【正文】 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 第四節(jié) 牽引電動機的常見故障原因及其處理辦法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 第 五 章 電 力 機 車 常 見 故 障 處 理 辦 法 .............................. 2 7 第六章 小 結 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1 致謝 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 參考文獻 ................................................................. 3 3 西南交通大學 網絡教育 畢業(yè)設計 （ 論文 ） VII 摘 要 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)。機車設有防空轉防滑裝置。機車功率持續(xù) 6400kW，最大速度 100km/h，車長 2 15200mm，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，牽引電動機基礎質量得以不斷提高；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，給檢修生產帶來一定的壓力。通電后，棒型磁鐵與 U型磁鐵之間產生相互吸引和排斥作用 ，帶動輪軸轉動。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。因此牽引電動機在設計和結構上也有許多要求，如要充分利用機體內部空間使結構緊湊，要采用較高級的絕緣材料和導磁材料，零部件需有較高的機械強度和剛度，整臺電機需有良好的通風散熱條件和防塵防潮能力，要采取特殊的措施以應付比較困難的“換向”條件以減少炭刷下的火花等。抱軸式懸掛適用于結構速度低于 120 公里 /小時的機車車輛。 西南交通大學 網絡教育 畢業(yè)設計 （ 論文 ） 2 第二章 牽引電動機概述 第一節(jié) 直流電動機的模型結構 鐵路干線電力機車、工礦電力機車、電力傳動 內燃機車 和各種電動車輛（如蓄電池車、城市電車、地下鐵道電動車輛）上用于牽引的電機。直流牽引電動機，尤其是直流 串勵電動機 有較好調速性能和工作特性，適應機車牽引特性的需要，獲得廣泛應用。 在兩個主磁極 N、 S 之間裝有一個可以轉動的、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弧形鋼片（稱為換向片）上。 圖 直流電機結構圖 1直流電機總成； 2后端蓋； 3通風機； 4定子總成； 5轉子（電樞）總成； 6電刷裝置； 7前端蓋 西南交通大學 網絡教育 畢業(yè)設計 （ 論文 ） 3 第三節(jié) 定子與 轉子 圖 22 三相異步電動機結構 圖 23 電機定子 電機中都有 定子和轉子 。而且也可以倒過來外面是轉子，但是要考慮一 個問題，就是安全的考慮。 西南交通大學 網絡教育 畢業(yè)設計 （ 論文 ） 4 定子鐵芯： 定子鐵芯的作用是作為電機磁路的一部分，并在其上放置定子繞組。大中型電動機則用各種規(guī)格的銅條經過絕緣處理后，再嵌放在定子鐵芯槽內。 定子三相繞組的槽內嵌放完畢后共有六個出線端引到電動機機座的接線盒內，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。 一般由 毫米厚的硅鋼片沖制疊壓而成。 1. 鼠籠式轉子 ：它的結構是轉子鐵芯的槽溝內插入銅條，在銅條兩端焊接兩個銅環(huán)，如下圖 26（ a）所示。如下圖 26（ b）所示。 3. 轉軸 ：用以傳遞轉矩及支撐轉子的重量。刷握用螺釘夾緊在刷桿上。轉子部分包括電樞鐵心、電樞繞組、換向器、轉軸、軸承、風扇等。為改善通風，沖片可沿軸向分成幾段，以構成徑向通風道。 圖 210 換向器 換向器 ——前面已經指出，在直流發(fā)電機中，換向器起整流作用，在直流電動機中，換向器起逆變作用，因此換向器是直流電機的關鍵部件之一。 論是三相籠型還是繞線式電動機 。 我們知道 三相電 是交替達到最大值的 相位差是 120 度 舉個例子 我們在 定子 上放三個線圈 。 也就是說一瞬間只有一個線圈有電 并且線圈會隨著三根相線的交替得電而交替得電 線圈得電是要產生磁場的 。 按堵轉電壓為 *380V 計算，單相電阻為 *380V/（ *） =172 歐姆，繞組又是角型連接，則每個繞組為 172*3 歐姆。 抱軸式懸掛牽引電動機的抱軸軸承是指將電動機支承在動輪軸上的凸出結構，可采用滑動軸承或滾動軸承。在 T 作用下，電樞便逆時針旋轉起來。線圈中又有電流 i 通過，此時，導體 ab、 cd 中電流方向變了方向，即為 → a,d→ c，且導體 ab 轉到 S 極下， ab 所受的電磁力 F 方向從左向右， cd 轉到 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針方向電磁轉矩的作用電樞始終保持同一方向旋轉。 由此可見，直流電機具有可逆性，即一臺直流電機既可以當作發(fā)電機運行，也 可以當作電動機運行。這就是直流電動機的工作原理。 電機內部有磁場存在。 西南交通大學 網絡教育 畢業(yè)設計 （ 論文 ） 10 第三章 牽引電動機的一般概念 直流電機的物理模型圖解釋。(其中 2 個小圓圈是為了方便表示該位置上的導體電勢或電流的方向而設置的 ) 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，裝設了一對直流勵磁的靜止的主磁極 N 和 S，在旋轉部分（轉子）上裝設電樞鐵心。換向器固定在轉軸上，換向片與轉軸之間亦互相絕緣。 