HXD3B型交流传动电力机车牵引电机

牵引电机

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。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。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

交流传动与直流传动的比较

《电力牵引交流传动及其控制系统》报告——交流传动与直流传动优劣的比较

1.电力传动的发展从十九世纪七十年代开始,人们就一直努力探索机车牵引动力系统的电传动技术。1879年的世界第一台电力机车和1881年的第一台城市电车都在尝试直流供电牵引方式。1891年西门子试验了三相交流直接供电、绕线式转子异步电动机牵引的机车, 1917年德国又试制了采用“劈相机”将单相交流供电进行旋转、变换为三相交流电的试验车。这些技术探索终因系统庞大、能量转换效率低、电能转换为机械能的转换能量小等因素,未能成为牵引动力的适用模式。 1955年,水银整流器机车问世,标志着牵引动力电传动技术实用化的开始。1957年,硅可控整流器( 即普通晶闸管) 的发明, 标志着电力牵引跨入了电力电子时代。大功率硅整流技术的出现，使电传动内燃机车和电力机车的传动型式从直-直传动(直流发电机或直流供电-直流电动机)，很自然地被更优越的交-直传动(交流发电机或交流供电-硅整流-直流电动机)所取代。1965年,晶闸管整流器机车问世, 使牵引动力电传动系统发生了根本性的技术变革, 全球兴起了单相工频交流电网电气化的高潮。随着大功率的晶闸管特别是大功率可关断晶闸管(GTO)的出现和微机控制技术等的发展，20世纪70年代以后出现了交-直-交传动(交流发电机或交流供电-硅整流-逆变器-交流电动机)，即所谓的交流传动，又很自然地取代了交-直传动。与直流传动机车相比，交流传动机车具有启动牵引力大、恒功率范围宽、粘着系数高、电机维护简单、功率因数高、等效干扰电流小等诸多优点，是目前我国铁路发展的必然趋势。

2．交流传动与直流传动的比较 2.1 机车工作原理的比较 2.1.1 直流传动电力机车工作原理直流传动电力机车包括直直型电力机车和交直型整流器电力机车。直直型电力机车是由直流电源供电，直流串励牵引电机驱动，通过串并联切换加凸轮变阻或晶闸管斩波器调阻（调压)方式进行调速和控制的机车。一般工矿用4轴电力机车串并联切换加凸轮变阻的电传动装置工作过程为:机车由受电弓从接触网取得直流电，经断路器QF，启动电阻R，向4台直流牵引电动机M1-M4供电，牵引电流经钢轨流回变电所。随着4台牵引电动机接通电源即行旋转，电能转变为机械能，分别通过各自的齿轮传动装置，驱动机车动轮实现牵引运行。交直型整流器电力机车的能量传递是将接触网供给的单相工频交流电，经机车内部的牵引变压器降压，再经整流装置将交流转换为直流，然后向直流（脉流）牵引电动机供电，从而产生牵引力牵引列车运行。如图所示。

电力机车事故概况案例

2012年“”列车停于无电区一般D15事故概况事故概况： 2012年10月14日，我段XX运用车间XXX机班HXD3-8123机车，值乘DH41087次列车，兖北四场开车经一场走白兖联络线方向，由于司机精力旁顾，在兖北一场出站前错过支线号输入时机后，未及时采取补救措施盲目运行，导致出站后装置默认外包线自动闭塞数据，机车信号双黄转白限速递减装置常用动作，机车停于分相无电区，被迫请求救援，构成铁路交通一般D15事故。事故原因： 1、非正常情况下司机操纵不科学、不合理，在未判明列车前方进路时盲目加速。下行兖北一场出站后有三个进路方向，司机在无法车机联控确认列车运行方向时，没有适时降低列车速度，而是盲目提手柄加载运行，未给采取补救措施留出操作时间，为事故的发生埋下隐患。 2.关键地点、重点作业环节主次不分，精力不集中，错过输入时机。在距出站信号机约70米处，司机已确认进路表示器显示方向，但却将精力旁顾，在仅有的十几秒操作时间内没有完成输入步骤，耽误了操作时机。 3.发生错漏输后没有正确处理，分相前未采取补救措施。司机发现错误后没有执行“乘务员在出现错漏输时，必须在发现后

及时进行监控装置参数修正”要求，未及时采取停车措施对LKJ 降级重新输入站号操作；而是错误考虑前方有电分相，想提高速度先闯过电分相，期间盲目多次进行无效的支线号输入操作，导致在机车信号停车模式下继续运行，装置触发常用动作列车停在无电区，从而导致错误加大，问题升级，是造成本次事故的重要原因。 2013年“”事故因素概况基本概况： 2013年2月24日，我段XX运用车间XXX机班，使用HXD2C-0127机车，DH38215次，由于机班对弓网异常信息不敏感，没有及时向车站反馈信息；对弓网故障后的应急处置能力差，应急处置措施不正确，造成接触网故障持续存在，导致接触网故障信息不能及时反馈，为后续列车运行带来了较大隐患，构成段定事故因素。原因分析 1、对弓网异常信息不敏感。接到车站注意观察接触网运行的通知后，未降低运行速度，以75km/h的速度常速运行通过观察地点，对接触网状态确认不彻底，接触网吊悬故障未发现。 2、对弓网故障后的应急处置能力差，应急处置措施不正确。在机车出现只有感应网压、自动降弓动作后未果断采取停车措施。 3、对自动降弓故障不能做出正确判断。对接触网故障导致的机车受

