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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。
第五章牵引电动机第一节牵引电动机的特点和技术参数牵引电动机是电力机车的重要部件之一，它安装在转向架上，通过传动装置与轮对相连。
机车在牵引状态运行时，牵引电动机将电能转换成机械能，通过轮对与钢轨产生牵引力，并通过轮对驱动机车运行。
当机车在电制动状态下运行时，牵引电动机转换成发电机将机械能转成电能，通过轮对与钢轨产生制动力。
牵引电动机的工作条件十分恶劣，主要表现在以下几方面。
①工作环境恶劣牵引电动机悬挂在转向架上，经受着灰尘、雨雪的侵蚀和不断变化的环境温度并承受着来自轮轨间的冲击和振动。
②负载变化频繁牵引电动机要按机车运行的需要，不断改变工况：机车起动、爬坡时，电机在大电流下工作；机车高速牵引运行时，磁场削弱过深；机车下坡或阻力减小时，电机转速会超过额定值。
所有这些都会使电机换向恶化。
牵引电动机又在脉动电流下工作，韶山7E型电力机车的脉动系数为0.28~0.33。
与直流牵引电动机相比，脉流牵引电动机发热更严重，换向更困难。
③空间限制牵引电动机位于两轮对之间，其轴向、径向尺寸都受限制。
又需要单位体积的输出功率大，所以要求电机结构紧凑和采用高性能绝缘材料及导磁材料。
④动力作用大牵引电动机承受着来自机车轮轨动力作用产生的冲击、振动。
韶山7E型电力机车所用的牵引电动机为带有补偿绕组的六极他复励ZD120A型脉流牵引电动机，电机外形见图5—1。
图5—1 ZD120A型脉流牵引电动机外形ZD120A型脉流牵引电动机在额定电压下的转速、转矩和效率特性曲线如图5—2所示。
图5—2 ZD120A型脉流牵引电动机特性曲线一工作条件ZD120A型脉流牵引电动机在下列条件下可正常工作1 海拔不超过1200m2 最高环境空气温度400C（遮荫处）3 最低环境空气温度－400C4 空气相对湿度：最湿月月平均相对湿度最大90％(该月月平均最低温度250C)5 机车受雨、雪、风、沙的侵袭时，电机冷却空气需经滤清6 机车正常运行时产生的冲击和振动二主要技术参数额定功率 (小时制) 850kW(持续制) 800kW额定电压 (持续制) 910V最高电压1030V额定电流 (持续制) 940A最大工作电流1320A最小恒功电流830A额定转速 (持续制) 995r/min最高恒功转速1665r/min最高转速1840r/min供电方式三段桥相控整流脉流供电励磁方式他复励、无级削弱串励绕组固定分路系数0.87最大励磁率βmax=0.953最小励磁率βmin=0.478 绝缘等级 H/H通风方式强迫外通风通风量 125m3/min保护方式防护式悬挂方式架承式全悬挂传动方式单边直齿，轮对空心轴六连杆传动齿轮传动比 75/32=2.34375三主要结构参数电枢直径φ650mm电枢铁心长 270mm电枢实槽数 93电枢槽形尺寸 8.8mm×40.6mm电枢每槽元件数 4电枢导体排列方式交叉立放电枢绕组形式单迭绕组电枢绕组支路数 6电枢绕组节距 1~16电枢绕组电阻(200C) 0.01032Ω均压线数 93均压线节距 1~125换相器直径φ500mm换向器片数 372换向器长 132mm换向器节距 1~2极数 6主极气隙 5.5mm串励绕组匝数 4他励绕组匝数 32串励绕组电组(200C) 0.0030296Ω他励绕组电阻(200C) 0.08254Ω换向极绕组匝数 6换向极第一气隙 10mm换向极第二气隙 5.5mm换向极绕组电阻(200C) 0.002431Ω补偿绕组匝数 7补偿绕组电阻 (200C) 0.008378Ω每刷握电刷数 3质量转子 1150kg定子 1770kg总质量 3400kg四部分配件参数电刷型号 D374B或DE—7电刷尺寸 2(10mm×40mm×55mm)轴承型号传动端 SKF NU332ECM/V A301换向器端 SKF NH322ECM/V A301 原始游隙大端径向 0.165~0.215小端径向 0.125~0.165小端轴向 0.23~0.45润滑脂牌号：机车牵引电动机轴承脂L—XEGEB2五电机各部分允许温升当冷却风量为125m3/min时，冷却空气温度在10~400C电机各部分允许温升限制值列于下表5-1六螺栓紧固力矩列于下表5-2第二节电机结构ZD120A型牵引电动机结构如图5—3和图5—4所示主要由定子、转子、电刷装置等部分组成。
装订福建工业学校学期授课计划2012—2013学年第二学期课程：牵引电机教材：牵引电机编者：沈本荫适用班级：10电大车辆任课教师：刘伟班级学期总课时讲课讨论讲课PPT习题考试10电大车辆104 99 1 4教研组长：杨少妹教学科长：林曦年月日授课计划表序号周次授课章节及内容提要授课方式课时备注10电大车辆 11 1 绪论1、本课程的用途、学习方法、教学要求、和考核方式2、牵引电机的定义和类型3、电传动机车车辆的分类4、牵引动机主要问题及发展方向讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容2 2 直流牵引电动机的结构（一）1、直流牵引电动机的基本结构2、机座、主磁极和换向极结构和用途3、电枢铁芯、电枢绕组、换向器、电刷装置的结构和用途讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容3 2 直流牵引电动机的结构（二）1、牵引电动机的传动和悬挂2、牵引电动机的额定数据3、牵引电动机的动力作用讲课+讨论2作业P27—2,34 