牵引电机
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请简述牵引电机的工作特点。
请简述牵引电机的工作特点。
牵引电机是用于牵引运输工具的电机。
一般来说，牵引电机的工
作特点包括高起动转矩、宽工作转速范围、高效率、小尺寸等。
首先，牵引电机需要具备高起动转矩，因为牵引电机需要在启动
时提供足够的转矩以使车辆能够启动并行驶。
这意味着牵引电机需要
在设计时考虑到起动时的电流波动，以及力矩的大小和方向。
同时，
牵引电机还需要具备一定的运行转矩，以满足车辆行驶过程中的各种
负载需求。
其次，牵引电机需要具备宽工作转速范围。
在不同的行驶速度下，电机需要提供不同的驱动力矩，因此要求牵引电机能够在不同的转速
下工作。
这一要求也意味着电机需要具备较高的电机技术水平，包括
电机控制技术、电机的机械结构设计和材料选用等方面。
此外，高效率也是牵引电机的重要特点之一。
高效率的牵引电机
可以减少能量的损耗，降低热量的产生，从而提高车辆的续航里程和
使用寿命。
同时，高效率的电机还可以使车辆更加环保，降低碳排放量。
最后，小尺寸也是牵引电机的一个显著特点。
与燃油发动机相比，电动机的体积和重量较小，这可以使整个车辆更加轻便，行驶更加灵活。
另外，小尺寸的电机可以降低零部件的成本，从而提高生产效率
和市场竞争力。
总之，牵引电机作为一种特殊的电机类型，具备高起动转矩、宽
工作转速范围、高效率和小尺寸等特点。
这些特点既是对牵引电机技
术的要求，也为电动车行业的发展提供了一定的技术基础。
直流牵引电机的工作原理及故障处理
直流牵引电机是电动车辆中常用的动力装置，其工作原理和故障处理如下：
工作原理：
1. 电磁感应：直流牵引电机通过电流在磁场中产生电磁力来实现转动。
当电流通过电枢线圈时，在磁场中产生电磁力矩，使电机转动。
2. 换向系统：为了实现电机的正常运转，需要一套换向系统，通常采用电刷与电枢之间的接触和分离来实现电流的换向，使电机能持续旋转。
3. 控制系统：通过对电机的电流、电压进行调节，可以实现对电机转速、转矩等参数的控制。
故障处理：
1. 电刷磨损：电刷是电机中易损件，长时间磨损会导致电刷接触不良或断裂。
解决方法是定期更换电刷或修整电刷端面。
2. 电枢绕组断路：电枢绕组断路会导致电机失去动力。
处理方法包括检查电枢绕组，修复绝缘层或更换损坏的绕组。
3. 电刷与电枢接触不良：这可能导致电机运行不稳定、发热过高。
解决方法是清洁电刷及其座槽，确保电刷与电枢之间的良好接触。
4. 电机过载：长时间超负荷运行会导致电机损坏。
通过限制负载或增加散热措施来避免电机过载。
5. 电机绝缘老*：导致电机绝缘性能下降，可能出现漏电等问题。
解决方法是定期进行绝缘测试，发现问题及时更换绝缘材料或绕组。
6. 电机轴承故障：电机轴承损坏会导致振动、噪音增大。
解决方法是更换损坏的轴承。
7. 控制系统故障：包括电流过大、电压不稳等问题，建议检查电机控制器及相关电气元件，进行故障排除。
在处理以上故障时，需要根据具体情况进行仔细检查和维护，确保直流牵引电机的正常运行，从而保证电动车辆的安全和可靠性。
牵引电机工作原理
牵引电机工作原理
牵引电机是一种将电能转换为机械能的设备，通常应用于牵引车辆、船只以及机械设备中。
其工作原理如下：
1. 电源供电：通过外部电源提供直流电或交流电，用于驱动牵引电机。
2. 磁铁组成：牵引电机内部有一个或多个磁铁，在直流电机中通常是永磁体，而在交流电机中则需要通过外部电源提供磁场。
3. 电流流经：将电源上的电流引导到牵引电机的定子上。
4. 磁场形成：通过电流在磁铁中产生磁场，磁场的形成使得定子和转子之间产生吸引或排斥的力。
5. 转子运动：由于磁场的作用力，转子开始旋转，产生机械能。
其方向和大小与输入电流和电压的变化相关。
需要注意的是，牵引电机的工作原理与具体的类型有关，常见的牵引电机包括直流电机、异步电机和同步电机等。
但总体而言，都是通过电流和磁场的相互作用，实现电能到机械能的转化。
CRH型动车组牵引电动机概述
CRH型动车组牵引电动机概述CRH型动车组采用的牵引电动机是三相异步电动机，其结构由定子和转子两部分组成，定子上绕有三组对称的绕组，通过滚动轴承支撑并安装在车底的电头上。
牵引电动机的主要功能是转换电能为机械能，提供牵引力，驱动列车行驶。
在CRH型动车组中，每节车厢通常装配有两个电动机，通过在车轴上的连轴器与车出传动装置相连。
每个电动机由一个交流电源供电，通过牵引变流器将交流电转换为直流电，并通过直流电控制器进行控制。
当列车需要加速时，电动机输出最大功率，提供最大的牵引力。
当列车需要减速或停止时，电动机转为发电制动模式，将储存在电动机中的动能通过逆变器送回给电网，实现能量回收，提高能源利用效率。
牵引电动机采用了先进的无刷电机技术，具有高效率、高性能和可靠性等优点。
与传统的刷式电机相比，无刷电机无刷片和刷环，减少了摩擦和磨损，提高了寿命。
同时，无刷电机的转子是由永磁体和铁芯组成，具有较高的磁感应强度，使得电动机的功率密度更高，能够在较小的空间内提供更大的输出功率。
此外，无刷电机还具有快速响应的特点，可以迅速调整转速和扭矩，满足列车启动、加速、减速等不同工况的需求。
