【正文】 運(yùn)轉(zhuǎn)。在這個(gè) 中性線位置上，線圈中沒有電流流過，也沒有力的作用，但是前 1/4 轉(zhuǎn)動(dòng)周期的慣性使線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，越過中性線位置。導(dǎo)體中的電流方向如圖中的箭頭所示，根據(jù)左手定則，可以判斷出導(dǎo)體將受力的作用，而使整個(gè)線圈 abcd 繞軸ＯＯ′以逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。電刷Ａ、Ｂ固定不動(dòng)，并分別與外電源的正極和負(fù)極相接。通常將磁場固定不動(dòng)（該磁場可以由永久磁鐵產(chǎn)生，也可由帶鐵心的通電線圈產(chǎn)生），而導(dǎo)體做成可以在磁場內(nèi)繞中心軸ＯＯ′旋轉(zhuǎn)，如圖 41 中的線圈 abcd（稱為 電樞繞組）所示。程序框圖、示意圖等不準(zhǔn)用徒手畫，必須按國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)或工程要求繪制。 圖紙要求：按工程制圖標(biāo)準(zhǔn)制圖，圖 面整潔，布局合理，線條粗細(xì)均勻，圓弧連接光滑，尺寸標(biāo)注規(guī)范，文字注釋必須使用工程字書寫。 2．畢業(yè)設(shè)計(jì)論文要求 文字要求：說明書要求打?。ǔ龍D紙外），不能手寫。 學(xué)生答辯對自述部分應(yīng)寫出書面提綱，內(nèi)容包括課題的任務(wù)、目的和意義，采用的原始資料或參考文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和主要方法、成果結(jié)論和評價(jià)。 第 12 周（下階段 7 教學(xué)周）：答辯準(zhǔn)備。 第 68 周（下階段 13 教學(xué)周）： 老師講解輔導(dǎo)，學(xué)生在老師講解輔導(dǎo)的基礎(chǔ)上通過參 閱相關(guān)資料、上網(wǎng)查詢初步完成脈流牽引電動(dòng)機(jī)的工作原理、基本結(jié)構(gòu)、脈流牽引電動(dòng)機(jī)的換向理論及改善換向的措施等內(nèi)容畢業(yè)設(shè)計(jì)論文工作。 設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求 1）畢業(yè)設(shè)計(jì)論文部分 （ 1）脈流牽引電動(dòng)機(jī)的工作條件 （ 2）脈流牽引電動(dòng)機(jī)的基本工作原理 （ 3） SS4型機(jī)車用 ZD105 型脈流牽引電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu) （ 4）脈流牽引電動(dòng)機(jī)的換向特點(diǎn)及改善換向的措施 （ 5）脈流牽引電動(dòng)機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)與檢修 2）畢業(yè)設(shè)計(jì)部分 （ 1）脈流牽引電動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)項(xiàng)目 （ 2）脈流牽引電動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)內(nèi)容 （ 3）脈流牽引電動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)線路及試驗(yàn)方法 （ 4）脈流牽引電動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)結(jié)果分析與判斷 四、設(shè)計(jì)參考書 1． 韶山 4型電力機(jī)車 張有松 朱龍駒主編 中國鐵道出版社 2．電力機(jī)車電機(jī) 周立主編 中國鐵道出版社 3．電力機(jī)車電機(jī) 張龍主編 中國鐵道出版社 4．電力機(jī)車檢修 莫堅(jiān)主編 中國鐵道出版社 5．韶山 4改型電力機(jī)車乘務(wù)員 楊兆昆主編 中國鐵道出版社 6．韶山 8型電力機(jī)車 趙叔東主編 中國鐵道出版社 7．實(shí)用電工手冊 趙承荻 李乃夫主編 高等教育出版社 8．電工實(shí)用手冊 劉光源主編 中國電力出版社 9．電氣技師手冊 張友漢 趙 承荻主編 福建科學(xué)技術(shù)出版社 五、設(shè)計(jì)說明書要求 1．封面 2．目錄 3．內(nèi)容摘要（ 200～ 400 字左右，中英文） 4．引言 5．正文（設(shè)計(jì)方案比較與選擇、設(shè)計(jì)方案原理、計(jì)算、分析、論證，設(shè)計(jì)結(jié)果的說明及特點(diǎn)） 6．結(jié)束語 7．附錄（參考文獻(xiàn)、圖紙、材料清單等） 六、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程安排 第 1周（本階段末）： 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題 老師講解。 本課題重點(diǎn)研究 脈流牽引電動(dòng)機(jī)的工作原理、基本結(jié)構(gòu)、脈流牽引電動(dòng)機(jī)的換向理論及改善換向的措施。