ژمقدمه:

   در یکی دو سال گذشته راه آهن جمهوری اسلامی ایران جهت رفع کمبود نیروی کشش، تعدادی لکوموتیو جدید خریداری و بکار گرفت . لکوموتیوهای خریداری شده نسبت به پیشرفت صنعت تفاوتهایی با لکوموتیوهای قبلی داشت که همین موضوع باعث شد تا یک سری سوال در بین علاقمندان بوجود آید :

آشنائی با الکتروموتور و ژنراتورهای دیزل الکتریکی

آشنائی با قواعد نقشه خوانی برق دیزل الکتریکی

آشنائی با جزئیات مدارات برقی دیزل الکتریکی

آشنائی با جزئیات و طرزکار موتورهای لکوموتیو

آشنائی با سیستمها وطرزکاربردهای الکترونیکی

در بخش اول این تحقیق یک الکتروموتور از نوع ( د 77 ) از لحاظ قطعات داخلی ساختمان و طرز ساخت و طریقه کارکرد مورد بحث قرار گرفته و در بخش دوم کلیه ژنراتورهای بکار گرفته شده از اولین لکوموتیو 01 – 40 الی آخرین لکوموتیو 994 – 60 هر یک بطور مفصل از لحاظ ساختمان ،  طرز کار ، طریقه تحریک و تولید مورد بحث قرار می گیرد .

الکتروموتور:

همان طوریکه می دانید موتورلکوموتیو(موتور مکانیکی) وسیله ایست که می تواند انرژی سوختی را به انرژی مکانیکی تبدیل نماید و در لکوموتیوها برای مصارف مکانیکی مختلف از نیروی موتور و چرخ دنده ها استفاد  ه می کنند ، اما نیروی مکانیکی برای محدوده اطراف موتور و مصارف سبک مقرون بصرفه و حتی سودآور نیز هست ، لیکن اگر بخواهیم نیروهای مکانیکی قویتری بدست آوریم و یا این نیروها را تا حدی دور از موتور بکار ببریم نه تنها سود آور نیست بلکه ایجاد مخارج زیاد و حجم وسائل و لوازم و چرخ دنده ها، طراحان را از این فکر بازداشته است .

لذا مبتکران بفکر ایجاد نیروی مکانیکی از انرژی الکتریکی بوده و هستند ، چون در این مورد ضمن کمتر شدن مخارج سرویس دهی خدمات بهتر صورت گرفته و بازده کار نیز بالاتر می رود ،  وسیله ای که به این فکر جامه ی عمل پوشانید الکتروموتور بود .

الکتروموتور وسیله ایست که انرژی الکتریکی را دریافت کرده و با به گردش درآوردن آرمیچر خود انرژی مکانیکی تولید می نماید ، الکتروموتورها غالباً با هر دو نوع جریان متناوب و یا مستقیم     می توانند عمل کنند ، لیکن ساختمان داخلی الکتروموتورهای متناوب با الکتروموتورهای جریان مستقیم تفاوت زیادی دارد اما مزیتی که الکتروموتورهای مستقیم نسبت به متناوب دارند در این است که بخاطر فرم ساختمانی الکتروموتور مستقیم و استفاده از کلکتور در ورودی آرمیچر آن می توان از آن بعنوان ژنراتور نیز استفاده نمود که این امر در الکتروموتورهای جریان متناوب کمتر امکان پذیر است ، در لکوموتیوهای راه آهن از هر دو نوع الکتروموتور DC , AC     استفاده شده است که مجموع این الکتروموتورها عبارتند از :

1 – فن خنک کننده رادیاتور های آب AC    

2 – الکتروموتور هوای اطاق تمیز AC

3 – پمپ پیش رم کن آب دیزلهای کره ای AC    

4 – الکترو پمپ مکنده گازوئیل DC

5 – الکترو پمپ روغنکاری کمکی توربوشارژ DC

    6 – فن خنک کننده مقاومتهای دینامیک DC    

7 – فن های کابین و  راننده

8 – الکتروموتورهای حرکت دهنده لکوموتیو بنام تراکشن موتور که DC     می باشد .

اما مهمترین الکتروموتوری را که در این بخش مورد بحث قرار می دهیم از انواع الکتروموتورهایی می باشد که جهت به حرکت درآوردن لکوموتیو مورد استفاده قرار گرفته است .