交流传动机车系统分析

毕业设计任务书一、课题名称：电力机车交流传动系统分析二、指导老师：三、设计内容与要求： 1、课题概述: 早期电力机车常采用直流电机来实现牵引系统，随着电力电子技术的进步，VVVF逆变器控制的异步电机牵引系统得到了广泛的应用，替代了直流电机牵引系统。采用交流传动技术的电力机车具有性能好、可靠性高、驱动功率大、维护工作量小等直流传动无法比拟的优越性。因此，电力牵引交流传动已经取代了直流电机牵引系统，成为轨道交通实现高速和重载的唯一选择和发展方向。本课题主要分析电力机车交流传动系统的组成结构和常见的主电路拓扑结构，交流传动系统各主要部件的功能和原理，以及各种交流传动控制技术的对比分析。 2、设计内容与要求： 1)设计内容 a)电力机车交流传动系统的发展现状分析 b)电力机车交流传动系统组成和各种主电路拓扑结构分析 c)电力机车交流传动系统各主要部件功能和原理分析 d)各种交流传动控制技术的对比和分析 e)结论 2)要求 a)通过检索文献或其他方式，深入了解设计内容所需要的各种信息； b)能够灵活运用《电力电子技术》、《交流调速技术》、《电力机车总体》等基础和专业课程的知识来分析电力机车交流传动系统。 c)要求学生有一定的电力电子，轨道交通专业基础。四、设计参考书 1、《现代变流技术与电气传动》 2、《HXD1型电力机车》

3、《HXD2型电力机车》 4、《HXD3型电力机车》 5、《电力牵引交流传动与控制》五、设计说明书内容 1、封面 2、目录 3、内容摘要(200-400字左右，中英文) 4、引言 5、正文（设计方案比较与选择，设计方案原理、分析、论证，设计结果的说明及特点） 6、结束语 7、附录(参考文献、图纸、材料清单等) 六、设计进程安排第1周：资料准备与借阅，了解课题思路。第2-3周: 设计要求说明及课题内容辅导。第4－7周：进行毕业设计，完成初稿。第7-10周：第一次检查，了解设计完成情况。第11周：第二次检查设计完成情况，并作好毕业答辩准备。第12周：毕业答辩与综合成绩评定。七、毕业设计答辩及论文要求 1、毕业设计答辩要求 1)答辩前三天，每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资料交指导教师审阅，由指导教师写出审阅意见。 2)学生答辩时，自述部分内容包括课题的任务、目的和意义，所采用的原始资料或参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。 3)答辩小组质询课题的关键问题，质询与课题密切相关的基本理论、知识、设计方法、实验方法、测试方法，鉴别学生独立工作能力、创新能力。 2、毕业设计论文要求文字要求:说明书要求打印(除图纸外)，不能手写。文字通顺，语言流畅，排版合理，无错别字，不允许抄袭。 3、图纸要求: 按工程制图标准制图，图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接

机车交流传动技术

机车交流传动技术一、简要的历史回顾人所共知，机车发展按其动力来分，最早出现的是蒸汽机车，以后由蒸汽机车发展到内燃机车和电力机车。在电传动内燃机车和电力机车中，开始是直-直传动，尔后是交-直传动，70年代以后又出现要交-直-交传动，即所谓的交流传动。这种传动型式被认为是现代机车的标志，日益风靡世界。这样的发展道路是由客观规律所决定的，是历史发展的必然，是机车由低级向高级逐渐演变的必然结果。每种机车的出现和存在都是与当时的技术发展相适应的。比如随着大功率硅整流技术的出现，直-直传动很必然地被更优越的交-直传动所取代。同样，随着大功率的晶闸管特别是大功率可关断晶闸管（GTO）的出现和微机控制技术等的发展，交直传动很自然地被交-直-交传动所取代。二、交流传动技术的特点和优点人们很早地认识到交流传动的优越性。交流传动技术是一门综合技术，但其本质的特点是牵引电动机采用了交流异步电动机，其一系列的优点都是由此而表现出来的。交流传动机车所以成为现代机车发展的方向，正是由异步电动机的特点和优点所决定的。和传统的串激直流电动机驱动系统相比，交流异步电动机驱动系统的优越之处表现在机械、绝缘、耐热、耐潮、粘着、维修、效率、重量尺寸等诸多方面。 1、构造简单异步电动机是所有电机中结构最简单的电动机，除轴承外，没有其他机械接触部分。串激直流电动机则不然，结构复杂。定子、转子都有绝缘要求很高的绕组，有换向器装置和电刷机构，磨擦部分多，接线复杂，机械转速受换向条件和机械强度的限制，只能达到2500r/min左右。而交流异步电动机转速可达4000r/min 以上，试验转速甚至可达6000r/min，这是直流电机所忘尘莫急的。 2、粘着性能好（1）异步电动机有很硬的机械特性，所以当某电机发生空转时，随着转速的升高，转矩很快降低，具有很强的恢复粘着的能力。空转发生时，转速上升值不大，即使是同步转速，与原工作点的转速差不会超出5%以上。串激电动机则不然，转矩变化一点，转速就有很大的变化。（2）异步电动机的工作点可以很方便地进行平滑调节，以实现最大可能的粘着利用，不会出现粘着中断情况。根据检测有关粘着控制的信号，准确、迅速地改变逆变器输出的电压和频率，寻求最佳工作点，使驱动系统既不能发生空转，又能充分发挥最大的牵引力。（3）可实现各轴单独控制。当某台电机发生空转时，可调节该台电机，这样能充分利用机车的粘着性能。在交—直传动系统中，某轴空转时，需要使所有各轴电机卸载，这样就大大降低了机车的牵引能力。由于上述特性和良好的控制功能，交—直流传动系统的粘着系数可以利用得很高。1992年美国铁路协会（AAR）在向四家机车制造厂提出的26台交流传动机车投标建议书中提出的粘着指标是：起动粘着系数45%，全天候牵引粘着系数是32%（GE公司在交—直传动机车上，采用“SENTRY”粘着控制装置后，全天候粘着系数是0.25~0.30）。如此之高的粘着利用，正是针对交流机传动机车所具有的良好的粘着控制而提出的，这对于交—直传动系统是不可想象的。德国四轴120型机车，可满足以往六轴机车的全部要求。 3、功率大，牵引力大这个概念是指在其它条件大致相同的前提下，在机车结构所提供的空间条件下，可以装更大功率的异步电动机。如加拿大改造的CP4744号机车，在给定的设计空间条件下，直流电动机的功率大约被限制在600~700kW/轴。装用BBC6FRA40B异步牵引电动机，其功率可达1492kW/轴以上。正因如此，才可使机车的牵引功率大大提高。牵引功率大导致牵引力大，而又由于粘着性能好，大的牵引力能充分发挥其牵引能力。我们可以比较一下ND5型交直流传动机车和SD60MAC交流传动机车的牵引力情况：ND5机车的柴油机的标定功率为2940kW，起动牵引力为533.6kN，持续速度为22.2km/h时的持续牵引力为359.8kN；SD60MAC机车的柴油

