交流异步牵引电机50

CRH2型动车组牵引电动机概述CRH2型动车组采用MT205型三相鼠笼异步电动机，每辆动车配置4台牵引电动机(并联连接)，一个基本动力单元共8台，全列共汁16台。

电动机额定功率为300kW。

最高转速6120r/min.最高试验速度达7040r/min。

牵引电动机由定子、转子、轴承、通风系统等组成.绝缘等级为200级。

牵引电动机采用转向架架悬方式，机械通风方式冷却，平行齿轮弯曲轴万向接头方式驱动。

外形如图7.62。

所有牵引电动机的外形尺寸、安装尺寸和电气特性相同，各动车的牵引电动机可以实现完全互换。

牵引电动机在车体转向架上的安装位置见图7.63。

同直流电动机相比，三相异步电动机有着显著的优越性能和经济指标，其持续功率大而体积小、质量轻。

具体地说有以下优点：(1)功率大、体积小、质量轻。

由于没有换向器和电刷装置，可以充分利用空间，同时在高速范围内因不受换向器电动机中电抗电势及片间电压等换向条件的限制，可输出较大的功率，再生制动时也能输出较大的电功率，这对于发展高速运输是十分重要的。

(2)结构简单、牢固，维修工作量少。

三相交流牵引电动机没有换向器和电刷装置，无需检查换向器和更换电刷，电动机的故障大大降低。

特别是鼠笼形异步电动机，转子无绝缘，除去轴承的润滑外，几乎不需要经常进行维护。

(3)良好的牵引特性。

由于其机械特性较硬，有自然防空转的性能，使黏着利用率提高。

另外，三相交流异步电动机对瞬时过电压和过电流不敏感(不存在换向器的环火问题)，它在起动时能在更长的时间内发出更大的起动转矩。

合理设计三相交流牵引电动机的调频、调压特性，可以实现大范围的平滑调速，充分满足动车组运行需要。

(4)功率因数高，谐波干扰小。

其电源侧可采用四象限变流器，可以在较广范围内保持动车组电网侧的功率因数接近于1，电流波形接近于正弦波，在再生制动时也是如此，从而减小电网的谐波电流，这对改善电网的供电条件、减小通信信号干扰、改善电网电能质量和延长牵引变电站之间的距离十分有利。

动车组牵引供电工作原理
动车组采用交流异步电动机做牵引动力。

动车组在工作时，受电弓将网压引入动车组变压器降压后送入整流电路，将交流电转换为直流电，经滤波器平滑Ａ处脉动后，送入逆变器，将直流电逆变为电压和频率可调的三相交流电，经平波电抗器，供给三相异步牵引电动机，实现牵引运行。

在这个系统中，动车组先将电网的交流能量转换为直流能量，然后进一步转换成电压和频率可调的交流能量。

交流传动动车组具有启动牵引力大、恒功率范围宽、粘着系数高、电机维护简单、功率因数高、等效干扰电流小等诸多优点，是目前我国铁路发展的必然趋势。

再生制动电制动时，一方面，通过控制牵引逆变器使牵引电机处于发电状态，牵引逆变器工作于整流状态，牵引电机发出的三相交流电被整定为直流电并对中间直流环节进行充电，使中间直流环节电压上升；另一方面，脉冲整流器工作于逆变状态，中间直流回路直流电源被逆变为单相交流电，该交流电通过真空断路器、受电弓等高压设备反馈给接触网，从而实现能量再生。

目录摘要关键词 (2)绪论 (3)第一章牵引电机的结构 (4)第二章牵引电机的工作原理.................................................... ..9第三章牵引电机的调速方法 (12)第四章牵引电机的特性调节................................................. . (18)结束语 (24)参考文献 (25)致谢......................................................................... .. (25)摘要：本文主要针对异步电机结构、工作原理及特性的理论进行分析，从而延伸至对异步牵引电机工作原理和其特殊结构的掌握，异步牵引电机特殊结构使其具有特殊的调速方法以及各种特性控制方法，本文详细阐述了异步牵引电机的变频调速。

