牵引电机

牵引电机

一．牵引电动机的组成

牵引电动机主要由定子和转子两部分组成。

定子又包括定子铁芯、定子绕组和机座。定子铁芯由硅钢片叠成，用于放置定子绕组，构成电动机的磁路；定子绕组由铜线绕制而成，构成电动机的电路；机座一般由铸铁或铸钢制成，是电动机的支架。

转子又包括铁芯和转轴。转子铁芯和定子铁芯相似，也由硅钢片叠成，作为电动机的中磁路的一部分。铁芯上开有槽，用于放置或浇注绕组，它安装在转轴上。工作时随转轴一起转动。绕组分为笼型和绕线型两种。笼型转子绕组由铸铝导条或铜条组成，端部用短路环短接。绕线型转子绕组和定子绕组相似。转轴由中碳钢制成，两端由轴承支撑，用来输出转矩。

为了保证牵引电动机的正常运转，在定子和转子之间存在气隙，气隙的大小对电动机的性能影响极大。气隙大，则磁阻大，由电源提供的励磁电流大，使电动机运行的功率因数低；但气隙过小，将使装配困难，容易造成运行中定子和转子铁芯相碰。

二．牵引电机的作用

铁路干线电力机车、工矿电力机车、电力传动内燃机车和各种电动车辆(如蓄电池车、城市电车、地下铁道电动车辆)上用于牵引的电机。

由于机车既要求有大的牵引力，又要求能高速运行，因此加到电动机上的电压与电流变动幅度较大，故要求电动机能适应较大的调压比，并有一定深度的磁场削弱能力。

牵引电动机在露天工作，环境恶劣，经常受到风沙、雨雪的侵袭，运用地区海拔高度、环境温度的差别很大，空气中的湿度、盐分（海滨区热季）和含尘量也不相同，这些都能使电动机绝缘变差。因此，牵引电动机的绝缘材料和绝缘结构应具有较好的防尘、防潮能力。

由于牵引电动机在运行中经常启动、制动、过载和磁场削弱，且机车运行时电动机受到冲击和振动都比普通电动机严重，因此，无论是电磁原因或是机械原因都会造成牵引电动机换向困难，换向器上经常产生火花甚至会形成环火。尤其要指出的是，在脉动电压下工作的牵引电动机，其换向和发热更为困难，因此对脉流牵引电动机的结构选择还要考虑这方面的特殊问题。运行中的冲击和振动除造成换向恶化外，还易使电动机的零部件损坏，因此要求牵引电动机的零部件必须具有较高的机械强度。

牵引电动机安装空间尺寸受到限制。由于牵引电动机是悬挂在机车转向架上，电机结构必须考虑传动和悬挂两方面的问题，它的径向尺寸受轮对直径的限制，轴向尺寸受轨距的限制，还受到轮对中心线与机车走行部分其他构件之间

距离的限制，因此，要求牵引电动机结构紧凑，通常都采用高等级绝缘材料和性能良好的导磁材料。

三．牵引电机的维护与检修

一、轴承故障

这是发生在机械方面最主要的故障，而且问题往往较复杂，还导致了别的故障发生。由于牵引电机的工作条件恶劣，其轴承常见故障症状有保持架铆钉松动、断裂或外围挡边偏磨，滚性及滚道剥离、灼痕、拉伤、裂纹、歪磨或径向间隙增大，内圈松动或咬死，轴电流电蚀及润滑脂变质，轴承甩油箱松动变形等。因此往往引起振动及噪声增大，导致小齿轮碰撞磨损、绕组绝缘损伤、联接线断裂、换向不良、引起接地或环火、甚至发生转子咬死难于转动而裂轴等恶性事故。

（1）轴承损坏。更换轴承。

（2）轴承与轴配合过松或过紧。过松时在轴承上镶套，过紧时重新加工轴到标准尺寸。

（3）电机两端端盖或轴承未装平。将端盖或轴承止口装平，旋紧螺栓

二、主附极和补偿绕组接地

原因：机座内面尖棱、焊瘤、凸台及线圈护罩和弹簧垫板压伤绝缘，更多的情况是主附极线圈在运行过程中受到频

繁的振动冲击，致使线圈或紧固螺栓松动，引起绝缘磨损及绕组短路。有时还发生线圈联线绝缘卡破接地，少数情况也有因定子绝缘受潮油污或过热老化损坏绝缘所致。对补偿绕组主要是端部或联线固定不牢，受振动冲击力和过载磁拉力产生变化后，可能使绝缘破损接地。除开明显是绕组低电位接地外，发生绕组接地故障后，要暂时切除该电动机。

处理：认真清理机座安装线圈的凸台面，并对整个线圈加装环氧酚醛玻璃布垫。各线圈压弧时和装配时，都要注意做到不损伤线圈绝缘。对线圈引线头和铁芯间的间隙要用绝缘板垫紧。由于加装了弹簧垫板还不能从根本上解决主附极绕组的接地问题；宜取消线圈护罩和弹簧垫板，实行环氧树脂浇注或上胶聚酯纤维毡压绝缘结构一体化，特别是环氧树脂浇注一体化能很好地提高主附极绕组的耐振、耐潮、导热和电气性能，或采取填充泥固化成一体。对补偿绕组，除槽部特别是槽口应保障绝缘良好外，在两端应加装绝缘绑扎箍环防止端部变形。将补偿槽由向心槽改为平行槽后，则补偿线圈可采用预制成型的连续绝缘，能明显提高补偿绕组绝缘能力和有利造修。此外，应注意固定和保护联线绝缘，特别注意卡子处不要损伤联线绝缘。各对地绝缘应包扎均匀紧固，最后整个定子施用整体浸渍无溶剂漆以提高绝缘能力。并注意保护牵引电动机有足够的通风量和避免绝缘受潮油污。对于绕组及联线的活接地，则应细心加以判别。

三、主附极和补偿绕组联线及引出线断裂

原因：线圈引线头焊接不良，联线接触不好发生过热，引出线拐弯处应力集中。更主要的是联线悬空过长及震动冲击疲劳断裂，其中影响最大的是传动齿轮啮合不良和磁极紧固螺栓松动引起振动冲击。此外，引出大线电缆的接头处开焊或振动磨破外表绝缘也有发生。在主附极绕组实现绝缘结构一体化后，绕组联线就成为定子绕组的薄弱环节，特别应加强改进。定子绕组联线完全断裂后如果是处于满磁场工况，则串激牵引电动机一般将不能工作。如果主极绕组联线断裂是

处于磁场消弱工况，将会造成磁场消弱电阻发红烧损。

处理：对定子线圈引线头推荐采用压弯出线工艺，以省去银铜焊接引线头，并注意控制引接线的拐弯圆角和弯制后退火处理以消除内应力。对联线各接头可采用高频电流焊接或其他确保联接质量的方法，各接头处的绝缘填充及包扎要注意做到紧密。对于联线的固定，推行用外橡胶缓振绝缘垫，再用螺栓卡压强力固定。并要求各支承点间距离不应超过15厘米。对引出大线电缆接头压接后要采用搪锡焊接，并且也应该增加出线口处固定支点与改善绝缘环境。定子绕组绝缘结构一体化后，能有利减轻振动冲击对联线的影响。作为最根本的措施，应将联线改为薄铜片或铜丝编织的绝缘软联线，其中首先应考虑将换向极绕组与刷架联线和主极绕组C2

引出线改为绝缘软联线。实际运行证明，软联线对减少联线断裂是行之有效的，当然也是应该设法减小振动冲击对定子联线的影响。

四、定子、转子铁芯故障检修

定、转子都是由相互绝缘的硅钢片叠成，是电动机的磁路部分。定、转子铁芯的损坏和变形主要由以下几个方面原因造成。

（1）轴承过度磨损或装配不良，造成定、转子相擦，使铁芯表面损伤，进而造成硅钢片间短路，电动机铁损增加，使电动机温升过高，这时应用细锉等工具去除毛刺，消除硅钢片短接，清除干净后涂上绝缘漆，并加热烘干。

