什么叫牵引电机
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什么叫牵引电机,牵引电动机是机车进行机械能和电能相互转换的重要部件,目前应用的主要包括直流电动机、永磁同步电机、鼠笼式感应电机,种类繁多。以下分享什么叫牵引电机?
什么叫牵引电机1
请问什么是牵引电机
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。
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,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 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,获得广泛应用。
牵引电动机的工作原理与一般直流电动机相同,但有特殊的工作条件:空间尺寸受到轨距和动轮直径的限制;在机车运行通过轨缝和道岔
时要承受相当大的冲击振动;大、小齿轮啮合不良时电枢上会产生强烈的扭转振动;在恶劣环境中运用,雨、雪、灰沙容易侵入等。因此牵引电
动机在设计和结构上也有许多要求,如要充分利用机体内部空间使结构紧凑,要采用较高级的绝缘材料和导磁材料,零部件需有较高的机械强
度和刚度,整台电机需有良好的通风散热条件和防尘防潮能力,要采取特殊的措施以应付比较困难的“换向”条件以减少炭刷下的`火花等。
牵引电动机有两种悬挂方式。一种是牵引电动机和动轮轴连接的悬挂方式,称为抱轴式悬挂或半悬挂。采用这种悬挂方式时,动轮通过轨
缝和道岔所产生的冲击振动会直接传给牵引电动机。抱轴式悬挂适用于结构速度低于120公里/小时的机车车辆。另一种是架承式悬挂(或称全悬
挂)。采用这种悬挂方式时牵引电动机固定悬挂在转向架构架上,在牵引电动机轴端和小、大齿轮之间加入各种弹性连接元件,以减小冲击振动
的影响。架承式悬挂适用于结构速度高于120公里/小时的机车车辆。
在用牵引变压器降压经硅整流器或大功率晶闸管整流后供电给直流串励牵引电动机时,加在牵引电动机上的电压为脉动电压,因此这种牵
引电动机称为脉流牵引电动机。大功率脉流牵引电动机的“换向”条件更加困难。此外,电动机内部还有一些附加损耗,从而引起电动机温升
,因此,脉流牵引电动机在设计和结构上还要采取一定的特殊措施,以解决“换向”和温升两个突出的问题。
牵引发电机 专用于电力传动内燃机车,以供给牵引电动机电力的发电机,又称主发电机。牵引发电机有直流和交流两种。直流牵引发电
机直接向直流牵引电动机供电。交流牵引发电机发出的三相交流电经硅整流器整流后再向直流牵引电动机供电。交流整流电路是三相的,整流
电压虽然有脉动,但脉动量比较小,因此牵引电动机还被认为是一般的直流电动机。
辅助电机 电力机车上的辅助电机可用直流电动机,也可用三相交流异步电动机。用直流电动机作为辅助电机时,须由专用的硅整流器供
电。用三相交流异步辅助电动机时,须由静止变相、变频装置或专用的旋转电机供给三相电源。这种专用的旋转电机称为劈相机,可以把单相
交流电变为三相交流电。
发展趋向 为了解决直流和脉流牵引电动机的“转向”问题,有些国家已在使用晶闸管无换向器式牵引电动机和三相交流异步变频牵引电
动机,并在试验以直线异步电动机为动力的磁悬浮高速车辆。晶闸管无换向器式牵引电动机是由一台同步电动机和一组晶闸管逆变器组成,用
晶闸管和转子位置检测器来代替直流牵引电动机的换向器和炭刷结构。这种电动机具有直流电机的优点而没有困难的“换向”问题。但晶闸管
及其控制系统相当复杂,所以电子元件直接影响电动机的运行可靠性。三相交流异步变频牵引电动机结构简单,工作可靠,成本低廉,是比较
理想的牵引电动机。但由于需用变频调速,它的发展和应用一度受到限制。60年代,大功率晶闸管变频装置的发展使异步电动机能够实现变频
调速。现在各国已有较多机车和动车采用三相交流异步变频牵引电动机。联邦德国和日本在试验的磁悬浮高速车辆上采用直线异步电动机。它的初级绕组敷设在地面导轨上,由地面的变频电源供电以产生行波磁场,调节供电电源频率就可改变磁悬浮高速车辆的速度。次级绕组就是反应板,装在车辆的构架上。
初级行波磁场和次级感应电流的相互作用,不仅产生使车辆前进的推力,而且还产生磁拉力以悬浮车辆,并在制动工况时起着动力制动的作用。
什么叫牵引电机2
牵引电机的基本原理
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。
牵引电动机是驱动车辆动轮轴的主电动机,用于车辆的加速及制动。牵引电动机的定子绕组接通三相交流电,在定子空间将产生旋转磁场。转子绕组在旋转磁场中将产生感应电动机和感应电流,从而使转子受到电磁力的作用而转动。
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。
图11-3 常用牵引电动机工作特性
(a)三相异步电动机;(b)三相同步电动机
图11-3 (a)、(b)分别示出了三相异步电动机和三相同步电动机的自然运行特性。可见,三相异步电动机比三相同步电动机的特性有更明显的变化。
什么叫牵引电机3
为什么矿用电机车必须使用牵引电机?
电机是矿用电机车的动力源,是非常重要的一个电机车配件。电机的性能决定了井下电机车的牵引性能,所以一个好的电机对蓄电池电机车很重要。因此分析师电机车常用牵引电机,但牵引电机的价格相对于汽车电机要贵很多。
有的厂家为了降低自身成本,同时也可以降低价格吸引客户,而选择使用汽车电机。既然有厂家选择使用汽车电机,那12吨蓄电池电机车是必须使用牵引电机吗?使用汽车电机有什么缺陷吗?
既然有厂家选择使用汽车电机,那显然想使用的话,是“能”使用的。但是10吨架线式电机车使用汽车电机的问题很多,最主要的前面已经说了:
电机的性能决定了工矿电机车的牵引性能。使用汽车电机,防爆电机车的成本是能有所降低,但同时其性能也会大幅度下降。变频电机车的工作是在矿场内运输矿物、废料、人员及设备等等,对矿用电机车的牵引性能要求很高。
也就是说对电机输出的牵引力和力矩要求很高,但是汽车电机输出牵引力与力矩相比于牵引电机差了不少。电机性能跟不上要求的结果就是使用寿命短。很可能原本应该合理的工作量变为了超负荷工作,然后电机因此频繁需要维修。
不过大多数厂家选择的是牵引电机,如果购买矿用电机车时觉得不放心,可以多问一下厂家使用的是什么电机、是哪个厂的电机,尤其是矿用电机车价格偏低时。
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