关键词：地铁车辆牵引电机结构原理调速方法绪论铁路干线电力机车、工矿电力机车、电力传动内燃机车和各种电动车辆上用于牵引的电机。

牵引电机包括牵引电动机、牵引发电机、辅助电机等。

其中牵引电动机是在机车或动车上用于驱动一根或几根动轮轴的电动机。

牵引电动机有多种类型，直流牵引电动机，尤其是直流串励电动机有较好调速性能和工作特性，适应机车牵引特性的需要，获得广泛应用。

然而直流和脉流牵引电动机的“转向”问题，使其应用有缺陷。

三相交流异步电动机结构简单，工作可靠，成本低廉，是比较理想的牵引电动机。

但由于需用调速，它的发展和应用一度受到限制。

因长期以来在调速领域大多采用直流电机，而交流电动机的优点在调速领域中未能得到发挥。

交流电机实现调速一般有以下三种1、变极调速是通过改变电动机定子绕组的接线方式以改变电机极数实现调速，这种调速方法是有级调速，不能平滑调速，而且只适用于鼠笼电动机。

2、改变电机转差率调速其中有通过改变电机转子回路的电阻进行调速，此种调速方式效率不高，且不经济。

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。

浅谈三相交流异步电机的调速方法发布时间：2022-03-29T07:10:17.938Z 来源：《科学与技术》2021年32期作者：肖轲远[导读] 在实际应用中，电机的调速性能将对产品质量、生产效率、节能减排起决定性作用。

肖轲远中车永济电机有限公司山西省西安市710016摘要：19世纪七十年代前后相继诞生了直流电机和交流电机，从此人类社会进入了以电机为动力设备的时代，以电机作为动力机械，为人类社会的发展和进步、为工业生产的现代化起到了巨大的推动作用。

在实际应用中，电机的调速性能将对产品质量、生产效率、节能减排起决定性作用。

关键词交流电机调速0 引言近年来，电力电子技术、大规模集成电路和计算机技术的飞速发展，为交流调速技术的发展创造了有利条件，使交流电机调速和控制提高到了一个新水平。

交流异步电机调速是集电力电子、微电子及电机等学科于一体的高科技领域，其社会效益、经济效益十分巨大。

1 三相交流异步电机结构及工作原理三相异步电机的结构主要包括以下两个部分：静止部分---定子；旋转部分---转子；定子铁心内圆与转子铁心外圆之间有一个很小的间隙称之为气隙。

定子由铁心、绕组与机座三部分组成。

转子由铁心与绕组组成，转子绕组有鼠笼式和线绕式。

鼠笼式转子是在转子铁心槽里插入铜条，再将全部铜条两端焊在两个铜端环上而组成；线绕式转子绕组与定子绕组一样，由线圈组成绕组放入转子铁心槽里。

当定子的对称三相绕组连接到三相电源上时，绕组内将通入对称三相电流，并在空间产生旋转磁场，磁场沿定子内圆周方向旋转，当磁场旋转时，转子绕组的导体切割磁通将产生感应电动势E，由于电动势E的存在，转子绕组中将产生转子电流I。

根据安培电磁力定律，转子电流与旋转磁场相互作用将产生电磁力F（其方向由左手定则定），该力在转子的轴上形成电磁转矩，且转矩的作用方向与旋转磁场的旋转方向相同，转子受此转矩作用，便按旋转磁场的旋转方向旋转起来。

