ТЭМ предназначены для преобразования электрической энергии контактной сети в механическую энергию вращения колесной пары в тяговом режиме и для преобразования механической энергии вращения колесной пары в электрическую энергию в тормозном режиме

На вагонах Ема и 81 серии установлены электрические машины постоянного тока ДК 108 и ДК 117 соответственно.

На моторных вагонах 81-722, 81-723 (Юбилейный) и 81-… (Нева) используются электрические машины переменного тока (асинхронные тяговые двигатели типа HS35533-01RB (фирма Хитачи))

Тяговые двигатели ДК-108 ДК-117

           Постоянного тока, коллекторные, последовательного возбуждения, самовентилируемые, обратимые (работают в ходовом режиме как двигатели, в тормозном как генераторы).

Общий вид двигателя представлен на рис.107.

Двигатель состоит из: остова (станины); 4-х главных полюсов, 4-х дополнительных полюсов, якоря, щеткодержателей со щетками, подшипниковых щитов с подшипниками.

Рис.107 Тяговый двигатель ДК-117

1-остов; 2-коллекторные люки с крышками; 3-кронштейны для подвески; 4-подшипниковые щиты; 5- вентиляционный патрубок; 6-предохранительные кронштейны

Остов (станина) тягового двигателя предназначен для крепления на нем подшипниковых щитов, главных и дополнительных полюсов и является магнитопроводом.      

Главные полюса

Главные полюса двигателя предназначены для создания основного магнитного потока, в котором вращается якорь с обмоткой. Главный полюс представляет собой стальной сердечник, на который надевается катушка из изолированного медного провода (см. рис.109.). Полюс состоит из сердечника и катушки. Сердечник изготавливается из листов электротехнической стали для уменьшения электрических потерь на вихревые токи. Зазор между якорем и главными полюсами составляет 2,5 мм. у ДК-117 и 3,25 мм. у ДК-108. Ввиду этого, у ДК-108 затруднено самовозбуждение в тормозном режиме – в режиме генерации тока. Поэтому на главных полюсах намотаны дополнительные подмагничивающие обмотки, включаемые с помощью контактора ТШ только в тормозном режиме и помогающие электрической машине быстрее самовозбудиться.

Рис.109 Главный и дополнительный полюса

1-главный полюс;2- катушка; 3-сердечник; 4-дополнительный полюс

Дополнительные полюса

Дополнительные полюсы предназначены для создания магнитного потока, уменьшающего реакцию якоря, улучшающего коммутацию двигателя и его технические характеристики. Дополнительные полюса устанавливаются между главными.

Дополнительный полюс состоит из литого сердечника (3) и катушки (2).

Катушки дополнительных полюсов - однослойные из шинной меди на ребро. Число витков - 15.

Якорь

Якорь предназначен для создания вращательного момента двигателя и тормозного момента генератора. Якорь представлен на рис.111.

Рис.111 Якорь ТЭД ДК-117

Якорь состоит из вала (1), коллектора (2), обмотки (3), вентилятора (4), сердечника (5).

Вал двигателя изготавливают из стали 45.

Сердечник (5) предназначен для укладки в него обмотки якоря (3) и является частью магнитной цепи двигателя. Сердечник собирают из штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Для уменьшения потерь от вихревых токов листы изолируют один от другого тонким слоем лака. Листы собирают в общий пакет, который насаживают на вал якоря на шпонке. В каждом листе имеются: отверстие со шпоночной канавкой для насадки на вал якоря; вентиляционные отверстия и пазы для укладки обмотки якоря. Верхняя часть пазов имеет форму «ласточкиного хвоста» для клинового крепления обмотки.

Обмотка (3)

В двигателе ДК-117 применяется петлевая обмотка, а в ДК-108 волновая обмотка. Чтобы обмотка не выпадала из пазов, в пазовою часть забивают текстолитовые клинья, а переднюю и заднюю части обмотки укрепляют проволочными бандажами, которые после намотки пропаивают оловом.

Коллектор (2) Коллектор предназначен для распределения тока по проводникам якоря таким образом, что в проводниках, находящихся под «северным» полюсом, ток протекает в одном направлении, а в проводниках, находящихся под «южным полюсом», – в другом. Это необходимо для получения максимального вращающего момента двигателя.

Кронштейны щёткодержателей крепятся к подшипниковому щиту и предназначены для крепления щёткодержателей со щётками, а также входящих в двигатель проводов и перемычек.

.

Щетки и щеткодержатели

Для отвода тока от вращающегося коллектора и подвода к нему тока применяется щеточный аппарат - щетки и щеткодержатели. Всего четыре щеткодержателя и восемь щеток. Общий вид щеткодержателя и щеток представлен на рис.113.

Щетки (1) имеют прямоугольную форму. Применяются исключительно электрографитированные, обладают хорошими коммутирующими свойствами, значительной механической прочностью и способностью выдерживать большие перегрузки.

Щетки устанавливают в щеткодержатели (2). Для снижения переходного сопротивления между щеткодержателем и щеткой, к щетке прикрепляют медный гибкий проводник сечением 2,5 мм², который крепят к щеткодержателю.

Рис.113 Щеткодержатель со щетками

Одним из условий хорошей работы щеток является надежный контакт между щеткой и коллектором, который достигается при помощи нажимного пальца (3), смонтированного на щеткодержателе и качественной притиркой щеток к поверхности коллектора.

Щеткодержатели укрепляют на изоляторах (4) непосредственно к подшипниковому щиту, имеют гребенку для возможной регулировки зазора между коллектором и щеткодержателем.

Щеткодержатели состоят из литого латунного корпуса.