轨道车电传动基础
简述轨道交通车辆电力传动方式的类型。
简述轨道交通车辆电力传动方式的类型。
轨道交通，顾名思义，就是在轨道上跑的交通工具。
说到这个，很多人第一反应可能就是地铁、轻轨这些大城市里日常的“老朋友”。
这些交通工具虽然看起来外表差不多，但它们的“心脏”——电力传动系统，还是大有文章的。
好啦，不啰嗦了，今天就带大家好好了解一下，轨道交通车辆的电力传动方式究竟有哪些类型，顺便给大家开开眼，看看这些背后的“黑科技”是怎么让我们每天准时上下班的。
首先呢，要说轨道交通的电力传动方式，得从它的工作原理聊起。
轨道交通车辆基本上都是依靠电力来驱动的，咱们俗话说的“电力推动”可不是白说的。
在这个大框架下，电力传动方式主要分为三种：直流电传动、交流电传动和复合电传动。
每种方式都有它的独特之处，适应不同的场合。
我们先从直流电开始说起，简单明了，不复杂，大家一听就明白。
直流电传动，顾名思义，就是直接用直流电来给列车提供动力。
就像你家里用的电池，它的电流方向是固定不变的。
简单点说，直流电车就像个“老实人”，跑得比较稳，控制起来也很精细。
以前，地铁早期的很多系统就是采用直流电传动，原因也很简单，因为它的控制方式相对成熟，能够提供较高的起动扭矩，尤其适合一些老旧的轨道交通系统。
你想啊，直流电就像我们日常的电池，虽然有些限制，但胜在稳定，给人一种“信得过”的感觉。
不过，随着技术的进步，交流电传动逐渐成了主流。
这种方式呢，就是通过交流电来提供动力。
不同于直流电的那种固定电流，交流电的电流是周期性地改变方向的，像个“调皮鬼”，一会儿正，一会儿负。
这种电流方式可以通过变压器轻松改变电压，适合各种不同的负载需求，所以在高速铁路或者一些要求高效率、大功率的系统中，它的表现非常抢眼。
你想啊，交流电就像是个能量十足的小伙子，不仅能量大，而且灵活得很，特别适合快速变化的环境。
再来说说复合电传动，这是近些年来比较流行的一种方式。
什么是复合电呢？就是直流和交流的“混合体”。
它既能利用直流电的稳定性，又能发挥交流电高效能的优势，堪称“合二为一”的代表。
城市轨道机电基础知识教案
城市轨道机电基础知识教案一、引言城市轨道交通作为一种现代化、高效率的交通工具，越来越受到人们的关注和喜爱。
而城市轨道交通的机电系统是其运行的核心，对于确保列车平稳运行和乘客安全具有至关重要的作用。
本教案将介绍城市轨道机电基础知识，包括电力系统、信号与通信系统以及车辆运行控制系统等。
二、电力系统1. 供电方式城市轨道交通的电力系统主要有直流供电和交流供电两种方式。
直流供电的优势在于传输损耗小，可实现快速启停，但是线路电压较高，安全性较差；交流供电则具有线路电压低、安全性好等优势，但传输损耗较大。
2. 外部电源系统城市轨道交通的电力需求十分巨大，因此外部电源系统需要具备高可靠性和稳定性。
外部电源系统包括变电站、配电室、接触网等，其中变电站负责将电能从电网输送到城市轨道交通的供电系统中。
3. 内部供电系统内部供电系统主要负责将电能从外部电源输送到列车上，以供给列车的驱动、照明、空调等设备使用。
内部供电系统需要具备安全可靠的特点，并且容错性强，以应对列车运行过程中的突发情况。
三、信号与通信系统1. 信号系统城市轨道交通的信号系统是确保列车行驶安全的关键，它通过信号灯、信号诱导器等设备，对列车进行指示和控制。
信号系统需要具备高精度和高可靠性，以确保列车在各个区段之间能够安全运行。
2. 通信系统城市轨道交通的通信系统主要用于车站、列车、调度中心之间的信息传递和交流。
通信系统需要具备高速率、低延迟的特点，以确保信息的准确传递和及时响应。
四、车辆运行控制系统1. 列车监控系统列车监控系统主要用于监视和控制列车的运行状态，包括列车速度、位置等信息。
列车监控系统可以通过车载设备与调度中心进行信息交互，实现对列车的实时监控和指挥。
