【正文】 具有劈相機(jī)的功能。這是因?yàn)殡S著轉(zhuǎn)速的增加；流過起動(dòng)電阻的發(fā)電相電流也隨之增加，造成起動(dòng)電阻過熱而燒損或阻值增大；同時(shí)負(fù)序磁場隨發(fā)電相電流外的增加而增加，使轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的負(fù)序電流增大，轉(zhuǎn)子負(fù)序電流與氣隙正序磁場相互作用產(chǎn)生100HZ的交變電磁轉(zhuǎn)矩，使劈相機(jī)承受強(qiáng)烈的電磁振動(dòng)。m，但電磁轉(zhuǎn)矩仍為正的加速轉(zhuǎn)矩，因此劈相機(jī)仍能起動(dòng)起來直至達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。（2）控制好切除起動(dòng)電阻的時(shí)刻當(dāng)劈相機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大值時(shí)，應(yīng)及時(shí)切除起動(dòng)電阻，起動(dòng)電阻切除過早或過晚對起動(dòng)電阻和劈相機(jī)都是很不利的。圖 13 JP402A型劈相機(jī)結(jié)構(gòu)1313Z1軸承；2軸承外蓋；3油杯；4軸承內(nèi)蓋；5端蓋；6擋風(fēng)板；7定子；8轉(zhuǎn)子；9接線罩。這兩方面的要求是相互矛盾的，因此劈相機(jī)的氣隙值要由幾方面的因素決定的，比一般同尺寸的三相異步電動(dòng)機(jī)要大出15%—25%。劈相機(jī)的轉(zhuǎn)子均采用軸膚效應(yīng)較差的單鼠籠式結(jié)構(gòu)，而轉(zhuǎn)子槽型的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中負(fù)序電流滲透的有效高度范圍內(nèi)的槽型面積能盡可能大些，通常采用上寬下窄的倒梨型槽或中字形組合槽，劈相機(jī)的定子鐵芯與轉(zhuǎn)子鐵芯之間氣隙約在1mm左右。目前生產(chǎn)的幾種劈相機(jī)一般都采用鑄鐵機(jī)座，為了加強(qiáng)散熱能力采用開啟式的結(jié)構(gòu)，兩側(cè)和下部有通風(fēng)孔。一般情況，定子鐵芯上有兩個(gè)繞組：一個(gè)稱為工作繞組或主繞組，用以產(chǎn)生主磁場和從電源吸收電功率輸入給電機(jī)；另外一個(gè)稱為啟動(dòng)繞組或輔助繞組，用來起動(dòng)電動(dòng)機(jī)⑷壓裝方式 鐵片疊壓成鐵芯后壓入機(jī)座的稱為外壓裝式；鐵芯沖片在機(jī)座內(nèi)疊壓的稱為內(nèi)壓裝式。定子繞組有硬繞組和軟繞組兩種。更主要的是通過它直接把電源變換成三相電源，由它決定劈相機(jī)的主要性能?，F(xiàn)簡單介紹如下：1）.定子劈相機(jī)的定子由機(jī)座，定子鐵芯和定子繞組等組成。鑄鋁式轉(zhuǎn)子不需要壓圈，不可利用端環(huán)和和導(dǎo)條把鐵芯壓得很緊。. 劈相機(jī)的結(jié)構(gòu)劈相機(jī)是鼠籠式異步電機(jī)中的一種，根據(jù)其運(yùn)行特點(diǎn)需要一種趨膚效應(yīng)差的單鼠籠轉(zhuǎn)子，它可以用于一切單相供電有要求使用三相異步電動(dòng)機(jī)的場合，作為單相電網(wǎng)三相負(fù)載直接進(jìn)行相數(shù)變幻的裝置。劈相機(jī)不應(yīng)該是一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)不對稱運(yùn)行工況的延伸，應(yīng)該是異步電動(dòng)機(jī)群中和電動(dòng)機(jī)相互作用。它是電力機(jī)車的專用裝置。對機(jī)車劈相機(jī)啟動(dòng)過程遇到的問題等等的一些問題，都有一些詳細(xì)的論述。從起動(dòng)方式及其工作原理分析其控制電路的結(jié)構(gòu)；結(jié)合劈相機(jī)和控制電路分析其控制方法，以及對電力機(jī)車劈相機(jī)的基本故障以及分析其解決方法。近幾年來我國鐵路加快了以高速、重載、安全為主題的發(fā)展步伐。我國鐵路運(yùn)輸開始向電氣化的飛速發(fā)展,鐵路電力機(jī)車日益增多,而電力機(jī)車上的輔助電機(jī),，它的好壞直接影響到機(jī)車的行車安全及人們的生命安全。分析SS4G型與SS3電力機(jī)車劈相機(jī)的故障，再到劈相機(jī)的日常保養(yǎng)與維護(hù)都做了介紹。