電力機(jī)車三相非同步鼠籠式牽引電機(jī)故障診斷畢業(yè)論文.doc

西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8題 目： 電力機(jī)車三相非同步鼠籠式牽引電機(jī)故障診斷院 系： 西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 姓 名： 雷理 指導(dǎo)教師： 周利軍 西 南 交 通 大 學(xué) 網(wǎng) 絡(luò) 教 育 學(xué) 院院系 西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院 專 業(yè) 電力工程及自動(dòng)化 年級(jí) 13春 學(xué) 號(hào) 13822247 姓 名 雷理 學(xué)習(xí)中心 貴陽學(xué)習(xí)中心 指導(dǎo)教師 周利軍 題目 電力機(jī)車三相非同步鼠籠式牽引電機(jī)故障診斷 指導(dǎo)教師評(píng) 語 是否同意答辯 過程分(滿分20) 指導(dǎo)教師 (簽章) 評(píng) 閱 人評(píng) 語 評(píng) 閱 人 (簽章)成 績(jī) 答辯組組長(zhǎng) (簽章) 年 月 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書班 級(jí) 13春 學(xué)生姓名 雷理 學(xué) 號(hào) 13822247 發(fā)題日期：2014 年 12 月 19日 完成日期：2015 年 5 月 22 日題 目電力機(jī)車三相非同步鼠籠式牽引電機(jī)故障診斷 題目類型：牽引電機(jī)故障診斷 處理措施 理論研究 電力機(jī)車三相交流傳動(dòng)設(shè)計(jì)任務(wù)及要求本文介紹了電力機(jī)車用sea-107型三相鼠籠式感應(yīng)電機(jī)的技術(shù)參數(shù)、基本結(jié)構(gòu)和特性，并結(jié)合該電機(jī)的特征闡述了牽引電機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)的特點(diǎn)及選取要點(diǎn)。 從進(jìn)口的8g型電力機(jī)車輔機(jī)225l型三相鼠籠電機(jī)的轉(zhuǎn)子故障入手,闡述鼠籠轉(zhuǎn)子測(cè)量的重要性,并對(duì)多種測(cè)量鼠籠轉(zhuǎn)子質(zhì)量的方法進(jìn)行比較,指出用電阻法測(cè)量鼠籠轉(zhuǎn)子的斷條、縮孔、細(xì)條和裂紋準(zhǔn)確、直觀,好于其他測(cè)量方法.隨著機(jī)車異步牽引的發(fā)展,該檢測(cè)裝置及方法應(yīng)得到廣泛的應(yīng)用。 一、 應(yīng)完成的硬件或軟件實(shí)驗(yàn) 進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試。 二、 應(yīng)交出的設(shè)計(jì)文件及實(shí)物（包括設(shè)計(jì)論文、程序清單或磁盤、實(shí)驗(yàn)裝置或產(chǎn)品等）畢業(yè)設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文、含畢業(yè)設(shè)計(jì)論文和源代碼的光盤 三、 指導(dǎo)教師提供的設(shè)計(jì)資料 1電子稿件和電子圖書 四、 要求學(xué)生搜集的技術(shù)資料（指出搜集資料的技術(shù)領(lǐng)域） 1故障檢測(cè)方法資料。 五、 設(shè)計(jì)進(jìn)度安排第一部分 熟練課題，收集、整理課題相關(guān)資料 （ 4 周 ）第二部分 系統(tǒng)需求分析與總體設(shè)計(jì) （ 3 周 ）第三部分 畢業(yè)論文文檔編寫整理 （ 3 周 ）評(píng)閱及答辯 （ 1 周）指導(dǎo)教師： 年 月 日學(xué)院審查意見：審 批 人： 年 月 日誠(chéng)信承諾一、 本設(shè)計(jì)是本人獨(dú)立完成；二、 本設(shè)計(jì)沒有任何抄襲行為；三、 若有不實(shí)，一經(jīng)查出，請(qǐng)答辯委員會(huì)取消本人答辯資格。承諾人（鋼筆填寫）：雷理2015年04月13日目 錄摘要.viiabstract.vii第一章 緒 論.1第二章 牽引電動(dòng)機(jī)概述.2 第一節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的模型結(jié)構(gòu).2 第二節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu).2 第三節(jié)定子與轉(zhuǎn)子.3 第四節(jié)電刷裝置.6 第五節(jié)電樞軸承和抱軸軸承.8 第六節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的工作原理.9第三章牽引電動(dòng)機(jī)的一般概念.10 第一節(jié)牽引電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)與懸掛方式.10 第二節(jié)個(gè)別傳動(dòng)與組合傳動(dòng).15 第三節(jié)牽引電動(dòng)機(jī)的工作特點(diǎn).16第四章牽引電動(dòng)機(jī)的檢查與維護(hù).21 第一節(jié)換向器的維護(hù)保養(yǎng).21 第二節(jié)電刷裝置的維護(hù)保養(yǎng).22 第三節(jié)電樞軸承的維護(hù)保養(yǎng).24 第四節(jié)牽引電動(dòng)機(jī)的常見故障原因及其處理辦法.24第五章電力機(jī)車常見故障處理辦法.27第六章小結(jié).31致謝.32參考文獻(xiàn).33摘 要機(jī)車由各自獨(dú)立的又互相聯(lián)系的兩節(jié)車組成，每一節(jié)車均為一完整的系統(tǒng)。它電路采用三段不等分半控調(diào)壓整流電路。