（2）拆除旧绕组时用力过大，使倒槽歪斜向外张开。此时应用小嘴钳、木榔头等工具予以修整，使齿槽复位，并在不好复位的有缝隙的硅钢片间加入青壳纸、胶木板等硬质绝缘材料。

（3）因受潮等原因造成铁芯表面锈蚀，此时需用砂纸打磨干净，清理后涂上绝缘漆。

五、电动机不能启动或带负载运行时转速低于额定值

（1）电源未接通。检查线路上的接头是否有油污，灰尘；接线头松脱时，须将螺栓旋紧；检查开关的的触点，如不能修复应更换新开关。

（2）熔断器的熔体熔断。按设备容量计算，更换新熔

体。

（3）电压太低。室内外的绝缘导线太细，起动时电压降太大，可更换适当的较粗导线。

（4）过载保护设备动作。若因过载保护设备的选用调整不当，则可适当提高整定值；

（5）定子绕组中有一处断线。用万用表，绝缘电阻表等检查定子绕组的断路处。

（6）定子或转子绕组断路。当个别绕组发生局部短路时，电机还是能起动的，这时只能引起熔体熔断；如果短路严重，电动机的绕组很快冒烟，这时电机必须拆线重绕。

（7）轴承损坏。将转子拨动，用螺钉旋具尖端放在轴承盖处用耳听或用手摸，检查出来后更换新的轴承。

六、电机有不正常的振动或响声

（1）电动机的地基不平，电动机安装不符合要求。检查地基及电机的安装情况，加以纠正，并将松动的地脚螺栓用螺母旋紧。

（2）转子与定子摩擦。校正转子中心线；锉去定子，转子内外圆的硅钢片突出部分；更换轴承。

（3）转子不平衡。将转子在车床上用千分尺找正后，针对具体情况，将转子铁芯或轴加以修复。

（4）滚动轴承在轴上装配不良或轴承损坏。检查轴承的装配情况或更换新轴承。

七、电机温升过高或冒烟

（1）定子绕组有短路或接地故障。打开电机，检查定子线圈，用目测，耳闻，手摸检测短路处。如短路严重，则更换电机。

（2）转子运转时和定子铁芯相摩擦，致使定子局部过热。检查定子铁心是否变形，轴是否弯曲，校正好转轴中心线；更换磨损的轴承。

八、牵引电机环火

（1）电弧环火。将换向器端头部分车出较大圆角，端头部分的云母沟用锉刀开大些，以阻止电弧形成。

（2）对换向片出现的铜毛刺情况，处应立即清除外，还应检查产生的原因。如是电刷跳动引起的，则应合理调整电刷压力和预防电刷严重磨损，及时更换磨损的电刷。

（3）对于片间电压较高，经常发生环火事故的电机，则应适当降低电压保护整定值。对于因换向情况不好而经常发生环火的电机，则应加强对换向器的维护工作，防止换向恶化。

（4）在刷架之间增设挡弧隔板，以减少电弧飞越的可能性。还可以利用电机通风，正负刷架间造成轴向气流，以产生吹弧作用，防止空气游离和电弧飞越。

九、窜油

窜油及油封不良，原因：油封不良及电机本分结构不合

理所引起。处理：首先改进传动齿轮罩的装配工艺，如增强齿轮罩分箱面接触处的刚度，采用聚硫橡胶粘接其接缝处，并可以考虑适当提高齿轮润滑车轴油的粘度。对电枢滚柱轴承的油封，应减少与转轴间的间隙，并在油封迷宫入口处圆周涂抹密封胶或设置朔料甩油环。在传动端端盖的筋条上设置多个通大气孔，以抵消后端盖中心部的负压吸入作用。对抱轴承，则在轴瓦内面和领圈上画回油沟，油箱上设置回油孔，并增设油封外档板，防止齿轮箱油与抱轴润滑油相窜。

十、电刷故障

电刷跳动火花大

（1）有铜刺和尖棱。需要重新倒角。

（2）电刷压力太小。需要调整压力或更换弹簧。

电刷过热

（1）电刷压力太大。需要调整压力或更换弹簧。

（2）各电刷压力不匀造成负载分配不均。需要横换不等高电刷，调整个别电刷的压力。

十一、磁极绕组过热

（1）并励磁场线圈部分短路。可用电桥测量每个线圈电阻，检查阻值是否相符或接近，电阻值相差较大的应拆下重新绕制。

（2）电机气隙太大。查看励磁电流是否过大，拆开调

整气隙。

（3）电机转速太低。应提高转速。

牵引电机

牵引电机 一．牵引电动机的组成 牵引电动机主要由定子和转子两部分组成。 定子又包括定子铁芯、定子绕组和机座。定子铁芯由硅钢片叠成，用于放置定子绕组，构成电动机的磁路；定子绕组由铜线绕制而成，构成电动机的电路；机座一般由铸铁或铸钢制成，是电动机的支架。 转子又包括铁芯和转轴。转子铁芯和定子铁芯相似，也由硅钢片叠成，作为电动机的中磁路的一部分。铁芯上开有槽，用于放置或浇注绕组，它安装在转轴上。工作时随转轴一起转动。绕组分为笼型和绕线型两种。笼型转子绕组由铸铝导条或铜条组成，端部用短路环短接。绕线型转子绕组和定子绕组相似。转轴由中碳钢制成，两端由轴承支撑，用来输出转矩。 为了保证牵引电动机的正常运转，在定子和转子之间存在气隙，气隙的大小对电动机的性能影响极大。气隙大，则磁阻大，由电源提供的励磁电流大，使电动机运行的功率因数低；但气隙过小，将使装配困难，容易造成运行中定子和转子铁芯相碰。

二．牵引电机的作用 铁路干线电力机车、工矿电力机车、电力传动内燃机车和各种电动车辆(如蓄电池车、城市电车、地下铁道电动车辆)上用于牵引的电机。

由于机车既要求有大的牵引力，又要求能高速运行，因此加到电动机上的电压与电流变动幅度较大，故要求电动机能适应较大的调压比，并有一定深度的磁场削弱能力。 牵引电动机在露天工作，环境恶劣，经常受到风沙、雨雪的侵袭，运用地区海拔高度、环境温度的差别很大，空气中的湿度、盐分（海滨区热季）和含尘量也不相同，这些都能使电动机绝缘变差。因此，牵引电动机的绝缘材料和绝缘结构应具有较好的防尘、防潮能力。 由于牵引电动机在运行中经常启动、制动、过载和磁场削弱，且机车运行时电动机受到冲击和振动都比普通电动机严重，因此，无论是电磁原因或是机械原因都会造成牵引电动机换向困难，换向器上经常产生火花甚至会形成环火。尤其要指出的是，在脉动电压下工作的牵引电动机，其换向和发热更为困难，因此对脉流牵引电动机的结构选择还要考虑这方面的特殊问题。运行中的冲击和振动除造成换向恶化外，还易使电动机的零部件损坏，因此要求牵引电动机的零部件必须具有较高的机械强度。 牵引电动机安装空间尺寸受到限制。由于牵引电动机是悬挂在机车转向架上，电机结构必须考虑传动和悬挂两方面的问题，它的径向尺寸受轮对直径的限制，轴向尺寸受轨距的限制，还受到轮对中心线与机车走行部分其他构件之间