2. 列车防护系统城市轨道交通中的列车防护系统主要用于防止列车间的追尾事故。
通过采用列车间的间隔检测和控制，列车防护系统能够保证列车在运行过程中的安全距离，避免事故发生。
3. 列车控制系统列车控制系统是城市轨道交通中最核心的系统之一，它通过电力信号和信息控制，对列车进行加速、制动和转向等操作。
城市轨道交通车辆 第06章 电力牵引传动系统一
U T T
ULD
46
基本调速方法（直-直系统）
（ 2 ）定宽调频控制（频率调制）：即保持斩波器导 通时间不变，通过改变斩波器周期 T 来改变负载平 均电压。
ton1 ton1
U T1 T2
ULD
47
基本调速方法（直-直系统）
（3）调频调宽混合控制：不但改变斩波器的工作频 率，而且改变斩波器的导通时间。
极掌
S 转子
· · · S 机座
N· · ·
励磁绕组
N
34
直流电动机工作原理
载流导体在磁场中将会受到力的作用，若磁场与 载流导体互相垂直，作用在导体上的电磁力大小为： f = B· l· i B:磁密 l：导体长度； i：导体中电流 力的方向用左手定则确定
35
直流电动机工作原理
换向
电枢绕组两端分 别接在两个相互绝缘 而和绕组同轴旋转的 半圆形铜片——换向 片上，组成一个换向 器。换向器上压着固 定不动的炭质电刷。
4 交流牵引传动系统的构成及原理
5 电力牵引系统主要设备
6
城轨车辆能量回馈系统
7 大功率交流传动互馈试验系统
32
直流牵引传动系统
一、直流电机
直流电机由定子、转子两部分构成。
极心 极掌 S 励磁绕组 · · · S N 机座
N· · ·
转子
直流电动机的磁极和磁路
33
直流电机
直流电机各部分的作用：
定子的作用是用来产生磁场，提供磁路和作为电机的 机械支撑 转子部分是用来产生感应电势和电磁转矩从而实现机 电能量转换的主要部件 转子通过轴承与定子保持相对位置，使两者之间有一 个空气隙 极心
43
基本调速方法（直-直系统）
电动轨道车原理
电动轨道车原理电动轨道车是一种使用电力驱动的铁路车辆，它们通常被用于城市轨道交通系统中。
这些车辆使用电池、电容器或者牵引供电系统来提供动力，以便在轨道上行驶。
在这篇文章中，我们将讨论电动轨道车的原理和主要内容。
1. 电池和电容器一些电动轨道车使用电池或者电容器来提供动力。
这些设备储存了能量，以便在需要时向车辆提供动力。
当车辆行驶时，它们会从储存设备中获取能量，并将其转换为机械能以推动车辆前进。
2. 牵引供电系统另一种常见的电动轨道车技术是牵引供电系统。
这种系统利用由铜制导线组成的架空线路来向车辆提供直流或交流的高压输送能源。
当车辆行驶时，它们通过接触线路上的集电板来获取能源，并将其转换为机械能以推动车辆前进。
3. 传输和控制系统除了提供能源外，还需要一套复杂的传输和控制系统来确保整个过程顺畅运作。
这些系统包括电动机、传动系统、制动系统和控制器等。
电动机将能源转换为机械能，传动系统将机械能转换为轮子的运动，制动系统用于减速和停止车辆，而控制器则用于监测和调节车辆的速度和方向。
4. 车体结构电动轨道车的车体结构也是其设计中不可或缺的一部分。
车体必须具备良好的结构强度和刚度，以保证安全性和舒适性。
此外，它们还必须具备良好的隔音、隔热、通风和空调等功能，以确保乘客在行驶过程中的舒适性。
5. 系统优化最后，在设计电动轨道车时需要考虑到整个系统的优化。
这包括了提高能源利用率、降低噪音污染、增强安全性和可靠性等方面。
同时，还需要考虑到生产成本和维护成本等问题。
总之，电动轨道车技术是一种非常重要的交通工具技术。
在未来，随着科技不断进步，我们相信这种技术将会得到进一步发展，并广泛应用于城市交通系统中。
电动轨道车原理
电动轨道车原理
电动轨道车，也称为电动列车或电车，是一种利用电力驱动的轨道交通工具。
它们通常通过接触轨道上的电线或第三轨来获取电力，以驱动电动机，从而推动车辆前进。
