracción, existe un entrehierro entre el estator y el rotor. El tamaño del entrehierro tiene un gran impacto en el rendimiento del motor. Cuando el entrehierro es grande, la reluctancia es grande y la corriente de excitación proporcionada por la fuente de alimentación es grande, lo que hace que el motor funcione con un factor de potencia bajo. Sin embargo, si el entrehierro es demasiado pequeño, el montaje será difícil. y los núcleos del estator y del rotor pueden chocar fácilmente durante el funcionamiento. [2]
Requisitos
(1) Debe haber suficiente tracción inicial y una fuerte capacidad de sobrecarga.
(2) Tiene buen rendimiento de regulación de velocidad. Esto garantiza que la EMU tenga un amplio rango de ajuste de velocidad en diferentes condiciones de conducción y pueda utilizar plenamente la potencia del motor de tracción dentro del rango de velocidad. Las características son lo más idénticas posible cuando se opera en dirección hacia adelante y hacia atrás.
(3) La conmutación del motor de tracción CC es fiable. Cuando se opera en condiciones de alta corriente, alto voltaje, alta velocidad y campo magnético débil, la chispa de conmutación no debe exceder el nivel de chispa especificado.
(4) Todos los componentes deben tener suficiente resistencia mecánica para garantizar un funcionamiento fiable del motor en las peores condiciones.
(5) El aislamiento del motor de tracción debe tener una alta resistencia eléctrica y buenas propiedades a prueba de humedad y resistencia al calor para garantizar que el motor tenga suficiente capacidad de sobrecarga y funcione de manera confiable dentro de su vida útil.
(6) La estructura del motor de tracción debe satisfacer plenamente las necesidades de operación y mantenimiento del tren eléctrico. Por ejemplo, la transmisión y suspensión del motor deben minimizar la interacción dinámica entre el tren y la vía; tener buenas capacidades a prueba de polvo, humedad, lluvia y nieve y ser fáciles de reparar y reemplazar; etc.
(7) El peso unitario de potencia del motor de tracción debe reducirse tanto como sea posible para aprovechar al máximo los materiales electromagnéticos y los materiales estructurales.
Concepto de motor de tracción 2 Sugerencias para alargar la vida útil del motor de tracción.
El motor de tracción es la fuente de energía de la locomotora eléctrica. Su función en la locomotora eléctrica es como el corazón humano y es una parte muy importante de la locomotora eléctrica.
Sin embargo, las locomotoras eléctricas necesitan arrancar, parar y frenar con frecuencia cuando están en funcionamiento, por lo que el motor de tracción estará sujeto a frecuentes golpes y vibraciones. Además, aunque está estipulado que las locomotoras eléctricas no pueden sobrecargarse, no es raro que las locomotoras eléctricas se sobrecarguen.
Se dice que existen más o menos operaciones ilegales "convenientes" similares. Aunque estas operaciones ilegales puedan parecer nada, en realidad están desperdiciando la vida útil esperada de la locomotora eléctrica, especialmente del motor de tracción. Esto hace que sea aún más necesario realizar un mantenimiento rutinario y regular para garantizar la seguridad y extender la vida útil de la tracción. motor.
Si el sonido del motor de tracción es normal y no hay olor a quemado cuando está funcionando, solo debes prestar atención a la limpieza de la superficie del motor de tracción y al apriete de los sujetadores, y podrás También puedes revisar los cepillos con más paciencia.
Durante el mantenimiento regular, se debe sacar el motor de tracción en su conjunto, desmontarlo e inspeccionarlo para ver si hay piezas muy desgastadas o cortocircuitos. Entre ellos, el conmutador y las escobillas del motor de tracción son los objetos clave de inspección, si sus superficies son lisas, si las láminas de cobre del conmutador están llenas de materias extrañas como polvo de carbón, etc. Si hay algún problema, se debe reparar y reemplazar. Si esto no es posible, póngase en contacto con el fabricante.
Concepto de motor de tracción 3 Aplicaciones del motor de tracción en el transporte
Vehículos de carretera
Tradicionalmente, los vehículos de carretera (coches, autobuses y camiones) utilizan motores diésel y gasolina y sistemas de transmisión mecánica o hidráulica. En la segunda mitad del siglo XX se inició el desarrollo de vehículos con sistemas de transmisión de potencia (impulsados por motores de combustión interna, baterías o pilas de combustible). Una ventaja de utilizar motores eléctricos es que algunos tipos pueden regenerar energía (es decir, actuar como frenado regenerativo). Al cargar la batería, se reduce la velocidad y se aumenta la eficiencia general.
Ferrocarril
Tradicionalmente, se trata de motores de corriente continua con escobillas conectados en serie, que normalmente funcionan a unos 600 voltios. La llegada de los semiconductores de alta potencia (tiristores e IGBT) ha hecho posible utilizar motores de inducción de CA más simples y fiables (llamados motores de tracción asíncronos). Ocasionalmente se utilizan motores de CA síncronos, como el TGV francés.
Instalación del motor
Antes de mediados del siglo XX, era común utilizar un motor grande para impulsar múltiples ruedas motrices a través de bielas, que eran muy similares a las bielas utilizadas en locomotoras de vapor. Como el Ferrocarril de Pensilvania DD1, FF1 y L5 y varios caimanes suizos. Actualmente es una práctica estándar proporcionar un motor de tracción que acciona cada eje mediante una transmisión por engranajes.
Normalmente, el motor de tracción está suspendido en tres puntos entre el bastidor del bogie y el eje conducido, esto es el llamado "motor de tracción suspendido". El problema con esta disposición es que parte del peso del motor no está suspendido, lo que añade fuerza innecesaria a la vía. Tomemos como ejemplo el famoso ferrocarril de Pensilvania GG1.
Dos motores montados en el bogie accionan cada eje mediante transmisiones por manguito. General Electric equipó las carreteras de Milwaukee con locomotoras eléctricas "bipolares" de tracción directa. El eje giratorio del motor es también el eje de la rueda.
Tomemos como ejemplo el vehículo motorizado TGV francés. El motor montado en el bastidor del vehículo motorizado impulsa cada eje; la transmisión en forma de "trípode" permite un poco de flexibilidad en el sistema de transmisión y permite que el bogie del camión gire. Instalar el motor de tracción relativamente pesado directamente en el bastidor del vehículo motorizado en lugar del bogie puede obtener una mejor potencia y así lograr un mejor funcionamiento a alta velocidad.