牵引电机课程设计

1 题目 某牵引变电所位于大型编组站内，向两条复线电气化铁路干线的两个方向供电区段供电，已知列车正常情况的计算容量为22000 kV A (三相变压器)，并以10kV 电压给车站电力照明机务段等地区负荷供电，容量计算为2200 kV A ，各电压侧馈出数目及负荷情况如下：25kV 回路(1路备)：两方向年货运量与供电距离分别为 kM 50Mt 30L Q 11??=，kM 30Mt 40L Q 22??=，kM Mt 10kWh 120Δq ?=。10kV 共4回路(2路备)。 供电电源由系统区域变电所以双回路110kV 输送线供电。本变电所位于电气化铁路的首端，送电线距离30km ，主变压器为SCOTT 接线。 2 题目分析及解决方案框架确定 2.1 牵引变压器台数和容量的选择 三相牵引变压器的计算容量是由牵引供电计算求出的。本变电所考虑为固定备用方式，按故障检修时的需要，应设两台牵引用主变压器，地区电力负荷因有一级负荷，为保证变压器检修时不致断电，也应设两台。 由已知牵引负荷量，可知25kV 侧的额定电流e I 为 =e I U 3S/=523(A)25)3(22000=? SCOTT 变压器计算容量公式为： 当Mx Tx I I >时： (kV A)2UI S Tx = 当Tx Mx I I >时： 2Tx 2 Mx I 3I U S +=(kVA) 校核容量公式为： 当Mmax Tmax I I >时： (kV A)2UI S Tmax bmax = 当Tx Mx I I >时： 2Tmax 2 Mmax bmax I 3I U S +=(kVA) (kV A)k S S bmax 校核=(k=1.5) 方案A ：当Mx Tx I I >时，假设M I =0、T I =Tx I (kV A)2UI S Tmax bmax =29150(kVA)523252=??= 当Tx Mx I I >时，假设T I =0，M I =Mx I 2Tmax 2Mmax bmax I 3I U S +==A)23875.9(kV 25523305233252=??=+?? 校核容量为取两者较大的，所以：29150(kV A)S bmax = (kV A)k S S bmax 校核==19767(kV A)1.529150=

动车组与牵引电机

动车组与牵引电机 曹连芃 1. 动车组 动车组就是由动车和拖车组成或全部由若干动车固定连挂在一起组成的车组，主要用于高速铁路旅客运输。目前动车组多数都采用电力驱动，由外部接触网供电。 高铁指的是高速铁路，在高速铁路上跑的依然是动车组，是高速动车组。 在动车组中具有动力（有牵引电机）的车称为动车，没有动力的车称为拖车。 动力集中型列车将动力装置集中安装在列车的一端或两端的动力车（车头、机车）上，车头的车轮是由电机驱动的动力轮，动力车只作牵引不载客。拖车的车轮无电机驱动，只载客不牵引，图1中上图是动力集中型列车。 图1—动力集中型牵引列车与动力分散型牵引列车 动力分散型列车的动力轮分散在多节车辆，无专用的牵引车，列车的全部车辆都可以载客。目前高速动车组基本都是动力分散型列车。 在我国动车组主要型号为CRH1、CRH2、CRH3、CRH5、CRH380，每种型号又细分为多种型号。CRH系列统称为“和谐号”。 2. 牵引电机 牵引电机是直接带动车轮旋转的电机，由于串励式直流电动机有很好的拖动特性，速度控制也方便，长期来电力机车都是采用直流电机牵引。但直流电机的电刷与换向器磨损是致命的缺点，维护保养频繁又麻烦。自从有了大功率电力电子器件，各类变流器、逆变器得到普及应用，电力机车开始采用三相交流电机，相比直流电动机交流电动机没有电刷与换向器，没有直接磨损部件，故障率与维护大大减少；由于换向器限制了电压与电流，直流电机无法做到特大

功率，而交流电机可以做到很大的功率；交流电机单位重量功率比直流电机高出2倍以上，造价也低很多，所以目前动车组牵引电机均采用三相交流电机。交流电机主要是三相异步电机与三相永磁同步电机两种。 2.1. 交流异步牵引电机 下面介绍一种交流异步牵引电机的基本结构： 图2是定子铁芯与转子铁芯，铁芯由导磁良好的硅钢片叠成，内圆周有36个嵌线槽，用来嵌装三相绕组。 图2—定子铁芯与转子铁芯 定子绕组采用三相4极36槽双层叠绕组，图3是嵌有绕组的铁芯。 图3--嵌有绕组的定子铁芯

牵引电机

2.三相交流牵引电动机的结构组成 2.1定子的组成 定子由铁心（电工硅钢片叠成）、定子绕组和机座组成。定子铁心内圆有许多形状相同的槽，用于嵌放定子绕组，机座用于固定和支撑定子铁心，要求有足够的机械强度和刚度。定子外部固定有端盖。 2.2转子的组成 转子由转子铁心（硅钢片叠成）、转子绕组和转轴组成。转子铁心安装在转轴上，表面开有槽，用于放置或浇注转子绕组。在转子的一端安装有风扇，用于转子高速转动时的降温散热。如图2.1所示。 图2.1三相交流电动机 2.3气隙 气隙大小对异步电动机性能有很大的影响。气隙大，则磁阻大，励磁电流（滞后的无功电流）大，功率因数降低。气隙过小，则装配困难，运行不可靠，高次谐波磁场增强，从而使附加损耗增加，起动性能变差。

图2.2 1-轴 10-转子 19-锥形油脂喷嘴 2-电机侧半联轴节 11-深沟球轴承（D端） 20-油脂喷嘴盖 3-进气口盖 12-电缆密封接头（10 Nm) 21-锥形油脂喷嘴 4-接线盒 13-盖板 22-连接线 5-出气口网罩 14-六角头螺钉（8 Nm) 23-接线盒盖 6-轴承保护罩 15-张力垫圈 24-六角头螺钉（8 Nm) 7-圆柱滚子轴承（N端） 16-盖板 25-张力垫圈 8-定子外壳 17-六角头螺钉（8 Nm) 9-定子 18-油脂喷嘴盖 上图所示为3相4极交流异步牵引电动机，在车辆上横向安装，D端为输出端。 此自通风型电机的冷却由安装在N端的内部风扇完成。进气口位于D端前部、进气口盖（3）的上部；出气口网罩（5）位于N端。 定子结构，由绝缘薄钢片叠层组成的定子（9）铁心总成通过热套方法安装在定子外壳内，从而形成了一个固定的定子单元。 定子铁心总成和定子外壳内有轴向通风风道。 定子绕组被嵌入定子铁心总成的槽内。槽上有盖子进行密封。线圈的绕组端部、定子线圈接头和接线条用铜焊连接。接线盒（4）铸造在定子外壳上，上面用接线盒盖盖住。连接线通过电缆接线片和接线条用螺栓连接在绝缘子上，并穿

城轨车辆用牵引电机分析

城轨车辆用牵引电机分析 学院：电气工程学院 班级：磁浮01 学号：20121485 姓名：孟振强

城轨车辆牵引—永磁同步电机 一．永磁同步电机的原理 在电动机的定子绕组中通入三相电流，在通入电流后就会在电动机的定子绕组中形成旋转磁场，由于在转子上安装了永磁体，永磁体的磁极是固定的，根据磁极的同性相吸异性相斥的原理，在定子中产生的旋转磁场会带动转子进行旋转，最终达到转子的旋转速度与定子中产生的旋转磁极的转速相等，所以可以把永磁同步电机的起动过程看成是由异步启动阶段和牵入同步阶段组成的。在异步启动的研究阶段中，电动机的转速是从零开始逐渐增大的，造成上诉的主要原因是其在异步转矩、永磁发电制动转矩起的磁阻转矩和单轴转子磁路不对称,等一系列的因素共同作用下而引起的，所以在这个过程中转速是振荡着上升的。在起动过程中，只有异步转矩是驱动性,电动机就是以这个转矩来得以加速的 , 其他的转矩大部分以制动性质为主。在电动机的转速由零增加到接近定子的磁场旋转转速时，在永磁体脉振转矩的影响下永磁同步电机的转速有可能会超过同步转速，进而出现转速的超调现象。但经过一段时间的转速振荡后，最终在同步转矩的作用下被牵入同步状态。 二．永磁同步电机的结构 永磁同步电机主要是由转子、端盖、及定子等各部件组成的。一般来说，永磁同步电机的最大的特点是它的定子结构与普通的感应电机的结构非常的相似，主要是区别是转子的独特的结构与其它电机形成了差别。和常用的异步电机的最大不同则是转子的独特的结构，