电动轨道车的原理是基于电力传输和电动机运转的原理。
电动轨道车需要一个电源系统来提供电力。
在城市轨道交通系统中，常见的电源系统包括架空电线和第三轨。
架空电线是通过电缆将电力传输到车辆上，而第三轨则是将电力直接传输到车辆的接触鞋上。
这些电源系统将交流电或直流电传送到电动轨道车上，为电动机提供驱动力。
电动轨道车内部的电动机起着至关重要的作用。
电动机将接收到的电能转化为机械能，推动车辆沿轨道前进。
电动机通常由电磁铁和线圈组成，当电流通过线圈时，会产生磁场，从而使电动机产生转动力。
通过控制电流的大小和方向，可以调节电动机的转速和扭矩，从而控制电动轨道车的运行速度和加速度。
电动轨道车还需要控制系统来确保车辆的安全运行。
控制系统通常由传感器、控制器和执行器组成，用于监测车辆的状态并根据需要进行调节。
例如，当车辆需要减速或停车时，控制系统会通过调节电动机的输出来实现。
总的来说，电动轨道车的原理是基于电力传输和电动机运转的技术。
通过电源系统提供电能，电动机将电能转化为机械能，推动车辆前进，并通过控制系统确保车辆的安全运行。
电动轨道车的原理虽然简单，但却是现代城市轨道交通系统中不可或缺的一部分，为城市居民提供了便捷、高效和环保的出行方式。
轨道车构造-第四章 传动系
第四章传动系、制动系、车体、车架和走行部第一节传动系发动机的传动装置分为机械传动、电力传动和液体传动三大类，其中液体传动又分为液压传动和液力传动。
一般大功率的轨道车采用电力传动和液力传动。
HH200型、JY360－2型、 JY290－10型、QD－160型轨道车采用的是机械传动，GCY270型、GCY1000型为液力传动， GCD1000型为交一直流电传动。
机械传动系统主要由离合器、变速器、换向箱、转动轴、车轴齿轮箱等组成，如图4－1(a)所示。
液力传动系统由液力传动箱、车轴齿轮箱、传动轴等组成。
图4－1(b)为JY400DT型重型轨道车液力传动系统图。
图4－1(d)为GCY1000型重型轨道车液力传动示意图。
电传动GCD1000型重型轨道车采用交一直流电传动方式。
在柴油机驱动下，JF217型同步发电机三相交流电经硅整流装置变换成直流电供给齿轮箱，从而驱动轨道车的四根动轴，如图4－1(c)所示。
一、离合器离合器是设置于发动机与变速器之间的动力传递机构。
它使二者的动力得到可靠的接合和彻底分离。
离合器的功用是：(1)保证车辆平稳起步。
离合器是通过“离”和“合”来完成自身工作任务。
当轨道车起步时，离合器由分离状态逐渐转化为接合状态，使向后传递的扭矩逐渐增加，保证轨道车平稳起步。
(2)换挡平顺。
离合器分离时，中断动力的传递，可使换挡轻便平顺，减少齿轮撞击声。
(3)防止传动系过载。
当离合器结合时，传递的扭矩超过传动系所能承受的最大扭矩时，离合器打滑，防止传动系超负荷而损坏传动机件。
目前车辆上用的离合器普遍采用摩擦片式离合器，主要有单片干式和双片干式两种。
轨道车大多数都采用常接合、弹簧压力的摩擦式离合器。
为了传递较大的动力，通常采用双片摩擦式离合器。
摩擦片式离合器一般由主动部分、从动部分、压紧机构及操纵机构四部分组成。
离合器主动部分由发动机曲轴连杆机构中的飞轮等组成。
离合器从动部分由从动盘、变速器输入轴等组成。
城市轨道交通列车牵引传动系统
城市轨道交通列车牵引传动系统城市轨道交通列车牵引传动系统城市轨道交通列车的牵引⼒是由城市轨道交通列车的牵引系统产⽣的，因此要掌握城市轨道交通列车牵引⼒的知识，就必须先掌握列车牵引传动系统的基础知识。
⽬前城市轨道交通列车的牵引传动系统基本都是电⼒牵引传动系统，其基本的⼯作过程是：电能经过列车牵引供电系统传输和相应的转换，提供给列车的牵引电动机，电能转换成机械能，从⽽驱动列车运⾏。
