Strona Główna ::: Lokomotywy EP09 ::: Linia 226 ::: Galeria ::: Przezwiska lokomotyw ::: Oznaczenia lokomotyw ::: Księga gości ::: Linki ::: O autorze ::: Kolejowe top


Maszyny elektryczne


Maszyną elektryczną nazywamy urządzenie, które przetwarza energię elektryczną w energię mechaniczną (siłę bądź moment) bądź odwrotnie. Jak łatwo się domyśleć, są to silniki i prądnice. Niektórzy pod te pojęcie podciągają również transformatory, które zamieniają energię elektryczną w energię elektryczną o innych, ustalonych parametrach.

Najważniejsze maszyny elektryczne w lokomotywie to silniki trakcyjne. Pamiętajmy jednak, że nie są one nimi cały czas - podczas hamowania zamieniają się w prądnice. Oprócz nich ważnymi elementami są: przetwornice napięcia (czyli zespół silnika i prądnicy), silniki wentylatorów oporów rozruchu i hamowania, silnik sprężarki głównej, silniki sprężarki pomocniczej oraz silnik wentylatora nagrzewnicy.

Silnik trakcyjny typu LKa-740 jest silnikiem prądu stałego. Uzwojenie wzbudzenia połączone jest z uzwojeniem twornika w szereg. Zapewnia to największy moment obrotowy w chwili ruszania (zależy on praktycznie jedynie od strumienia magnetycznego i prądu twornika - jest od nich wprost proporcjonalny). W stojanie umieszczonych jest sześć biegunów głównych, taka sama ilość biegunów kompensacyjnych oraz komutacyjnych (pomocniczych).

Stojan silnika trakcyjnego LKa-740.
Wirnik silnika trakcyjnego LKa-740.


W każdym wózku znajdują się 2 silniki; stanowią one indywidualny napęd zestawów kołowych poprzez przekładnie zębatą, drążony wał przegubowy i sprzęgła. Są w pełni odsprężynowane, dzięki temu ciężar elementów nieodsprężynowanych wynosi zaledwie 3,2 tony na oś.

Chłodzenie silników odbywa się poprzez ich przewietrzanie. Powietrze jest zasysane z zewnątrz (poprzez żaluzje na bocznej ścianie lokomotywy) pojazdu przez wentylator promieniowy, umieszczony na wale silnika przetwornicy. Każdy taki wentylator pompuje powietrze do obu silników w jednym wózku. LKa-740 posiada stopień ochrony IP21. Oznacza to, że do obudowy nie dostanie się przedmiot o średnicy większej niż 12,5 mm, a także nie dostanie się woda kapiąca pionowo.

Silniki mogą pracować ze sobą w układzie szeregowym bądź szeregowo - równoległym. Ostatni z nich zwany jest potocznie układem "równoległym" ale nie jest to stwierdzenie do końca poprawne. Napięcie znamionowe silników wynosi 1500 V. Podczas połączenia szeregowego nie jest ono przekroczone: napięcie w sieci trakcyjnej jest wtedy podzielone na cztery silniki, co daje 750 V na silnik. Jeśli byłyby one połączone równolegle, napięcie na każdym silniku wynosiłoby 3000 V. W takim przypadku żywotność izolacji byłaby krótsza, niż przy połowie takiego napięcia. Dlatego stosuje się połączenie szeregowo - równoległe: silniki podzielone są na dwie grupy. Każda grupa to dwa silniki połączone szeregowo. Grupy natomiast między sobą połączone są równolegle. Dzięki temu napięcie na silnikach wynosi 1500 V, co zapewnia bezpieczną pracę i dłuższą żywotność izolacji. Niemniej izolacja uzwojeń względem kadłuba powinna wytrzymać bez przebicia i przeskoku napięcia 8750 V w ciągu 1 minuty.

Najważniejsze dane techniczne oraz charakterystyki silnika trakcyjnego znajdziesz tutaj

Przetwornica typu LKPa-368/200 jest urządzeniem dwumaszynowym, składającym się z silnika i prądnicy prądu stałego. Silnik napędza prądnicę poprzez przekładnię klinową. Zespół ten obniża napięcie znajdujące się w sieci trakcyjnej do niskiego napięcia o wartości 110 V. Napięcie te obniżane jest przede wszystkim w celu umożliwienia sterowania rozrządem, gdzie istnieje potrzeba prądu o niższym potencjale (izolacja i konstrukcja tych urządzeń, np. napędy styczników, zawory elektropneumatyczne itp. nie pozwala na zastosowanie napięcia trakcyjnego). W trakcie normalnej pracy, przetwornica która usytuowana jest przy kabinie prowadzącej (przedniej w stosunku do kierunku jazdy) ładuje baterię akumulatorów. Natomiast przetwornica "tylna" zasila obwody hamulca elektrodynamicznego.

Silnik przetwornicy typu LKPa-368 jest zasilany przez napięcie z sieci trakcyjnej. Oprócz pracy w zespole przetwornicy, ma za zadanie (nie mniej ważne) chłodzić silniki trakcyjne. Na wale silnika umieszczony jest wentylator. Powietrze tłoczone jest pod pudło lokomotywy, gdzie za pomocą elastycznych przewodów wdmuchiwane jest w korpusy silników.

Znamionowe napięcie zasilania wynosi 3000 V, moc znamionowa - 28,3 kW, prąd znamionowy - 12,5 A, obroty znamionowe 1450 obrotów na minutę.

Prądnica przetwornicy typu LKPa-220 napędzana jest przez wyżej wspomnianą przekładnię klinową. Jest to rozwiązanie odmienne od stosowanego w większości polskich lokomotyw, gdzie prądnica i silnik znajdują się na jednym wale. Pozwala to na zaoszczędzeniu miejsca (maszyny są jedna na drugiej), a z drugiej strony nie jest to korzystne ze względu na wyeksploatowywanie się pasków klinowych i przenoszenie drgań (śruby mocujące prądnice luzują się).

Moc oddawana przez prądnicę to 6 kW, napięcie znamionowe 110 V a prąd znamionowy wynosi 55 A. Zakres pracy to przedział od 1200 do 3000 obrotów na minutę.

Silnik sprężarki głównej to jednostka typu LKPa-369. W odróżnieniu od silnika sprężarki pomocniczej, źródłem jego energii jest prąd z sieci trakcyjnej. Takie same rozwiązanie znajduje się m.in. w lokomotywie ET22 (w odróżnieniu od EU07, gdzie silniki sprężarek głównych mają źródło prądu "po niskiej stronie", tj. z napięcia 110V). Jego parametry cechują się mocą 28,3 kW, prąd znamionowy 12,5 A oraz 1450 obrotami na minutę.

Silnik sprężarki pomocniczej PZMb-32A jest zasilany z baterii. Jest on źródłem napędu sprężarki pomocniczej, która pompuje powietrze do podniesienia pantografów podczas uruchamiania lokomotywy. Jest to silnik zaledwie 0,5 kW o napięciu minimalnym 80 V. Prąd pobierany w trakcie pracy to 9,25 A (950 obr/min).

Kolejny ważny element to napęd wentylatorów oporów rozruchu i hamowania. Jest nim silnik PCSOb84b. Cechuje się mocą 43 kW, napięciem znamonowym 190 V, prądem 260 A oraz obrotami 1060 obr.min. Źródłem energii, Zasilany jest ze spadku napięcia, które tworzy się na 2 ostatnich opornikach rozruchu każdej grupy (3 podczas hamowania ED).


Wstecz do strony głównej działu EP09