在转子上放有高质量的永磁体磁极。由于在转子上安放永磁体的位置有很多选择，所以永磁同步电机通常会被分为三大类：内嵌式、面贴式以及插入式，如图1.1所示。永磁同步电机的运行性能是最受关注的，影响其性能的因素有很多，但是最主要的则是永磁同步电机的结构。就面贴式、插入式和嵌入式而言，各种结构都各有其各自的优点。 面贴式的永磁同步电机在工业上是应用最广泛的，其最主要的原因是其拥有很多其他形式电机无法比拟的优点，例如其制造方便，转动惯性比较小以及结构很简单等。并且这种类型的永磁同步电机更加容易被设计师来进行对其的优化设计，其中最主要的方法是设计成近似正弦的分布把气隙磁链的分布结构，将其分布结构改成正弦分布后能够带来很多的优势，例如它所带来的负面效应，能减小磁场的谐波以及应用以上的方法能够很好的改善电机的运行性能。插入式结构的电机之所以能够跟面贴式的电机相比较有很大的改善是因为它充分的利 用了它设计出的磁链的结构有着不对称性所生成的独特的磁阻转矩 能大大的提高了电机的功率密度，并且在也能很方便的制造出来，所

牵引电机 文档

牵引电动机 1 基本数据 1.1定额及电气数据 额定功率530kw 额定电压670/980V 额定电流845/575A 额定转速770r/min 额定效率93% 额定高电压980V 最大电流1200A 最大恒功率转速2190r/min 最大转速2385r/min 工作制连续 磁场削弱系数0.54 励磁方式串励 绝缘等级（定/转）H/H 通风方式强迫通风冷却空气量110m3/min 悬挂方式滚动轴承抱轴 电机质量≤3000kg

15℃时电枢绕组电阻值（1～15片） 0.003058欧姆 15℃时励磁绕组电阻值 0.008607欧姆 15℃时换向极绕组电阻值 0.006671欧姆 1.2部分机械数据及运用限值 (1)电机各部件允许温升如表9C-1所示。 表9C-1电机各部件允许温升

（2）电机绝缘电阻在冷态时不得低于1M欧姆。 （3）几何尺寸方面控制如下： a.换向器工作表面不应小于直径372mm。 b.刷盒底面与换向器之间距离为3 +2-1mm。 c.电刷的外端面与换向器端面的距离为4 +2.0 -1.5mm。 d．电刷在刷盒中的间隙沿电刷厚度方向为0.40mm。 e.电刷在刷盒中的间隙沿电刷宽度方向为1.00mm。 f．电刷高度报废尺寸为30mm。 （4）轴承型号如下： 传动端 E32330EQTU 换向器端 62318QTU （5）润滑脂牌号为：机车电机轴承脂L-XEGED2。 （6）电机质量 转子 900kg 定子 1750kg 总质量 2850kg 1.3螺栓紧固立矩 螺栓直径 M6 M8 M10 M12 M16 紧固力矩（N2m） 7±1 20±3 37±5 62 ±7 155±15 螺栓直径 M20 M33

HXD1B,HXD3B牵引电机

HXD1B牵引电机（南车电机做过工装）YQ-1633型异步牵引电机与驱动单元一体化设计，牵引电机为单端盖结构，以小齿轮箱作为电机传动端支撑，牵引电机转子与驱动单元的小齿轮由柔性联轴节联接。采用四轴承的组合配置，牵引电机非传动端由一个NUB219轴承支撑，小齿轮箱有3个轴承，两个NU226支撑小齿轮，由4点接触轴承BAQ7115作为轴向定位。该轴承组合结构优化了轴承的受力，较大程度地提高了轴承寿命。牵引电机与小齿轮箱的组合结构如图4.25所示。 牵引电机主要由定子、转子、端盖、轴承、测速装置等部分组成。定子的作用是产生旋转磁场并从机械上支撑整个电机，它的主要零部件有定子铁芯、定子绕组等。转子是用来产生感应电势和电磁转矩以实现能量转换的主要部件，它由转子铁芯、导条、端环和转轴等组成。端盖用于支撑转子和实现电机内部与外部的隔离，方便电机转子的安装。轴承是连接静止的定子和旋转的转子的部件，使得转子旋转时不与定子相擦，实现电机定子和转子稳定的、转动灵活的机械连接。测速装置用于测量电机转子转速，将转速信号传送给控制系统，是实现异步牵引电机转速调节的重要环节。 1-柔性联轴节；2-小齿轮箱；3-转子；4-定子；5-端盖；6-轴承；7-测速装置。 图4.25

HXD3B牵引电机（庞巴迪生产的）HXD3B 型机车牵引电机（Mitrac TM3800 F型）是一个4 极三相鼠笼式单轴承异步电动机，冷却方式采用强迫风冷，悬挂方式采用半悬挂、单级斜齿轮传动。该电机为逆变器供电特别设计，可降低逆变电源造成的脉动转矩、损耗和噪声等级。该电机由Bombardier 公司开发生产，产品符合IEC60349- 2 标准。每台HXD3B 型机车由6 台该电机驱动。其外形图如图1 所示。 图1 电机外型图 图2 Mitrac TM3800 F型电机横剖面图

牵引电机1

牵引电机1 6. 个别传动方式包括悬挂和悬挂。 参考答案：抱轴式架承式 7. 定额的分类包括定额、定额、定额等 参考答案：连续短时断续 8. 直流电机是利用电磁定理实现能量转换的装置，就其运行状态来说，将直流电能转换为机械能，将机械能转换为直流电能，且两种运行状态在一定条件下可以互相转换。 参考答案：直流电动机直流发电机 9. 直流电机绕组嵌放在铁心槽中，交流电机绕组嵌放在铁心槽中。 参考答案：转子定子 10. 直流电机电枢铁心有两个用处，一是，二是。参考答案：用于嵌放绕组作为主磁路的路径 11. 在直流电动机中，换向器的作用是将电刷上所通过的流电流转换为绕组内的流电流；在直流发电机中，换向器的作用是将绕组内的流电动势转换为电刷上的流电动势。 参考答案：直交交直 12. 直流电机的励磁方式包括、、、等。 参考答案：他励并励串励复励 13. 直流电机感应电动势方程为，电磁转矩的方程为，可以得到直流电机转速方程为。 参考答案： 14. 主极铁芯为什么用硅钢片作为材料并叠压而成？ 参考答案：铁心材料选择硅钢片是因为钢是很好的铁磁材料，具有很好的导磁性能，即可以较小的励磁电流产生较大的磁场。但是在交变的磁场中，铁心有涡流损耗和磁滞损耗，为了减小涡流损耗，需要将产生涡流的空间变小，即减小磁场变化的面积从而减小涡流电动势，因此需要采用片状然后进行绝缘叠压，另外增大钢的电阻也可以减小涡流，因此需要在钢片中掺入适量的硅做成硅钢片，然后叠压而成铁心 15. 何谓电枢反应？电枢反应的性质与哪些因素有关？电枢反应对气隙磁场有何影响？ 参考答案： 当励磁绕组中有励磁电流，负载后电枢中有电枢电流，气隙中磁场是励磁磁动势与电枢磁动势共同作用的结果。电枢磁场对气隙磁场的影响称为电枢反应。电枢反应与电刷的位置有关。 电枢反应分直轴和交轴，直轴反应对主磁场或助磁或去磁，交轴反应会使主磁极磁场发生畸变，且磁场饱和情况下会呈去磁效果。