2 直流牵引电动机的换向（一）1、火花现象2、换向过程概念讲课+PPT2回顾本节内容，预习下节内容5 3 直流牵引电动机的换向（二）1、换向元件中的电势讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容6 3 直流牵引电动机的换向（三）1、经典的换向理论讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容7 3 直流牵引电动机的换向（四）1、换向强度准则讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容8 4 直流牵引电动机的换向（五）1、火花因数讲课+讨论2作业P66-1授课计划表序号周次授课章节及内容提要授课方式课时备注10电大车辆 19 4 直流牵引电动机的换向（六）1、换向基本解析方法讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容10 4 直流牵引电动机的换向（七）1、电抗电势的简化计算2、电抗电势分析计算方法讲课+讨论211 5 直流牵引电动机的换向（八）1、换向极磁路对换向的影响2、电刷对换向的影响讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容12 5 直流牵引电动机的换向（九）1、换向器滑动面薄膜的构成2、氧化膜的建立及各种因素的影响3、氧化膜形成-破坏-形成的动平衡讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容13 5 直流牵引电动机的换向（十）1、换向上的环火2、换向器片间电压过高的影响讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容14 6 直流牵引电动机的换向（十一）1、防止环火的措施2、限制换向器圆周上单位长度的电位差和最大片间电压3、采用合理形状的主极磁靴4、安装补偿绕组5、·防环火系统讲课+讨论2认真记笔记15 6 直流牵引电动机的换向（十二）1、换向器上电位特性的工程计算讲课+讨论2作业P66—7、816 6 直流牵引电动机的特性（一）1、速率特性2、转矩特性3、效率特性4、机车牵引特性讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容授课计划表序号周次授课章节及内容提要授课方式课时备注10电大车辆 117 7 直流牵引电动机的特性（二）1、牵引电动机的磁场削弱讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容18 7 直流牵引电动机的特性（三）1、牵引电动机功率利用系数及主要调节参数的选择讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容19 7 直流牵引电动机的特性（四）1、电流控制系统中的牵引电动机的动态特性2、有极调压系统中牵引电动机的动态特性讲课+讨论2作业P87—220 8 脉流牵引电动机（一）1、脉流电动机的电磁特点—电压脉动系数2、电流脉动系数3、磁通脉动系数讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容21 8 脉流牵引电动机（二）1、换向元件中的各交流电势2、交流电抗电势3、交流换向电势4、换向元件中的交流合成电势讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容22 8 脉流牵引电动机（三）1、脉流电动机换向的改善讲课+讨论223 9 脉流牵引电动机（四）1、脉流电动机的电位特性2、变压器的电势3、电枢反应交变磁通引起的片间电压4、电枢绕组元件中的电抗压降讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容24 9 脉流牵引电动机（五）1、脉流电动机的损耗和发热2、铜耗和铁耗讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容授课计划表序号周次授课章节及内容提要授课方式课时备注10电大车辆 125 9 脉流牵引电动机（六）1、变压器电势的计算2、交流换向电势的计算讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容26 10 脉流牵引电动机（七）1、他励脉流牵引电动机讲课+讨论2作业P122—127 10 异步牵引电动机（一）1、三相交流牵引电动机的概述2、变频调速的基本原理和线路讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容28 10 异步牵引电动机（二）1、变频调解时异步牵引电动机的等值电路及转矩公式讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容29 11 异步牵引电动机（三）1、变频运行的方式及特性2、恒压恒频率比运行3、恒磁通运行和恒电流运行讲课+讨论2作业P188—130 11 异步牵引电动机（四）1、异步电动机的结构2、定子、转子和轴承装置讲课+讨论2做笔记，下次课检查31 11 异步牵引电动机（五）1、异步电动机的设计特点2、基本尺寸和电磁负荷讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容32 