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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。
第五章脉流牵引电动机的结构脉流牵引电动机的结构与普通直流电机基本相同，但为了适应牵引电动机运行性能、通风冷却方式、传动方式、安装方式及使用环境等条件，脉流牵引电动机某些零部件的结构与普通直流电机有一定差别。
本章在介绍牵引电动机定额的基础上，结合牵引电动机实际结构，介绍牵引电动机制造中常用的电工材料，讨论脉流牵引电动机主要零部件的功用和结构型式，最后扼要说明典型脉流牵引电动机的结构特点。
第一节牵引电动机的定额和额定数据电机是实现机、电能量转换的机械，因此要有各种电量和机械量来表征其运行性能，电机的定额就是由电机制造厂按照国家技术标准要求，对电机全部电量和机械量的数值以及运行方式所做的规定，表示了电机的运行特点和工作能力。
规定定额的目的是为了能在试验台上验证电机的性能，作为评价电机的依据，对不同电机进行比较；还是应用部门正确使用电机的依据。
一、牵引电动机的定额机车用直流电机的定额按照铁道部标准“机车用直流电机基本技术条件”（TB1449一2000）规定，分为连续定额、小时定额、断续定额及等效定额4类，全部按定额运行称为“额定运行”。
1．连续定额连续定额是相应于电机在试验台上，按温升试验所规定的条件连续运行，且温升不超过规定限值时，所能承受负载的定额，见表4—2。
2．小时定额小时定额是相应于电机在试验台上，按温升试验所规定的条件，从实际冷态开始运行一小时，而温升不超过规定限值时所能承受负载的定额．3．断续定额断续定额是相应于一系列完全相同的周期，每一周期包括一个或几个在规定负载值下的工作时间，根据情况，不论是否被一个停止时间所隔开，在长期运行以后，电机的温升不超过规定的限值。
4．等效定额等效定额是断续定额的替代办法。
它具有恒定电压、电流和转速值的连续或短时定额的作用，就温升而言，它与电机在实际使用中承受一系列断续的工作周期是等效的。
根据机车运行特点，牵引电动机负载的性质基本L是连续的和短时重复的。
因此，牵引电动机规定了两个定额，即连续定额和小时定额。
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。
ss9型电力机车脉流牵引电动机的工作原理
9型电力机车采用了三相交流脉流牵引电动机,它属于无刷电动机的一种。
三相脉流牵引电动机由电枢和电机夫组成。
电枢由三组绕组组成,每个绕组由很多细线组成,绕组内有向磁导体。
电机夫采用永磁铁作为定子,磁极由许多铁质磁体组成偶极磁场。
在运转时,牵引变流器将直流电源输入经过整流后变成脉流的三相电流,将三相脉流电流分别输入电枢三组绕组。
由于电枢内有磁导体,会产生磁场。
与电机定子内的永磁铁产生的磁场相互作用,电枢产生转力。
通过改变三相脉流电流的相序,可以实现电枢的顺时钟或逆时针转动,从而实现电机的运转。
通过控制脉流电流的频率和幅度,可以调节电机的转速和转矩,实现机车的起动、加速、推拖作业。
9型电力机车采用脉流牵引电动机,相对直流电动机具有控制灵活性好等优点。