CRH型动车组的牵引电动机还配备了高性能的控制系统，实现对电动机的精确控制和调节。
电动机控制系统采用了现代化的控制算法和高灵敏度的传感器，通过检测列车运行状态、速度、负载等参数，实时调整电动机的转速和转矩，使动车组在不同的路况下保持平稳、高效的运行。
此外，控制系统还具备故障检测和保护功能，一旦发现异常情况，可以通过自动切除电源、发出警报等措施，保证列车和乘客的安全。
总之，CRH型动车组的牵引电动机是一种高性能、高效率、可靠性和安全性俱佳的装置。
它通过转换电能提供牵引力，驱动列车行驶，并在列车减速和停止时实现能量回收。
牵引电动机采用了无刷电机技术和先进的控制系统，使得动车组在不同的工况下保持稳定和高效的运行。
这些先进的技术和装置的应用，为CRH型动车组提供了卓越的性能和舒适的乘坐体验。
牵引电动机的工作原理
牵引电动机的工作原理牵引电动机是一种特殊的电动机，它主要用于牵引和驱动大型车辆，如电动火车、地铁、电动汽车等。
牵引电动机的工作原理是基于电磁感应和电磁力的作用。
下面我们来详细了解一下。
牵引电动机由定子和转子两部分组成。
定子是不动的，由大量的线圈和铁芯构成。
线圈中通有三相电流，这三相电流的作用是产生一个旋转磁场。
转子是可以旋转的部分，它由大量的导体条构成，导体条的两端固定在转子轴上。
当三相电流通过定子线圈时，会产生一个旋转磁场，这个旋转磁场会对转子中的导体条产生感应电动势。
由于导体条是固定在转子上的，所以感应电动势会产生电流，这个电流也叫感应电流。
感应电流在转子中流动，也会产生一个磁场，这个磁场会和定子中的磁场相互作用，产生一个电磁力。
这个电磁力会使转子旋转。
转子旋转的速度是由牵引电动机的控制系统控制的。
控制系统会通过改变定子线圈中的电流强度和相位，来改变旋转磁场的方向和大小。
这样就能控制电磁力的大小和方向，进而控制转子的旋转速度和方向。
牵引电动机的工作原理和传统的电动机基本相同，但是它的特殊之处在于它能够承受更大的负载和扭矩。
这是因为牵引电动机的转子是由大量的铁芯和导体条构成的，能够承受更大的电磁力和扭矩。
此外，牵引电动机还采用了特殊的散热和防尘设计，能够在恶劣的环境下正常工作。
牵引电动机是一种特殊的电动机，它的工作原理是基于电磁感应和电磁力的作用。
通过控制定子线圈中的电流强度和相位，能够控制电磁力的大小和方向，进而控制转子的旋转速度和方向。
牵引电动机具有承载能力强、扭矩大、散热和防尘性能好等优点，是大型车辆的理想动力装置。
直流牵引电机的工作原理及故障处理
直流牵引电机是一种常用于电动车、铁路机车等交通工具的驱动装置，其工作原理主要是将电能转换为机械能来驱动车辆行驶。
下面是直流牵引电机的工作原理及故障处理方法：
1. 工作原理：
-直流牵引电机由定子和转子两部分组成。
定子上有一定数目的电枢线圈，转子上则悬挂着一定数目的永磁体或励磁线圈。
-当电源施加到定子上时，产生的电磁场会将转子转动，从而实现牵引。
同时，为了控制电机的速度和方向，需要通过外部电路对电枢线圈进行控制。
2. 故障处理：
-电机无法启动：检查电源供给是否正常，电枢线圈是否损坏，电刷是否磨损过度，电机转子是否卡死等。
-电机发热：检查电机是否正常通电，电枢线圈是否短路，电刷是否与电枢接触不良，风扇是否运转正常等。
-电机转速异常：检查电枢线圈中的电阻值是否正常，电枢线圈是否短路，电刷是否磨损或接触不良等。
针对不同的故障问题，需要采取不同的处理方法，如更换损坏的部件、
进行维护保养、检查电路连接等。
同时，在平时的使用过程中，应该注意对直流牵引电机的日常检查和维护，以延长其寿命并保证运行安全可靠。
牵引电机故障及其解决策略
THANK YOU
维护措施
更换了损坏的电机，并对列 车的其他牵引电机进行了检 查和维护，确保列车正常运 行。
经验总结
该案例表明了预防性维护策 略的重要性，及时发现并处 理潜在问题可以避免更大的 故障和停机时间。同时，修 复性维护策略也需要快速准 确地诊断和修复故障，确保 列车及时恢复正常运行。
05
展望与未来发展趋势
油液分析法
通过对电机润滑油的理化性能和污 染度等进行检测和分析，判断润滑 油性能和电机内部磨损情况。
智能诊断方法
神经网络法
01
利用神经网络模型对电机运行数据进行训练和学习，实现故障
预测和分类。
专家系统法
02
建立电机故障诊断专家系统知识库，通过推理机制对电机故障
进行诊断和分类。
Hale Waihona Puke 模糊诊断法03利用模糊数学原理对电机故障进行模糊建模和诊断，适用于不
材料升级
采用更先进、更耐用的材料来制造电机，提高其性能和使用寿命 。
工艺改进
优化电机的制造工艺，提高生产效率和产品质量。
案例分析
背景介绍
某地铁牵引电机出现故障， 导致列车无法正常运行。
故障诊断
通过检查电机的电流、电压 、温度等参数，发现电机内 部存在短路和过热问题。进 一步检查发现电机内部的绝 缘层已经损坏。
根据故障发生的原因和特点， 牵引电机故障可分为初期故障 、随机故障和磨损故障等。
牵引电机故障的影响与危害
初期故障通常发生在电机安装或调试阶段，可能导致 设备无法正常运行；随机故障通常难以预测，可能突 然发生，导致列车晚点或延误；磨损故障随着设备运 行时间的延长逐渐出现，可能导致设备性能下降或失 效。
