【正文】 三、 指導(dǎo)教師提供的設(shè)計資料 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．故障檢測方法資料。VII第一章 緒 論..........................................................................................................2 第二節(jié)直流電動機的基本結(jié)構(gòu)..........................................電刷裝置...................................................6 第五節(jié)電樞軸承和抱軸軸承..........................................................................................................................................................................27第六章小結(jié)................................................................它電路采用三段不等分半控調(diào)壓整流電路。每節(jié)車有兩個B0機車功率持續(xù)6400kW，最大速度100km/h，車長215200mm，軸式2（B0B0），電流制為單相工頻交流。雖然近年來，在制造廠家與各科研部門的共同努力下，牽引電動機基礎(chǔ)質(zhì)量得以不斷提高；但由于受機車長交路、大提速惡劣環(huán)境以及超噸位等多種運用條件因素影響，對牽引電機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。關(guān)鍵詞： 牽引電機故障診斷 處理措施 電力機車三相交流傳動 Abstract機車由各自獨立的又互相聯(lián)系的兩節(jié)車組成，每一節(jié)車均為一完整的系統(tǒng)。機車設(shè)有防空轉(zhuǎn)防滑裝置。機車功率持續(xù)6400kW，最大速度100km/h，車長215200mm，軸式2（B0B0），電流制為單相工頻交流。雖然近年來，在制造廠家與各科研部門的共同努力下，牽引電動機基礎(chǔ)質(zhì)量得以不斷提高；但由于受機車長交路、大提速惡劣環(huán)境以及超噸位等多種運用條件因素影響，對牽引電機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。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牽引電動機有多種類型，如直流牽引電動機、交流異步牽引電動機和交流同步牽引電動機等。牽引電動機有兩種懸掛方式。另一種是架承式懸掛(或稱全懸掛)。牽引電機包括牽引電動機、牽引發(fā)電機、輔助電機等。定子直流電機定子的作用是產(chǎn)生磁場和作為電機的機械支撐。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，整個轉(zhuǎn)動部分稱為電樞。圖 定子一般用細銅線繞成，其通電后可產(chǎn)生磁場；而轉(zhuǎn)子有的是用永久磁鐵做成，有的也是用細銅線繞成。簡單說：電機的定子即固定部分，轉(zhuǎn)子即轉(zhuǎn)動部分，定子的機座內(nèi)裝有鐵芯和三相繞組，機座兩端裝有端蓋，端蓋內(nèi)裝軸承，以支承轉(zhuǎn)子。定子繞組：定子繞組是電動機的電路部分，通入三相交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。2. 相間絕緣：各相定子繞組之間的絕緣。電動機轉(zhuǎn)子是電動機的旋轉(zhuǎn)部分，包括轉(zhuǎn)子鐵芯，轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸等部分。