牵引电动机的工作特点
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牵引电动机的工作特点,牵引电动机是指产生机车或动车牵引动力的电动机,牵引电机包括牵引电动机、牵引发电机、辅助电机等。牵引电动机有多种类型,下面是牵引电动机的工作特点内容。
牵引电动机的工作特点1
牵引电动机的特点
(1)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。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
牵引电动机
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。
牵引电动机的工作特点2
随着交流变频调速技术的日益成熟,可以对交流牵引电机进行平稳可靠的无级调速,调速范围可达1:1000,比直流调速范围更大,尤其是没有了直流电机换向器的存在,因而克服了直流电机的许多弊端,交流牵引电机与直流电机相比
结构简单可靠、体积小、重量轻,更适合车辆对电机的安装空间和重量等方面的要求,更重要的是交流牵引电机因具有功率大、过载能力强、噪声小、调速范围宽(0~5000r/min左右)
再生制动力巨大、可防止车轮打滑、可靠性高、维护方便、平稳舒适、节电20~30%等优点,成为现代城市轨道交通牵引机车驱动电机的首选产品:
1、城市轨道交通用交流牵引电机。
2、轻电车轨用交流牵引电机 。
3、地铁用交流牵引电机。
牵引电动机组成
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。
牵引电动机的工作特点3
交流牵引电机的分类和各自特点
交流牵引电动机在额定频率和额定电压不变的条件下,其自然工作特性是指给定电动机的转速n、电磁转矩T、定子功率因数cosφ1与输出功率P2之间的变化关系,而自然机械特性是指电动机和转速与电磁转矩之间的变化关系。常用的交流牵引电动机有以下几类:
1、单相串励换向器电动机
输入电压为单相低频交流,通常只采用串励,其自然运行特性与直(脉)流串励电动机基本相同。它极数较多,加上换向问题解决不够完善,只有欧洲部分国家在低频牵引电网下使用。
2、三相异步电动机
(1)转速特性n=f(P2)。在稳定运行的转速范围内,当P2增大时,电磁功率Pem和转子绕组铜损PCu2也随着增大,且PCu2比Pem增大略快,即转差率s=PCu2/Pem略有增加。因此,转速特性为略微下降的近似直线,这说明异步电动机的转速特性呈硬特性。
(2)转矩特性T=f(P2)。由T=CTΦI2=T0+P2/Ω可知,三相异步电动机与直(脉)流他励电动机一样,转矩特性为呈上升趋势的近似直线。
(3)定子功率因数特性cosφ1=f(P2)。空载时定子电流主要是励磁分量,因此空载时很低。随着P2的增大,转子电流的有功分量增长,对应的定子电流有功分量也增长,cosφ1很快上升。
当P2增至额定负载以后,由于转差率s明显增大,使转子漏抗sX02增大,相对定子电流的无功分量也会增加,cosφ1反而逐渐减小。因此,定子功率因数特性呈弯曲线。
(4)机械特性n=f(T)。在稳定运行范围内,当T增大时,转子电流的有功分量I2cosφ2增大,表明转差率s略有增大,机械特性是略微下降的近似直线。因而异步电动机的机械特性呈硬特性。
3、三相同步电动机
(1)转速特性n=f(P2)和机械特性n=f(T)。由于同步电动机为交直流双边励磁电动机,其转速只取决于电枢电流频率和电动机极对数,而与P2和T无关,转速特性和机械特性为水平的绝对硬特性。
(2)转矩特性T=f(P2)。由“电机学”知识可知,电磁功率Pem随着输出功率P2的增加而增加,由于其转子同步角速度Ωr不变,转矩特性呈直线上升。
(3)定子功率因数特性cosφ1=f(P2)。由“电机学”知识可知,处于过励状态的同步电动机将从电源吸取电容性电流,以利改善cosφ1。空载时主要是直流励磁,在较小励磁时,功率因数cosφ1即可高于异步电动机。随着P2的增大,将在较大励磁时才能使cosφ1较高。
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