本論文主要是簡單的論述了劈相機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),以及劈相機(jī)工作原理，結(jié)合劈相機(jī)的綜合應(yīng)用來論述如何減少劈相機(jī)運(yùn)行中故障的發(fā)生。劈相機(jī)是由異步電機(jī)演變而來，因此它具備異步電機(jī)的一系列優(yōu)點(diǎn)。每一臺(tái)已經(jīng)運(yùn)行著的電動(dòng)機(jī)均可作為劈相機(jī)或者輔助劈相機(jī)向其他電動(dòng)機(jī)供電，每一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的工況都是可逆和自然過渡的。鼠籠轉(zhuǎn)子可以是銅條的，也可以是鑄鋁的。更主要的是，由于導(dǎo)條、鐵芯和端環(huán)鑄成一體后消除了端環(huán)和導(dǎo)條之間的相對運(yùn)動(dòng)、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)式的疲勞應(yīng)力，從根本上解決了端環(huán)處導(dǎo)條斷裂的問題，因此鑄鋁結(jié)構(gòu)比銅條式的可靠。定子采用F絕緣繞組嵌線完成后，整個(gè)定子應(yīng)浸漬5152無溶劑漆或1032三聚氰胺醇酸樹脂漆兩次。各相繞組的匝數(shù)按性能要求實(shí)際決定。低電壓的中小型電機(jī)都廣泛采用軟繞組。中心高在280mm以下的電機(jī)多數(shù)采用外壓裝，外壓裝的工藝可保證定子內(nèi)圓和機(jī)座止口，是一種較好的鐵芯結(jié)構(gòu)。2）.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是劈相機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，也是劈相機(jī)變換相數(shù)的主要部件。3）.氣隙定子鐵芯與轉(zhuǎn)子鐵芯之間的氣隙時(shí)很小的，氣隙大小根據(jù)劈相機(jī)容量而定，目前生產(chǎn)的集中劈相機(jī)氣隙在1mm左右。異步劈相機(jī)的主要結(jié)構(gòu)如圖11所示：圖11異步劈相機(jī)的主要結(jié)構(gòu). 國產(chǎn)劈相機(jī)的相關(guān)知識(shí)國產(chǎn)SS系列電力機(jī)車上先后采用過YPXZ－280M－4型、JP402A型、YPX－280M－4型等型號的劈相機(jī)，它們都是由相近容量的三相異步電動(dòng)機(jī)改型設(shè)計(jì)而成。多年來，在國產(chǎn)SS系列電力機(jī)車上經(jīng)常發(fā)生的劈相機(jī)燒損故障大部分發(fā)生在起動(dòng)過程中，其主要原因是由于分相起動(dòng)元件未能合理選擇或正常接人。圖1—4所示為YPX－280M－4型劈相機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性，曲線 ，曲線2為無起動(dòng)電阻單相通電時(shí)的轉(zhuǎn)矩特性。但是，當(dāng)劈相機(jī)轉(zhuǎn)速低于850r／min時(shí)提前切除起動(dòng)電阻，則電磁轉(zhuǎn)矩立即由某個(gè)正的加速轉(zhuǎn)矩降為負(fù)的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使劈相機(jī)轉(zhuǎn)子迅速減速，相應(yīng)的定于電流迅速接近堵轉(zhuǎn)電流，而造成劈相機(jī)燒損。圖1—4所示為YPX－280M－4型劈相機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性曲線 ，曲線2為無起動(dòng)電阻單相通電時(shí)的轉(zhuǎn)矩特性. 劈相機(jī)的特點(diǎn)⑴ 電壓變化范圍雖電網(wǎng)電壓而變化，適用于電網(wǎng)電壓變化較大的電網(wǎng)系統(tǒng)中，～。⑷ 劈相機(jī)只有在額定電壓下、額定負(fù)載下輸出的三相電壓才能使對稱的，對每一個(gè)電壓來講只有在某一個(gè)負(fù)載下劈相機(jī)才能輸出三相對稱電壓。否則由于劈相機(jī)起動(dòng)過程中的最小轉(zhuǎn)矩比較小，機(jī)械負(fù)載的阻力距比較大，而使劈相機(jī)無法起動(dòng)。