修复性维护策略
机车直流电机的电力拖动—牵引电动机的一般概念
牵引电动机的一般概念
Zd103脉流牵引电动机额定功率： 800(kw) 重 量：4000(kg) 励磁方式：串励 最高转速：1920(r/min) 绝缘等级：H/F 主要用途：SS3 、SS3B型电力机车
ZD107脉流牵引电动机额定功率： 800(kw) 重 量：3100(kg) 励磁方式：串励 最高转速：1990(r/min) 绝缘等级：H/H 悬挂方式：架承式 传动方式：电枢空心轴 主要用途：TM1型电力机车
牵引电动机的一般概念
(4)各部件应具有足够的机械强度，以保证电机在最恶劣的运行条件下可靠工作。 (5)牵引电动机的绝缘必须具有很高的电气强度，并具有良好的防潮和耐热性能，以 保址电机有足够的过载能力，并在其寿命期限内可靠工作。 (6)牵引电动机的结构应充分适应机车运行和检修的需要。如电机的传动与悬挂应使 机车与钢轨间的动力作用尽量减小；对灰尘、潮气及雨雪的侵入有良好的防护；便于检 修和更换电刷等。 (7)必须尽可能地降低牵引电动机单位功率的重量，使电磁材料和结构材料得到充分 利用。
牵引电动机的一般概念
近些年来，国内外一些机车采用滚动抱轴承。与滑动抱轴承 相比，滚动抱轴承的优点为滚动轴承工作可靠，维修工作最小， 而且减小了抱轴承的径向间隙，改善牵引齿轮的啮合条件，延 长牵引齿轮的使用寿命。
牵引电动机的一般概念 弹性轴悬式也属于牵引电动机半悬挂（轴悬式）
弹性轴悬式的结构与刚性轴悬式相似，牵引电动机的 一端弹性支在转向架构架上，另一端通过抱轴承支承在 空心轴上，此空心轴套装在车轴的外面，从动大齿轮固 装在空心轴端部，空心轴两端通过弹性元件支承在轮心 上，牵引电动机输出的力矩通过小齿轮传至大齿轮，通 过空心轴、弹性元件传至轮对，空心轴与车轴一同旋转。 装在轮心上的弹性元件，既要支承牵引电动机约一半的 重量和空心轴及大齿轮的全部重量，还要传递牵引电动 机通过大齿轮传来的力矩。
牵引电机知识
HXD3机车牵引电机1 牵引电机的特点及参数1.1 概述YJ85A型电机是逆变器供电的三相鼠笼式异步牵引电机，其整机图片见右图。
该机为滚包结构，单端输出；采用强迫外通风，冷却风从非传动端进入，传动端排出；采用三轴承结构，三个轴承均为绝缘轴承；在二端盖处设有注油口，使用中可补充润滑脂。
1.2 牵引电机的工作特点牵引电机是机车的重要部件，它安装在转向架上，通过齿轮与轮对相连。
机车在牵引运行状态时，牵引电机将电能转化成机械能，通过轮对驱动机车运行。
机车在制动状态运行时，牵引电机将机械能转换成电能，此时机车处于发电状态。
图1 YJ85A牵引电机整机图片牵引电机的工作条件十分恶劣：负载变化大，冲击和振动严重，恶劣的风沙、雨雪气候、受酸碱性气体影响侵蚀严重。
对于交流变频调速异步牵引电机来说，还有一个特殊之处，就是要在PWM波调制、含有大量谐波和尖峰脉冲的、非标准的正弦波电源供电下工作。
机车在云相中，牵引电机要在启动、爬坡这样的大电流状态下运行；要在平之路上轻载高速下运行；要过弯道、过道岔这样的冲击和振动状态下运行；还要能适应沿海多雨潮湿、内地干燥风沙的环境。
1.3 牵引电机的设计要求此处省略许多·外锥齿轮输出：由于电机的扭矩较大，采用锥柄齿轮将使转轴的内锥孔加工困难，本电机采用外准齿轮输出，该结构由德国的VOITH公司设计，在欧洲和美国有运行经验，证明轴与齿轮的强度是安全可靠的。
·耐电晕绝缘材料的采用，是针对PWM波调制的供电电源下工作的交流变频调速异步电机，为仿制绝缘失效所采取的一项有效措施。
这是经过实验室实验证明和其他多种电机的多年生产经验证明的。
但是本机车的PWM波调制的电源由于开关频率较低，供电电源的谐波和尖峰脉冲含量较小，电机的主绝缘系统未采用耐电晕绝缘材料，但在绕组嵌放前，在定子铁芯的槽底喷有一层耐电晕的绝缘漆。
·采用绝缘轴承，是为了防止轴电流对轴承的电蚀。
轴电流的产生是由于非正弦波电源供电和制造中电机内部结构误差引起磁场的不对称所致。
高铁牵引电机工作原理
高铁牵引电机工作原理
高铁牵引电机是高铁动车组的核心动力装置之一，负责为列车提供牵引力。
其工作原理可以简单描述如下：
1. 电能供给：高铁牵引电机通过接收供电系统提供的三相交流电能进行工作。
供电系统将高压交流电经过变电站降压、整流等处理，最终将电能传送到列车上。
2. 电机构造：高铁牵引电机通常采用三相异步电机作为驱动力源。
其构造包括转子和定子，转子由绕组、铁心和轴承组成，定子由定子绕组和铁心组成。
3. 电磁感应：当供电系统提供的交流电经过高铁牵引电机的定子绕组时，形成一个旋转的磁场。
此磁场会感应转子内的导体，产生感应电动势，从而在转子内引起电流流动。
4. 电磁力产生：转子内的电流与定子磁场相互作用，产生一个旋转的电磁力矩。
该电磁力矩驱动转子开始旋转，在轴承的支持下带动机车或动车组运行。
5. 控制系统：为了使高铁牵引电机能够满足列车运行的需要，需要配备相应的控制系统。
控制系统可以通过调节电机绕组中的电流、电压等参数来控制牵引电机的输出功率和转速。
综上所述，高铁牵引电机通过感应电动势和电磁力的相互作用实现驱动力的产生，进而推动高铁运行。