采用轉(zhuǎn)向架獨(dú)立供電方式，且每臺(tái)轉(zhuǎn)向架有相應(yīng)獨(dú)立的相控式主整流器，可提高粘著利用。電制動(dòng)采用加饋制動(dòng)，每臺(tái)車四臺(tái)牽引電機(jī)主極繞組串聯(lián)，由一臺(tái)勵(lì)磁半橋式整流器供電。機(jī)車設(shè)有防空轉(zhuǎn)防滑裝置。每節(jié)車有兩個(gè)b0-b0轉(zhuǎn)向架，采用推挽式牽引方式，固定軸距較短，電機(jī)懸掛為抱軸式半懸掛，一系采用螺旋圓彈簧，二系為橡膠疊層簧。牽引力由牽引梁下部的斜桿直接傳遞到車體?？諝庵苿?dòng)機(jī)采用dk-1型制動(dòng)機(jī)。機(jī)車功率持續(xù)6400kw，最大速度100km/h，車長(zhǎng)215200mm，軸式2（b0-b0），電流制為單相工頻交流。牽引電動(dòng)機(jī)作為ss4g型電力機(jī)車主要電氣設(shè)備之一，其質(zhì)量的好壞對(duì)機(jī)車整體質(zhì)量起著至關(guān)重要的影響。在鐵路的發(fā)展歷史中，牽引電動(dòng)機(jī)是重要的組成部分之一。牽引電動(dòng)機(jī)是有高可靠性、好精確度、快速響應(yīng)的特點(diǎn)，與此同時(shí)，牽引電動(dòng)機(jī)也具有故障率高和運(yùn)用保養(yǎng)質(zhì)量可以直接決定電動(dòng)機(jī)的使用壽命的特點(diǎn)。雖然近年來，在制造廠家與各科研部門的共同努力下，牽引電動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)質(zhì)量得以不斷提高；但由于受機(jī)車長(zhǎng)交路、大提速惡劣環(huán)境以及超噸位等多種運(yùn)用條件因素影響，對(duì)牽引電機(jī)使用性能提出更高的要求，因此落修率依然較高，給檢修生產(chǎn)帶來一定的壓力。本文對(duì)造成牽引電機(jī)的主要慣性故障原因進(jìn)行深入分析，提出在檢修運(yùn)用中相應(yīng)的解決對(duì)策，希望能對(duì)牽引電機(jī)運(yùn)用的可靠性和安全性起到積極作用。關(guān)鍵詞： 牽引電機(jī)故障診斷 處理措施 電力機(jī)車三相交流傳動(dòng) abstract機(jī)車由各自獨(dú)立的又互相聯(lián)系的兩節(jié)車組成，每一節(jié)車均為一完整的系統(tǒng)。它電路采用三段不等分半控調(diào)壓整流電路。采用轉(zhuǎn)向架獨(dú)立供電方式，且每臺(tái)轉(zhuǎn)向架有相應(yīng)獨(dú)立的相控式主整流器，可提高粘著利用。電制動(dòng)采用加饋制動(dòng)，每臺(tái)車四臺(tái)牽引電機(jī)主極繞組串聯(lián)，由一臺(tái)勵(lì)磁半橋式整流器供電。機(jī)車設(shè)有防空轉(zhuǎn)防滑裝置。每節(jié)車有兩個(gè)b0- b0轉(zhuǎn)向架，采用推挽式牽引方式，固定軸距較短，電機(jī)懸掛為抱軸式半懸掛，一系采用螺旋圓彈簧，二系為橡膠疊層簧。牽引力由牽引梁下部的斜桿直接傳遞到車體。空氣制動(dòng)機(jī)采用dk-1型制動(dòng)機(jī)。機(jī)車功率持續(xù)6400kw，最大速度100km/h，車長(zhǎng)215200mm，軸式2（b0-b0），電流制為單相工頻交流。 locomotive composed by independent and interrelated two cars, each car is an integral system. the circuit uses three section of unequal semi controlled rectifier circuit. the bogie with independent power supply mode, and each bogie with phase controlled rectifier and the corresponding independent, can improve the adhesion utilization. electric brake with feedback braking, every car four sets of traction motor winding in series, is composed of a half bridge rectifier excitation power supply. the locomotive is equipped with anti air turn antiskid. each car has two b0- b0 bogie, the push-pull mode of traction motor, fixed wheelbase short axle suspension for the semi suspension, a system using cylindrical spiral spring, two lines for rubber laminated spring. the diagonal rod traction traction lower beam is passed directly to the body. air brake type brake with dk-1. locomotive power for 6400kw, the maximum speed of 100km/h, the commander of 2 x 15200mm, shaft type 2 (b0-b0), the current system for the single-phase ac.牽引電動(dòng)機(jī)作為ss4g型電力機(jī)車主要電氣設(shè)備之一，其質(zhì)量的好壞對(duì)機(jī)車整體質(zhì)量起著至關(guān)重要的影響。在鐵路的發(fā)展歷史中，牽引電動(dòng)機(jī)是重要的組成部分之一。