劈相機(jī)的電負(fù)荷不是固定的，是隨機(jī)車運(yùn)行工況的改變而變動(dòng)。電動(dòng)機(jī)單相交流電通過電機(jī)定子的單相繞組時(shí)，產(chǎn)生交變的脈振磁場，一個(gè)脈振磁場可以分解為兩個(gè)幅值一樣，轉(zhuǎn)速相等轉(zhuǎn)向相交的旋轉(zhuǎn)磁場，與電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同為正序放置磁場，與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的磁場為負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場。如果轉(zhuǎn)子與正序旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度比較小，而轉(zhuǎn)子與負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度比較大，轉(zhuǎn)子以幾乎兩倍于同步轉(zhuǎn)速的速度切割該負(fù)序磁場，使轉(zhuǎn)子導(dǎo)體內(nèi)感應(yīng)出近兩倍于電網(wǎng)頻率的電勢和電流，該電流產(chǎn)生的磁場幾乎抵消了定子繞組產(chǎn)生的負(fù)序磁場。. 異步劈相機(jī)的工作原圖2—1所示為異步劈相機(jī)工作原理線路圖。劈相機(jī)的實(shí)質(zhì)：是一種本身只輸出一相電流的異步電機(jī)。只要具備上述條件，一般的三相異步電動(dòng)機(jī)同樣具有劈相機(jī)功能。這兩種啟動(dòng)方法具有線路簡單，設(shè)備成本低等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛的應(yīng)用。電角，而流經(jīng)VOW相電圖2－3劈相機(jī)電阻分相起動(dòng)原理圖(a) 原理線路圖；(b)向量圖流滯后角（＜90176。由于單相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子不能自行啟動(dòng)，為了解決啟動(dòng)問題，應(yīng)設(shè)法加大正向磁場，抑制反向磁場，使在啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)氣隙中能夠形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場。W相負(fù)載電流則由劈相機(jī)的W相提供。用數(shù)學(xué)關(guān)系式來表示上述兩個(gè)物理現(xiàn)象，可把劈相機(jī)負(fù)載時(shí)的定子三相電流分解成兩組：一組是劈相機(jī)空載時(shí)，僅在U、V相繞組中流過的單相電流，此電流與轉(zhuǎn)子作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，以維持轉(zhuǎn)子的繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，故稱此電流為電動(dòng)機(jī)電流，習(xí)慣上將U、V相繞組稱為劈相機(jī)的電動(dòng)相繞組；另一組是劈相機(jī)負(fù)載后，在三相繞組中重新加人的三相電流和Δ，該電流與轉(zhuǎn)子作用產(chǎn)生電磁阻轉(zhuǎn)矩，相應(yīng)地將這一組電流稱為發(fā)電機(jī)電流，習(xí)慣上將W相統(tǒng)組稱為劈相機(jī)的發(fā)電相繞組。劈相機(jī)工況實(shí)際上是三相異步電機(jī)在不對稱條件下運(yùn)行的一個(gè)特例。根據(jù)這個(gè)原理SS4改型電力機(jī)車的每節(jié)內(nèi)僅設(shè)置一臺(tái)劈相機(jī)，另將一臺(tái)牽引通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)作為先導(dǎo)機(jī)，即它不僅是一臺(tái)通風(fēng)機(jī)。裝在定子鐵芯上的啟動(dòng)繞組(又稱副繞組)與工作繞組(又稱主繞組)在空間互差90。電角的兩相定子繞組內(nèi)通人在時(shí)間上互差90176。啟動(dòng)繞組是按照短時(shí)運(yùn)行方式設(shè)計(jì)的，如果長期通過電流，會(huì)因過熱而損壞。 