2 三相交流异步电机的调速方法三相异步电机具有结构简单、工作可靠、价格低廉、维修方便、效率高、体积小、重量轻等优点。

异步牵引电动机工作原理异步牵引电动机，也称为交流电动机，是一种常见的电动机类型，广泛应用于工业领域中的电力驱动系统。

它的工作原理是利用电动机中的异步转子和同步转子之间的相对运动产生扭矩，从而使电机能够进行工作。

1. 电动机结构异步牵引电动机由定子和转子两部分组成。

定子是电动机的外部部分，通常采用三相绕组，它通过定子绕组的磁场来与转子进行耦合。

转子则是电动机的内部部分，通常由铁芯和绕组组成，转子的绕组与定子的磁场产生相互作用，从而实现电动机的工作。

2. 工作原理异步牵引电动机的工作原理是基于电磁感应和磁场耦合的原理。

当电动机接通电源后，定子绕组中流过交流电，产生一个旋转磁场。

这个旋转磁场由三相电流产生，每个相位之间存在120度的位移，形成一个旋转磁场。

在电动机的转子中，由于定子磁场的旋转，转子会受到旋转磁场的影响而转动。

但由于转子中的绕组是闭环的，所以有自感电动势，使得转子绕组中产生了电流。

这个电流产生了一个与旋转磁场相反的磁场，从而与定子的磁场进行抵消。

由于反向磁场的存在，转子无法跟随旋转磁场的运动，而产生一个滑转。

滑转是异步牵引电动机工作的关键，它产生了负载扭矩。

当负载扭矩存在时，转子的转速将慢于旋转磁场的速度，从而保持磁场之间的相对运动。

这种相对运动使得转子受到旋转磁场的推动，产生了扭矩，驱动机械设备进行工作。

3. 特点与应用异步牵引电动机具有以下几个特点：（1）启动转矩大：由于滑转和磁场互作用的原因，异步牵引电动机在启动时能产生较大的转矩，可以启动和驱动较重的负载。

（2）结构简单：相比于其他类型的电动机，异步牵引电动机的结构相对简单，制造成本较低，维护和保养也相对容易。

（3）效率高：异步牵引电动机的效率通常较高，能够将电能有效地转化为机械能。

异步牵引电动机被广泛应用于许多领域，例如制造业、冶金工业、矿业以及交通运输等。

它在提供驱动力、运输物料和控制设备中起到至关重要的作用。

从起重机、电梯到工业生产线上的传动装置，异步牵引电动机都能够提供可靠的动力支持。

牵引电机的常见故障与处理————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：目录前言…………………………………………………………一牵引电机的主要特点……………………………………二牵引电机的结构……………………………………1定子…………………………2转子…………………………3电刷装置…………………………4电枢轴承…………………………三牵引电机的传动和悬挂方式………………………1个别传动2组合传动四牵引电机的工作原理………………………五牵引电动机的维护保养………………………六牵引电机的故障分析与处理………………………………参考文献……………………………………………………后语………………………………………………………摘要：本设计简要主要介绍了牵引电机的工作原理、基本结构、主要特点及维护保养，对ZD114型牵引电机在运用中的常见故障进行了分析，并提出了相应处理方法。

关键词：牵引电机故障检修措施前言牵引电机是驱动机车车辆动轮轴的主电机，是电传动机车、车辆的主要部件之一。

是在机车或动车上用于驱动一根或几根动轮轴的电动机。

牵引电动机有多种类型，如直流牵引电动机、交流异步牵引电动机和交流同步牵引电动机等。

直流牵引电动机，尤其是直流串励电动机有较好调速性能和工作特性，适应机车牵引特性的需要，因此获得广泛应用。

ZD114型牵引电机是SS6B型电力机车的重要部件之一，由于牵引电机在运用中受振动、摩擦、高温和自然老化等原因使机车电机性能总处于自然磨损状态，超过一定限度就会发生故障，影响机车的正常运用，所以，要采取一系列的计划预防修理措施，在电机各零部件损坏以前得到修理，从而减少和防止机车出现先期损坏的可能性，达到保证行车安全和延长机车使用寿命的目的。