牽引電動(dòng)機(jī)是有高可靠性、好精確度、快速響應(yīng)的特點(diǎn)，與此同時(shí)，牽引電動(dòng)機(jī)也具有故障率高和運(yùn)用保養(yǎng)質(zhì)量可以直接決定電動(dòng)機(jī)的使用壽命的特點(diǎn)。雖然近年來，在制造廠家與各科研部門的共同努力下，牽引電動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)質(zhì)量得以不斷提高；但由于受機(jī)車長(zhǎng)交路、大提速惡劣環(huán)境以及超噸位等多種運(yùn)用條件因素影響，對(duì)牽引電機(jī)使用性能提出更高的要求，因此落修率依然較高，給檢修生產(chǎn)帶來一定的壓力。 本文對(duì)造成牽引電機(jī)的主要慣性故障原因進(jìn)行深入分析，提出在檢修運(yùn)用中相應(yīng)的解決對(duì)策，希望能對(duì)牽引電機(jī)運(yùn)用的可靠性和安全性起到積極作用。the traction motor is one of the main electrical equipment of type ss4g electric locomotive, its quality has a very important influence on the overall quality of locomotive. in the history of the development of the railway, the traction motor is one of the important part of. traction motor is a high reliability, good accuracy, fast response characteristics, at the same time, the traction motor also has the characteristics of high failure rate and the maintenance quality can directly determine the service life of the motor. although in recent years, the joint efforts of the manufacturer and the scientific research departments, traction motor foundation to improve the quality; but because of the long road, high speed machine environment as well as a variety of super tonnage using conditional factors, on the use of performance put forward higher requirements of traction motor, so the fall repair rate is still high. bring some pressure to overhaul production. in this paper, the main failure caused by inertia of traction motor to carry on the thorough analysis, proposed in the maintenance and operation of the corresponding countermeasures, hoping to positive effects on the safety and reliability of the traction motor starting.關(guān)鍵詞： 牽引電機(jī) 故障原因 處理措施 理論研究 電力機(jī)車 三相交流傳動(dòng) 同步牽引電動(dòng)機(jī)keywords: traction motor fault treatment theory of three-phase ac drive electric locomotive traction motor西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35第一章 緒 論在兩個(gè)u型電磁鐵中間，裝一六臂輪，每臂帶兩根棒型磁鐵。通電后，棒型磁鐵與u型磁鐵之間產(chǎn)生相互吸引和排斥作用，帶動(dòng)輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)。牽引電機(jī)，在機(jī)車上用于驅(qū)動(dòng)一根或幾根動(dòng)輪軸的電動(dòng)機(jī)。牽引電動(dòng)機(jī)有多種類型，如直流牽引電動(dòng)機(jī)、交流異步牽引電動(dòng)機(jī)和交流同步牽引電動(dòng)機(jī)等。牽引電動(dòng)機(jī)在機(jī)車或動(dòng)車上用于驅(qū)動(dòng)一根或幾根動(dòng)輪軸的電動(dòng)機(jī)。牽引電動(dòng)機(jī)有多種類型，如直流牽引電動(dòng)機(jī)、交流異步牽引電動(dòng)機(jī)和交流同步牽引電動(dòng)機(jī)等。直流牽引電動(dòng)機(jī)，尤其是直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)有較好調(diào)速性能和工作特性，適應(yīng)機(jī)車牽引特性的需要，獲得廣泛應(yīng)用。牽引電動(dòng)機(jī)的工作原理與一般直流電動(dòng)機(jī)相同，但有特殊的工作條件：空間尺寸受到軌距和動(dòng)輪直徑的限制；在機(jī)車運(yùn)行通過軌縫和道岔時(shí)要承受相當(dāng)大的沖擊振動(dòng)；大、小齒輪嚙合不良時(shí)電樞上會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的扭轉(zhuǎn)振動(dòng);在惡劣環(huán)境中運(yùn)用,雨、雪、灰沙容易侵入等。