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 課題名稱： 脈流牽引電動(dòng)機(jī)的換向及脈流牽 引電動(dòng)機(jī)的出廠試驗(yàn) 專 業(yè) 系 鐵道牽引與動(dòng)力學(xué)院 班 級 神華鐵路訂單班 畢 業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、課題名稱 脈流牽引電動(dòng)機(jī)的換向及脈流牽引電動(dòng)機(jī)的出廠試驗(yàn) （主要針對使用 SS型電力機(jī)車的學(xué)習(xí)者） 二、指導(dǎo)老師 趙承荻 三、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求 1．課題概述 牽引電動(dòng)機(jī)被稱為電力機(jī)車的心臓，牽引電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能及運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系到整臺(tái)機(jī)車的運(yùn)行性能。由于牽引 電動(dòng)機(jī)工作的特殊性（如因安放在機(jī)車車體下部兩個(gè)機(jī)車動(dòng)輪之間，因而使毎臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)的體積尺寸受到嚴(yán)格的限制，散熱條件極差，工作環(huán)境惡劣，加上機(jī)車上各臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)共同運(yùn)行時(shí)，各臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)負(fù)荷分配的不均勻，機(jī)車運(yùn)行時(shí)負(fù)載變化大等諸多因素），使?fàn)恳妱?dòng)機(jī)成為機(jī)車上最為薄弱的環(huán)節(jié)，在機(jī)車運(yùn)行中牽引電動(dòng)機(jī)的故障出現(xiàn)率總體較高，在機(jī)車檢修工作中，對牽引電動(dòng)機(jī)的檢修是一項(xiàng)十分重要的項(xiàng)目。同時(shí)學(xué)習(xí)與 研究 脈流牽引電動(dòng)機(jī)檢修后的出廠試驗(yàn)項(xiàng)目、內(nèi)容、試驗(yàn)設(shè)備、線路、試驗(yàn)方法及試驗(yàn)結(jié)果的分析判斷。 第 25周（暑假）：學(xué)生收集資料、上網(wǎng)查詢、整體構(gòu)思。 第 9～ 11 周（下階段 4～ 6 教學(xué)周）： 老師講解輔導(dǎo)，學(xué)生在老師講解輔導(dǎo)的基礎(chǔ)上通過參閱相關(guān)資料、上網(wǎng)查詢初步完成脈流牽引電動(dòng)機(jī)檢修后的出廠試驗(yàn)項(xiàng)目、內(nèi)容、試驗(yàn)設(shè)備、線路、試驗(yàn)方法及試驗(yàn)結(jié)果的分析判斷等內(nèi)容畢業(yè)設(shè)計(jì)工作。 第 1314周（下階段 89 教學(xué)周）：答辯 七、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯與論文要求 1．畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯要求 答辯前三天，每個(gè)學(xué)生應(yīng)按時(shí)將 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書或畢業(yè)論文、專題報(bào)告等必要資料交指導(dǎo)老師審閱，由指導(dǎo)老師寫出審閱意見。 答辯小組質(zhì)詢課題的關(guān)鍵問題、質(zhì)詢與課題密切相關(guān)的基礎(chǔ)理論、知識、設(shè)計(jì)與計(jì)算方法、實(shí)驗(yàn)方法、測試方法、鑒別學(xué)生獨(dú)立工作能力、創(chuàng)新能力。文字通順，語言流暢，排版合理，無錯(cuò)別字，不允許抄襲。 曲線圖表要求：所有曲線、圖表、線路圖。 摘 要 Abstract 目錄 引言 第一章 直流電動(dòng)機(jī)的基本知識 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理 直流電動(dòng)機(jī)是依據(jù)載流導(dǎo)體在磁場中受力而旋轉(zhuǎn)的原理制造的。為了能把直流電源引入到旋轉(zhuǎn)的線圈中去，采用了電刷與換向器的結(jié)構(gòu)，即線圈的 ab 邊和 cd邊分別與兩個(gè)互相絕緣的半圓形銅環(huán)相連，而電刷Ａ和Ｂ用彈簧壓在銅環(huán)上。對應(yīng)于圖 41（ a），導(dǎo)體 cd通過銅環(huán)與電刷Ｂ（－）接觸，而導(dǎo)體 ab則通過銅環(huán)與電刷Ａ（＋）接觸。當(dāng)?shù)竭_(dá)圖 41（ b）位置時(shí)，電刷與兩個(gè)換向片之間的絕緣墊片相接。當(dāng)?shù)竭_(dá)圖 41（ c）位置時(shí)，導(dǎo)體 ab 處于 S 極下，而導(dǎo)體 cd 處于 N 極下（正好與 41（ a）相反），與導(dǎo)體 ab相接的銅環(huán)與電刷Ｂ（－）接觸，與導(dǎo)體 cd 相連的銅環(huán)與電刷Ａ（＋）接觸。