这种工作原理可以为
高铁提供较大的牵引力、高效率和稳定性能，使高铁具备快速、平稳的运行特性。
牵引电动机的故障分析与处理
7
电刷故障 电刷跳动火花 大
电刷故障 电刷跳动火花大
A
(1)有铜刺和尖棱：需 要重新倒角
B
(2)电刷压力太小： 需 要调整压力或更换弹簧
8
电刷过热
电刷过热
(1)电刷压力太大： 需要调整压 力或更换弹簧
(2)各电刷压力不匀造成负载分配 不均： 需要横换不等高电刷，调 整个别电刷的压力
9
磁极绕组过热
7 (7)轴承损坏：将转子拨动，用螺钉旋具尖端放在轴承盖处用耳听或用手摸，检查出来后更换新的轴承
3
电机有不正常的振动或响声
电机有不正常的振动或响声
(1)电动机的地基不平，：电动机安装不符合 1 要求。检查地基及电机的安装情况，加以纠正，
并将松动的地脚螺栓用螺母旋紧
(2)转子与定子摩擦：校正转子中心线；锉去 2 定子，转子内外圆的硅钢片突出部分；更换轴
4
定子、转子铁芯故障检修
定、转子都是由相互绝缘的硅钢片叠成， 是电动机的磁路部分
定、转子铁芯的损坏和变形主要由以下 几个方面原因造成
定子、转子铁芯故障检修
1
(1)轴承过度磨损或装配不良， 造成定、转子相擦，使铁芯表面损伤，进而造成硅钢片间短路，
电动机铁损增加，使电动机温升过高，这时应用细锉等工具去(除1)轴承过度磨损或装配不良，
3 (3)电压太低：室内外的绝缘导线太细，起动时电压降太大，可更换适当的较粗导线
4 (4)过载保护设备动作：若因过载保护设备的选用调整不当，则可适当提高整定值
5 (5)定子绕组中有一处断线：用万用表，绝缘电阻表等检查定子绕组别绕组发生局部短路时，电机还是能起动的，这时只能引起熔体熔断； 如果短路严重，电动机的绕组很快冒烟，这时电机必须拆线重绕
牵引电机
图 4-59(b) YJ85A 牵引电机结构图
图 4-59(c) YJ85A 牵引电机结构图
45-铭牌；46-三相引出线；47-接地线；48-引出线引导板；49-观察孔盖板；50-小件组焊；51-油管卡子；52-
橡胶护垫；53-传感器引导板；54-传感器接头。
111
图 4-59(d) YJ85A 牵引电机结构图 55-引出线护套；56-接线盒 ；57-大线卡子；58-橡胶护垫；
图 4-72 转子冲片
图 4-73 半闭口槽形
5. 转轴 电机的转轴用优质合金钢锻造，锻造后进行粗加工、调质、精加工和磨削加工。锻造和调质保证转 轴既有高的强度又有好的抗冲击韧性，精加工和磨削加工保证转轴有好的组装性能和高的回转精度。转 轴为外轴锥，锥度 1：50，锥度大端直径Φ125mm，转轴全长 1106mm。由于锥度面较长，为拆卸齿轮方 便，轴锥上均匀划了九条油槽。转轴形状见图 4-74。
4.5.3.3 定子结构 定子无传统的框架式机座，直接用硅钢片叠压而成；定子采用开口式槽型；定子槽内垫有槽绝缘，
绕组为双层硬绕组，根据接线需要，绕组的引出线做成五种长度形式，因此无需过渡连线；定子的槽楔 用绝缘材料制成且很薄；定子的三相引出线接成 Y 形，绕组与三相引出电缆线间有一过渡连线，此过渡 连线可以减少连线间截面积的过大变化和电流密度的过大变化，三相引出线采用机车专用电缆；电机设 有接地线，接地线也采用机车专用电缆；针对变频电机需在较高频率下运行的特点，绕组采用聚酰亚胺 薄膜带熔敷的导线二根并绕而成；为了得到足够的机械强度、良好的电气性能与优良的热稳定性，定子 绕组用端箍固定；定子整体经过真空压力浸漆（VPI）；电机的绝缘耐热等级为 200 级。定子结构图见图 4-60。
4.5 牵引电机
城轨车辆直线牵引电动机原理和案例分析
4)噪声低。直线电机电梯没有减速器、旋转 电机及液压油泵运转时所产生的噪音，也没有钢 丝绳和曳引轮之间摩擦所产生的噪声，而且钢丝 绳的寿命也会大大提高。
3、 结构与原理
（1）直线异步电动机结构 定子：带齿槽的电工钢片叠成，槽里嵌有绕组 转子：非磁性体(铜板或铝板)和磁性体(钢板)构成的复合金属板。
直线牵引电动机原理分析
一、直线牵引电机工作原理
直线电机可认为是旋转电机在结构方面的一种演变
图2-50 直线异步电动机结构原理图
由于用直线运动取代了旋转运动，因此称之为直线电动机。
1、直线电机特点：
（1） 无旋转部件，呈扁平形，可降低城轨车辆的高度。 （2） 能够非接触式的直接实现直线运行，因此可不受粘着的
3.4 用于长距离的直线传输装置
(1)运煤车
图3.27所示为直线电机运煤车示意图。矿井 运煤轨道一般很长，每隔一段距离，在轨道中间 安置一台直线感应电动机的初级。一列运煤车由 若干矿车组成，每台矽车的底部装有铝钢复合次 级。直线电机的初级依次通电，便可把运煤车向 前推进。
(2)新型电梯 图3.16所示的永磁式直线同步电动机矿井提
5、边缘效应
直线电机是长直、两端开断的结构，存在 始端和终端，引起了边缘效应(端部效应)。
① 静态纵向边缘效应 ② 动态纵向边缘效应 ③ 横向边缘效应
在气隙中出现脉振磁场 在横向的边缘区域磁场削弱， 和反向行波磁场，运行过程 造成空载气隙磁场横向分布的不 中将产生阻力和增大附加损 均匀，这是第一类横向边缘效应。 耗。这种效应当初、次级相 次级导体板对电流分布及气隙 对静止时也存在，因而称为 磁场密度沿横向分布的影响，称 静态纵向边缘效应，纵向即 为第二类图横2-向61直边线缘电机效行应波磁场 磁场移方向动上的的涡方流向分布。
