牽引電動(dòng)機(jī)工作條件

牽引電動(dòng)機(jī)的工作原理和普通電動(dòng)機(jī)是一致的，其基本結(jié)構(gòu)和普通電動(dòng)機(jī)也是相似的。但是，牽引電動(dòng)機(jī)的工作條件與普通電動(dòng)機(jī)相比則有很大區(qū)別，因此牽引電機(jī)在設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、材料、絕緣、工藝等方面都要作慎重考慮。

牽引電動(dòng)機(jī)工作條件的主要特點(diǎn)是：

(1)由于機(jī)車既要求有大的牽引力，又要求能高速運(yùn)行，因此加到電動(dòng)機(jī)上的電壓與電流變動(dòng)幅度較大，故要求電動(dòng)機(jī)能適應(yīng)較大的調(diào)壓比，并有一定深度的磁場(chǎng)削弱能力。

(2)牽引電動(dòng)機(jī)在露天工作，環(huán)境惡劣，經(jīng)常受到風(fēng)沙、雨雪的侵襲，運(yùn)用地區(qū)海拔高度、環(huán)境溫度的差別很大，空氣中的濕度、鹽分(海濱區(qū)熱季)和含塵量也不相同，這些都能使電動(dòng)機(jī)絕緣變差。因此，牽引電動(dòng)機(jī)的絕緣材料和絕緣結(jié)構(gòu)應(yīng)具有較好的防塵、防潮能力。

(3)由于牽引電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中經(jīng)常啟動(dòng)、制動(dòng)、過(guò)載和磁場(chǎng)削弱，且機(jī)車運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)受到?jīng)_擊和振動(dòng)都比普通電動(dòng)機(jī)嚴(yán)重，因此，無(wú)論是電磁原因或是機(jī)械原因都會(huì)造成牽引電動(dòng)機(jī)換向困難，換向器上經(jīng)常產(chǎn)生火花甚至?xí)纬森h(huán)火。尤其要指出的是，在脈動(dòng)電壓下工作的牽引電動(dòng)機(jī)，其換向和發(fā)熱更為困難，因此對(duì)脈流牽引電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)選擇還要考慮這方面的特殊問(wèn)題。運(yùn)行中的沖擊和振動(dòng)除造成換向惡化外，還易使電動(dòng)機(jī)的零部件損壞，因此要求牽引電動(dòng)機(jī)的零部件必須具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。

(4)牽引電動(dòng)機(jī)安裝空間尺寸受到限制。由于牽引電動(dòng)機(jī)是懸掛在機(jī)車轉(zhuǎn)向架上，電機(jī)結(jié)構(gòu)必須考慮傳動(dòng)和懸掛兩方面的問(wèn)題，它的徑向尺寸受輪對(duì)直徑的限制，軸向尺寸受軌距的限制，還受到輪對(duì)中心線與機(jī)車走行部分其他構(gòu)件之間距離的限制，因此，要求牽引電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，通常都采用高等級(jí)絕緣材料和性能良好的導(dǎo)磁材料。

(1)應(yīng)有足夠大的啟動(dòng)牽引力和較強(qiáng)的過(guò)載能力。

(2)具有良好的調(diào)速性能。保證電動(dòng)車組在不同行駛條件下，有寬廣的速度調(diào)節(jié)范圍，并在速度變化范圍內(nèi)，充分發(fā)揮牽引電動(dòng)機(jī)的功率。在正反方向運(yùn)行時(shí)，其特性盡可能相同。

(3)直流牽引電機(jī)機(jī)換向可靠。在大電流、高電壓、高轉(zhuǎn)速及磁場(chǎng)削弱條件下運(yùn)行時(shí)，換向火花不應(yīng)超過(guò)規(guī)定的火花等級(jí)。

(4)各部件應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以保證電動(dòng)機(jī)在最惡劣的條件下可靠的工作。

(5)牽引電動(dòng)機(jī)的絕緣必須具有很高的電氣強(qiáng)度，并具有良好的防潮和耐熱性能，以保證電動(dòng)機(jī)有足夠的過(guò)載能力，并在其壽命期限內(nèi)可靠工作。

(6)牽引電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)充分適應(yīng)電動(dòng)列車運(yùn)行和檢修的需要。如電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)與懸掛應(yīng)使動(dòng)車與鋼軌間的動(dòng)力作用盡量減??；對(duì)灰塵、潮氣及雨雪的侵入有良好的防護(hù)；便于檢修和更換電刷等。

(7)必須盡可能地降低牽引電動(dòng)機(jī)單位功率的重量，使電磁材料和結(jié)構(gòu)材料得到充分利用。

牽引電動(dòng)機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。

定子又包括定子鐵芯、定子繞組和機(jī)座。定子鐵芯由硅鋼片疊成，用于放置定子繞組，構(gòu)成電動(dòng)機(jī)的磁路；定子繞組由銅線繞制而成，構(gòu)成電動(dòng)機(jī)的電路；機(jī)座一般由鑄鐵或鑄鋼制成，是電動(dòng)機(jī)的支架。

轉(zhuǎn)子又包括鐵芯和轉(zhuǎn)軸。轉(zhuǎn)子鐵芯和定子鐵芯相似，也由硅鋼片疊成，作為電動(dòng)機(jī)的中磁路的一部分。鐵芯上開(kāi)有槽，用于放置或澆注繞組，它安裝在轉(zhuǎn)軸上。工作時(shí)隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。繞組分為籠型和繞線型兩種。籠型轉(zhuǎn)子繞組由鑄鋁導(dǎo)條或銅條組成，端部用短路環(huán)短接。繞線型轉(zhuǎn)子繞組和定子繞組相似。轉(zhuǎn)軸由中碳鋼制成，兩端由軸承支撐，用來(lái)輸出轉(zhuǎn)矩。

為了保證牽引電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在定子和轉(zhuǎn)子之間存在氣隙，氣隙的大小對(duì)電動(dòng)機(jī)的性能影響極大。氣隙大，則磁阻大，由電源提供的勵(lì)磁電流大，使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的功率因數(shù)低；但氣隙過(guò)小，將使裝配困難，容易造成運(yùn)行中定子和轉(zhuǎn)子鐵芯相碰。

牽引電動(dòng)機(jī)是驅(qū)動(dòng)車輛動(dòng)輪軸的主電動(dòng)機(jī)，用于車輛的加速及制動(dòng)。

牽引電動(dòng)機(jī)的定子繞組接通三相交流電，在定子空間將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子繞組在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和感應(yīng)電流，從而使轉(zhuǎn)子受到電磁力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)。

牽引電動(dòng)機(jī)有許多類型，諸如直流牽引電動(dòng)機(jī)，脈流牽引電動(dòng)機(jī)，單相整流子牽引電動(dòng)機(jī)，交流旋轉(zhuǎn)感應(yīng)(異步)牽引電動(dòng)機(jī)，交流同步牽引電動(dòng)機(jī)和直線牽引電動(dòng)機(jī)。

牽引電動(dòng)機(jī)是電力機(jī)車的重要部件之一，它安裝在車體下面的轉(zhuǎn)向架上。通過(guò)牽引電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸端的齒輪與輪對(duì)軸上的齒輪相嚙合，當(dāng)電力機(jī)車在牽引狀態(tài)時(shí)，牽引電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，使輪對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而驅(qū)動(dòng)機(jī)車運(yùn)行。

1997年，經(jīng)全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)審定發(fā)布。

《鐵道科學(xué)技術(shù)名詞》第一版。2100433B