【文章內(nèi)容簡介】 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。電動機定子 電動機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、機座等部分。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?！砻嫱坑薪^緣漆的環(huán)狀沖片槽的硅鋼片疊壓而成，如圖24所示。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。圖24 三像繞組接線方法 小型號異步電動機定子繞組通常用高強度漆包線（銅線或鋁線）繞制成各種線圈后，在嵌放在定子鐵芯槽內(nèi)。大中型電動機則用各種規(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，三相異步電動機定子繞組的主要絕緣項目有以下三種：1. 對地絕緣：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出線端引到電動機機座的接線盒內(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。機座：它的作用是固定定子鐵芯和定子繞組，并以兩個端蓋支撐轉(zhuǎn)子，同時起保護整臺電動機的電磁部分和散發(fā)電動機運行中產(chǎn)生的熱量，一般是鐵或鋁鑄造而成。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。圖25 轉(zhuǎn)子鐵芯 轉(zhuǎn)子鐵芯：作為電機磁路的一部分，并放置轉(zhuǎn)子繞組。如圖25所示。 轉(zhuǎn)子繞組：其作為切割定子磁場，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和電流，并在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下受力使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。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銅環(huán)，如下圖26（a）所示。這樣轉(zhuǎn)子繞組好像一個鼠籠型轉(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26（b）所示。 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。圖27 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，三個引出線分別接到固定的轉(zhuǎn)軸上的三個銅滑環(huán)上，在各個環(huán)上，分別放置著固定不動的電刷，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，一邊啟動電機。如圖27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)時與換向器表面形成滑動接觸。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： 直流電機的轉(zhuǎn)動部分稱為轉(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28 電機轉(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，、槽的型號為DR530或DR510的硅鋼片疊壓夾緊而成，如圖29所示。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。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29 小型電機電樞鐵心沖片　　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，他是直流電機的電路部分，也是感生電動勢，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩進行機電能量轉(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。大型電機電樞繞組的端部通常緊扎在繞組支架上。圖210 換向器　　換向器——前面已經(jīng)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(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圓筒，其間用云母片絕緣，兩端再用兩個V形環(huán)夾緊而構(gòu)成，如圖2－10所示。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)。小型電機常用塑料換向器，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機 。 或者說是同步電動機 ，他的定子旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生的原理都是一樣的 。 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) 。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 。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 。讓他們做星型連接或做三角都行 這三個線圈我們給他們通上三相電 ， 是每個線圈接一根相線哦 。 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） 。這樣的話 三個線圈并不是同時得電的。 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(chǎn)生磁場的 。 我們把三個線圈給他標(biāo)上號 分別是1 2 3 1號線圈接的是U相線 2號線圈接的是V相線 3號線圈接的是W相線 1 2 3號線圈是交替順序得電的 誰得電誰就有磁場 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。 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。 *380V計算，*380V/（*）=172歐姆，繞組又是角型連接，則每個繞組為172*3歐姆。不知道你這是干啥的電機，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脈流牽引電動機的轉(zhuǎn)子通過兩個電樞軸承和端蓋支撐在機座上?，F(xiàn)代牽引電動機大都采用承載能力大的滾柱軸承。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(jié)構(gòu)，可采用滑動軸承或滾動軸承。在目前技術(shù)條件下，動輪軸上安裝滾動軸承還11有困難，所以一般采用滑動軸承。直流電動機的工作原理—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，電磁力對轉(zhuǎn)軸便形成一電磁轉(zhuǎn)矩T。在T作用下，電樞便逆時針旋轉(zhuǎn)起來。當(dāng)電樞轉(zhuǎn)過90時，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，線圈中沒有電流流過。i=0,故電磁轉(zhuǎn)矩T=0。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。線圈中又有電流i通過，此時，導(dǎo)體ab、cd中電流方向變了方向，即為→a,d→c，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)。在直流電動機中，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)動電動機持續(xù)旋轉(zhuǎn)。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。直流電動機若要維持繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，外加電壓就必須高于反電動勢，才能不斷克服反電動勢而匯入電流，正是這種不斷克服，實現(xiàn)了將電能轉(zhuǎn)化為機械能。由此可見，直流電機具有可逆性，即一臺直流電機既可以當(dāng)作發(fā)電機運行，也可以當(dāng)作電動機運行。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　　對上一頁所示的直流電機，如果去掉原動機，并給兩個電刷加上直流電源，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轉(zhuǎn)矩，使得轉(zhuǎn)子逆時針轉(zhuǎn)動。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?！　〈藭r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)子逆時針轉(zhuǎn)動。這就是直流電動機的工作原理。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。將直流電動機的工作原理歸結(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?！　‰姍C內(nèi)部有磁場存在?！　≥d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)，以便拖動機械負載。旋轉(zhuǎn)電機都是由定子和轉(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。第三章牽引電動機的一般概念直流電機的物理模型圖解釋。這是分析直流電機的物理模型圖。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)動部分有環(huán)形鐵心和繞在環(huán)形鐵心上的繞組。(其中2個小圓圈是為了方便表示該位置上的導(dǎo)體電勢或電流的方向而設(shè)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(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。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固定不動的電刷B1和B2，當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)時，電樞線圈通過換向片和電刷與外電路接通。第一節(jié)牽引電動機的傳動與懸掛方式抱軸式懸掛 牽引電動機抱軸式懸掛，或稱半懸掛（tractionmotorsemisuspension）：牽引電動機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機質(zhì)量的一半支懸在構(gòu)架上，為簧上質(zhì)量，故稱半懸掛。牽引電動機的另一半質(zhì)量在車軸上，為簧下質(zhì)量。左圖為彈性軸懸式牽引電機 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(qū)動車軸回轉(zhuǎn)。借助于抱軸承的定位作用，保證了牽引電動機電樞軸與車軸平行，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機半懸掛（軸懸式）。彈性軸懸式的結(jié)構(gòu)與剛性軸懸式相似，見上圖。牽引電動機的一端彈性支在轉(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(zhuǎn)。裝在輪心上的彈性元件，既要支承牽引電動機約一半的重量和空心軸及大齒輪的全部重量，還要傳遞牽引電動機通過大齒輪傳來的力矩。優(yōu)缺點 （1）優(yōu)點：牽引電動機半懸掛由于結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、制造容易、成本低廉、維修方便等優(yōu)點，在電傳機車上得到廣泛應(yīng)用。彈性軸懸式牽引電動機只要存在一點彈性，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機的垂向加速度大為減小，改善了牽引電動機的工作條件。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。 （2）缺點： ①簧下質(zhì)量大，因而輪軌垂向動載荷大。 牽引驅(qū)動裝置中的大齒輪全部質(zhì)量以及牽引電動機、圖32 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。 ②牽引電動機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(yīng)力大，影響它們的工作可靠性及使用壽命。因此，隨著機車速度的提高，牽引電動機半懸掛不再適應(yīng)要求而要采用牽引電動機全懸掛。一般情況下，機車最大運用速度不超過120km/h，可以采用牽引電動機半懸掛。 ③牽引電動機抱軸承的技術(shù)狀態(tài)對驅(qū)動裝置的工作有重大影響。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?fàn)恳妱訖C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)格注意抱軸承的潤滑與維護，保證軸承間隙不超限?；瑒颖лS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?；瑒颖лS承缺點是：運用可靠性差，維修工作量大，維