因此牽引電動(dòng)機(jī)在設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)上也有許多要求，如要充分利用機(jī)體內(nèi)部空間使結(jié)構(gòu)緊湊，要采用較高級(jí)的絕緣材料和導(dǎo)磁材料，零部件需有較高的機(jī)械強(qiáng)度和剛度，整臺(tái)電機(jī)需有良好的通風(fēng)散熱條件和防塵防潮能力，要采取特殊的措施以應(yīng)付比較困難的“換向”條件以減少炭刷下的火花等。牽引電動(dòng)機(jī)有兩種懸掛方式。一種是牽引電動(dòng)機(jī)和動(dòng)輪軸連接的懸掛方式，稱為抱軸式懸掛或半懸掛。采用這種懸掛方式時(shí)，動(dòng)輪通過軌縫和道岔所產(chǎn)生的沖擊振動(dòng)會(huì)直接傳給牽引電動(dòng)機(jī)。抱軸式懸掛適用于結(jié)構(gòu)速度低于120公里/小時(shí)的機(jī)車車輛。另一種是架承式懸掛(或稱全懸掛)。采用這種懸掛方式時(shí)牽引電動(dòng)機(jī)固定懸掛在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，在牽引電動(dòng)機(jī)軸端和小、大齒輪之間加入各種彈性連接元件，以減小沖擊振動(dòng)的影響。而機(jī)車牽引電機(jī)工作環(huán)境較為惡劣，是主回路中最為薄弱的環(huán)節(jié)，且易發(fā)生接地，本論文著重討論牽引電機(jī)的接地故障。第二章 牽引電動(dòng)機(jī)概述第一節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的模型結(jié)構(gòu)鐵路干線電力機(jī)車、工礦電力機(jī)車、電力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車和各種電動(dòng)車輛（如蓄電池車、城市電車、地下鐵道電動(dòng)車輛）上用于牽引的電機(jī)。牽引電機(jī)包括牽引電動(dòng)機(jī)、牽引發(fā)電機(jī)、輔助電機(jī)等。圖2-1 電機(jī)結(jié)構(gòu)圖在機(jī)車或動(dòng)車上用于驅(qū)動(dòng)一根或幾根動(dòng)輪軸的電動(dòng)機(jī)。牽引電動(dòng)機(jī)有多種類型，如直流牽引電動(dòng)機(jī)、交流異步牽引電動(dòng)機(jī)和交流同步牽引電動(dòng)機(jī)等。直流牽引電動(dòng)機(jī)，尤其是直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)有較好調(diào)速性能和工作特性，適應(yīng)機(jī)車牽引特性的需要，獲得廣泛應(yīng)用。定子直流電機(jī)定子的作用是產(chǎn)生磁場(chǎng)和作為電機(jī)的機(jī)械支撐。主要由機(jī)座、主磁極、換向極和電刷裝置等組成。嵌有一線圈（稱為電樞繞組），線圈首末兩端分別連接到兩個(gè)弧形鋼片（稱為換向片）上。在兩個(gè)主磁極n、s之間裝有一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的、由鐵磁材料制成的圓柱體，圓柱體表面嵌有一線圈（稱為電樞繞組），線圈首末兩端分別連接到兩個(gè)弧形鋼片（稱為換向片）上。換向片之間用絕緣材料構(gòu)成一整體，稱為換向器，它固定在轉(zhuǎn)軸上（但與轉(zhuǎn)軸絕緣），隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分稱為電樞。為了接通電樞內(nèi)電路和外電路，在定子上裝有兩個(gè)固定不動(dòng)的電刷a和b，并壓在換向器上，與其滑動(dòng)接觸。第二節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)直流電機(jī)由靜止的定子和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子兩大部分組成，在定和轉(zhuǎn)子之間有一定大小的間隙(稱氣隙，如所示。圖 直流電機(jī)結(jié)構(gòu)圖1-直流電機(jī)總成；2-后端蓋；3-通風(fēng)機(jī)；4-定子總成；5-轉(zhuǎn)子（電樞）總成；6-電刷裝置；7-前端蓋第三節(jié)定子與轉(zhuǎn)子圖2-2 三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖2-3 電機(jī)定子電機(jī)中都有定子和轉(zhuǎn)子。定子是指固定在電機(jī)上不動(dòng)但可以產(chǎn)生磁場(chǎng)的那一部分，而轉(zhuǎn)子是指電機(jī)上旋轉(zhuǎn)的那一部分。定子一般用細(xì)銅線繞成，其通電后可產(chǎn)生磁場(chǎng)；而轉(zhuǎn)子有的是用永久磁鐵做成，有的也是用細(xì)銅線繞成。定子和轉(zhuǎn)子可以都是電磁鐵。而且也可以倒過來外面是轉(zhuǎn)子，但是要考慮一個(gè)問題，就是安全的考慮。小功率的還可以，如果是大功率的話，外面的轉(zhuǎn)子就相當(dāng)于一個(gè)快速旋轉(zhuǎn)陀螺，就非常危險(xiǎn)的而且在操作的過程中，如何保證操作人員的安全也是必須要考慮的。簡(jiǎn)單說：電機(jī)的定子即固定部分，轉(zhuǎn)子即轉(zhuǎn)動(dòng)部分，定子的機(jī)座內(nèi)裝有鐵芯和三相繞組，機(jī)座兩端裝有端蓋，端蓋內(nèi)裝軸承，以支承轉(zhuǎn)子。電動(dòng)機(jī)定子 電動(dòng)機(jī)的靜止部分稱為定子，其組成部分主要包括定子鐵芯、定子繞組、機(jī)座等部分。定子鐵芯：定子鐵芯的作用是作為電機(jī)磁路的一部分，并在其上放置定子繞組。定子鐵芯一般由0.350.5毫米厚，表面涂有絕緣漆的環(huán)狀沖片槽的硅鋼片疊壓而成，如圖2-4所示。定子繞組：定子繞組是電動(dòng)機(jī)的電路部分，通入三相交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。