牵引电动机
简述
牵引电动机是驱动车辆动轮轴的主电动机，用于车辆的加速及制动。
牵引电动机的定子绕组接通三相交流电，在定子空间将产生旋转磁场。转子绕组在旋转磁场中将产生感应电 动机和感应电流，从而使转子受到电磁力的作用而转动。
牵引电动机有许多类型，诸如直流牵引电动机，脉流牵引电动机，单相整流子牵引电动机，交流旋转感应(异 步)牵引电动机，交流同步牵引电动机和直线牵引电动机。
(6)牵引电动机的结构应充分适应电动列车运行和检修的需要。如电动机的传动与悬挂应使动车与钢轨间的 动力作用尽量减小；对灰尘、潮气及雨雪的侵入有良好的防护；便于检修和更换电刷等。
(7)必须尽可能地降低牵引电动机单位功率的重量，使电磁材料和结构材料得到充分利用。
工作条件
牵引电动机的工作原理和普通电动机是一致的，其基本结构和普通电动机也是相似的。但是，牵引电动机的 工作条件与普通电动机相比则有很大区别，因此牵引电机在设计、结构、材料、绝缘、工艺等方面都要作慎重考 虑。
(3)直流牵引电机机换向可靠。在大电流、高电压、高转速及磁场削弱条件下运行时，换向火花不应超过规 定的火花等级。
(4)各部件应具有足够的机械强度，以保证电动机在最恶劣的条件下可靠的工作。
(5)牵引电动机的绝缘必须具有很高的电气强度，并具有良好的防潮和耐热性能，以保证电动机有足够的过 载能力，并在其寿命期限内机
01 简述
03 要求
目录
02 组成 04 工作条件
牵引电动机是指产生机车或动车牵引动力的电动机。牵引电动机种类繁多，但它们都有一个对应机车和动车 的牵引力和速度关系的特性，即基本牵引特性，它们既可以代表机车或动车的性能，也可以通过车辆的动轮轮径 和传动比的关系转换成牵引电动机的转矩和转速的关系。
动车组列车牵引电机故障排查与处理技巧
动车组列车牵引电机故障排查与处理技巧动车组列车牵引电机是保障火车正常运行的重要组成部分。
然而，在列车运行过程中，牵引电机可能会遇到各种故障。
本文将介绍动车组列车牵引电机故障排查与处理的技巧，以帮助解决这些问题。
一、故障现象观察与分析当动车组列车牵引电机发生故障时，首先需要观察并分析故障现象。
可能遇到的一些常见问题包括电机无法启动、启动后产生异常声音、电机运行不稳定等。
通过仔细观察和听取声音，可以初步确定故障发生的部位。
二、检查电机连接部件在排查电机故障时，应首先检查电机的连接部件。
这包括电机的电缆连接、电机轴与传动部件之间的连接等。
确保连接牢固且无松动是解决电机故障的关键。
三、检测电机电源和控制线路故障排查的下一步是检测电机的电源和控制线路。
通过测量电源电压和控制信号是否正常，可以判断是否存在电源或控制线路故障。
如发现异常，应及时修复或更换。
四、检查电机传动系统电机传动系统的故障可能导致电机无法正常运行。
在排查故障时，需要检查电机传动系统的各个部件，包括传动带、齿轮、轴承等。
如发现异常磨损或损坏，需及时更换或修复。
五、检测电机绝缘和绕组电机绝缘和绕组的损坏可能导致电机无法正常工作。
为了排查故障，应进行电机绝缘测试和绕组连通性测试。
通过测试结果，可以判断绝缘和绕组是否存在故障，并采取相应的修复措施。
六、使用故障诊断设备对于一些复杂的故障，可以使用故障诊断设备来辅助排查。
这些设备可以提供详细的故障信息和数据，帮助技术人员更快速地定位并解决故障。
在使用故障诊断设备时，应熟悉设备操作方法并按照设备说明进行操作。
七、采取有效措施进行修复无论故障原因是由于电源问题、控制系统故障还是机械故障，都需要采取有效措施进行修复。
具体的修复方法根据故障类型和具体情况而定。
修复过程需要注意安全，并且应按照相关操作规程进行操作。
八、预防措施在故障排查和处理完毕后，应加强对动车组列车牵引电机的预防工作，以避免类似故障的再次发生。
牵引电机的概念
牵引电机的概念
牵引电机是一种可以封闭到机架或结构中的电机，可以在车辆，路边机械，港口设备，工厂设备，铁路机车等设备上使用，它可以提供动力，帮助设备移动和拖动。
牵引电机一般可以分为直流动力电机和交流动力电机两种，其中直流动力电机普遍用于长时间运行的设备，如吊车，汽车，铁路机车和船只等；而交流动力电机通常用于短时间运行的设备，如机床，挖掘机，港口设备和工厂设备等。
牵引电机的特点是结构紧凑，功率较大，重量轻，能够高效率运行。
与其他动力机械相比，牵引电机更省空间，而且不需要额外的动力源，例如汽油或柴油等。
此外，牵引电机可以根据不同的应用需求调整输出力矩，提供不同的功率，同时保持高效率和可靠性。
由于它的这些优点，牵引电机得到了广泛的应用。
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牵引电机的功能
牵引电机的功能《牵引电机的功能》“哎呀，爸爸，你看这个火车跑得多快呀！”我兴奋地指着飞驰而过的火车大喊。
那是一个阳光明媚的周末，爸爸带我来到了火车站附近，看着来来往往的火车，我充满了好奇。
爸爸笑着摸了摸我的头说：“宝贝，火车能跑这么快，可多亏了牵引电机呀。
”“牵引电机？那是什么东西呀？”我眨巴着眼睛，一脸疑惑。
