Условия работы электровозов

В процессе эксплуатации узлы и детали электровоза подвергаются значительным нагрузкам. Эти нагрузки возрастают тогда, когда механические силы, электрический ток и напряжение превышают номинальные значения.

При движении электровоза с поездом статические и динамические силы создают большие механические нагрузки в первую очередь в узлах механической части, раме тележки, колесных парах, буксах, рессорном подвешивании, опорах кузова. В отдельных случаях, например при боксовании колесных пар, резко увеличивается частота вращения якорей тяговых двигателей и может превысить конструктивную. Возрастающая при этом центробежная сила стремится нарушить крепление обмотки якоря и разрушить коллектор, а при несвоевременной и обильной подаче песка может привести к поломке зубчатой передачи, разрушению подшипников, буксовых поводков рессорного подвешивания и к обрыву подвески тягового двигателя.

В тех случаях, когда по проводам электрических цепей, катушкам электромагнитных аппаратов и обмоткам электрических машин протекают токи величиной значительно превышающие номинальную, это может привести к местному обгоранию изоляции проводов, выправлению припоя из наконечников проводов петушков коллекторных пластин электрических машин, подгару контактов аппаратов или к их привариванию. Кроме этого, непрерывное протекание тока по ним, приводит к постепенной утрате диэлектрических свойств изоляции, т.е. к «старению» и способствует ее разрушению и пробою.

Переключения, производимые в электрических цепях сопровождаются коммутационными перенапряжениями. Их величина тем больше, чем больше индуктивность разрываемой цепи и скорость расхождения контактов, поэтому они могут превысить номинальную величину в несколько раз. Повышенные коммутационные перенапряжения приводят к пробою и перекрытию изоляционных частей аппаратов, что усугубляется плохим состоянием изоляции, запыленностью среды и повышенной влажностью.

В особо трудных условиях работают тяговые двигатели. Они подвержены вибрациям от неровностей пути, особенно при опорно-осевом подвешивании, воздействию внешней среды (запыленность влажность, колебание температуры), изменениям нагрузки в широких пределах и колебаниям напряжения в контактной сети.

Работу отдельных узлов электровоза усложняет колебание температуры окружающего воздуха. При температурах ниже -30 градусов в приводах аппаратов и тормозных приборах теряют эластичность резиновые манжеты и диафрагмы, густеет консистентная смазка. При плюсовых повышенных температурах ухудшаются условия охлаждения аппаратов и электрических машин, поэтому температура резисторов, шунтов катушек аппаратов, обмоток электрических машин их коллекторов и подшипников могут находиться на грани предельно-допустимых.