浅谈电力机车牵引电机的技术管理

浅谈电力机车牵引电机的技术管理发表时间：2018-05-23T15:36:12.900Z 来源：《基层建设》2018年第4期作者：高中升[导读] 摘要：电力电子技术的发展促进了铁路机车的快速发展和改进，其技术不断更新，结构更加复杂，功能更加健全。中国铁路北京局集团公司石家庄电力机务段河北石家庄 050000 摘要：电力电子技术的发展促进了铁路机车的快速发展和改进，其技术不断更新，结构更加复杂，功能更加健全。但与此同时，对铁路机车中牵引电机的可靠性要求也随之增高，可靠性己经成为铁路系统中重要的安全考核指标。结合现场存在的问题，主要分析和研究牵引电机在设计和日常维护中的技术特点和要求，提出一些想法和建议，以期融入现有的管理模式当中，能够完善牵引电机的技术管理工作，并为牵引电机今后的管理提供有效的参考方案。关键词：牵引电机；铁路机车；技术维护；运行状态相比于传统的直流传动机车而言，交流传动机车具有大牵引力、恒功率范围较宽、功率因数较高、粘着性能好及适应性强等显著优势，如今已经成为了我国电力机车的主流，未来有取代直流机车的趋势。作为电力机车的核心部件，牵引电机的运行条件和工作坏境十分恶劣，故障率较高，同时它对机车的整体安全运行有巨大的影响，直接关系到列车的安全行驶。所以，开展对牵引电机的相关研究具有重要的现实意义。 1 铁路机车常见故障类型铁路机车牵引电机的可靠运行与故障检测和诊断息息相关，了解铁路机车牵引电机和机车部件的常见故障类型，对牵引电机的设计及维护具有基础性的参考作用。铁路机车运行系统是一个复杂的动态系统，其零件繁多、结构复杂，在工作的过程中各个模块相互配合、有层次地协助。根据电力机车系统的特点，铁路机车的故障大致可分为以下四类：机械故障，转向架故障、车体故障、轮对故障、轴承故障等。电气故障，牵引电机故障、受电弓故障、主变压器故障、牵引变流器故障、高压隔离开关故障、高压连接器故障、高压电压和电流互感器故障、避雷器和车顶绝缘子故障、辅助电路故障、辅助变流柜故障、辅助电气设备故障、微机控制系统故障。空气管路与制动系统故障，风源系统故障、控制系统管路故障、辅助系统管路故障、制动系统故障。其他故障，烟火报警故障、温度湿度故障、蓄电池和照明等故障。 2 当前牵引电机的技术管理存在的主要问题铁路科技进步的步伐日趋加大，新技术、新设备不断引入，铁路的装备质量和现代化水平不断提高，但检修现场仍维持原有的作业模式，机械化作业水平低。更需指出的是，在牵引电机的制造引入新技术尤其是使用大功率交流牵引电机后，传统的检修方式也已发生变化，这对牵引电机的技术管理提出了新的要求。按照上级部门的要求，交流牵引电机的解体检修工作在C5修及以上高级修才会开展，今后机务段级的检修作业将取消牵引电机的解体作业，这对整个技术管理的体系来说，将是一个很大的变化，管理的重点也将发生转移，这也是在新形势下的一种新挑战。 2.1 规章制度不健全牵引电机的技术管理，需要对其组织机构以及相应的职责进行明确的划分，同时，也应当对履行职责的各个项点明确履行过程和标准。当前的管理模式是依据公司“源于国铁，优于国铁”的发展理念，结合多年的现场探索形成的，大多标准是口头约定的，未形成制度将之固定化。比如牵引电机的碳刷更换记录，应由谁来填写，填写哪些内容，如何保存记录等都没有制定文件进行约束和明确。 2.2 技术标准的建立受外部影响大经过常年运用经验的积累，对特殊牵引电机的检修标准已经摸索出规律，但对部分项目进行招标时，往往遇到物资部门的质疑。比如牵引电机碳刷的选型，经过制造厂试验和现场验证后，必须指定唯一的品牌型号。但是物资部门要求招标技术不能明确型号和厂家，经过修改后的技术标准明显降低了使用碳刷的质量，对运输生产造成了极大地影响。 2.3 对既定方案的实现较缓慢人员变动影响较大牵引电机出现碳刷压指压力偏小的问题，经过排查认定是刷握涡卷弹簧生产质量问题。后续倒追该配件的生产厂家、生产年月、批次都很快，但排查在牵引电机上的安装情况以及更换工作耗用了一个月的时问，这大大地降低了解决问题的效率，提高了该故障产生更高级别风险的概率，对现场是很不利的。执行既定方案进展较慢的原因有两个，一是排查该问题的安装情况耗时较长，主要是由于记录均为纸质记录，有些记录存放时问超过三年，查阅不便。二是更换工作进展缓慢，这主要是受制于运量压力，扣车难以兑现。无论是现场操作人员还是管理人员，当发生岗位变动后，新入职人员往往进入角色较慢，存在一定的适应期，甚至出现遇到以往常见的故障也不会处理的情况。人员岗位变动，伴随着原来积累的经验也随之离开，后续人员很难全部继承，只能逐步积累，影响正常的管理过程。 3 牵引电机的技术管理建议 3.1 强化技术管理机构，提升技术标准的权威性强化现有技术管理机构的技术管理职能，离不开高素质尤其是综合技术管理能力突出的人才。健全技术管理体系，配备技术管理人员，辅以相应的配套政策等，多管齐下，是强力推进技术管理工作的有效途径。同时，加强技术管理工作也应该重视现场优秀技能操作人才的作用，利用好这些经验丰富和操作技能熟练的专业人才，能够有效地支撑技术管理的稳步提升。在重视人的作用的同时，应当重新梳理现有管理流程，对缺失的、过时的技术标准进行增补和修订，完善技术管理体系。建立技术管理委员会或是技术标准评审委员会，对现有技术标准进行审核发布，提升技术标准的权威性，保证其可靠地贯彻执行。 3.2 重视新技术、新设备的引入中国铁路发生了巨大的变化，尤其复兴号动车组列车的成功运营，具有中国铁路科技创新里程碑的意义。整个行业都十分重视科技创新，而对于牵引电机而言，现有的工装设备均为一多年前的产品，设备老化、技术陈旧是不争的事实。多方调研，学习行业领先的先进技术和手段。采纳行业先进技术提升既有设备的质量，保证技术标准的落实，提升产品的质量。不仅如此，利用微信、QQ等软件，或是专用手机、一体机等订制产品，可以将原有“教条”的流程打破，加强通讯沟通，丰富联系沟通方式，缩短处理时长，提高生产效率。尝试与国内优质设备生产企业沟通，对既有设备更新换代。利用先进的设备对牵引电机的进行检修，排除人为干扰，降低人力成本和提高生产效率。积极参与业内技术交流，尤其是与国内优秀团队之间的交流。结论

