【正文】 7 檢修方面 17 保養(yǎng)方面 18結(jié) 束 語 19致 謝 20參考文獻 21 22 / 29摘 要為了使機車具有優(yōu)良的牽引性能，保證牽引電動機的質(zhì)量是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，總結(jié)脈流電動機在運用中出現(xiàn)的故障情況，正確的防止電動機在運行過程中出現(xiàn)的不良現(xiàn)象，就必須采取相對應的措施，改善電動機的結(jié)構(gòu)和環(huán)節(jié)，保障電力機車良好的運行狀態(tài)，將火花故障降到最低限度，從而保障電力機車良好的運行狀態(tài)。現(xiàn)在我們就以脈流牽引電動機ZD105為例，來分析其運行過程中的不良影響及改善脈流牽引電機的換向措施。關(guān)鍵詞：牽引電機 換向火花 原因分析 改善措施 建議第 1 章 緒論環(huán)火是指牽引電動機正負電刷之間被強烈的大電弧所短路。飛弧是指電弧跨越換向器或電刷裝置表面，飛躍到換向器壓圈、前端蓋、磁極鐵心或機座等處而接地。環(huán)火或飛弧發(fā)生時，相當于電樞繞組處于短路狀態(tài)，而電動機繼續(xù)轉(zhuǎn)動切割磁力線后將處于發(fā)電狀態(tài)，因而會伴有很大的響聲，俗稱“放炮”，電機放炮還會產(chǎn)生巨大的沖擊振動。輕則使換向器表面留下銅毛刺或刷桿絕緣表面出現(xiàn)明顯灼痕，重則可使電樞繞組出現(xiàn)嚴重燒損或甩出（俗稱“掃膛”），也會使輪箍踏面造成嚴重擦傷。該故障是電力機車在運用中發(fā)生的故障之一。在機車運行中，因受多種因素影響，乘務員無法預見牽引電機環(huán)火前的特征，因而不能防止牽引電機環(huán)火的發(fā)生，容易產(chǎn)生電機燒損或燒壞，影響了機車的運行質(zhì)量?？偨Y(jié)直流電機在運用中出現(xiàn)的故障情況，采取正確的運用保養(yǎng)措施是減少和防止直流電機故障的有效途徑?，F(xiàn)南寧機務段中服役的電力機車機車有SSSS7等，它們都是靠ZD105型電力牽引電動機為主，若牽引電機出現(xiàn)環(huán)火等故障，則直接影響鐵路的正常運行秩序。現(xiàn)以機務段ZD105型牽引電動機的故障情況為例，來分析該型牽引電動機的故障機理。如下表11示：表11 牽引電動機的故障落修原因1999200020012002200320042005合計比例/%電機還火54225422主極接地34143419換向極接地33434219電樞接地0022318整流子拉傷33423217斷線22841320漏油甩油01052210軸承固死30232111合計191723252319126100SSSS7六臺牽引電動機均安裝在機車底部，不但啟動停車頻繁，運行中振動大而且安裝空間狹小，又要承受風沙、雨、雪及灰塵的侵襲，使用條件非常惡劣，因而極易發(fā)生故障。綜合分析可知，該電機的主要故障為：(1)電機環(huán)火；(2)絕緣破損(主、附極、電樞接地)；(3)軸承固死；(4)繞組間或引出線、刷架聯(lián)線的斷裂等。本論文主要淺談電機換向的措施，只與其中電機的環(huán)火有關(guān)所以只討論電機環(huán)火這一故障及其改善和處理的方法。將在下文通過分析直流電機換向火花產(chǎn)生的原因以及預防措施提出自己的看法，為了更好地說明問題，首先從直流電機的結(jié)構(gòu)和原理談起。第 2 章 直流電機作為一種旋轉(zhuǎn)電機的直流電動機，其結(jié)構(gòu)與三相異步電動機基本相似，其結(jié)構(gòu)主體也包括定子和轉(zhuǎn)子兩大部分。直流電動機的結(jié)構(gòu)如圖所示，包括四大組成部分： （一）定子由主磁極、換向極和機座三部分組成，是用來產(chǎn)生磁通和進行機械固定。 圖21 直流電機組成部分（二）轉(zhuǎn)子由電樞鐵心、電樞繞組和換向器三部分組成（亦稱電樞）用來產(chǎn)生電動勢。 （三）端蓋端蓋上有軸承以支撐電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，端蓋固定在機座的兩端，使電動機 做成一個整體。