اساساً هر الکتروموتور از لحاظ ساختمانی از دو قسمت مهم تشکیل شده است که این دو قسمت عبارتند از :

1 – پوسته یا استاتور ( قسمت ثابت )

2 – آرمیچر ( قسمت گردنده )

پوسته یا استاتور قسمت ثابت الکتروموتورها را تشکیل می دهد که پوسته هر الکتروموتور بر روی یک محفظه بنام بوژی و نسبت به نوع بوژی دو یا سه پوسته الکتروموتور بر روی آن نصب می گردد ، بر روی هر پوسته الکتروموتور نسبت به نوع طراحی آن تعدادی قطب اصلی و کمکی و ذغالگیر و کابلهای مربوط به آن            می باشد . در دو طرف هر پوسته قسمتی وجود دارد که نقطه اتکاء دو سر آرمیچر در آنجا می باشد ، در این دو قسمت بلبرینگهایی قرار گرفته که باعث گردش آسانتر آرمیچر می شود .

شرح مواد ساختمانی اصلی پوسته     (seator)     :

بدین قرار است که جنس قاب پوسته از نوعی فولاد مغناطیسی و یا فولاد با کیفیت خوب ساخته شده است ساختمان قطبهای اصلی     (Main pole)     و قطب های کمکی     (inter pole )     نیز از   ورقه های نازک فولادی ساخته شده است ، اما سیم پیچهای مغناطیسی     (Coils)     که بر روی چهار قطب اصلی و چهار قطب کمکی قرار می گیرد بدلیل زیاد بودن مقدارش از نوعی تسمه ( نوار ) مسی ساخته شده که این تسمه ها قبل از نصب با انواع مختلف مواد معدنی عایقکاری شده و بوسیله جریان شدید الکتریسیته گرم ( سرخ ) می شوند به صورتیکه حرارت کافی برای محکم کردن مواد به مس بوجود آید ، این نوع عایق بندی بسیار عالی بوده و دارای خواص خوب انتقال حرارت می باشد . برای محافظت بیشتر سیم پیچها در مقابل رطوبت آنها را به مواد سیلیکون silicon     آغشته می کنند و سپس در داخل آون حرارت می دهند ، این نوع آغشتگی ضمن بوجود آوردن سطح صیقلی مانع از آلودگی و کثیف شدن سیم پیچ ها می گردد ، برای تایید صحت عایق بندی، هر سیم پیچ را قبل از نصب تحت فشار 6000 ولت به مدت (10) ثانیه آزمایش می کنند ، بعد آزمایشات و تایید بر سالم بودن سیم پیچها آنها را بر روی قطبهای کمکی و اصلی نصب نموده و قطبها را در محل های مناسب خود بر روی استاتور بوسیله پیچ هایی متصل و محکم می کنند تا از حرکت قطبها به سبب لرزشهای حاصله و یا نیروهای مغناطیسی جلوگیری شود ، سپس اتصالات بین قطب ها و کابلهای استاتور را بوسیله  لحیم جوشکاری می نمایند تا ضمن برقرار شدن اتصالات الکتریکی خوب ، قدرت مکانیکی لازمه را نیز داشته باشند در ضمن، برای استاتور سیستم خاصی تعبیه شده تا جریان هوا بتواند براحتی به قطبهای اصلی و کمکی برسد. و این عمل باعث می شود تا قطبها در دورهای بالا حرارت کمتری داشته باشند .

وظیفه چهار قطب اصلی( که سیم پیچهای هر چهار تای آن با هم سری بسته شده و دو سر ابتدا و انتهای آن به کابلهای FF , F     متصل می گردد )ایجاد میدان مغناطیسی جهت گردش آرمیچر در الکتروموتورمی باشد. اما قطبهای کمکی که در میان قطبهای اصلی و به تعداد آنهاهستند بدین ترتیب می باشد که سیم پیچهای قطبهای کمکی با سیم پیچهای آرمیچر از طریق ذغالها و ذغالگیرها سری بسته شده و ابتدا و انتهای آنها به دو کابل AA , A     متصل می گردد و وظیفه ی  قطبهای کمکی جلوگیری کردن از ایجاد جرقه در روی کلکتور و ارتعاشات عرضی آرمیچر می باشد .