牵引电机的中修过程是什么

牵引电机的中修过程是什么？ 要求：1.机车型号；2.电机型号、功率；3.检修步骤；4.常见故障。 答1.机车型号：SS8型电力机车； 2.电机型号：ZD115型牵引电动机，功率：电机最大功率900kW； 3.检修步骤 ZD115型牵引电动机中修工艺过程 将ZD115型牵引电机吊放在工作场地 1.解体 （1）解体前准备及检查 1.1清除电机外壳的油垢，取下换向器检查孔盖，集中存放。 1.2检查电机零部件是否齐全或破损；检查换向器表面是否有烧痕、凹凸、隔片发黑、环火现象；检查电机有无窜油现象。 1.3用1000V兆欧表测量各绕组对地绝缘电阻值。 1.4检查电枢轴向窜动量。 1.5接通低压直流电，使电机以1946r/min的转速运转，用防振仪或百分表从电机轴承盖外测量振幅，观察电刷跳动及其它部位有无异状，并记录，降低转速至50～150r/min，判断轴承有无异音，确定轴承重点检查项目并记录。 1.6做好解体前的标记工作，登记主动齿轮的原配号码。 （2）拆卸齿轮 2.1用手锤、扁铲伸直防缓垫圈后，用20mm梅花（或套筒）卸下轴端固定螺栓，取下轴端挡板，并在轴端的螺孔内放好密封垫。 2.2用20mm梅花（或套筒）装好专用防护板和缓冲垫，并用两条螺栓将缓冲垫和专用防护板固定在轴端非油孔的螺孔内。 2.3在轴端油孔的螺孔内安装好专用油泵，缓缓加压，直到卸下小齿轮。 2.4当齿轮漏油无法拔出时，可采用齿轮加热器加热拔出，并允许用铜锤或铜棒敲击齿轮端面帮助松脱。 2.5用20mm梅花（或套筒）拆卸油泵、缓冲垫、防护板和密封垫。 （3）拆卸进风口网罩和两端油管（当油管有焊接固定时允许不拆）。 3.1用14mm卸下固定螺栓，拆掉进风口网罩。 3.2用6mm卸下油导管卡子固定螺栓，拆下两端油管。 （4）拆卸两端轴承盖板、挡环，测量轴承间隙。 4.1用16mm将两端轴承压盖螺栓拆下，用原有2条压盖螺栓拧入轴承压盖顶的顶丝孔内，顶出并拆下轴承外盖。 4.2前端用16mm卸下三条紧固螺栓，卸下轴头挡板及防尘挡油板，并用手锤螺丝刀取下轴承档圈；后端用10mm扳手卸下油封上的螺丝及扣片，将油封及后端挡环取出。 4.3用塞尺插入轴承内圈与滚柱之间，测量轴承组装间隙，并观察油脂状态。 （5）拆卸后端盖:

牵引电机悬挂方式

牵引电机的三种悬挂方式 动力车和机车的牵引电机是通过传动装置驱动轮对的，牵引电动机悬挂，是指牵引电动机的安装方式。牵引电机和传动装置在动力车上有不同的悬挂方式，常用的悬挂方式有以下三种：抱轴式悬挂，车体悬挂，转向架悬挂。轴悬式又称牵引电动机半悬挂，架悬式和体悬式又称牵引电动机全悬挂。以下就这三种悬挂方式的结构、工作原理和优缺点进行介绍。 一、抱轴式悬挂 1、定义 牵引电动机抱轴式悬挂，或称半悬挂（traction motor semi-suspension）：牵引电动机的一端通过抱轴承刚性抱合在车轴上，另一端弹性悬挂在转向架构架的横梁或端梁上的安装方式。牵引电动机质量的一半支悬在构架上，为簧上质量，故称半悬挂。牵引电动机的另一半质量压在车轴上，为簧下质量。 2、结构图 左图为弹性轴悬式牵引电机 1—牵引电动机；2—车轴；3—空心轴； 4—抱轴承；5—大齿轮；6—弹性元件。 3、工作原理 固装在牵引电动机电枢轴上的小齿轮与固装在车轴上的大齿轮组成一级减速装置，牵引电动机驱动车轴回转。借助于抱轴承的定位作用，保证了牵引电动机电枢轴与车轴平行，且大小齿轮的中心距保持不变，保证了大小齿轮的正常啮合。 弹性轴悬式也属于牵引电动机半悬挂（轴悬式）。弹性轴悬式的结构与刚性轴悬式相似，见上图。牵引电动机的一端弹性支在转向架构架上，另一端通过抱轴承支承在空心轴上，此空心轴套装在车轴的外面，从动大齿轮固装在空心轴端部，空心轴两端通过弹性元件支承在轮心上，牵引电动机输出的力矩通过小齿轮传至大齿轮，通过空心轴、弹性元件传至轮对，空心轴与车轴一同旋转。装在轮心上的弹性元件，既要支承牵引电动机约一半的重量和空心轴及大齿轮的全部重量，还要传递牵引电动机通过大齿轮传来的力矩。 4、优缺点 （1）优点：牵引电动机半悬挂由于结构简单、工作可靠、制造容易、成本低廉、维修方便等优点，在电传机车上得到广泛应用。弹性轴悬式牵引电动机只要存在一点弹性，来自钢轨的硬性冲击，经过弹性元件的缓冲，使抱轴承及牵引电动机的垂向加速度大为减小，改善了牵引电动机的工作条件。牵引电动机的力矩经弹性元件传至轮对，改善了牵引齿轮副的工作条件。 （2）缺点： ①簧下质量大，因而轮轨垂向动载荷大。 牵引驱动装置中的大齿轮全部质量以及牵引电动机、小齿轮和齿轮箱等约一半的质量是压

牵引电机知识

HXD3机车牵引电机 1 牵引电机的特点及参数 1.1 概述 YJ85A型电机是逆变器供电的三相鼠笼式异步牵引电机，其整机图片见右图。该机为滚包结构，单端输出；采用 强迫外通风，冷却风从非传动端进 入，传动端排出；采用三轴承结构， 三个轴承均为绝缘轴承；在二端盖 处设有注油口，使用中可补充润滑 脂。 1.2 牵引电机的工作特点 牵引电机是机车的重要部件， 它安装在转向架上，通过齿轮与轮 对相连。机车在牵引运行状态时， 牵引电机将电能转化成机械能，通 过轮对驱动机车运行。机车在制动 状态运行时，牵引电机将机械能转 换成电能，此时机车处于发电状态。图1 YJ85A牵引电机整机图片牵引电机的工作条件十分恶劣：负载变化大，冲击和振动严重，恶劣的风沙、雨雪气候、受酸碱性气体影响侵蚀严重。对于交流变频调速异步牵引电机来说，还有一个特殊之处，就是要在PWM波调制、含有大量谐波和尖峰脉冲的、非标准的正弦波电源供电下工作。 机车在云相中，牵引电机要在启动、爬坡这样的大电流状态下运行；要在平之路上轻载高速下运行；要过弯道、过道岔这样的冲击和振动状态下运行；还要能适应沿海多雨潮湿、内地干燥风沙的环境。 1.3 牵引电机的设计要求 此处省略许多 ·外锥齿轮输出：由于电机的扭矩较大，采用锥柄齿轮将使转轴的内锥孔加工困难，本电机采用外准齿轮输出，该结构由德国的VOITH公司设计，在欧洲和美国有运行经验，证明轴与齿轮的强度是安全可靠的。 ·耐电晕绝缘材料的采用，是针对PWM波调制的供电电源下工作的交流变频调速异步电机，为仿制绝缘失效所采取的一项有效措施。这是经过实验室实验证明和其他多种电机的多年生产经验证明的。但是本机车的PWM波调制的电源由于开关频率较低，供电电源的谐波和尖峰脉冲含量较小，电机的主绝缘系统未