（四）電刷架電刷架裝在端蓋上，電刷與換向器相接觸。其中，電樞繞組由按一定規(guī)律聯(lián)接的線圈組成，是直流電動機中復雜而重要的電路部分，也是通過電流和產(chǎn)生感應電動勢、從而實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件。 （五）換向器亦稱整流子，起整流作用，它由楔形銅片所組成，彼此絕緣，如圖所示。安裝于轉(zhuǎn)軸上，是直流電動機的構(gòu)造特征。（六）工作原理導體受力的方向用左手定則確定。這一對電磁力形成了作用于電樞一個力矩，這個力矩在旋轉(zhuǎn)電機里稱為電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩的方向是逆時針方向，企圖使電樞逆時針方向轉(zhuǎn)動。如果此電磁轉(zhuǎn)矩能夠克服電樞上的阻轉(zhuǎn)矩（例如由摩擦引起的阻轉(zhuǎn)矩以及其它負載轉(zhuǎn)矩），電樞就能按逆時針方向旋轉(zhuǎn)起來。 圖311 圖312如上圖311和312，當電樞轉(zhuǎn)了180176。后，導體 cd轉(zhuǎn)到 N極下，導體ab轉(zhuǎn)到S極下時，由于直流電源供給的電流方向不變，仍從電刷 A流入，經(jīng)導體cd 、ab 后，從電刷B流出。這時導體cd 受力方向變?yōu)閺挠蚁蜃?，導體ab 受力方向是從左向右，產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的方向仍為逆時針方向。因此，電樞一經(jīng)轉(zhuǎn)動，由于換向器配合電刷對電流的換向作用，直流電流交替地由導體 ab和cd 流入，使線圈邊只要處于N 極下，其中通過電流的方向總是由電刷A 流入的方向，而在S 極下總是從電刷 B流出的方向。這就保證了每個極下線圈邊中的電流始終是一個方向，從而形成一種方向不變的轉(zhuǎn)矩，使電動機能連續(xù)地旋轉(zhuǎn)。這就是直流電動機的工作原理。 從上述原理我們可以看出，換向是直流電機的特有現(xiàn)象，在換向過程中，換向火花是不可避免的，那么產(chǎn)生換向火花產(chǎn)生與哪些因素有關(guān)呢？這還需了解換向的物理過程。（七）換向的定義幾物理意義直流電機的換向是指旋轉(zhuǎn)著的電樞元件，在被電刷短路的情況下，經(jīng)過幾何中性線（電刷在磁極軸線上）從一支路過渡到另一支路，元件中的電流由前一支路電流變?yōu)楹笠恢冯娏鞯倪^程。正在進行換向的元件稱為換向元件。換向是直流電機特有的過程。電力機車在運行過程中，電機內(nèi)部當線圈通過電流后，會在永磁鐵的作用下，通過吸引和排斥力轉(zhuǎn)動，當它轉(zhuǎn)到和磁鐵平衡時，原來通著電的線較對應換向器上的觸片就與電刷分離開，而電刷連接到符合產(chǎn)生推動力的那組線圈對應的觸片上，這樣不停的重復下去，直流電動機就轉(zhuǎn)起來了。 為了解每個電樞元件種電流換向的過程，以一個單疊繞組元件為例來紀進行分析。為了簡便起見，假設(shè)電刷寬度bb等于一個換向片片距bk，電刷固定不動，換向器以線速度vk向左移動。所討論的換向元件用粗線表示。 圖41 第 3 章 換向火花產(chǎn)生的原因及等級直流電機運行中產(chǎn)生火花的原因較復雜，主要原因3個方面：①電磁原因；②機械原因；③化學原因。 電磁原因這是換向火花產(chǎn)生的主要原因。產(chǎn)生換向火花的電磁原因主要是由于電樞反應使物理中性線偏離幾何中性線（對稱負載時，電樞磁動勢對主極磁場基波產(chǎn)生的影響，這種現(xiàn)象稱為電樞反應），這樣一來電刷所短接的處于幾何中性線上的換向元件在換向時其兩個邊感應的電動勢不為零，在電刷短接時就會產(chǎn)生換向火花。如前所述，換向元件的電磁過程使換向回路產(chǎn)生電勢、附加電流，并導致了電刷后刷邊的電流密度增大和遲后換向。遲后換向時，換向元件周圍將存在附加電流建立的磁場，在換向結(jié)束時，這種磁場的一部分能量會以電磁火花的形式通過后刷