爸爸耐心地解释道：“牵引电机呀，就像是火车的超级动力源，它能让火车有力气跑起来呢。
”我似懂非懂地点点头，然后又问：“那它是怎么工作的呢？”爸爸想了想，开始给我详细地讲解起来：“你看啊，牵引电机通过接收电能，然后转化为机械能，带动火车的轮子转动，这样火车就可以前进啦。
就好比你骑自行车，你的腿就是牵引电机，给车子提供动力让它往前走。
”“哇，原来是这样啊！”我惊叹道，“那牵引电机好厉害呀！”“对呀，没有牵引电机，火车可就跑不起来咯。
”爸爸笑着说。
我陷入了沉思，想象着如果没有牵引电机，火车会变成什么样。
突然，我回过神来，拉着爸爸的手说：“爸爸，那牵引电机是不是有很多不同的种类呀？”爸爸点点头说：“没错呀，宝贝，牵引电机有好多种呢，不同的火车可能用的牵引电机都不一样呢。
”“哎呀，那可真有趣！”我高兴地跳了起来，“爸爸，我以后也要研究牵引电机，让火车跑得更快！”爸爸哈哈笑了起来：“好呀，我的宝贝真有志气！那你可要好好学习哦。
”我重重地点点头，眼神里充满了坚定。
在那一刻，我仿佛看到了未来的自己，站在实验室里，专注地研究着牵引电机，让它变得更加强大，让火车跑得像风一样快。
我知道，这也许不是一件容易的事，但我不怕，因为我对牵引电机充满了好奇和热爱。
牵引电机，这个看似普通却又无比重要的东西，它就像是一个神奇的魔法，让火车在铁轨上飞驰。
我相信，随着科技的不断进步，牵引电机也会变得越来越先进，给我们的生活带来更多的便利和惊喜。
我也要为了这个目标，努力奋斗！。
机车电传动系统第三章——直流牵引电动机的特性
用K表示，电机的总损耗ΣP= KˊI2+K，将其代
入上则
UI K / I 2 K UI
根据此式画成曲线，即为电机的效率特性。
机械特性
电磁转矩和电枢电流有比例关系，机械特性具有 与转速特性相似的形状
电力拖动机组稳定运行条件 电动机和被它拖动的生产机械组成电力拖动机 组。生产机械的负载特性有的为与转速无关的恒转 速特性，有的为与转速成正比的负载特性，有的为 与转速的平方成正比的负载特性。电动机带动生产 机械，以某一稳定速度运行时，电动机的电磁转矩 必须等于生产机械的阻转矩。 在电动机的机械特性与负载特性的交点上，若 则机组能稳定运行。
转速特性
根据电动机的电势平衡方程式可得转速公式：
从上式可以看出，在 和 均为常数 时，影响电动机转速的因素有两个： （1）是电枢回路的电阻压降 ； （2）是磁通变化 。各种电动机的转 速特性如图：
转矩特性
直流电动机的电磁转矩公式为：
各种电动机的转矩特性如图：
并励电动机，磁通不随电枢电流变
化，转矩与电枢电流成正比，转矩曲
第二节 直流牵引电动机的特性
直流牵引电动机的特性有工作特性和机械特性。 当牵引电动机的电压为恒定时，电动机的转速 、 转矩 和效率 与电枢电流的关系曲线称为直流牵引电 机的工作特性即：速率特性 转矩特性 效率特性 电动机的机械特性是指电动机转速和电磁转矩之 间的关系。 励磁方式不同的电动机具有不同的特性。 他励和并励相同，因此只需分析并励、串励、复励三 种电动机特性。
第三节 直流牵引电动机的特性 分析
串励和并励电动机特性的比较
1.自调节性能 如右图所示,串励牵引电动机的牵引力 和速度能按照机车的运行条件自动进行 调节，自调节性能好。
请简述牵引电机的基本工作要求。
请简述牵引电机的基本工作要求。
牵引电机是一种用于驱动铁路车辆的电动机，其基本工作要求是能够提供足够的牵引力，同时具有高效率、可靠性和安全性。
在铁路运输中，牵引电机是非常重要的组成部分，其性能直接影响着列车的运行效率和安全性能。
因此，牵引电机的基本工作要求非常严格，需要满足以下几个方面的要求。
一、高效率牵引电机的高效率是其最基本的工作要求之一。
高效率可以使电机在工作时能够更好地利用电能，减少能量的浪费，从而提高列车的运行效率。
同时，高效率还可以减少电机的发热量，延长电机的使用寿命，降低维护成本。
因此，牵引电机的设计和制造必须注重提高电机的效率，采用先进的材料和工艺，优化电机的结构和参数，以达到最佳的效率。
二、高牵引力牵引电机的另一个基本工作要求是能够提供足够的牵引力。
在铁路运输中，列车需要克服摩擦力、重力和空气阻力等多种阻力，才能保证正常运行。
因此，牵引电机必须具有足够的牵引力，以满足列车的牵引需求。
同时，牵引电机的牵引力还必须具有可调性，以适应不同的运行条件和列车负载。
三、可靠性牵引电机的可靠性是其工作的重要保障。
在铁路运输中，列车的运行速度和负载都会不断变化，因此，牵引电机必须具有良好的稳定性和可靠性，以保证列车的安全运行。
同时，牵引电机还必须具有良好的抗干扰能力，能够在复杂的电磁环境下正常工作，避免因电磁干扰而导致的故障和事故。
四、安全性牵引电机的安全性是其工作的重要保障。
在铁路运输中，列车的安全性是至关重要的，任何故障和事故都可能导致严重的后果。
因此，牵引电机必须具有良好的安全性能，能够在各种极端情况下正常工作，避免因电机故障而导致的事故。
同时，牵引电机还必须具有良好的防护措施，以保护电机和列车的安全。
牵引电机是铁路运输中非常重要的组成部分，其基本工作要求非常严格。
牵引电机必须具有高效率、高牵引力、可靠性和安全性，以保证列车的正常运行和安全性能。