牵引电机

牵引电机 铁路干线电力机车、工矿电力机车、电力传动内燃机车和各种电动车辆（如蓄电池车、城市电车、地下铁道电动车辆）上用于牵引的电机。牵引电机包括牵引电动机、牵引发电机、辅助电机等。 牵引电动机在机车或动车上用于驱动一根或几根动轮轴的电动机。牵引电动机有多种类型，如直流牵引电动机、交流异步牵引电动机和交流同步牵引电动机等。直流牵引电动机，尤其是直流串励电动机有较好调速性能和工作特性，适应机车牵引特性的需要，获得广泛应用。 牵引电动机的工作原理与一般直流电动机相同，但有特殊的工作条件：空间尺寸受到轨距和动轮直径的限制；在机车运行通过轨缝和道岔时要承受相当大的冲击振动；大、小齿轮啮合不良时电枢上会产生强烈的扭转振动;在恶劣环境中运用，雨、雪、灰沙容易侵入等。因此牵引电动机在设计和结构上也有许多要求，如要充分利用机体内部空间使结构紧凑，要采用较高级的绝缘材料和导磁材料，零部件需有较高的机械强度和刚度，整台电机需有良好的通风散热条件和防尘防潮能力，要采取特殊的措施以应付比较困难的“换向”条件以减少炭刷下的火花等。 牵引电动机有两种悬挂方式。一种是牵引电动机和动轮轴连接的悬挂方式，称为抱轴式悬挂或半悬挂。采用这种悬挂方式时，动轮通过轨缝和道岔所产生的冲击振动会直接传给牵引电动机。抱轴式悬挂适用于结构速度低于120公里/小时的机车车辆。另一种是架承式悬挂(或称全悬挂)。采用这种悬挂方式时牵引电动机固定悬挂在转向架构架上，在牵引电动机轴端和小、大齿轮之间加入各种弹性连接元件，以减小冲击振动的影响。架承式悬挂适用于结构速度高于120公里/小时的机车车辆。 在用牵引变压器降压经硅整流器或大功率晶闸管整流后供电给直流串励牵引电 动机时，加在牵引电动机上的电压为脉动电压，因此这种牵引电动机称为脉流牵引电动机。大功率脉流牵引电动机的“换向”条件更加困难。此外，电动机内部还有一些附加损耗，从而引起电动机温升，因此，脉流牵引电动机在设计和结构上还要采取一定的特殊措施，以解决“换向”和温升两个突出的问题。 牵引发电机专用于电力传动内燃机车，以供给牵引电动机电力的发电机，又称主发电机。牵引发电机有直流和交流两种。直流牵引发电机直接向直流牵引电动机供电。交流牵引发电机发出的三相交流电经硅整流器整流后再向直流牵引电动机供电。交流整流电路是三相的，整流电压虽然有脉动，但脉动量比较小，因此牵引电动机还被认为是一般的直流电动机。 辅助电机电力机车上的辅助电机可用直流电动机，也可用三相交流异步电动机。用直流电动机作为辅助电机时，须由专用的硅整流器供电。用三相交流异步辅助电动机时，须由静止变相、变频装置或专用的旋转电机供给三相电源。这种专用的旋转电机称为劈相机，可以把单相交流电变为三相交流电。 发展趋向为了解决直流和脉流牵引电动机的“转向”问题，有些国家已在使用晶闸管无换向器式牵引电动机和三相交流异步变频牵引电动机，并在试验以直线异步电动机为动力的磁悬浮高速车辆。晶闸管无换向器式牵引电动机是由一台同步电动机和一

牵引电动机悬挂

牵引电动机悬挂 牵引电动机悬挂是牵引电动机的一种安装方式。分为轴悬式、架悬式、体悬式三类。轴悬式又称牵引电动机半悬挂，架悬式和体悬式又称牵引电动机全悬挂。 轴悬式悬挂：牵引电动机的一端用抱轴承支在车轴上，牵引电动机约一半质量属簧下质量；另一端弹性吊在转向架构架上，牵引电动机约一半质量属簧上质量。轴悬式又称半悬挂式，由于簧下质量较大，只适用于最大速度不超过120km/h的中低速机车。轴悬式又分刚性轴悬式和弹性轴悬式。牵引电动机的抱轴直接支在车轴上者称为刚性轴悬式，应用广泛。如果在结构上略加改变，使牵引电动机的抱轴支于空心轴上，此空心轴包在车轴的外面，弹性支于轮心上，这样抱轴载荷弹性地支于车轮上，就不是簧下质量，称为弹性轴悬式，适用于机车最大速度120km/h～160km/h。大齿轮也固装在空心轴上，大小齿轮啮合，大齿轮的扭矩由空心轴通过弹性装置传到轮心上。 架悬式悬挂：牵引电动机固装在转向架构架上，牵引电动机全部是簧上质量，故又称全悬挂式。牵引电动机架悬式由于簧下质量小，适用于快速和高速机车（υmax＞120 km/h）。架悬式牵引电动机和转向架构架一起振动，与电枢轴上的小齿轮相啮合的大齿轮也必须随构架振动，使大小齿轮的中心距保持不变。把从动大齿轮上的力矩传到轮对的驱动装置上是架悬式的关键技术。该驱动装置必须是弹性的，以适应转向架构架相对于轮对各方向的振动位移。 体悬式悬挂：对于时速超过200km的动力集中型高速动车组，动力车置于列车两端，中间为拖车，要求动力车具有很大的功率，其牵引电动机车较大，如果采用架悬式，则转向架构架质量增加很多，簧间质量（构架质量位于一二系之间，称为簧间质量）过大，对机车动力学性能、特别是对转向架的蛇行稳定性不利，须设法减小。为此，把牵引电动机挂在车体底部，使牵引电动机成为二系悬挂之上的车体质量，谓之体悬式，也属于全悬挂。此时，牵引电动机电枢轴输出的力矩经减速装置传到轮对上产生牵引力，该驱动装置要适应车体与轮对之间各方向的相对位移，该相对位移比架悬式驱动装置要求的相对位移量要大得多。因此，体悬式牵引电动机的驱动机构最为复杂，只有必要时才采用体悬式。当高速电动车组为动力分散型时，动车组中有数辆动力车，每辆动力车的功率较小，牵引电动机较小，可以采用架悬式，以简化结构。 半体悬式悬挂牵引电动机的一端与车体相联结，另一端吊在转向架构架上，牵引电动机及驱动装置的大部分质量由车体承担，小部分质量由转向架承担。这种装置结构较复杂，其动力学性能与体悬式接近。

牵引电机

牵引电机第1次作业 6. 个别传动方式包括悬挂和悬挂。 7. 定额的分类包括定额、定额、定额等 8. 直流电机是利用电磁定理实现能量转换的装置，就其运行状态来说，将直流电能转换为机械能，将机械能转换为直流电能，且两种运行状态在一定条件下可以互相转换。 9. 直流电机绕组嵌放在铁心槽中，交流电机绕组嵌放在铁心槽中。 10. 直流电机电枢铁心有两个用处，一是，二是 。 11. 在直流电动机中，换向器的作用是将电刷上所通过的流电流转换为绕组内的 流电流；在直流发电机中，换向器的作用是将绕组内的流电动势转换为电刷上的流电动势。 12. 直流电机的励磁方式包括、、、等。 13. 直流电机感应电动势方程为，电磁转矩的方程为 ，可以得到直流电机转速方程为。 14. 主极铁芯为什么用硅钢片作为材料并叠压而成？ 15. 何谓电枢反应？电枢反应的性质与哪些因素有关？电枢反应对气隙磁场有何影响？ 16. 如何判断直流电机是运行在发电机状态还是电动机状态？它们的电磁转矩、转向、电枢电动势、电枢电流的方向有何关系？ 17. 为什么串励牵引电动机在恒压下采用磁场削弱调速可以提高功率利用率？ 18. 他励电动机作为机车牵引电机有何优缺点？ 19. 磁场削弱有何作用？磁场削弱如何衡量？是否受那些条件限制？ 20. 分别画出改变他励直流电机的电压、串电阻、改变磁通的人为机械特性。