交流电力传动技术的现状和发展概论

交流电力传动技术的现状和发展内容摘要为了资源能效并保护环境，实现高速和重载运输，促进国民经济的可持续发展，在轨道交通运输领域，具有优异运行性能和显著节能效果的电力牵引交流传动系统应用越来越普遍，而交流传动传动控制技术是高速和重载车辆必须的技术配置，是高速铁路和重载货运发展的基础，也已成为衡量一个国家铁路技术水平的重要标志。本论文从电力牵引交流传动系统的基本结构出发，大致介绍了国内外交流电力传动技术的发展历程，详细分析了系统核心部件牵引变压器、变流器、牵引电动机以及对之进行控制的控制系统的的研究现状和发展历程，最后研究了我国的交流传动控制技术发展及未来展望。关键词：交流传动与控制结构与原理现状与发展 ABSTRACT In order to improve the efficiency of resource，protect the environment，realize the high-speed and heavy transportation，and promote the sustainable development of domestic economy，in the area of rail transportation，the electric traction AC drive system，which has excellent core component and eminent effect of energy-saving，is being increasingly prevalent applied in practical condition .Meanwhile，AC drive control technology，a imperative technology about high-speed and heavy transportation and a fundamental of high-speed train and heavy freight transportation，becomes a significant sign to judge a country’s ability of transportation. This essay is base on the basic structure of electric traction AC drive system，and，roughly，introduces the development about electric traction AC drive system all over the world . also，it explicitly analyses the core components，including transformer, converter, and traction motor，and the related current research and development about its control system. At last，it discusses the development and prospect about AC drive control technology in our country. KEY WORDS: AC drive and control structure and principle current status and development 目录