圖25 單相電容運(yùn)行電機(jī)電容運(yùn)行電動(dòng)機(jī)實(shí)質(zhì)上是一臺(tái)兩相異步電動(dòng)機(jī)，其兩個(gè)繞組在空間相隔90。單相電容運(yùn)行電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，使用維護(hù)方便，只要任意改變工作繞組(或啟動(dòng)繞組)的首端、末端與電源的接線，即可改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向，使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)這類電動(dòng)機(jī)常用于吊扇、臺(tái)扇、洗衣機(jī)、吸塵器等。因此，可近似看作啟動(dòng)繞組中的電流與工作繞組中的電流相差90176。劈相機(jī)隔離開關(guān)242QS；“1”位正常工作位（1px）；“2”位故障位（1FD）；“0”位試驗(yàn)位 即機(jī)車低壓試驗(yàn)及庫內(nèi)三相電源試驗(yàn)置于的位置。400導(dǎo)線560經(jīng)567KA的正連鎖，使導(dǎo)線561有電：560（ +527KT）527KT其電路為：561400劈相機(jī)啟動(dòng)電阻的切除若劈相機(jī)啟動(dòng)正常，則劈相機(jī)的啟動(dòng)繼電器283AK動(dòng)作，其正聯(lián)鎖閉合；導(dǎo)線561經(jīng)283AK，使導(dǎo)線568有電，劈相機(jī)啟動(dòng)中間繼電器566KA得電動(dòng)作，其反聯(lián)鎖打開，527KT線圈失電，延時(shí)1S后，527KT聯(lián)鎖打開，切斷213KM和533KT的供電電路，甩掉劈相機(jī)啟動(dòng)電阻，使劈相機(jī)進(jìn)入正常工作狀態(tài)，同時(shí)，566KA正連鎖閉合自持。566KA568啟動(dòng)另一節(jié)的劈相機(jī)過程與單節(jié)相同。404SK400（2） 劈相機(jī)自起操作將劈相機(jī)隔離開關(guān)242QS置于“1”位→自起劈相機(jī)隔離開關(guān)591QS置于“1”位→啟動(dòng)電阻轉(zhuǎn)換開關(guān)296QS置于電阻位。另外在劈相機(jī)的實(shí)際使用時(shí)，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）劈相機(jī)只允許空載起動(dòng)，待劈相機(jī)起動(dòng)完成后，才能逐個(gè)接通電動(dòng)機(jī)負(fù)載。在一般情況下，連續(xù)起動(dòng)次數(shù)不應(yīng)超過3次，如仍不能起動(dòng)，則應(yīng)查明原因消除故障后，方可再行起動(dòng)。3. 1．劈相機(jī)電路故障分析及處理. 接觸器故障分析及處理劈相機(jī)通電后，劈相機(jī)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)，而且無任何反映，初步判斷為劈相機(jī)接觸器沒有動(dòng)作，這時(shí)應(yīng)該拆下劈相機(jī)接觸器201KM，檢查其觸點(diǎn)在通電情況下是否全部閉合良好，如果無任何反應(yīng)，證明接觸器已損壞，應(yīng)立即更換新的接觸器。這時(shí)判斷可能是輔機(jī)保護(hù)插件出現(xiàn)問題，應(yīng)拔出輔機(jī)保護(hù)插件，按下劈相機(jī)接觸器手動(dòng)按鈕，若劈相機(jī)能正常起動(dòng)，則說明劈相機(jī)過流保護(hù)出現(xiàn)故障應(yīng)更換保護(hù)插件；另一種情況是劈相機(jī)起動(dòng)后，劈相機(jī)起動(dòng)信號顯示—熄滅—又顯示，劈相機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下“爬行”或降速至停轉(zhuǎn)，輔機(jī)保護(hù)動(dòng)作，初步分析為起動(dòng)繼電器提前誤動(dòng)作，起動(dòng)繼電器就將起動(dòng)電阻切除，如果劈相機(jī)起動(dòng)后，起動(dòng)信號顯示不滅，劈相機(jī)劇烈抖動(dòng)、電磁噪音大，會(huì)看到起動(dòng)電阻發(fā)紅或燒斷，這說明起動(dòng)繼電器晚動(dòng)作或者不動(dòng)作，即起動(dòng)電阻遲甩或者甩不開，應(yīng)立即切斷電源，否則劈相機(jī)會(huì)被燒壞，所以應(yīng)盡快檢查和排除起動(dòng)繼電器故障。