左圖為彈性軸懸式牽引電機 固裝在牽引電動機電樞軸上的小齒輪與固裝在車軸上的大齒輪組成一級減速裝置，牽引電動機驅動車軸回轉。牽引電動機的一端彈性支在轉向架構架上，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，牽引電動機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，空心軸與車軸一同旋轉。牽引電動機的力矩經彈性元件傳至輪對，改善了牽引齒輪副的工作條件。 來自鋼軌的沖擊直接傳至牽引電動機和牽引齒輪嚙合面，牽引電動機垂向加速度大，牽引齒輪嚙合面的接觸動應力大，影響它們的工作可靠性及使用壽命。 抱軸承過去都采用滑動軸 承，滑動抱軸承與車軸之間徑向間隙較大，且隨著機車走行里程的增加，滑動抱軸承的間隙增大，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，使牽引電動機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。 近些年來，國內外一些機車采用滾動抱軸承。這樣一來，轉向架構架的質量及回轉慣性矩就大為減小，容易保持轉向架高速時的蛇形穩(wěn)定性，對減輕輪軌的垂向及橫向動載荷也有所幫助。體懸式牽引電動機的驅動機構最 為復雜，只有必要時才采用體懸式。 車體懸掛方式的優(yōu)缺點 西南交通大學 網絡教育 畢業(yè)設計 （ 論文 ） 13 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。把從動大齒輪上的力矩傳到輪對的驅動裝置上是架懸式的關鍵技術。 牽引電動機固裝在轉向架構架上，而牽引齒輪箱是軸懸的。 ②優(yōu)缺點：電機空心軸驅動裝置布置緊湊、尺寸小、重量輕，其缺點是簧下質量較大、牽引電動機長度縮短，對提高功率不利。在空心軸套內又貫穿一根空心軸，包在車軸外面，此空心軸是轉動的，用來傳遞牽引電動機的扭矩。這種 驅動裝置稱為輪對空心軸兩級彈性驅動裝置。 架懸式懸掛方式補充 牽引電動機架懸式廣泛應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。 西南交通大學 網絡教育 畢業(yè)設計 （ 論文 ） 15 圖 36 原理圖 第二節(jié) 個別傳動與組合傳動 形式 :組合傳動和個別傳動 .組合 傳動 — 在機車的每臺轉向架上只裝有一臺大功率牽引電機來驅動該轉向架下的所有輪對 .使用中極為少見 . 個別傳動 — 一臺牽引電機只驅動一個輪對 .使用廣泛 . 優(yōu)點 :結構簡單 ,維護方便等 . 這種傳動裝置結構復雜，但傳動功率大，工作可靠。 .組合傳動 組合傳動就是每個轉向架上只安裝一臺牽引電動機（這種轉向架稱為單電機轉向架），通過變速齒輪裝置驅動該轉向架的每一根動輪軸，組合傳動裝置的結構比個別傳動裝置復雜，但由于組合傳動具有其特點而受到重視，干線電力機車隨著鐵路運輸重載高速的不斷發(fā)展，充分要求利用機車每一輪對的黏著重量，以實現(xiàn)最大的黏著牽引力，在這種情況下，就傾向采用組合傳動。如果轉子轉到如上圖（ 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子上的繞組也不是由一個線圈構成，同樣是由多個線圈連接而成，以減少電動機電磁轉矩的波動，繞組形式同發(fā)電機。 167。 旋轉電機 包括 定子 (電磁部分 ,機械部分 )和轉子 (機械部分 ,電磁部分 ) 定子： ◇ 主磁極（勵磁繞組 主極鐵心） ◇ 換向極（繞組和鐵心） ◇ 機座 ◇ 端蓋 ◇ 電刷裝置 轉子： ◇ 電樞繞組 ◇ 電樞鐵心 ◇ 換向器 ◇ 轉軸、風扇 ●定子的主要部件包括：直流電機的定子由主磁極、機座、換向極、端蓋和電刷裝置等部件組成。主磁極鐵心靠近轉子一端的擴大的部分稱為極靴，它的作用是使氣隙磁阻減小，改善主磁極磁場分布，并使勵磁繞組容易固定。 機座 ——機座有兩個作用，一是作為主磁極的一部分，二是作為電機的結構框架。 西南交通大學 網絡教育 畢業(yè)設計 （ 論文 ） 18 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，使電機運行時不產生有害的火花。 換向器 ——前面已經指出，在直流發(fā)電機中，換向器起整流作用，在直流電動機中，換向器起逆變作用，因此換向器是直流電機的關鍵部件之一。同時端蓋對電機內部還 起防護作用。刷桿裝在可移動的刷桿座上，以便調整電刷的位置。為減少電樞鐵心內的渦流損耗，鐵心一般用厚 且沖有齒、槽的型號為 DR530 或 DR510 的硅鋼片疊壓夾緊而成，如左圖所示。線圈用絕緣的圓形或矩形截面的導線繞成，分上下兩層嵌放在電樞鐵心槽內，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。 其實那個所謂的旋轉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 ， 就是 N S 在那里不停的轉 。 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） 。 我們假設誰得電誰對 轉 子 呈現(xiàn) N 極的話 那么 我們是不是可以認為是 N 一直在做旋轉運動啊 ， 旋轉磁場就這么產生了 ， 當然了 旋轉磁場都是成對出現(xiàn)的 。 交流牽引電動機１車輛用牽引電動機必須具備的條件ａ．牽動列車的起動轉矩要大，尤其是在列車起動阻力大的坡道上起動時。最大轉矩至少應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。這種 電動機 具有 直流電機 的優(yōu)點而沒有困難的 換向 問題。 60年代，大功率晶閘管變頻裝置的發(fā)展使異步電動機能夠實現(xiàn)變頻調速。次級繞組就是反應板，裝在車輛的構架上。 交流牽引電機的基本結構由定子、轉子、軸承、端蓋，傳感器、接線盒等構成。定子的主要作用是產