圖2-4 三像繞組接線方法 小型號(hào)異步電動(dòng)機(jī)定子繞組通常用高強(qiáng)度漆包線（銅線或鋁線）繞制成各種線圈后，在嵌放在定子鐵芯槽內(nèi)。大中型電動(dòng)機(jī)則用各種規(guī)格的銅條經(jīng)過絕緣處理后，再嵌放在定子鐵芯槽內(nèi)。為了保證繞組的各導(dǎo)電部分與鐵芯之間的可靠絕緣以及繞組本身之間的可靠絕緣，故在定子繞組制造過程中采取了許多絕緣措施，三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的主要絕緣項(xiàng)目有以下三種：1. 對(duì)地絕緣：定子繞組整體與定子鐵心之間的絕緣。2. 相間絕緣：各相定子繞組之間的絕緣。3. 匝間絕緣：每相定子繞組各線匝之間的絕緣。定子三相繞組的槽內(nèi)嵌放完畢后共有六個(gè)出線端引到電動(dòng)機(jī)機(jī)座的接線盒內(nèi)，可按需要將三相繞組接成星形接法（y接）或三角形接法（接），如圖所示。機(jī)座：它的作用是固定定子鐵芯和定子繞組，并以兩個(gè)端蓋支撐轉(zhuǎn)子，同時(shí)起保護(hù)整臺(tái)電動(dòng)機(jī)的電磁部分和散發(fā)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中產(chǎn)生的熱量，一般是鐵或鋁鑄造而成。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子是電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，包括轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸等部分。圖2-5 轉(zhuǎn)子鐵芯 轉(zhuǎn)子鐵芯：作為電機(jī)磁路的一部分，并放置轉(zhuǎn)子繞組。一般由0.5毫米厚的硅鋼片沖制疊壓而成。如圖2-5所示。 轉(zhuǎn)子繞組：其作為切割定子磁場(chǎng)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流，并在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下受力使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)構(gòu)造的不同可分為鼠籠式和繞線式轉(zhuǎn)子兩種類型。1. 鼠籠式轉(zhuǎn)子：它的結(jié)構(gòu)是轉(zhuǎn)子鐵芯的槽溝內(nèi)插入銅條，在銅條兩端焊接兩個(gè)銅環(huán)，如下圖2-6（a）所示。這樣轉(zhuǎn)子繞組好像一個(gè)鼠籠型轉(zhuǎn)子。為了節(jié)約銅材和便于制造。目前絕大部分鼠籠均采用鋁代替。如下圖2-6（b）所示。 圖2-6 鼠籠式轉(zhuǎn)子2. 繞線式轉(zhuǎn)子：繞線式轉(zhuǎn)子繞組也和定子繞組一樣做成三相對(duì)稱繞組，經(jīng)過適當(dāng)?shù)呐帕泻徒M合。圖2-7 繞組轉(zhuǎn)子嵌入并固定轉(zhuǎn)子鐵芯槽內(nèi)，最后使三組繞圈接成星形連接，三個(gè)引出線分別接到固定的轉(zhuǎn)軸上的三個(gè)銅滑環(huán)上，在各個(gè)環(huán)上，分別放置著固定不動(dòng)的電刷，通過電刷與滑環(huán)的接觸，使轉(zhuǎn)子繞組與外加變阻器接通，一邊啟動(dòng)電機(jī)。如圖2-7所示。3. 轉(zhuǎn)軸：用以傳遞轉(zhuǎn)矩及支撐轉(zhuǎn)子的重量。一般都由中碳鋼或合金鋼制成。除了定子和轉(zhuǎn)子兩大部分外，還有端蓋，風(fēng)扇等其他附件。第四節(jié)電刷裝置電刷裝置電刷裝置是電樞電路的引出（或引入）裝置，它由電刷，刷握，刷桿和連線等部分組成，圖所示，電刷是石墨或金屬石墨組成的導(dǎo)電塊，放在刷握內(nèi)用彈簧以一定的壓力按放在換向器的表面，旋轉(zhuǎn)時(shí)與換向器表面形成滑動(dòng)接觸。刷握用螺釘夾緊在刷桿上。每一刷桿上的一排電刷組成一個(gè)電刷組，同極性的各刷桿用連線連在一起，再引到出線盒。刷桿裝在可移動(dòng)的刷桿座上，以便調(diào)整電刷的位置。轉(zhuǎn)子的主要部件包括： 直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分稱為轉(zhuǎn)子，又稱電樞。轉(zhuǎn)子部分包括電樞鐵心、電樞繞組、換向器、轉(zhuǎn)軸、軸承、風(fēng)扇等。圖2-8 電機(jī)轉(zhuǎn)子電樞鐵心 電樞鐵心既是主磁路的組成部分，又是電樞繞組支撐部分；電樞繞組就嵌放在電樞鐵心的槽內(nèi)。為減少電樞鐵心內(nèi)的渦流損耗，鐵心一般用厚0.5mm且沖有齒、槽的型號(hào)為dr530或dr510的硅鋼片疊壓夾緊而成，如圖2-9所示。小型電機(jī)的電樞鐵心沖片直接壓裝在軸上，大型電機(jī)的電樞鐵心沖片先壓裝在轉(zhuǎn)子支架上，然后再將支架固定在軸上。為改善通風(fēng)，沖片可沿軸向分成幾段，以構(gòu)成徑向通風(fēng)道。圖2-9 小型電機(jī)電樞鐵心沖片電樞繞組電樞繞組由一定數(shù)目的電樞線圈按一定的規(guī)律連接組成，他是直流電機(jī)的電路部分，也是感生電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩進(jìn)行機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的部分。線圈用絕緣的圓形或矩形截面的導(dǎo)線繞成，分上下兩層嵌放在電樞鐵心槽內(nèi)，上下層以及線圈與電樞鐵心之間都要妥善地絕緣，并用槽楔壓緊。大型電機(jī)電樞繞組的端部通常緊扎在繞組支架上。圖2-10 換向器換向器前面已經(jīng)指出，在直流發(fā)電機(jī)中，換向器起整流作用，在直流電動(dòng)機(jī)中，換向器起逆變作用，因此換向器是直流電機(jī)的關(guān)鍵部件之一。