电力机车电机期末考试

考试前.绝密电力机车电机期末考试湖南铁路科技职业技术学院一；填空题 1：直流电机由定子和转子两部分组成的 2：牵引电动机的传动方式分为个别传动和组合传动。 3：环火是指正负电刷之间被强烈的电弧所短路。 4：ZD115型牵引电动机采用架承式悬挂。 5：脉流牵引电动机的主磁场是用来产生主磁场的。 6：绕组一般分为高压绕组和低压绕组。 7：变压器油是从石油中提炼出来的优质矿物油。 8：异步电动机按定子相数分为三相、单相和两相异步电动机3类。 9：三相异步电动机的制动方法有机械制动和电气制动。 10：电力机车的辅助电路系统是采用单相交流转变为三相交流供异步电动机工作的方式。二：填空题 1：我国规定交流电的额定频率为（A）Hz。 A.50Hz B.10HZ C . 25HZ D.30HZ 2：下列哪种材料不能导电？（D） A 导线 B 梯形铜排 C 电碳制品 D 云母带 3:电压互感器副边的额定电压一般为（100 ）V.. A50V B. 100V C. 200V D .250V 4：下列哪项不是按绕组的结构形式来分的（D）。 A 链式绕组 B 同心式绕组 C 交叉式绕组 D 单双层混合绕组 5:（C）是组成变压器绕组的基本单元。 A铁芯 B 器身绝缘 C 绕组 D 引线 6：下列哪种绕组不是同心绕组的几种形式（B） A 圆筒式 B 交迭式 C 螺旋式 D 连续式 7：励磁电流一般为额定电流的(A ) A 5% B 10% C 15% D 30% 8:下列哪项不是产生火花的原因？( D） A 电磁 B 机械 C 化学 D 磨损 9：（A）用来传送和分配电能，是所有变压器中用途最广的一种变压器。 A 电力变压器 B 仪用变压器 C 自耦变压器 D 专用变压器 10：下列不属于三相异步电动机的调速方法（A） A 变压调速 B 变极调速 C 变转差率调速 D 变频调速三：判断题 1：直流电机是直流发动机和直流电动机的总称（√) 2:励磁功率仅占电机额定功率的1%~3%。（√)

电力机车电机》复习题

《电力机车电机》题库一、填空题 1、电机是根据电磁感应原理完成能量之间相互转换的装置。（选择） 2、直流电机的可逆性是指一台直流电动机既可以作为发电机用，又可以作为电动机用的特性。 3、直流电机的定子由机座、主磁极、换向极、电刷装置、前后端盖等组成。 4、直流电动机大多采用的励磁方式是串励。 5、直流电动机的电气制动方法有：反接制动、能耗制动和回馈制动。 6、降低电机稳定温升的方法：降低电机的各种损耗；提高电机的散热能力。 7、根据通风器安装位置不同，牵引电动机的通风方式分为强迫通风和诱导通风。（选择） 8、牵引电动机常用的电工材料有导电材料、导磁材料和绝缘材料。 9、电机按用途和结构特点分为交流电机、直流电机和控制电机。（选择） 10、额定小时功率是指牵引电动机在规定的通风条件下，从实际冷态开始运行1小时，各部件温升不超过允许值时，电动机轴上输出的有效机械功率。 11、由同一种或几种绝缘材料通过一定的工艺而组合在一起所形成的结构称为绝缘结构。 12、电机的损耗引起发热而使电机温度升高，当电机的温度高于周围介质温度时，热量开始向周围介质散发，称为电机的散热。 13、如果电机中带电部件与机座、铁芯等不带电的部件之间的绝缘状态被破坏，就叫做电机“接地”。 14、绝缘材料分为A、E、B、F、H、C六级。（选择） 15、如果电机中电位不同的带电部件之间的绝缘状态被破坏就叫做“短路”。

16、电机按能量转换方式分为发电机、电动机、换流机、变频机和变压器。 17、直流电机由定子、转子和空气隙组成。 18、直流电机的转子由电枢轴、电枢铁芯、电枢绕组、换向器和风扇等组成。 19、火花分为1级、1.25级、1.5级、2级和3级。 20、根据冷却空气进入电机内部所依靠的力量，牵引电动机的通风方式分为自通风和独立通风。 21、牵引电动机常用的导电材料有导线、梯形铜排、电碳制品。 22、根据冷却空气在电机中的主要流通方向，牵引电动机的通风方式分为轴向通风、径向通风和轴向-径向混合通风。（选择） 23、牵引电动机的绝缘结构主要有：匝间（层间）绝缘、对地绝缘等。 24、直流电机的电枢绕组是由嵌放在电枢铁芯槽中的许多线圈按一定的规律连接起来而构成的线圈的组合。 ***** 25、变压器是在法拉第电磁感应原理的基础上设计制造的一种静止的电气设备，它可以将输入的一种等级电压的交流电能变换成同频率的另一种等级电压的交流电输出。 26、变压器由器身、油箱及其他附件组成。 27、对变压器油的要求是介质强度高、燃点高、黏度小、杂质含量少，无水分。 28、变压器按冷却方式分干式变压器和湿式变压器。 29、牵引变压器的作用是用来将接触网上取得的25kV高电压降为机车各电路所需的电压。 30、为了防止变压器运行或试验中由于静电感应作用在铁芯或其他金属构件上

铁路机车基本知识概述

铁路机车基本知识概述机车是铁路运输的基本动力。客货列车的牵引和车站上的调车作业，都由机车来承担。机车对铁路运输的安全正点、多拉快跑、优质低耗起着重要的作用，也是发展铁路运输业的关键设备。因此，车站与行车有关的计划与指挥人员，对各种类型机车的基本性能和运用常识应有一定的了解。一、机车的种类机车按原动力的不同可分为蒸汽机车、内燃机车(内燃动车组)和电力机车(电力动车组)三种。机车按用途的不同可分为运行速度较高的客运机车、牵引力较大的货运机车和机动灵活的调车机车。 1．蒸汽机车蒸汽机车的应用，已有170多年的历史。它是通过蒸汽机，把燃料(煤、油、木材)的热能转变成机械能，用来牵引列车运行的一种机车。蒸汽机车主要由锅炉、汽机、走行部、车架、煤水车、车钩及缓冲装置和制动装置等部分组成。蒸汽机车热效率低、能源消耗大、输送能力小，所以，目前在我国已逐步被淘汰。 2．内燃机车内燃机车是以柴油机为原动力的机车。它的特点是热效率高，持续工作时间长，适合长交路运行。