如果劈相機(jī)反轉(zhuǎn)，則表明有兩根線接反，就應(yīng)判斷為劈相機(jī)接線錯(cuò)誤，立即打開劈相機(jī)接線盒。而且劈相機(jī)電阻也不宜超期使用，避免致使大量電阻內(nèi)部衰變呈幾何型發(fā)展。另一種情況是劈相機(jī)噪音大，發(fā)熱嚴(yán)重，檢查電機(jī)三相電壓，如果低網(wǎng)壓時(shí)，電壓不對稱度大于10%，高網(wǎng)壓時(shí)大于7%，表明電壓不對稱度超標(biāo)，諧波增大，諧波損耗增加。我們在使用這種方法時(shí)，接觸網(wǎng)電壓必須要在22KV以上時(shí)，才能用電容分相起牽引通風(fēng)機(jī)電機(jī)。有時(shí)，由于線路上的故障起動(dòng)電阻沒有接入劈相機(jī)便接入電網(wǎng)。（2）如一節(jié)車“劈相機(jī)”燈不亮。. 合劈相機(jī)扳鈕，“劈相機(jī)”燈亮，不起動(dòng)原因分析：（1）起動(dòng)電阻發(fā)紅或燒斷（2）劈相機(jī)燒損（3）213KM故障（4）201KM故障故障處理：（1）斷電、低壓實(shí)驗(yàn)，若213KM不吸合，則檢查處理567KA常開接點(diǎn)和566KA常閉接點(diǎn)及213KM本身，無法處理時(shí)切除該節(jié)車。（2）將296QS拉至電容位。．劈相機(jī)機(jī)械故障分析及處理劈相機(jī)除常見的電路故障外，機(jī)械故障也是劈相機(jī)應(yīng)用中常見的故障，尤其是軸承工作質(zhì)量的好壞，直接影響著機(jī)車的行車安全。軸承發(fā)出異音，分析其原因主要有：缺少潤滑油，軸承內(nèi)部有傷或損壞，軸承中侵入雜質(zhì)，那么檢修人員就要對號入座，逐個(gè)進(jìn)行判斷和處理。因?yàn)樾螺S承上雖然涂有防銹油，但是在包裝和運(yùn)輸過程中有可能混入細(xì)砂和灰塵，若帶著污物轉(zhuǎn)動(dòng)，將會(huì)在軸承滾道上留下痕跡，防銹油除不凈，也不利于潤滑油膜的形成。根據(jù)異音（和規(guī)定，軸承潤滑脂應(yīng)裝滿軸承室的1/2—2/3，二極電機(jī)裝滿1/2即可，四極及以上電機(jī)裝滿2/3即可）可判斷是否應(yīng)補(bǔ)充潤滑脂。⑶．定子、轉(zhuǎn)子相擦，軸承及電機(jī)表面均嚴(yán)重發(fā)熱，振動(dòng)大，運(yùn)行中能聽到“嚓、嚓”聲，表明電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子相擦，該電機(jī)出現(xiàn)故障須及時(shí)處理調(diào)整定子與轉(zhuǎn)子之間的間隙。擰緊后，如仍出現(xiàn)軸承嚴(yán)重發(fā)熱，需對電機(jī)進(jìn)行檢查及重新裝配，調(diào)整電機(jī)軸承水平度。. 劈相機(jī)有異常噪音或振動(dòng)過大（1）劈相機(jī)轉(zhuǎn)子斷條電機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)籠形轉(zhuǎn)子斷條，機(jī)身抖動(dòng)較大，有時(shí)高時(shí)低的“嗡嗡”聲，轉(zhuǎn)子發(fā)熱嚴(yán)重。此為電機(jī)鐵心齒部松動(dòng)產(chǎn)生中頻齒諧波聲。如果擰緊地腳螺栓后，振動(dòng)如果仍存在，則為電機(jī)內(nèi)部或負(fù)載不平衡度太大所引起的故障，需及時(shí)對電機(jī)進(jìn)行修理。停機(jī)后用兆歐表測量三相電阻值，如果有一項(xiàng)電阻值比其他兩項(xiàng)電阻值的平均值約大20%以上，表明該項(xiàng)有條支路斷路，需及時(shí)修理，否則沒斷的支路也會(huì)因過熱而老化或者燒壞。. 劈相機(jī)啟動(dòng)按鈕故障現(xiàn)象在機(jī)車正常起車時(shí)按下劈相機(jī)的啟動(dòng)按鈕，閉合劈相機(jī)扳鈕，某節(jié)劈相機(jī)無啟動(dòng)聲音的檢查處理，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)閉合劈相機(jī)扳鈕，某節(jié)顯示屏“劈相機(jī)”燈長亮（或亮8秒后滅），各輔機(jī)時(shí)間繼電器吸合正常。④若213KM吸合正常而劈相