21. 牵引电机第2次作业 6. 请分别写出直流他励电机和直流串励电机的转速表达式，并画出它们的机械特性 7. 8. 直流牵引电机出现换向火化的原因包括原因、原因、原因等。 9. 一般改善直流电机换向的方法是在之间安装，为了防止环火的发生，有些直流电动机还在主磁极的极靴上冲槽嵌放绕组。

牵引电机与绝缘

牵引电机与绝缘 主讲： 2001年2月17日

牵引电机与绝缘 前言：牵引电机运行的可靠性和寿命，在很大程度上是由它的绝缘性能所决定，运行经验及有关资料统计表面，牵引电机的故障，有一半以上是因绝缘发生故障而引起的。同时电机的一些主要技术经济指标如电压等级、单位重量的输出功率等，与它的绝缘结构、所采用的绝缘材料以及绝缘处理工艺也有很大的关系。因此，绝缘问题在牵引电机中占有十分重要的地位。 一、与电机绝缘有关几个名词术语 1． 绝缘体——体积电阻率在109Ω.cm以上的材料；其基本作用是将电机不同电位的各个带电部件以及同机壳、铁芯等不带电的部件隔 离，以确保电流能按规定的路径流通。但根据电机产品技术要求的 不同，绝缘体也起其它一些特殊作用，比如冷却散热、机械支撑与 固定、防潮防霉、耐环境气候、耐火灭弧、保护导体等。 半导体——体积电阻率在10-2-109Ω.cm之间的材料。 导体——体积电阻率10-2Ω.cm以下的材料。 2． 绝缘结构——牵引电机中使用了许多绝缘材料，由同一种或几种绝缘材料通过一定的工艺方式而组合在一起所形成的结构称为绝 缘结构。 3． 匝间绝缘——同一线圈的各个线匝之间的绝缘。其作用是将电机绕组电位不同的导体相互隔离，以免发生匝间短路。 4． 对地绝缘——指电机绕组对机壳和其它不带电部件之间的绝缘。 其作用是将电机带电部件和机壳、铁芯等不带电部件隔开。 5． 短路——电机中电位不同的带电部件之间的绝缘发生破坏。 6． 接地——电机中带电部件与机壳、铁芯等不带电部件之间的绝缘发生破坏。 7． 电晕——可见的局部放电现象（一般指空气放电）。额定电压超过6000V时将会出现明显的电晕现象，一般发生在高压交流电机 中。电晕对绝缘材料有严重的腐蚀破坏作用。

牵引电机3

6. 按照转子形式，三相异步电动机可分为和两种。 参考答案：鼠笼式绕线式 7. 在单相交流绕组中通入交流电，会产生磁动势，在三相对称绕组中通入对称三相电流，会产生磁动势。 参考答案：脉振圆形旋转 8. 异步电机有三种运行状态，分别是状态、状态和状态。 参考答案：电动机发电机电磁制动 9. 铁路机车牵引变频调速系统按照供电方式不同，可分为系统、系统、系统三种。 参考答案：直-交交-直-交交-交 10. 三相异步电动机主要由哪些部件组成？各部件的作用是什么？ 参考答案：三相异步电动机主要包括定子和转子，定子主要是由定子铁心（电机主磁路的组成部分，并嵌放定子绕组）、定子绕组（构成电路部分。其作用是感应电动势、流过电流、形成磁场，实现机电能量转换）和机座（固定和支撑定子铁心。要求有足够的机械强度）构成的；转子主要是由转子铁心（电机主磁路的组成部分，并放置转子绕组）、转子绕组（构成电路部分，有笼型和绕线型之分）和转轴（支撑转子铁心和输出、输入机械转矩）。另外，定转子之间还有气隙，也是电机主磁路的一部分，且气隙大小对异步电机影响很大。 11. 三相绕组所产生的旋转磁势，它的转速与通入的三相电流的频率以及绕组的极对数之间有什么关系？ 参考答案： 12. 三相异步电动机中的定子旋转磁场是怎样产生的？ 参考答案：在定子的三相对称绕组中通入对称的三相交流电流即可以产生幅值恒定不变的旋转磁场。具体来说，每相绕组均会产生脉振磁动势基波，而每个脉振磁动势又可以分解为正向和反向两个旋转磁动势基波，三相绕组在位置空间和电流时间上相位都互差120度电角度，故而三相绕组合成磁动势中反向基波抵消，只剩下正向基波，因此最终合成为圆形旋转磁场 13. 试述三相异步电动机的工作原理。异步电机和同步电机的基本差别是什么？ 参考答案：三相异步电机三相定子绕组通入交流电后，会在气隙中产生圆形旋转磁场，由于异步电机转子与旋转磁场有相对运动，故而切割磁力线在转子导体中产生感应电动势，又由于转子是短接在一起的，所以会在转子导体中形成感应电流，这样转子成为磁场中的载流导体，会受到电磁力的作用，从而克服负载旋转起来，但转子的转速始终小于旋转磁场的同步转速，所以叫做异步电机。而同步电机的转子是直流励磁的磁场，它将会以旋转磁场相同的转速旋转，因此叫同步电机。 14. 三相异步电动机有哪些调速方法？如何改变三相异步电动机的转向？

牵引电机

HXD3C型机车辅助类电机故障（油泵、水泵、牵引风机、空压机、复合冷却通风机） 辅助类电机故障： 故障现象--TCMS显示屏上会出现相关故障信息 注意事项--牵引/制动主手柄回“0”，断开主断路器 处置位置--低压控制柜面板上部 步骤--1、断开主断路器，将控制空气柜上对应的自动开关重新闭合 2、无法恢复时，隔离后维持运行 注：当油泵、牵引风机或复合冷却通风机隔离时，要在TCMS显示屏上将对应的同一转向架上的3台牵引电机进行隔离。 HXD1D型机车应急故障处理方法 牵引传动系统 1.1运行途中，某台牵引电机隔离时的处理（以牵引电机1为例） 名称--某台牵引电机隔离 步骤--处理过程1、｛1｝速手柄回“0”位 ｛2｝按压隔离解锁和微机复位按钮一次，观察故障是否消除，若故障电机无法恢复，进行以下“2”操作 2、若复位后无法恢复电机至正常位，可将“牵引电机1/2隔离开关”置“电机1隔离”位，切除牵引电机1 3、隔离牵引电机后，若造成牵引力不足，为维持运行进站，进行停车、分主断、降弓，将“牵引电机1/2隔离开关”置“0”位后进行大复位（断开控制电源柜上的=32-Q81，等待10秒后再闭合） 2.2主电路接地时的处理 名称--主电路接地 原因--1、中间直流环节接地或短路 2、牵引变流器输出接地 3、主变压器次边接地等 注意--当只一个主变流器故障，故障隔离后，将由另一个主变流器驱动一架电机，辅助逆变器进入冗余模式 步骤--处理过程1、｛1｝速度手柄回“0”位 ｛2｝按压微机复位按钮一次后主断允许则合主断 ｛3｝若故障仍存在将跳主断，重复2次第2步后隔离故障变流器，可用一架牵引走车 2、若故障仍然存在，无法走车，则停车进行分主断、降弓操作，再进行大复位：断开控制电源柜上的=32-Q81，等待10秒后再闭合。 HXD3D型机车常见故障处理 一、辅助电动机隔离运行 机车上各辅助电动机电路均安装有空气断路器进行过流和过载保护。当某一辅助电动机发生过流过载时，其对应的空气断路器将断开，实施保护。 机车辅助电动机在故障运行时应注意以下几点： 1、若列车运行时仅一台空气压缩机工作运转（当任一APU故障时，只有非操纵端的压缩