目前，我国运用的内燃机车，按其传动方式的不同，可分为电传动和液力传动两种类型。电传动内燃机车是由柴油机带动发电机，把柴油机的机械能转变成电能，将电能供给牵引电动机，再经齿轮传递给机车轮对使机车运行。液力传动内燃机车是在柴油机与机车动轮之间装有一套液力传动装置，柴油机输出的扭矩通过传动装置传递到机车的轮对上，使机车产生牵引力。目前，我国生产的几种内燃机车的概况如表1－4所示。表1－4几种国产内燃机车概况表

3．电力机车电力机车本身不带能源，是依靠从沿途接触网导线上获取电能，通过牵引电动机而驱动的机车。发电厂将110～220kV的三相工频交流电经输电线送往铁路牵引变电所，由牵引变电所分别向与其两边相邻区间的接触网上供给25～27．5kV的单相工频交流电，供电力机车使用。电力机车主要由车体、走行装置、车底架、车钩及缓冲装置、制动装置和一整套电气设备组成。电力机车具有功率大、起动速度快、善于爬坡、便于实施高速重载等优点。目前国产主要型号电力机车的技术性能如表1-5所示。表1-5几种韶山系列电力机车概况表

02 HXD1B型大功率交流传动电力机车总体说明书

中国南车集团株洲电力机车有限公司设计文件 HXD1B型大功率交流传动电力机车总体说明书更改单编号版本0.1 编制日期审核日期批准日期

大功率交流传动9600kW六轴货运电力机车总体说明书 1 概述大功率交流传动HX D1B型六轴9600kW交流传动电力机车在引进、消化、吸收HX D1型机车基础上进行自主再创新的成果，该型机车研制时紧紧围绕机车九大关键技术和十项主要配套技术，遵循先进、成熟、经济、适用、可靠的技术原则，按照模块化、标准化、系列化的要求，优化设计和制造，研制的适应铁路运输需要的六轴交流传动7200kW干线电力机车。机车设计、制造和试验等采用的技术标准是IEC、UIC、EN、DIN、GB及TB等相关标准。该型机车设计使用寿命30年。机车主要特点是：采用模块化、标准化、通用化设计，并充分考虑噪音、防火、安全及维护等设计要素。主电路：机车设有2个水冷牵引变流器，每个变流器包含2个四象限整流器以及3个为相应3台牵引电动机供电的主逆变器和1个为辅助设备供电的辅助逆变器。整流器和逆变器均采用 6.5kV/600A IGBT。逆变器电机控制上采用单轴控制技术，粘着利用率高；轴牵引功率1600kW，电制动采用再生制动。辅助电路：机车辅助采用主辅一体化设计，辅助逆变器供电（集成在主逆变器中），可实现在过分相时不间断供电。辅助变流器分别由恒频恒压变流器（CVCF）与变频变压变流器（VVVF）两个模块构成，实现100%故障冗余。辅机采用无级闭环控制，效率高，节能降噪。控制网络：机车采用SIBAS 32微机控制系统，实现网络化、模块化，使机车控制系统具有控制、诊断、监测、传输、显示和存储功能，控制网络应符合IEC 61375 的标准要求。机车内部的通讯通过MVB总线实现，机车间的通讯通过WTB总线实现，通过WTB总线进行多机(最多三台)重联控制及显示功能，CCU采用双套热备冗余，具有当代机车微机网络控制的先进性；设备布置：机车总体结构为双司机室、机械间设备按斜对称原则布置、中间走廊、采用预布线和预布管设计。通风方式：机车采用独立通风方式，具有先进的冬夏季转换功能，保证机车内部清洁的环境和良好的通风效果。车体：车体采用整体承载结构型式，全部由钢板及钢板压型件组焊而成的全钢焊接结构，车体纵向压缩载荷取3000kN，纵向拉伸载荷取2500kN。以中央纵梁作为主要传递牵引力的构件，具有高强度低重量的优点，适合重载牵引。

电力机车主电路发展概述(I)