這樣轉(zhuǎn)子繞組好像一個鼠籠型轉(zhuǎn)子。 圖26 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稱繞組，經(jīng)過適當(dāng)?shù)呐帕泻徒M合。一般都由中碳鋼或合金鋼制成。刷握用螺釘夾緊在刷桿上。為減少電樞鐵心內(nèi)的渦流損耗，、槽的型號為DR530或DR510的硅鋼片疊壓夾緊而成，如圖29所示。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。每個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)。 其實那個所謂的旋轉(zhuǎn)磁場你不要想的多么有深度 簡單點說就是有 N對磁極在那里轉(zhuǎn) ， 就是N S 在那里不停的轉(zhuǎn) 。 現(xiàn)在我們來看 ，由于三根相線的電壓是交替達到最大的（你暫時可以這樣理解 就是誰是最大值誰就有電 另外兩相都沒有電） 。 我們假設(shè)誰得電誰對轉(zhuǎn)子呈現(xiàn)N極的話 那么 我們是不是可以認為是N一直在做旋轉(zhuǎn)運動啊 ， 旋轉(zhuǎn)磁場就這么產(chǎn)生了 ，當(dāng)然了 旋轉(zhuǎn)磁場都是成對出現(xiàn)的。第五節(jié)電樞軸承和抱軸軸承11直流電動機的工作原理—導(dǎo)體中流過的電流，但由于機械慣性的作用，電樞仍能通過一個角度，電刷A、B又將分別于換向片1接觸。同時，旋轉(zhuǎn)的線圈中也將產(chǎn)生電動勢e，其方向與線圈中電流方向相反，故稱為反電動勢。當(dāng)輸入機械轉(zhuǎn)矩將機械能轉(zhuǎn)化為電能時，電機當(dāng)發(fā)電機第六節(jié)直流電動機的工作原理直流電動機的工作原理　 　圖211直流電動機的原理圖這就是直流電動機的工作原理?！　∷袑?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)，以便拖動機械負載。這是分析直流電機的物理模型圖。圖31 直流電機模型　　上圖表示一臺最簡單的兩極直流電機模型，它的固定部分（定子）上，裝設(shè)了一對直流勵磁的靜止的主磁極N和S，在旋轉(zhuǎn)部分（轉(zhuǎn)子）上裝設(shè)電樞鐵心。換向器固定在轉(zhuǎn)軸上，換向片與轉(zhuǎn)軸之間亦互相絕緣。 牽引電動機抱軸式懸掛，或稱半懸掛（traction彈性軸懸式也屬于牽引電動機半懸掛（軸懸式）。牽引電動機的力矩經(jīng)彈性元件傳至輪對，改善了牽引齒輪副的工作條件。因此必須嚴(yán)格注意抱軸承的潤滑與維護，保證軸承間隙不超限。近些年來，國內(nèi)外一些機車采用滾動抱軸承。 這種懸掛方式通常是把牽引電動機懸掛在車體的底部，使其成為二系彈簧以上的質(zhì)量。此時，牽引電動機電樞軸輸出的力矩經(jīng)減速裝置傳到輪對上產(chǎn)生牽引力，該驅(qū)動裝置要適應(yīng)車體與輪對之間各方向的相對位移，該相對位移比架懸式驅(qū)動裝置要求的相對位移量要大得多。牽引電動機體懸式驅(qū)動裝置必須適應(yīng)車體與轉(zhuǎn)向架之間的相對運動以及轉(zhuǎn)向架與輪對之間的相對運動。 牽引電機采用體懸掛的方式可以使得簧下不能通過彈簧進行緩沖的重量大大減輕，這樣減輕了車輛對鋼軌的沖擊力，并改善了電機與齒輪組的工作條件，相對于軸懸式來說，軸懸式有一半的重量要直接沖擊鋼軌，在同樣沖擊力的情況下，很明顯要比軸懸跑得快。 架懸式懸掛牽引電動機固裝在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，牽引電動機全部是簧上質(zhì)量，故又稱全懸掛式。該驅(qū)動裝置必須是彈性的，以適應(yīng)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架相對于輪對各方向的振動位移。 3—小齒輪；4—彈性聯(lián)軸器；5—牽引電動機；6—扭軸；牽引電動機空心電樞軸的輸出超矩，經(jīng)齒形聯(lián)結(jié)器、扭軸、彈性聯(lián)軸器、小齒輪、大齒輪驅(qū)動輪對轉(zhuǎn)動。