換向器由許多具有鴿尾形的換向片排成一個(gè)圓筒，其間用云母片絕緣，兩端再用兩個(gè)v形環(huán)夾緊而構(gòu)成，如圖210所示。每個(gè)電樞線圈首端和尾端的引線，分別焊入相應(yīng)換向片的升高片內(nèi)。小型電機(jī)常用塑料換向器，這種換向器用換向片排成圓筒，再用塑料通過熱壓制成。論是三相籠型還是繞線式電動(dòng)機(jī) 。 或者說是同步電動(dòng)機(jī) ，他的定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的原理都是一樣的 。 其實(shí)那個(gè)所謂的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)你不要想的多么有深度 簡(jiǎn)單點(diǎn)說就是有 n對(duì)磁極在那里轉(zhuǎn) ， 就是n s 在那里不停的轉(zhuǎn) 。那么這個(gè)磁場(chǎng)為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)呢 這個(gè)就要牽扯到三相電的問題了 。我們知道三相電是交替達(dá)到最大值的 相位差是120度 舉個(gè)例子 我們?cè)诙ㄗ由戏湃齻€(gè)線圈 。讓他們做星型連接或做三角都行 這三個(gè)線圈我們給他們通上三相電 ， 是每個(gè)線圈接一根相線哦 。 現(xiàn)在我們來看 ，由于三根相線的電壓是交替達(dá)到最大的（你暫時(shí)可以這樣理解 就是誰是最大值誰就有電 另外兩相都沒有電） 。這樣的話 三個(gè)線圈并不是同時(shí)得電的。 也就是說一瞬間只有一個(gè)線圈有電 并且線圈會(huì)隨著三根相線的交替得電而交替得電 線圈得電是要產(chǎn)生磁場(chǎng)的 。 我們把三個(gè)線圈給他標(biāo)上號(hào) 分別是1 2 3 1號(hào)線圈接的是u相線 2號(hào)線圈接的是v相線 3號(hào)線圈接的是w相線 1 2 3號(hào)線圈是交替順序得電的 誰得電誰就有磁場(chǎng) 他們的得電順序是這樣的 1 2 3 1 2 3 1.。 我們假設(shè)誰得電誰對(duì)轉(zhuǎn)子呈現(xiàn)n極的話 那么 我們是不是可以認(rèn)為是n一直在做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)啊 ， 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)就這么產(chǎn)生了 ，當(dāng)然了 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)都是成對(duì)出現(xiàn)的。 就是一個(gè)n和一個(gè)s我們稱為一對(duì)磁極， 計(jì)算轉(zhuǎn)速就是頻率除以磁極對(duì)數(shù) 即： f/p 這個(gè)就是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)一秒鐘的轉(zhuǎn)速， 乘以六十就是一分鐘的轉(zhuǎn)速 ，我們常說的都是一分鐘的轉(zhuǎn)速 ，這個(gè)算出來的只是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速， 這個(gè)轉(zhuǎn)速又叫同步轉(zhuǎn)速， 這個(gè)轉(zhuǎn)速不等于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 ，如果要算轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的話還要將轉(zhuǎn)差率考慮進(jìn)去 轉(zhuǎn)差率用s表示 他等于同步轉(zhuǎn)速減去轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速再比上同步轉(zhuǎn)速， 即：s=(n0-n1)/n0 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n1=（1-s)60f/p 這個(gè)算出來就是實(shí)際轉(zhuǎn)速了 ，也就是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 ，值得注意的是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率s與負(fù)載的大小有著密切的關(guān)系 負(fù)載大了轉(zhuǎn)差率也大 ，這就是為什么負(fù)載大了 轉(zhuǎn)速就低了的原因。 按堵轉(zhuǎn)電壓為0.4*380v計(jì)算，單相電阻為0.4*380v/（2.1*0.42a）=172歐姆，繞組又是角型連接，則每個(gè)繞組為172*3歐姆。不知道你這是干啥的電機(jī)，轉(zhuǎn)差率太大，效率太低，發(fā)熱太多。第五節(jié)電樞軸承和抱軸軸承1.電樞軸承脈流牽引電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子通過兩個(gè)電樞軸承和端蓋支撐在機(jī)座上?，F(xiàn)代牽引電動(dòng)機(jī)大都采用承載能力大的滾柱軸承。2.抱軸軸承抱軸式懸掛牽引電動(dòng)機(jī)的抱軸軸承是指將電動(dòng)機(jī)支承在動(dòng)輪軸上的凸出結(jié)構(gòu)，可采用滑動(dòng)軸承或滾動(dòng)軸承。在目前技術(shù)條件下，動(dòng)輪軸上安裝滾動(dòng)軸承還11有困難，所以一般采用滑動(dòng)軸承。1.3直流電動(dòng)機(jī)的工作原理導(dǎo)體中流過的電流，導(dǎo)體所受的電磁力方向由左手定則確定。在此瞬間，ab位于n極下，受力方向從左向右,cd位于s極下，受力方向從左到右，電磁力對(duì)轉(zhuǎn)軸便形成一電磁轉(zhuǎn)矩t。在t作用下，電樞便逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)起來。