一牵引电机的工作特点1 使用环境恶劣由于牵引电机安装在车体下面，直接受到雨、雪、潮气的影响，机车运行中掀起的尘土也容易侵入电机内部。

交流传动机车异步牵引电机结构
交流传动机车是现代铁路运输系统中常见的一种机车类型，其采用异步牵引电机作为动力装置。

异步牵引电机是一种高效、可靠的电动机，其结构和工作原理对机车的性能和运行效率有着重要影响。

异步牵引电机的结构包括定子和转子两部分。

定子由铁芯和绕组组成，绕组中通有三相交流电源，通过控制电源的频率和相位可以实现对电机的调速和控制。

转子由铁芯和导体环组成，当定子通电时，通过电磁感应产生转矩，驱动机车运行。

在交流传动机车中，异步牵引电机的结构设计和工作原理需要考虑以下几个方面：
首先是电机的绝缘和散热设计。

由于机车在运行过程中会受到各种环境因素的影响，电机需要具有良好的绝缘性能和散热性能，以确保其安全可靠地运行。

其次是电机的控制系统设计。

异步牵引电机需要通过控制系统实现对其转速和输出扭矩的精确控制，以适应不同的牵引需求和运
行条件。

此外，还需要考虑电机的机械结构设计。

电机的机械结构需要具有足够的强度和刚度，以承受机车在运行过程中产生的各种载荷和振动。

最后是电机的维护和保养。

为了确保电机长期稳定运行，需要对其进行定期的维护和保养，包括清洁、润滑、绝缘测试等工作。

综上所述，交流传动机车异步牵引电机结构的设计和工作原理对机车的性能和运行效率有着重要影响。

通过合理的结构设计和精确的控制系统，可以实现机车的高效、可靠运行，为铁路运输系统的发展和提升提供有力支持。

异步牵引电动机工作原理1.牵引电机的主要运行原理定子通上三相交流电后，在气隙中产生旋转的磁场，该磁场切割转子导条后在转子导条中产生感应电流，带电的转子导条处于气隙旋转磁场中就要产生电动力，使转子朝定子旋转磁场的同一方向旋转。

由于转子导条中的电流是因转子导条切割由定子绕组产生的气隙磁场才感应产生的，所以转子的转速只能低于气隙旋转磁场的转速，永远不可能与其同步，否则转子导条与气隙磁场同步旋转，转子导条不再切割磁场产生感应电流和产生电动力了，转子也不可能旋转了，所以称按这种原理运行的电机为异步电动机。

2.牵引电机的调速原理现在机车用异步牵引电机调速普遍采用变频变压调速技术。

异步电机转速、电动势和电磁转矩公式如下：转差率s=（n1-n）/n转速n=60f/p（1-s）电动势E1=4K1 f N s K dp1φ电磁转矩T em=CφI r COSϕn1：同步转速（旋转磁场）n：转子转速；f：定子频率；s：转差率；p：电机极对数；E1：电动势；K1：波形系数；N s：每相串联匝数；K dp1：绕组系数；φ：磁通；T em：电磁转矩；C：常数；I r：转子电流；COSϕ：功率因数。

改变定子频率即可改变电机转速，随着定子频率的增加，电机转速相应增加，如果电压不增加，将导致电机磁场减弱，电机转矩将降低，电机磁场降到很低时，电机不能输出足够的转矩，不能满足负载要求；另一方面，低频起动时，如果电压很高，将导致电机过分饱和。

因此异步电机变频时，电压也应在一定范围内保持一定比例的变化，这种调速方式称之为变频变压调速。

异步牵引电机变频调速主要采用了恒转矩变频调速（恒磁通变频调速的一个区段，磁通和电流不变）、恒磁通变频调速、恒功率变频调速等调速方式。

3. 异步电机牵引与再生制动原理：在1>s>0的范围内，电磁转矩与转子转向相同，它拖动转子旋转，电机从逆变器吸收电能转换为机械能，克服机车阻力驱动机车运行，处于电动机运行状态。

附件1
TB/T 3315—2013《交流传动机车异步牵引电动机》
第1号修改单
修改内容
一、第2章
增加TB/T 3017.2—2016 机车车辆轴承台架试验方法第2部分：牵引电机滚动轴承二、5.4.6条
原条款：
5.4.6 电动机轴承应完成总模拟走行里程至少为60×104km的台架耐久试验。

修改为：
5.4.6最高运行速度大于100km/h的机车，电动机轴承应完成总模拟走行里程至少为6 ×105km的台架耐久试验；最高运行速度不大于100km/h的机车，电动机轴承应完成总模拟走行里程至少为4×105km的台架耐久试验。

三、删除5.6.2条、6.25条。

四、表4
表4 电动机的检验项目
表4 电动机的检验项目。