另外，整個傳動系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)剛度較小，如果各彈性元件的剛度選擇及匹配不恰當(dāng)，會使輪軌間的黏滑振動增大，容易誘發(fā)空轉(zhuǎn)，影響機車黏著牽引力的正常發(fā)揮。3—輪對；4—軸承；空心軸是一端通過連接盤、彈性元件與大齒輪相一端通過連接盤、彈性元件與大齒輪相連。 ②優(yōu)缺點：空心軸兩端的彈性元件為彈性六連桿機構(gòu)，分別與大齒輪及輪心相連，用來傳遞矩并且有良好的運動學(xué)性能。架懸式懸掛方式補充 牽引電動機架懸式廣泛應(yīng)用于速度較高的機車和動車上。同時因線路不平順和沖擊所引起的輪對垂向和橫向加速度，不會傳到牽引電動機和牽引齒輪副，使電機和齒輪副的工作條件大為改善。圖36 原理圖第二節(jié)個別傳動與組合傳動形式:—.個別傳動—.優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單,維護方便等.這種傳動裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但傳動功率大，工作可靠。但是，由于各輪軸間沒有直接的機械聯(lián)系，個別輪對容易空轉(zhuǎn)，從而使機車的黏著牽引力降低。組合傳動還有利于降低牽引電機單位功率的重量，因此組合傳動相當(dāng)于把幾個輪對上的較小功率的牽引電動機合并為一臺大功率的牽引電機，電機功率越大，其重量指標(biāo)（即每kw功率的重量）越低，在相同容量下，電機的造價也將降低。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，在線圈中的流動方向是dcba，從電刷 B 流出。實用中的直流電動機轉(zhuǎn)子上的繞組也不是由一個線圈構(gòu)成，同樣是由多個線圈連接而成，以減少電動機電磁轉(zhuǎn)矩的波動，繞組形式同發(fā)電機?！　⌒D(zhuǎn)電機 包括 定子(電磁部分,機械部分)和轉(zhuǎn)子(機械部分,電磁部分 )　定子：　　◇ 電刷裝置　　◇ 電樞繞組　　◇ 電樞鐵心圖39 主磁極　　主磁極 主磁極的作用是建立主磁場。為了減少轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時由于齒槽移動引起的鐵耗，主磁極鐵心采用1～?！　C座 ——機座有兩個作用，一是作為主磁極的一部分，二是作為電機的結(jié)構(gòu)框架。圖310 換向極　　換向極 ——換向極是安裝在兩相鄰主磁極之間的一個小磁極，它的作用是改善直流電機的換向情況，使電機運行時不產(chǎn)生有害的火花?！　《松w —— 端蓋裝在機座兩端并通過端蓋中的軸承支撐轉(zhuǎn)子，將定轉(zhuǎn)子連為一體。每一刷桿上的一排電刷組成一個電刷組，同極性的各刷桿用連線連在一起，再引到出線盒。 直流電機的轉(zhuǎn)動部分稱為轉(zhuǎn)子，又稱電樞。小型電機的電樞鐵心沖片直接壓裝在軸上，大型電機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。大型電機電樞繞組的端部通常緊扎在繞組支架上。那么這個磁場為什么會轉(zhuǎn)動呢 這個就要牽扯到三相電的問題了 。這樣的話 三個線圈并不是同時得電的。 就是一個N和一個S我們稱為一對磁極， 計算轉(zhuǎn)速就是頻率除以磁極對數(shù) 即： f/p 這個就是旋轉(zhuǎn)磁場一秒鐘的轉(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 ，這個算出來的只是旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速， 這個轉(zhuǎn)速又叫同步轉(zhuǎn)速， 這個轉(zhuǎn)速不等于電動機轉(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=(N0N1)/N0 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 N1=（1S)60f/p 這個算出來就是實際轉(zhuǎn)速了 ，也就是電動機的轉(zhuǎn)速 ，值得注意的是電動機的轉(zhuǎn)差率S與負載的大小有著密切的關(guān)系 負載大了轉(zhuǎn)差率也大 ，這就是為什么負載大了 轉(zhuǎn)速就低了的原因。