當(dāng)電樞轉(zhuǎn)過90時(shí)，電刷不與換相片接觸，而是與換向片間的絕緣片相接觸，此時(shí)，線圈中沒有電流流過。i=0,故電磁轉(zhuǎn)矩t=0。但由于機(jī)械慣性的作用，電樞仍能通過一個(gè)角度，電刷a、b又將分別于換向片2、1接觸。線圈中又有電流i通過，此時(shí)，導(dǎo)體ab、cd中電流方向變了方向，即為a,dc，且導(dǎo)體ab轉(zhuǎn)到s極下，ab所受的電磁力f方向從左向右，cd轉(zhuǎn)到n極下，cd所受的電磁力f方向從左向右因此線圈仍然受到逆時(shí)針方向電磁轉(zhuǎn)矩的作用電樞始終保持同一方向旋轉(zhuǎn)。在直流電動(dòng)機(jī)中，電刷兩端雖然加的是直流電源，但在電刷和換向器的作用下，線圈內(nèi)部卻變成了交流電，從而產(chǎn)生了單方向的電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)持續(xù)旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，旋轉(zhuǎn)的線圈中也將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)e，其方向與線圈中電流方向相反，故稱為反電動(dòng)勢(shì)。直流電動(dòng)機(jī)若要維持繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，外加電壓就必須高于反電動(dòng)勢(shì)，才能不斷克服反電動(dòng)勢(shì)而匯入電流，正是這種不斷克服，實(shí)現(xiàn)了將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。由此可見，直流電機(jī)具有可逆性，即一臺(tái)直流電機(jī)既可以當(dāng)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，也可以當(dāng)作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。當(dāng)輸入機(jī)械轉(zhuǎn)矩將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能時(shí)，電機(jī)當(dāng)發(fā)電機(jī)第六節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的工作原理直流電動(dòng)機(jī)的工作原理 圖2-11直流電動(dòng)機(jī)的原理圖對(duì)上一頁所示的直流電機(jī)，如果去掉原動(dòng)機(jī)，并給兩個(gè)電刷加上直流電源，如上圖（a）所示，則有直流電流從電刷 a 流入，經(jīng)過線圈abcd，從電刷 b 流出，根據(jù)電磁力定律，載流導(dǎo)體ab和cd收到電磁力的作用，其方向可由左手定則判定，兩段導(dǎo)體受到的力形成了一個(gè)轉(zhuǎn)矩，使得轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到如上圖（b）所示的位置，電刷 a 和換向片2接觸，電刷 b 和換向片1接觸，直流電流從電刷 a 流入，在線圈中的流動(dòng)方向是dcba，從電刷 b 流出。此時(shí)載流導(dǎo)體ab和cd受到電磁力的作用方向同樣可由左手定則判定，它們產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩仍然使得轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。這就是直流電動(dòng)機(jī)的工作原理。外加的電源是直流的，但由于電刷和換向片的作用，在線圈中流過的電流是交流的，其產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的方向卻是不變的。 實(shí)用中的直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上的繞組也不是由一個(gè)線圈構(gòu)成，同樣是由多個(gè)線圈連接而成，以減少電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)，繞組形式同發(fā)電機(jī)。將直流電動(dòng)機(jī)的工作原理歸結(jié)如下：將直流電源通過電刷接通電樞繞組，使電樞導(dǎo)體有電流流過。電機(jī)內(nèi)部有磁場(chǎng)存在。載流的轉(zhuǎn)子（即電樞）導(dǎo)體將受到電磁力 f 的作用 f=blia （左手定則）所有導(dǎo)體產(chǎn)生的電磁力作用于轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子以n(轉(zhuǎn)/分)旋轉(zhuǎn)，以便拖動(dòng)機(jī)械負(fù)載。旋轉(zhuǎn)電機(jī)都是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成，每一部分也都由電磁部分和機(jī)械部分組成，以便滿足電磁作用的條件。換向極用來改善換向。第三章牽引電動(dòng)機(jī)的一般概念直流電機(jī)的物理模型圖解釋。這是分析直流電機(jī)的物理模型圖。其中，固定部分有磁鐵，這里稱作主磁極；固定部分還有電刷。轉(zhuǎn)動(dòng)部分有環(huán)形鐵心和繞在環(huán)形鐵心上的繞組。(其中2個(gè)小圓圈是為了方便表示該位置上的導(dǎo)體電勢(shì)或電流的方向而設(shè)置的)圖3-1 直流電機(jī)模型上圖表示一臺(tái)最簡(jiǎn)單的兩極直流電機(jī)模型，它的固定部分（定子）上，裝設(shè)了一對(duì)直流勵(lì)磁的靜止的主磁極n和s，在旋轉(zhuǎn)部分（轉(zhuǎn)子）上裝設(shè)電樞鐵心。定子與轉(zhuǎn)子之間有一氣隙。