在牵引电机的设计和制造中，必须注重各个方面的要求，采用先进的技术和材料，优化电机的结构和参数，以达到最佳的工作效果。
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牵引电机一．牵引电动机的组成牵引电动机主要由定子和转子两部分组成。
定子又包括定子铁芯、定子绕组和机座。
定子铁芯由硅钢片叠成，用于放置定子绕组，构成电动机的磁路；定子绕组由铜线绕制而成，构成电动机的电路；机座一般由铸铁或铸钢制成，是电动机的支架。
转子又包括铁芯和转轴。
转子铁芯和定子铁芯相似，也由硅钢片叠成，作为电动机的中磁路的一部分。
铁芯上开有槽，用于放置或浇注绕组，它安装在转轴上。
工作时随转轴一起转动。
绕组分为笼型和绕线型两种。
笼型转子绕组由铸铝导条或铜条组成，端部用短路环短接。
绕线型转子绕组和定子绕组相似。
转轴由中碳钢制成，两端由轴承支撑，用来输出转矩。
为了保证牵引电动机的正常运转，在定子和转子之间存在气隙，气隙的大小对电动机的性能影响极大。
气隙大，则磁阻大，由电源提供的励磁电流大，使电动机运行的功率因数低；但气隙过小，将使装配困难，容易造成运行中定子和转子铁芯相碰。
二．牵引电机的作用铁路干线电力机车、工矿电力机车、电力传动内燃机车和各种电动车辆(如蓄电池车、城市电车、地下铁道电动车辆)上用于牵引的电机。
由于机车既要求有大的牵引力，又要求能高速运行，因此加到电动机上的电压与电流变动幅度较大，故要求电动机能适应较大的调压比，并有一定深度的磁场削弱能力。
牵引电动机在露天工作，环境恶劣，经常受到风沙、雨雪的侵袭，运用地区海拔高度、环境温度的差别很大，空气中的湿度、盐分（海滨区热季）和含尘量也不相同，这些都能使电动机绝缘变差。
因此，牵引电动机的绝缘材料和绝缘结构应具有较好的防尘、防潮能力。
由于牵引电动机在运行中经常启动、制动、过载和磁场削弱，且机车运行时电动机受到冲击和振动都比普通电动机严重，因此，无论是电磁原因或是机械原因都会造成牵引电动机换向困难，换向器上经常产生火花甚至会形成环火。
尤其要指出的是，在脉动电压下工作的牵引电动机，其换向和发热更为困难，因此对脉流牵引电动机的结构选择还要考虑这方面的特殊问题。
运行中的冲击和振动除造成换向恶化外，还易使电动机的零部件损坏，因此要求牵引电动机的零部件必须具有较高的机械强度。
牵引电动机安装空间尺寸受到限制。
由于牵引电动机是悬挂在机车转向架上，电机结构必须考虑传动和悬挂两方面的问题，它的径向尺寸受轮对直径的限制，轴向尺寸受轨距的限制，还受到轮对中心线与机车走行部分其他构件之间距离的限制，因此，要求牵引电动机结构紧凑，通常都采用高等级绝缘材料和性能良好的导磁材料。
三．牵引电机的维护与检修一、轴承故障这是发生在机械方面最主要的故障，而且问题往往较复杂，还导致了别的故障发生。
由于牵引电机的工作条件恶劣，其轴承常见故障症状有保持架铆钉松动、断裂或外围挡边偏磨，滚性及滚道剥离、灼痕、拉伤、裂纹、歪磨或径向间隙增大，内圈松动或咬死，轴电流电蚀及润滑脂变质，轴承甩油箱松动变形等。
因此往往引起振动及噪声增大，导致小齿轮碰撞磨损、绕组绝缘损伤、联接线断裂、换向不良、引起接地或环火、甚至发生转子咬死难于转动而裂轴等恶性事故。
（1）轴承损坏。
更换轴承。
（2）轴承与轴配合过松或过紧。
过松时在轴承上镶套，过紧时重新加工轴到标准尺寸。
（3）电机两端端盖或轴承未装平。
将端盖或轴承止口装平，旋紧螺栓二、主附极和补偿绕组接地原因：机座内面尖棱、焊瘤、凸台及线圈护罩和弹簧垫板压伤绝缘，更多的情况是主附极线圈在运行过程中受到频繁的振动冲击，致使线圈或紧固螺栓松动，引起绝缘磨损及绕组短路。
有时还发生线圈联线绝缘卡破接地，少数情况也有因定子绝缘受潮油污或过热老化损坏绝缘所致。
对补偿绕组主要是端部或联线固定不牢，受振动冲击力和过载磁拉力产生变化后，可能使绝缘破损接地。
除开明显是绕组低电位接地外，发生绕组接地故障后，要暂时切除该电动机。
处理：认真清理机座安装线圈的凸台面，并对整个线圈加装环氧酚醛玻璃布垫。
各线圈压弧时和装配时，都要注意做到不损伤线圈绝缘。
对线圈引线头和铁芯间的间隙要用绝缘板垫紧。
由于加装了弹簧垫板还不能从根本上解决主附极绕组的接地问题；宜取消线圈护罩和弹簧垫板，实行环氧树脂浇注或上胶聚酯纤维毡压绝缘结构一体化，特别是环氧树脂浇注一体化能很好地提高主附极绕组的耐振、耐潮、导热和电气性能，或采取填充泥固化成一体。
对补偿绕组，除槽部特别是槽口应保障绝缘良好外，在两端应加装绝缘绑扎箍环防止端部变形。
将补偿槽由向心槽改为平行槽后，则补偿线圈可采用预制成型的连续绝缘，能明显提高补偿绕组绝缘能力和有利造修。
此外，应注意固定和保护联线绝缘，特别注意卡子处不要损伤联线绝缘。
各对地绝缘应包扎均匀紧固，最后整个定子施用整体浸渍无溶剂漆以提高绝缘能力。
并注意保护牵引电动机有足够的通风量和避免绝缘受潮油污。
对于绕组及联线的活接地，则应细心加以判别。
三、主附极和补偿绕组联线及引出线断裂原因：线圈引线头焊接不良，联线接触不好发生过热，引出线拐弯处应力集中。
更主要的是联线悬空过长及震动冲击疲劳断裂，其中影响最大的是传动齿轮啮合不良和磁极紧固螺栓松动引起振动冲击。
此外，引出大线电缆的接头处开焊或振动磨破外表绝缘也有发生。