最大轉(zhuǎn)矩至少應(yīng)大于由裝載該牽引電動機的車軸軸重所得到的最大粘著力。ｂ．速度控制和轉(zhuǎn)矩控制必須要簡單、平滑。但晶閘管及其控制系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜，所以電子元件直接影響電動機的運行可靠性。21世紀(jì)以來，各國已有較多機車和動車采用三相交流異步變頻牽引電動機。初級行波磁場和次級感應(yīng)電流的相互作用，不僅產(chǎn)生使車輛前進的推力，而且還產(chǎn)生磁拉力以懸浮車輛，并在制動工況時起著動力制動的作用。交流電機的結(jié)構(gòu)組成 （1）定子：電機中固定的部分叫做定子，在其上面裝設(shè)了成對的直流勵磁的 靜止的主磁極，電動勢充當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場，后產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩進行能量轉(zhuǎn)換，以定子繞 組的形狀與嵌裝方式區(qū)分。定子鐵芯是電機磁路的一部分，定子鐵芯 內(nèi)圓上均勻開有槽，安放定子繞組。 （2）轉(zhuǎn)子：電動機的旋轉(zhuǎn)部分?！　。?）由于正極電刷對換向器的磨損比負極嚴(yán)重，所以要經(jīng)常注意檢查換向器的圓柱形表面磨損程度，按極性將電刷相互交替分開，以防表面磨損不均勻。輸出端軸承的位置靠近齒輪，受力最大，是電樞兩軸承中的關(guān)鍵軸承。雙側(cè)傳動的優(yōu)點是可以采用斜齒圓柱齒輪，使兩齒輪的螺旋角相等，旋向相反，從而獲得較平穩(wěn)的傳動質(zhì)量，而不致產(chǎn)生軸向載荷。 　　，以防止通過電流光盤系統(tǒng)和面臨，或者孔和臉，然后涂上氧化鋁。電樞軸承載荷較大，而且牽引電動機的尺寸又受到車輪直徑、兩車輪內(nèi)側(cè)距離和機車下部限界的限制，因此必須在恰當(dāng)?shù)钠胶?。油污也會從縫隙中流走?！　∵€有一種清潔法把軸承放在煤油中浸泡5—10分鐘，一手捏住內(nèi)環(huán)，另一只手轉(zhuǎn)動外環(huán)，軸承上的干油或防銹膏就會掉上去。難以清洗掉的油污，先用100—200℃的暖機油淋洗或油槍放射，再用汽油清洗。軸承故障 （2）軸承與軸配合過松或過緊。將端蓋或軸承止口裝平，旋緊螺栓有時還發(fā)生線圈聯(lián)線絕緣卡破接地，少數(shù)情況也有因定子絕緣受潮油污或過熱老化損壞絕緣所致。 處理：認真清理機座安裝線圈的凸臺面，并對整個線圈加裝環(huán)氧酚醛玻璃布墊。對補償繞組，除槽部特別是槽口應(yīng)保障絕緣良好外，在兩端應(yīng)加裝絕緣綁扎箍環(huán)防止端部變形。并注意保護牽引電動機有足夠的通風(fēng)量和避免絕緣受潮油污。 原因：線圈引線頭焊接不良，聯(lián)線接觸不好發(fā)生過熱，引出線拐彎處應(yīng)力集中。定子繞組聯(lián)線完全斷裂后如果是處于滿磁場工況，則串激牽引電動機一般將不能工作。對聯(lián)線各接頭可采用高頻電流焊接或其他確保聯(lián)接質(zhì)量的方法，各接頭處的絕緣填充及包扎要注意做到緊密。定子繞組絕緣結(jié)構(gòu)一體化后，能有利減輕振動沖擊對聯(lián)線的影響。 4定子、轉(zhuǎn)子鐵芯故障檢修 （1）軸承過度磨損或裝配不良，造成定、轉(zhuǎn)子相擦，使鐵芯表面損傷，進而造成硅鋼片間短路，電動機鐵損增加，使電動機溫升過高，這時應(yīng)用細銼等工具去除毛刺，消除硅鋼片短接，清除干凈后涂上絕緣漆，并加熱烘