牵引电机的调速

目录 摘要关键词 (2) 绪论 (3) 第一章牵引电机的结构 (4) 第二章牵引电机的工作原理.................................................... ..9第三章牵引电机的调速方法 (12) 第四章牵引电机的特性调节................................................. . (18) 结束语 (24) 参考文献 (25) 致谢......................................................................... .. (25)

摘要：本文主要针对异步电机结构、工作原理及特性的理论进行分析，从而延伸至对异步牵引电机工作原理和其特殊结构的掌握，异步牵引电机特殊结构使其具有特殊的调速方法以及各种特性控制方法，本文详细阐述了异步牵引电机的变频调速。 关键词：地铁车辆牵引电机结构原理调速方法

绪论 铁路干线电力机车、工矿电力机车、电力传动内燃机车和各种电动车辆上用于牵引的电机。牵引电机包括牵引电动机、牵引发电机、辅助电机等。其中牵引电动机是在机车或动车上用于驱动一根或几根动轮轴的电动机。牵引电动机有多种类型，直流牵引电动机，尤其是直流串励电动机有较好调速性能和工作特性，适应机车牵引特性的需要，获得广泛应用。然而直流和脉流牵引电动机的“转向”问题，使其应用有缺陷。 三相交流异步电动机结构简单，工作可靠，成本低廉，是比较理想的牵引电动机。但由于需用调速，它的发展和应用一度受到限制。因长期以来在调速领域大多采用直流电机，而交流电动机的优点在调速领域中未能得到发挥。交流电机实现调速一般有以下三种 1、变极调速是通过改变电动机定子绕组的接线方式以改变电机极数实现调速，这种调速方法是有级调速，不能平滑调速，而且只适用于鼠笼电动机。 2、改变电机转差率调速其中有通过改变电机转子回路的电阻进行调速，此种调速方式效率不高，且不经济。其次是采用滑差调速电机进行调速，调速范围宽且能平滑调速，但这种调速装置结构复杂，滑差调速电机是在主电机转速恒定不变的情况下调节励磁实现调速的，即便输出转速很低，而主电机仍运行在额定转速，因此耗电较多，另外励磁和滑差部分也有效率问题和消耗问题。较好的转差率调速方式是串级调速。 3、变频调速通过改变电机定子的供电频率，以改变电机的同步转速达到调速的目的，其调速性能优越，调速范围宽，能实现无级调速。 上世纪60年代，大功率晶闸管变频装置的发展使异步电动机能够实现变频调速，同时现在各国已有较多机车和动车采用三相交流异步变频牵引电动机。 本文针对三相交流异步牵引电动机的结构及变频技术进行详细阐述。

牵引电机

108 4.5 牵引电机 4.5.1 牵引电机的特点及参数 4.5.1.1 概述 YJ85A 型电机是逆变器供电的三相鼠笼式异步牵引电机，其整机图片见图4-58。该电机为滚抱结构，单端输出；采用强迫外通风，冷却风从非传动端进入，传动端排出；采用三轴承结构，三个轴承均为绝缘轴承；在二端盖处设有注油口，使用中可补充润滑脂。产品采用日本东芝公司技术生产，东芝原型号为SEA-107。该电机的设计和生产，得益于交流变频调速技术的发展。该电机功率大、扭矩大，体积小、 质量轻。 图4-58 YJ85A 牵引电机整机图片 4.5.1.2 牵引电机的工作特点 牵引电机是机车的重要部件之一，它安装在转向架上，通过齿轮与轮对相连。机车在牵引运行状态时，牵引电机将电能转换成机械能，通过轮对驱动机车运行。当机车在电气制动状态运行时，牵引电机将机械能转换成电能，产生机车的制动力，此时电机处于发电状态。 牵引电机的工作条件十分恶劣：负载变化大，冲击和振动严重，恶劣的风沙、雨雪气候、受酸碱性气体影响侵蚀严重。对于交流变频调速异步牵引电机来说，还有一个特殊之处，就是要在PWM 波调制的、含有大量谐波和尖峰脉冲的、非标准的正弦波电源供电下工作。 机车在运行中，牵引电机要在起动、爬坡这样的大电流状态下运行；要在平直道上轻载高速状态下

运行；要在过弯道、过道岔这样的冲击和振动状态下运行；还要能适应沿海多雨潮湿、内地干燥风沙的环境。 4.5.1.3 牵引电机的设计要求 为满足机车对电机的运行要求，牵引电机设计的要求和设计思路如下： 1. 在尺寸和重量受限制的情况下，应满足机车牵引和制动功率的要求 为满足尺寸要求，在设计中采用高的电磁参数，用高耐热等级的绝缘材料，高性能的硅钢片和高强度的转轴等材料，选用高的加工精度要求；在制造中采用数控加工和真空压力浸漆等精细的工艺。 为满足重量要求，在设计中采用无专门机座的轻量化结构。通过选择合适的极数来控制电机重量。 2. 在机车总体控制和逆变器供电下，应满足机车电传动系统对牵引电机的要求 为满足此要求，在设计中采用专用电磁设计软件对电机电磁性能进行优化设计，用大型商用分析软件对机械结构进行有限元分析，用电阻温度系数较小的专用铜合金的导条和锻纯铜的端环；在制造中采用电磁线复合熔敷、转子整体感应焊接等新工艺。 3. 关键新技术和新材料要经过充分研究和试验 本电机设计中，采用了外锥斜齿轮输出、无机座化定子铁心、转子整体感应焊接、进口绝缘轴承等新技术和新材料。 由于电机的扭矩较大，采用锥柄齿轮将使转轴的内锥孔加工困难，本电机采用外锥斜齿轮输出，该结构由德国的VOITH公司设计，在欧洲和美国有运行经验。经VOITH公司对轴与齿轮的配合核算，证明轴与齿轮的强度是安全可靠的。 无机座化定子铁心，是东芝公司在其它电机设计和制造厂经验的基础上设计的。设计完成后，对结构强度进行过分析。在制造中，为防焊接变形，采用特定的焊接工艺将工件夹装在专门的焊接工装上，为更进一步消除焊接应力造成的变形，定子铁心焊接后采用真空退火工艺，通过上述一系列的措施，电机的无机座化定子铁心结构，钢度和强度均可满足机车使用要求，且定子铁心在制造过程中的变形被完全控制在许可范围内。 转子整体感应焊接，在东芝公司和电机制造厂已使用多年，有一定的生产经验。 耐电晕绝缘材料的采用，是针对PWM波调制的供电电源下工作的交流变频调速异步电机，为防绝缘失效所采取的一项有效措施。这是经过实验室实验证明和其它多种电机的多年生产经验所证明的。但是本机车的PWM波调制的电源由于开关频率较低，供电电源的谐波和尖峰脉冲含量较小，电机的主绝缘系统未采用耐电晕绝缘材料，但在绕组嵌放前，在定子铁心的槽底喷有一层耐电晕的绝缘漆。 采用绝缘轴承，是为了防止轴电流对轴承的电蚀。轴电流的产生是由于非正弦波电源供电和制造中电机内部结构误差引起磁场的不对称所致。国内外生产的该种类型的电机均采用绝缘轴承，本次设计采用了这一成熟结构。 4.5.2 牵引电机的技术参数 型号 YJ85A(东芝原型号SEA－107) 额定功率 1250 kW 额定电压 2150 V 额定电流 390 A 额定转速 1365r/min 109