由此可以歸 納出直流電動(dòng)機(jī)的工作原理：直流電動(dòng)機(jī)在外加直流電源的作用下，在可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)體中形成電流，載流導(dǎo)體在磁場中將受到電磁力的作用而旋轉(zhuǎn)，借助于電刷和換向器的作用，使電動(dòng)機(jī)能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而將直流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。單線圈電樞在一個(gè)周期內(nèi)的轉(zhuǎn)矩曲線如圖 42所示，單線圈電樞的電動(dòng)機(jī)實(shí)用價(jià)值很小，雙線圈電樞的轉(zhuǎn)矩曲線如圖 43 所示，雖然該轉(zhuǎn)矩仍是脈動(dòng)的，但在最大值與最小值之間的波動(dòng)已明顯削弱。 41 42 43 直流電機(jī)工作的可逆性 根據(jù)物理學(xué)中的電磁感應(yīng)原理，若用外力使圖 41 中的導(dǎo)體 abcd 繞軸 OO’旋轉(zhuǎn)，則導(dǎo) 體 abcd 將切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，可通過電刷 A、 B 向外電路提供直流電能，這就是直 流發(fā)電機(jī)的工作原理。當(dāng)輸入機(jī)械轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢時(shí)，即是將 機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娔茌敵?，作直流發(fā)電機(jī)運(yùn)行。 直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 圖 44分別為 Z2及 Z4系列直流電動(dòng)機(jī)外形圖，其中 Z4系列直流電動(dòng)機(jī)上部為給電動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻用的騎式鼓風(fēng)機(jī)。直流電機(jī)各主要部件的結(jié)構(gòu)與作用如下： 定子 電動(dòng)機(jī)中靜止不動(dòng)的部分稱為定子。 44 機(jī)座 機(jī)座是作為電動(dòng)機(jī)的磁路，另外用來安裝主磁極、換向磁極和前、后端蓋等部件。 2. 主磁極 其作用是產(chǎn)生主磁場。勵(lì)磁電動(dòng)機(jī)的主磁極則由主磁極鐵心和主磁極繞組兩部分組成。由于電樞在旋轉(zhuǎn)時(shí)，電樞鐵心上的槽與齒相對于主磁極鐵心在不斷地變化，即磁路的磁阻在不斷變化，從而在主磁極鐵心中將引起渦流損耗，為減小此損耗， 主磁極鐵心一般用 1～ 薄鋼板沖制成型后，再用鉚釘鉚緊成一個(gè)整體，最后用螺釘固定在機(jī)座上（參看圖 36）。小型電動(dòng)機(jī)用絕緣銅線繞制而成；大、中型電動(dòng)機(jī)則用扁銅線制造。 45 3． 換向極 用來產(chǎn)生換向磁場以改善直流電動(dòng)機(jī)的換向。換向極也由換向極鐵心和換向極繞組所組成，且換向極繞組與電樞繞組串聯(lián)。 4． 前、后端蓋 用來安裝軸承和支承整個(gè)轉(zhuǎn)子重量，一般為鑄鋼件。 5． 電刷裝置 通過電刷與換向器表面之間的滑動(dòng)接觸，把電樞繞組中的電流引入或引出。對電刷的要求是既要有良好的導(dǎo)電性能，又要有好的耐磨性，因此電刷 一般用石墨粉壓制而成。由電樞鐵心、電樞繞組、換向器、轉(zhuǎn)軸、風(fēng)扇等部分組成。由于電樞鐵心不斷地在 N 極和 S極下旋轉(zhuǎn)，使通過電樞鐵心中的磁通大小及方向都在不斷地變化，因此將產(chǎn)生磁滯及渦流損耗，為了減小磁滯及渦流損耗，電樞鐵心一般均用~ 厚表面具有絕緣層的硅鋼片疊壓而成，在硅鋼片的外圓沖有均勻分布的鐵心槽，用以嵌放電樞繞組。 46 2．電樞繞 組 用來產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和通過電流，實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量的相互轉(zhuǎn)換。 3．換向器 換向器是把外界供給的直流電流轉(zhuǎn)變?yōu)槔@組中的交變電流以使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。 、銘牌與額定值 與三相異步電動(dòng)機(jī)一樣，每臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)座上都有一塊銘牌，銘牌上標(biāo)明的數(shù)據(jù)稱為額定值，是正確使用直流電動(dòng)機(jī)的依據(jù)。對電動(dòng)機(jī)而言是指其軸上輸出的機(jī)械功率（ W 或 kW）。對電動(dòng)機(jī)而言是指加在電動(dòng)機(jī)上的電源電壓（ V）。對電動(dòng)機(jī)而言是指軸上在額定負(fù)載時(shí)的輸入電流（ A）。 5 勵(lì)磁方式是指直流電動(dòng)機(jī)主磁場產(chǎn)生的方式。一類是由永久磁鐵產(chǎn)生；另一類是利用給主磁極繞組通入直流電產(chǎn)生，根據(jù)主磁極繞組與電樞繞組連接方式的不同，可分為它勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)、復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)。目前制作永磁電動(dòng)機(jī)的永磁