在電樞鐵心上放置了由a和x兩根導(dǎo)體連成的電樞線圈，線圈的首端和末端分別連到兩個(gè)圓弧形的銅片上，此銅片稱為換向片。換向片之間互相絕緣，由換向片構(gòu)成的整體稱為換向器。換向器固定在轉(zhuǎn)軸上，換向片與轉(zhuǎn)軸之間亦互相絕緣。在換向片上放置著一對(duì)固定不動(dòng)的電刷b1和b2，當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)，電樞線圈通過換向片和電刷與外電路接通。第一節(jié)牽引電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)與懸掛方式抱軸式懸掛 牽引電動(dòng)機(jī)抱軸式懸掛，或稱半懸掛（tractionmotorsemi-suspension）：牽引電動(dòng)機(jī)的端通過抱軸承剛性抱合在車軸上，另一端彈性懸掛在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的橫梁或端梁上的安裝方式牽引電動(dòng)機(jī)質(zhì)量的一半支懸在構(gòu)架上，為簧上質(zhì)量，故稱半懸掛。牽引電動(dòng)機(jī)的另一半質(zhì)量在車軸上，為簧下質(zhì)量。左圖為彈性軸懸式牽引電機(jī) 固裝在牽引電動(dòng)機(jī)電樞軸上的小齒輪與固裝在車軸上的大齒輪組成一級(jí)減速裝置，牽引電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車軸回轉(zhuǎn)。借助于抱軸承的定位作用，保證了牽引電動(dòng)機(jī)電樞軸與車軸平行，且大小齒輪的中心距保不變，保證了大小齒輪的正常嚙合。彈性軸懸式也屬于牽引電動(dòng)機(jī)半懸掛（軸懸式）。彈性軸懸式的結(jié)構(gòu)與剛性軸懸式相似，見上圖。牽引電動(dòng)機(jī)的一端彈性支在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，另一端通過抱軸承支承在空心軸上，此空心軸套裝在車軸的外面，從動(dòng)大齒輪固裝在空心軸端部，空心軸兩端通過彈性元件支承在輪心上，牽引電動(dòng)機(jī)輸出的力矩通過小齒輪傳至大齒輪，通過空心軸、彈性元件傳至輪對(duì)，空心軸與車軸一同旋轉(zhuǎn)。裝在輪心上的彈性元件，既要支承牽引電動(dòng)機(jī)約一半的重量和空心軸及大齒輪的全部重量，還要傳遞牽引電動(dòng)機(jī)通過大齒輪傳來的力矩。4、優(yōu)缺點(diǎn) （1）優(yōu)點(diǎn)：牽引電動(dòng)機(jī)半懸掛由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、制造容易、成本低廉、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，在電傳機(jī)車上得到廣泛應(yīng)用。彈性軸懸式牽引電動(dòng)機(jī)只要存在一點(diǎn)彈性，來自鋼軌的硬性沖擊，經(jīng)過彈性元件的緩沖，使抱軸承及牽引電動(dòng)機(jī)的垂向加速度大為減小，改善了牽引電動(dòng)機(jī)的工作條件。牽引電動(dòng)機(jī)的力矩經(jīng)彈性元件傳至輪對(duì)，改善了牽引齒輪副的工作條件。 （2）缺點(diǎn)： 簧下質(zhì)量大，因而輪軌垂向動(dòng)載荷大。 牽引驅(qū)動(dòng)裝置中的大齒輪全部質(zhì)量以及牽引電動(dòng)機(jī)、圖3-2 原理圖小齒輪和齒輪箱等約一半的質(zhì)量是壓 在車軸上的簧下質(zhì)量。 牽引電動(dòng)機(jī)及牽引齒輪的工作條件差。 來自鋼軌的沖擊直接傳至牽引電動(dòng)機(jī)和牽引齒輪嚙合面，牽引電動(dòng)機(jī)垂向加速度大，牽引齒輪嚙合面的接觸動(dòng)應(yīng)力大，影響它們的工作可靠性及使用壽命。因此，隨著機(jī)車速度的提高，牽引電動(dòng)機(jī)半懸掛不再適應(yīng)要求而要采用牽引電動(dòng)機(jī)全懸掛。一般情況下，機(jī)車最大運(yùn)用速度不超過120km/h，可以采用牽引電動(dòng)機(jī)半懸掛。 牽引電動(dòng)機(jī)抱軸承的技術(shù)狀態(tài)對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的工作有重大影響。抱軸承過去都采用滑動(dòng)軸承，滑動(dòng)抱軸承與車軸之間徑向間隙較大，且隨著機(jī)車走行里程的增加，滑動(dòng)抱軸承的間隙增大，大小牽引齒輪的中心距發(fā)生變化，齒輪嚙合條件惡化，抱軸承間隙增大，使?fàn)恳妱?dòng)機(jī)電樞軸與車軸不平行度增大，也使齒輪嚙合條件惡化，影響齒輪的使用壽命。因此必須嚴(yán)格注意抱軸承的潤(rùn)滑與維護(hù)，保證軸承間隙不超限。滑動(dòng)抱軸承在速度較高的情況下磨損快，且容易發(fā)熱而引起燒瓦事故?；瑒?dòng)抱軸承缺點(diǎn)是：運(yùn)用可靠性差，維修工作量大，維修費(fèi)用高，牽引齒輪副的嚙合條件差，影響齒輪使用壽命。近些年來，國(guó)內(nèi)外一些機(jī)車采用滾動(dòng)抱軸承。與滑動(dòng)抱軸承相比，滾動(dòng)抱軸承的優(yōu)點(diǎn)為滾動(dòng)軸承工作可靠，維修工作最小，而且減小了抱軸承的徑向間隙，改善牽引齒輪的嚙合條件，延長(zhǎng)牽引齒輪的使用壽命。彈性軸懸式的動(dòng)力學(xué)性能及其結(jié)構(gòu)復(fù)雜性介于剛性軸懸式與架懸式之間，適用于是最大速度為120km/h160km/h的機(jī)車。 這種懸掛方式通常是把牽引電動(dòng)機(jī)懸掛在車體的底部，使其成為二系彈簧以上的質(zhì)量。這樣一來，轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的質(zhì)量及回轉(zhuǎn)慣性矩就大為減小，容易保持轉(zhuǎn)向架高速時(shí)的蛇形穩(wěn)定性，對(duì)減輕輪軌的垂向及橫向動(dòng)