在主附极绕组实现绝缘结构一体化后，绕组联线就成为定子绕组的薄弱环节，特别应加强改进。
定子绕组联线完全断裂后如果是处于满磁场工况，则串激牵引电动机一般将不能工作。
如果主极绕组联线断裂是处于磁场消弱工况，将会造成磁场消弱电阻发红烧损。
处理：对定子线圈引线头推荐采用压弯出线工艺，以省去银铜焊接引线头，并注意控制引接线的拐弯圆角和弯制后退火处理以消除内应力。
对联线各接头可采用高频电流焊接或其他确保联接质量的方法，各接头处的绝缘填充及包扎要注意做到紧密。
对于联线的固定，推行用外橡胶缓振绝缘垫，再用螺栓卡压强力固定。
并要求各支承点间距离不应超过15厘米。
对引出大线电缆接头压接后要采用搪锡焊接，并且也应该增加出线口处固定支点与改善绝缘环境。
定子绕组绝缘结构一体化后，能有利减轻振动冲击对联线的影响。
作为最根本的措施，应将联线改为薄铜片或铜丝编织的绝缘软联线，其中首先应考虑将换向极绕组与刷架联线和主极绕组C2引出线改为绝缘软联线。
实际运行证明，软联线对减少联线断裂是行之有效的，当然也是应该设法减小振动冲击对定子联线的影响。
四、定子、转子铁芯故障检修定、转子都是由相互绝缘的硅钢片叠成，是电动机的磁路部分。
定、转子铁芯的损坏和变形主要由以下几个方面原因造成。
（1）轴承过度磨损或装配不良，造成定、转子相擦，使铁芯表面损伤，进而造成硅钢片间短路，电动机铁损增加，使电动机温升过高，这时应用细锉等工具去除毛刺，消除硅钢片短接，清除干净后涂上绝缘漆，并加热烘干。
（2）拆除旧绕组时用力过大，使倒槽歪斜向外张开。
此时应用小嘴钳、木榔头等工具予以修整，使齿槽复位，并在不好复位的有缝隙的硅钢片间加入青壳纸、胶木板等硬质绝缘材料。
（3）因受潮等原因造成铁芯表面锈蚀，此时需用砂纸打磨干净，清理后涂上绝缘漆。
五、电动机不能启动或带负载运行时转速低于额定值（1）电源未接通。
检查线路上的接头是否有油污，灰尘；接线头松脱时，须将螺栓旋紧；检查开关的的触点，如不能修复应更换新开关。
（2）熔断器的熔体熔断。
按设备容量计算，更换新熔体。
（3）电压太低。
室内外的绝缘导线太细，起动时电压降太大，可更换适当的较粗导线。
（4）过载保护设备动作。
若因过载保护设备的选用调整不当，则可适当提高整定值；（5）定子绕组中有一处断线。
用万用表，绝缘电阻表等检查定子绕组的断路处。
（6）定子或转子绕组断路。
当个别绕组发生局部短路时，电机还是能起动的，这时只能引起熔体熔断；如果短路严重，电动机的绕组很快冒烟，这时电机必须拆线重绕。
（7）轴承损坏。
将转子拨动，用螺钉旋具尖端放在轴承盖处用耳听或用手摸，检查出来后更换新的轴承。
六、电机有不正常的振动或响声（1）电动机的地基不平，电动机安装不符合要求。
检查地基及电机的安装情况，加以纠正，并将松动的地脚螺栓用螺母旋紧。
（2）转子与定子摩擦。
校正转子中心线；锉去定子，转子内外圆的硅钢片突出部分；更换轴承。
（3）转子不平衡。
将转子在车床上用千分尺找正后，针对具体情况，将转子铁芯或轴加以修复。
（4）滚动轴承在轴上装配不良或轴承损坏。
检查轴承的装配情况或更换新轴承。
七、电机温升过高或冒烟（1）定子绕组有短路或接地故障。
打开电机，检查定子线圈，用目测，耳闻，手摸检测短路处。
如短路严重，则更换电机。
（2）转子运转时和定子铁芯相摩擦，致使定子局部过热。
检查定子铁心是否变形，轴是否弯曲，校正好转轴中心线；更换磨损的轴承。
八、牵引电机环火（1）电弧环火。
将换向器端头部分车出较大圆角，端头部分的云母沟用锉刀开大些，以阻止电弧形成。
（2）对换向片出现的铜毛刺情况，处应立即清除外，还应检查产生的原因。
如是电刷跳动引起的，则应合理调整电刷压力和预防电刷严重磨损，及时更换磨损的电刷。
（3）对于片间电压较高，经常发生环火事故的电机，则应适当降低电压保护整定值。
对于因换向情况不好而经常发生环火的电机，则应加强对换向器的维护工作，防止换向恶化。
（4）在刷架之间增设挡弧隔板，以减少电弧飞越的可能性。
还可以利用电机通风，正负刷架间造成轴向气流，以产生吹弧作用，防止空气游离和电弧飞越。
九、窜油窜油及油封不良，原因：油封不良及电机本分结构不合理所引起。
处理：首先改进传动齿轮罩的装配工艺，如增强齿轮罩分箱面接触处的刚度，采用聚硫橡胶粘接其接缝处，并可以考虑适当提高齿轮润滑车轴油的粘度。
对电枢滚柱轴承的油封，应减少与转轴间的间隙，并在油封迷宫入口处圆周涂抹密封胶或设置朔料甩油环。
在传动端端盖的筋条上设置多个通大气孔，以抵消后端盖中心部的负压吸入作用。
对抱轴承，则在轴瓦内面和领圈上画回油沟，油箱上设置回油孔，并增设油封外档板，防止齿轮箱油与抱轴润滑油相窜。
十、电刷故障电刷跳动火花大（1）有铜刺和尖棱。
需要重新倒角。
（2）电刷压力太小。
需要调整压力或更换弹簧。
电刷过热（1）电刷压力太大。
需要调整压力或更换弹簧。
（2）各电刷压力不匀造成负载分配不均。
需要横换不等高电刷，调整个别电刷的压力。
十一、磁极绕组过热（1）并励磁场线圈部分短路。
可用电桥测量每个线圈电阻，检查阻值是否相符或接近，电阻值相差较大的应拆下重新绕制。
（2）电机气隙太大。
查看励磁电流是否过大，拆开调整气隙。
（3）电机转速太低。
应提高转速。