电力机车主电路的发展概述电力机车（electric locomotive）本身不带原动机、靠接受沿线接触网送来的电流作为能源、由牵引电动机驱动车轮的机车。所需的电能，可以由多种形式（火力、水力、风力、核能等）转换而来。电力机车具有功率大、热效率高、速度快、过载能力强和运行可靠边等主要优点，而且不污染环境，特别适用于运输繁忙的铁路干线和隧道多、坡度大的山区铁路。发展概况【top】最早造出第一台标准轨距电力机车的是苏格兰人R·戴维森，时间是1842年，由40组蓄电池供电，但没有实用价值。1879年5月，德国人W·VON西门子设计制造了一台能拉乘坐18人的三辆敞开式“客车”的电力机车，它由外部150V直流发电机通过第三轨供电，这是电力机车首次成功的试验。1881年,法国在巴黎展出了第一条由架空导线供电的电车线路，这就为提高电压，采用大功率牵引电动机创造条件。1895年，美国在巴尔的摩—俄亥俄间5. 6 km长的遂道区段修建了直流电气化铁路，在该区段上运行的干线电力机车自重97 t，采用675 V直流电，功率为1 070 kW。1903年德国的三相交流电力机车创造了每小时210km 的高速记录。中国最早使用电力机车在1914年，是抚顺煤矿使用的1 500 V直流电力机车。1958年中国成功地生产出第一台电力机车，从采用引燃管整流器到硅整流器，机车性能不断改进和提高，到1976年制成韶山型（SS1型）131号时已基本定型。截止到1989年停止生产，SS1型电力机车总共制造出厂926台，成为中国电气铁路干线的首批主型机车。1966年SS2型机车制成。1978年研制成功的SS3型机车，不仅改善了牵引性能，还把机车的小时功率从4 200kW提高到4 800kW，载止到1997年底，共生产了987台，成为中国第二种主型电力机车。1985年又研制成功了SS4型8轴货运电力机车，它是国产电力机车中功率最大的一种（6 400kW），已成为中国重载货运的主型机车。以后又陆续研制成功了SS5、SS6和SS7 型电力机车。1994研制成功了时速为160 km的准高速四轴电力机车等。至此，中国干线电力机车已基本形成了4、6、8 轴和3 200、4 800和6 400kW功率系列。1999年5月26日，中国株洲电力机车厂生产出第一台时速超过200km的DDJ1001号“子弹头”电力机车，标志着中国铁路电力牵引已跻身于国际高速列车的行列。为追踪世界新型“交—直—交”电力机车新技术，从20世纪70年代末开始，中国铁路一直在进行中小功率变流机组的地面试验研究和大功率的交—直—交电力机车的研制，也已取得了阶段性成果。类型【top】电力机车是从接触网上获取电能的，接触网供给电力机车的电流有直流和交流两种。由于电流制不同，所用的电力机车也不一样，基本上可以分为三类：直—直流电力机车采用直流制供电时，牵引变电所内设有整流装置，它将三相交流电变成直流电后，再送到接触网上。因此，电力机车可直接从接触网上取得直流电供给直流串励牵引电动机使用，简化了机车上的设备。直流制的缺点是接触网的电压低，一般为1 500V或3 000V，接触导线要求很粗，要消耗大量的有色金属，加大了建设投资。交—直流电力机车在交流制中，目前世界上大多数国家都采用工频（50Hz）交流制，或25Hz低频交流制。在这种供电制下，牵引变电所将三相交流电改变成25 kV工业频率单相交流串励电动机，把交流电变成直流电的任务在机车上完成。由于接触网电压比直流制时提高了很多，接触导线的直径可以相对减小，减少了有色金属的消耗和建设投资。因此，工频交流制得到了广泛采用，世界上绝大多数电力机车也是交—直流电力机车。交—直—交电力机车采用直流串励电动机的最大优点是调速简单，只要改变电动机的端电压，就能很方便地在较大范围内实现对机车的调速。但是这种电机由于带有整流子，使制造和维修很复杂，体积也较大。而交流无整流子牵引电动机（即三相异步电动机）在制造、性能、功能、体积、重量、成本、及可靠性等方面远比整流子电机优越得多。它之所以迟迟不能在电力机车上应用，主要原因是调速比较困难。改变端电压不能使这种电机在较大范围内改变速度，而只有改变电流的频率才能达到目的。因此，只有当电子技术和大功率晶闸管变流装置得到迅速发展的今天，才能生产出采用三相交流电机的先进电力机车。交—直

HXD3型大功率交流传动电力机车培训教材

第一章机车总体 1. 概述以在中国国内的主干线上进行大型货运为目的，设计并制造了HX D3型交流大功率电力机车。此机车采用PWM矢量控制技术等最新技术的同时，尽量考虑对环境保护，减少维修工作量。另外，考虑能够在中国全境范围内运行为前提，在满足环境温度在-40℃ ～ +40℃，海拔高度在2500m以下的条件的同时，最大考虑到4组机车重联控制运行。 2. 机车主要特点 2.1 轴式为C 0-C ，电传动系统为交直交传动，采用IGBT水冷变流机组，1250kW大转矩异步牵引电动机，具有起动（持续）牵引力大、恒功率速度范围宽、粘着性能好、功率因数高等特点。 2.2 辅助电气系统采用2组辅助变流器，能分别提供VVVF和CVCF三相辅助电源，对辅助机组进行分类供电。该系统冗余性强，一组辅助变流器故障后可以由另一组辅助变流器对全部辅助机组供电。 2.3 采用微机网络控制系统，实现了逻辑控制、自诊断功能，而且实现了机车的网络重联功能。 2.4 总体设计采用高度集成化、模块化的设计思路，电气屏柜和各种辅助机组分功能斜对称布置在中间走廊的两侧；采用了规范化司机室，有利于机车的安全运行。 2.5 采用带有中梁的、整体承载的框架式车体结构，有利于提高车体的强度和刚度。 2.6 转向架采用滚动抱轴承半悬挂结构，二系采用高圆螺旋弹簧；采用整体轴箱、推挽式低位牵引杆等技术。 2.7 采用下悬式安装方式的一体化多绕组（全去耦）变压器，具有高阻抗、重量轻等特点，并采用强迫导向油循环风冷技术。 2.8 采用独立通风冷却技术。牵引电机采用由顶盖百叶窗进风的独立通风冷却方式；主变流器水冷和主变压器油冷采用水、油复合式铝板冷却器，由车顶直接进风冷却；辅助变流器也采用车外进风冷却的方式；另外还考虑了司机室的换气和机械间的微正压。 2.9 采用了集成化气路的空气制动系统，具有空电制动功能。机械制动采用轮盘制动。 2.10 采用了新型的模式空气干燥器，有利于压缩空气的干燥，减少制动系统阀件的故障率。