12 异步牵引电动机（六）1、控制系统讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容序号周次授课章节及内容提要授课方式课时备注10电大车辆 133 12 晶闸管同步牵引电动机（一）1、晶闸管同步牵引电动机的构成2、旋转原理及电磁力矩的产生讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容34 12 晶闸管同步牵引电动机（二）1、传动系统及电路换流问题2、交-直-交工作方式3、交-交工作方式讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容35 13 晶闸管同步牵引电动机（三）1、电磁方式—电压电流波形2、电压方程式和向量图3、电枢反应及补偿绕组讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容36 13 晶闸管同步牵引电动机（四）1、工作特性-速度特性及转矩特性2、转矩脉动和气动特性3、控制方式及运行特性讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容37 13 晶闸管同步牵引电动机（五）1、主要设计参数—极数的选择2、换流电抗3、空气隙的选择4、功率因数及容量计算讲课+讨论2作业P214—238 14 永磁同步牵引电动机（一）1、概况2、应用3、结构特点讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容39 14 永磁同步牵引电动机（二）1、电磁关系及工作特性2、永磁材料的特性3、基本电磁关系4、工作特性讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容40 14 永磁同步牵引电动机（三）1、控制方式—矢量控制2、直接转矩控制讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容序号周次授课章节及内容提要授课方式课时备注10电大车辆 141 15 永磁同步牵引电动机（四）1、弱磁控制原理2、输入功率和电磁转矩讲课+讨论2作业P233—142 15 牵引电动机的发热和通风冷却（一）1、电机的温升及温升测量2、发热过程的分析讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容43 15 牵引电动机的发热和通风冷却（二）1、电机中的传热2、稳定温升的计算讲课+讨论2作回顾本节内容，预习下节内容344 16 牵引电动机的发热和通风冷却（三）1、牵引电动机的通风方式2、牵引电动机的通风结构讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容45 16 牵引电动机的发热和通风冷却（四）1、牵引电动机的通风计算讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容46 16 牵引电动机的绝缘及绝缘结构（一）1、电机绝缘材料的性能与要求2、牵引电动机的绝缘结构讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容47 17 牵引电动机的绝缘及绝缘结构（二）1、牵引电动机的绝缘工艺讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容48 17 牵引电动机的实验（一）1、牵引电动机的实验内容2、线路及特性试验讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容序号周次授课章节及内容提要授课方式课时备注10电大车辆 149 17 牵引电动机的实验（二）1、温升实验2、通风实验讲课+讨论2作业P294-150 18 牵引电动机的实验（三）1、脉流牵引电动机的实验2、交流异步牵引电动机的实验讲课+讨论2回顾本节内容，预习下节内容51 18 总复习（一）习题 252 18 总复习（二）习题 2。
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。
串励脉流牵引电动机的工作原理
嘿，朋友！你知道串励脉流牵引电动机是咋工作的不？这玩意儿可神奇啦！就像一个小大力士在拼命干活儿！
想象一下啊，电流就像是它的能量饮料，咕噜咕噜灌进去。
这个串励脉流牵引电动机啊，它的励磁绕组和电枢绕组是串联的哟！这意味着什么呢？就好比两个人手牵手一起使劲儿！当电流通过的时候，哇塞，那力量可就出来啦！比如说你见过那种拉着重重货物前进的火车吧？这电动机就像是火车头的动力源，使劲儿地拉着往前跑呢！
你说它累不累？那肯定累呀，可它就是不放弃呀！它不断地把电能转化为机械能，驱动着各种设备运转。
你想想看，要是没有它，我们好多东西都没法用啦，那多糟糕啊！
在工厂里，它驱动着各种大型机器，“嗡嗡嗡”地响个不停，就像在说：“我能行，我能行！”；在交通工具上，它让车子跑得飞快，好像在喊：“冲啊，冲啊！” 它真的太重要啦，难道不是吗？
你瞧，我们的生活中有这么多地方都需要它呀！它就像是一个默默奉献
的英雄，虽然我们可能平时不太注意它，但是一旦没有它，那可就麻烦大啦！所以呀，我们真得好好感谢这个串励脉流牵引电动机呢！它让我们的生活变得更加便捷和高效呀！怎么样，是不是对它刮目相看啦？是不是觉得它超级厉害呀！总之，串励脉流牵引电动机就是这么牛，就是这么不可或缺！。
