牽引電動機的傳動方式
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牽引電動機的傳動方式,牽引電動機是指產生機車或動車牽引動力的電動機。牽引電動機種類有很多,它們都有一個對應機車和動車的牽引力和速度關係。以下是關於牽引電動機的傳動方式。
牽引電動機的傳動方式1
電動機與機械之間的傳動方式爲:①、靠背輪式直接傳動;②、皮帶傳動;③、齒輪傳動;④、蝸桿傳動;⑤、鏈傳動;⑥、摩擦輪傳動 優點:簡易便捷
(1)應有足夠大的啓動牽引力和較強的過載能力。
(2)具有良好的調速性能。保證電動車組在不同行駛條件下,有寬廣的速度調節範圍,並在速度變化範圍內,充分發揮牽引電動機的功率。在正反方向運行時,其特性儘可能相同。
(3)直流牽引電機機換向可靠。在大電流、高電壓、高轉速及磁場削弱條件下運行時,換向火花不應超過規定的火花等級。
(4)各部件應具有足夠的機械強度,以保證電動機在最惡劣的條件下可靠的工作。
(5)牽引電動機的絕緣必須具有很高的電氣強度,並具有良好的防潮和耐熱性能,以保證電動機有足夠的過載能力,並在其壽命期限內可靠工作。
(6)牽引電動機的結構應充分適應電動列車運行和檢修的需要。如電動機的傳動與懸掛應使動車與鋼軌間的動力作用盡量減小;對灰塵、潮氣及雨雪的侵入有良好的防護;便於檢修和更換電刷等。
(7)必須儘可能地降低牽引電動機單位功率的重量,使電磁材料和結構材料得到充分利用。 [
牽引電動機的傳動方式2
牽引電機的基本原理
牽引電動機是指產生機車或動車牽引動力的電動機。牽引電動機種類繁多,但它們都有一個對應機車和動車的牽引力和速度關係的特性,即基本牽引特性,它們既可以代表機車或動車的性能,也可以通過車輛的動輪輪徑和傳動比的關係轉換成牽引電動機的轉矩和轉速的關係。
牽引電動機是驅動車輛動輪軸的主電動機,用於車輛的加速及制動。牽引電動機的定子繞組接通三相交流電,在定子空間將產生旋轉磁場。轉子繞組在旋轉磁場中將產生感應電動機和感應電流,從而使轉子受到電磁力的作用而轉動。
交流牽引電機的分類和各自特點
交流牽引電動機在額定頻率和額定電壓不變的條件下,其自然工作特性是指給定電動機的轉速n、電磁轉矩T、定子功率因數cosφ1與輸出功率P2之間的變化關係,而自然機械特性是指電動機和轉速與電磁轉矩之間的變化關係。常用的交流牽引電動機有以下幾類:
1.單相串勵換向器電動機
輸入電壓爲單相低頻交流,通常只採用串勵,其自然運行特性與直(脈)流串勵電動機基本相同。它極數較多,加上換向問題解決不夠完善,只有歐洲部分國家在低頻牽引電網下使用。
2.三相異步電動機
(1)轉速特性n=f(P2)。在穩定運行的轉速範圍內,當P2增大時,電磁功率Pem和轉子繞組銅損PCu2也隨着增大,且PCu2比Pem增大略快,即轉差率s=PCu2/Pem略有增加。因此,轉速特性爲略微下降的近似直線,這說明異步電動機的轉速特性呈硬特性。
(2)轉矩特性T=f(P2)。由T=CTΦI2=T0+P2/Ω可知,三相異步電動機與直(脈)流他勵電動機一樣,轉矩特性爲呈上升趨勢的近似直線。
(3)定子功率因數特性cosφ1=f(P2)。空載時定子電流主要是勵磁分量,因此空載時很低。隨着P2的增大,轉子電流的有功分量增長,對應的定子電流有功分量也增長,cosφ1很快上升。當P2增至額定負載以後,由於轉差率s明顯增大,使轉子漏抗sX02增大,相對定子電流的無功分量也會增加,cosφ1反而逐漸減小。因此,定子功率因數特性呈彎曲線。
(4)機械特性n=f(T)。在穩定運行範圍內,當T增大時,轉子電流的有功分量I2cosφ2增大,表明轉差率s略有增大,機械特性是略微下降的近似直線。因而異步電動機的機械特性呈硬特性。
3.三相同步電動機
(1)轉速特性n=f(P2)和機械特性n=f(T)。由於同步電動機爲交直流雙邊勵磁電動機,其轉速只取決於電樞電流頻率和電動機極對數,而與P2和T無關,轉速特性和機械特性爲水平的絕對硬特性。
(2)轉矩特性T=f(P2)。由“電機學”知識可知,電磁功率Pem隨着輸出功率P2的增加而增加,由於其轉子同步角速度Ωr不變,轉矩特性呈直線上升。
(3)定子功率因數特性cosφ1=f(P2)。由“電機學”知識可知,處於過勵狀態的同步電動機將從電源吸取電容性電流,以利改善cosφ1。空載時主要是直流勵磁,在較小勵磁時,功率因數cosφ1即可高於異步電動機。隨着P2的.增大,將在較大勵磁時才能使cosφ1較高。
圖11-3 常用牽引電動機工作特性
(a)三相異步電動機;(b)三相同步電動機
圖11-3 (a)、(b)分別示出了三相異步電動機和三相同步電動機的自然運行特性。可見,三相異步電動機比三相同步電動機的特性有更明顯的變化。
牽引電動機的傳動方式3
工作條件
牽引電動機的工作原理和普通電動機是一致的,其基本結構和普通電動機也是相似的。但是,牽引電動機的工作條件與普通電動機相比則有很大區別,因此牽引電機在設計、結構、材料、絕緣、工藝等方面都要作慎重考慮。
牽引電動機工作條件的主要特點是:
(1)由於機車既要求有大的牽引力,又要求能高速運行,因此加到電動機上的電壓與電流變動幅度較大,故要求電動機能適應較大的調壓比,並有一定深度的磁場削弱能力。
(2)牽引電動機在露天工作,環境惡劣,經常受到風沙、雨雪的侵襲,運用地區海拔高度、環境溫度的差別很大,空氣中的溼度、鹽分(海濱區熱季)和含塵量也不相同,這些都能使電動機絕緣變差。因此,牽引電動機的絕緣材料和絕緣結構應具有較好的防塵、防潮能力。
(3)由於牽引電動機在運行中經常啓動、制動、過載和磁場削弱,且機車運行時電動機受到衝擊和振動都比普通電動機嚴重,因此,無論是電磁原因或是機械原因都會造成牽引電動機換向困難,換向器上經常產生火花甚至會形成環火。尤其要指出的是,在脈動電壓下工作的牽引電動機,其換向和發熱更爲困難,因此對脈流牽引電動機的結構選擇還要考慮這方面的特殊問題。運行中的衝擊和振動除造成換向惡化外,還易使電動機的零部件損壞,因此要求牽引電動機的零部件必須具有較高的機械強度。
(4)牽引電動機安裝空間尺寸受到限制。由於牽引電動機是懸掛在機車轉向架上,電機結構必須考慮傳動和懸掛兩方面的問題,它的徑向尺寸受輪對直徑的限制,軸向尺寸受軌距的限制,還受到輪對中心線與機車走行部分其他構件之間距離的限制,因此,要求牽引電動機結構緊湊,通常都採用高等級絕緣材料和性能良好的導磁材料。
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