交流牵引电动机

第四节、交流牵引电动机三相交流牵引电动机（包括变频异步牵引电动机和自控同步牵引电动机）是随着现代大力率变流技术的迅速发展而发展起来的，除工业上应用以外，现已被成功地应用于铁道干线车和高速动车上。异步牵引电动机转子上没有换向器及带绝缘的绕组，不存在换向火花和环火稳定性问题，因此，它结构简单、运行可靠，可以以更高的圆周速度运转，使机车具有很宽的调速范围。 1．交流牵引电动机的技术优越性由于交流牵引电动机没有换向器工作面圆周速度的限制，因而可以选用高的转速和大的传动比，这样，能显著减轻电机的重量，以获得较大的单位重量功率。另外，交流电动机充分利用了原直流电机换向器所占的空间，热量能沿定子圆周均匀散发，改善了电机的冷却效果，明显地增长了电机的寿命。交流电机的优越性可由下表所示的德国电力机车用的两种电机参数比较中得到证实，也可由日本东洋电机公司制造的交流、直流牵引电机参数比较得到证明。两种不同类型牵引电动机参数比较表1 电机种类三相异步电动机脉流电动机型号 BQCA843 UZll6—64K 安装机车型号 BRl20 181.2 功率（kW） 1400 1360（5rnin）持续功率（kW） 1400 810 电机电压（V） 2200

360（相） 830 最大转速（r/min） 3600 1860 转子直径（mm） 930 950 重量（kg） 2380 3630 单位重量功率（kW/kg） 0.588 0.375 由上表可以看出，对于中小型容量的电机，在大致相同的重量和外型尺寸情况下牵引电动机的功率一般比直流电动机的功率大30％。中、小容量交、直流电机参数比较表2 电机类型交流异步电动机直流牵引电动机型号 TDK6200-A TDK8270-A 小时功率(kW) 165 130 小时转速（r/min） 1565 L450 绝缘等级 C

焦化厂电力机车牵引

焦化厂电力机车牵引一、直直型电力机车工作原理 1、基本工作原理直直型电力机车通常称为直流电力机车，是现代电力机车最为简单的一种。它使用的是直流电源和直流串励牵引电动机。目前有些工矿电力机车、地铁电动车组和城市无轨电车仍采用这种型式。图2-1所示为一般工矿用四轴直流电力机车的工作原理示意图。工作过程为：机车由受电弓AP从接触网取得直流电，经断路器QF、起动电阻R向四台直流牵引电动机M1～M4供电，牵引电流经钢轨流回变电所。当四台牵引电动机接通电源后即行旋转，把电能转变为机械能，再分别通过各自的齿轮传动装置，驱动机车动轮牵引列车运行。图2-1直流电力机车工作原理图 2、直流电力机车的特点通过分析直流电力机车的工作原理，可以得出直流电力机车具有以下特点： (1)机车结构简单，造价低，经济性好。 (2)采用适合于牵引的直流串励电动机，牵引性能好，调速方便。 (3)控制简单，运行可靠。 (4)供电效率低。由于受牵引电动机端电压的限制，接触网电压一般为1500～3000V。传输一定功率时电流较大，接触网导线耗电量较大，因此供电效率低。 (5)基建投资大。为了减少接触网上的压降，电气化区段的牵引变电所数量较多，造成基建投资大。 (6)有级调速。由于早期机车使用调压电阻起动、调速，因此调节过程中有能量损耗使

效率很低，同时也难以实现连续、平滑地调节。随着电力电子技术的发展，应用直流斩波技术进行调速，可以对牵引电动机端电压进行连续、平滑地调节，从而实现无级调速。综上所述，直流电力机车由于受牵引电动机端电压的限制，网压不可能太高，从而限制了机车功率的进一步提高。随着现代铁路运输事业的发展，直流电力机车显然已不适应干线大功率的要求。一般应用于工矿及城市交通运输。 3、直流电力机车的基本特性直流电力机车的基本特性包括机车的速度特性、牵引力特性、牵引特性。在以前的课程中，我们已经了解了直流串励电动机的转速特性、转矩特性和效率特性。在研究电力机车的运行行为时，需将电机转速n换算为机车动轮轮周的线速度V、电机的转矩M换算为机车动轮轮周的牵引力F，从而得到机车的速度特性、牵引力特性和牵引特性。1）速度特性机车运行速度与牵引电动机电枢电流的关系，称为机车速度特性。即V=f(I a)。机车速度特性计算公式的推导过程如下：机车动轮轮周线速度V与电机转速n有下面关系： (1-1) 电机转速公式： (1-2) 由式(1-1)、式(1-2)得出机车速度特性计算式： (1-3) 式中CV——机车常数，其值为CV=60 Ceμc /πD; D——机车动轮直径(m); μc——机车齿轮传动比; UD——牵引电动机端电压(V); Ia——牵引电动机电枢电流(A); ΣR——牵引电动机回路总电阻(Ω); Φ——牵引电动机每极磁通量(Wb);