城市轨道交通列车牵引供电的电源是城市电⽹，城市电⽹提供的电能经过牵引变电所的降压、整流变成DC 1 500 V（或DC 750 V），再通过馈电线传递给接触⽹，然后通过受流装置，由钢轨和回流线流回牵引变电所形成回流。
城市轨道交通列车牵引传动系统的基本特点是牵引功率⼤、传动效率⾼、能源利⽤率⾼、绿⾊环保、产⽣的污染很少、容易实现⾃动化控制。
城市轨道交通列车的牵引电动机为列车提供动⼒，牵引电动机按⼯作原理可分为直流电动机、交流异步电动机、交流同步牵引电动机三种。
由于交流电动机与直流电动机相⽐不需要换向器，结构简单，可靠性⾼，维护量少，重量⼩，并能获得较⼤的单位重量功率，具有良好的牵引性能，同时三相交流牵引电动机的调频、调压特性如果设计合理，可以实现⼤范围的平滑调速，还具有防空转的性能，使黏着利⽤率提⾼；三相交流牵引电动机对瞬时过电压和过电流很不敏感，在启动时能在更长的时间内产⽣较⼤的起动⼒矩。
因此，交流异步电动机有取代直流电动机的趋势。
⼀、牵引传动系统的⼯况城市轨道交通列车的牵引传动系统有两个⼯况：牵引⼯况和制动⼯况。
1、在牵引⼯况下，列车牵引传动系统为列车提供牵引动⼒，将供电接触⽹上的电能转换为列车在轨道上运⾏的机械能。
2、制动⼯况可以分为再⽣制动⼯况和电阻制动⼯况。
再⽣制动就是将列车的机械能转换成电能反馈到接触⽹再供给其他列车或车站设备使⽤，这种⽅式能最⼤限度地降低电能的损耗。
列车制动过程中牵引传动系统反馈的电能超过了接触⽹上的限值（达到DC 1 800 V）时，列车电制动产⽣的电能将会消耗在制动电阻上，通过制动电阻发热⽽消耗到⼤⽓中去，这种通过制动电阻消耗电能的电制动⼯况称为电阻制动⼯况。
地铁列车电传动系统分析
地铁列车电传动系统分析摘要：文章通过对我国现阶段主型地铁车辆电传动系统构成及其功能的分析。
清晰的介绍了该系统各器件的作用及相互之间的关系。
为地铁车辆运用与检修提供了有益的参考。
关键词：地铁车辆电传动；主电路；系统工作原理一、轨道车辆电力牵引发展简介电力牵引是一种以电能为动力牵引车辆前进的牵引方式。
轨道车辆通过受流器从架空接触网或第三轨（输电轨）接收电能，通过车载的变流装置给安装在转向架上的牵引电机供电，牵引电机将电能转变成机械能，机械能通过齿轮传给轮对，驱动轮对在轨道上运动带动车辆前进。
轨道交通电力牵引传动系统分为：1、直流电力牵引传动系统（1）直流—直流（2）交流—直流2、交流电力牵引传动系统（1）直流—交流（2）交流—直流—交流早期的电力牵引的轨道车辆采用直流电动机（如北京地铁一号线）。
直流电动机存在体积大、结构复杂、工作可靠性差、制造成本高、维修麻烦的缺点。
随着交流电机控制理论和大功率电力电子元器件制造技术的发展，采用交流电机牵引的交流传动技术迅速崛起，使轨道车辆电力牵引技术上了一个新台阶。
交流—直流—交流供电系统运用于干线铁路。
我国城市内的地铁、轻轨网络多采用直流牵引制式，城市轨道交通采用直流供电制式是因为城市轨道交通运输的列车功率并不是很大，其供电半径（范围）也不大，因此供电电压不需要太高，还由于直流制比交流制的电压损失小（同样电压等级下），因为没有电抗压降。
另外由于城市内的轨道交通，供电线路都处在城市建筑群之间，供电电压不宜太高，以确保安全。
基于以上原因，世界各国城市轨道交通的供电电压都在直流550～1500V之间。
我国国家标准也规定为750 V和1500V。
以北京和天津为代表的北方地区采用DC 750V供电电压制式，允许电压波动范围为DC 500V～DC 900V，第三轨受流；以上海和广州为代表的南方地区采用DC 1500V供电电压制式，允许电压波动范围为DC 1000V～DC 1800V，架空接触网受电弓受流。
地铁的动力原理
地铁的动力原理地铁的动力原理是通过电动机驱动列车前进。
地铁列车主要有两种传动方式：直流传动和交流传动。
下面将详细介绍这两种传动方式的工作原理。
直流传动方式是最常见的地铁传动方式之一。
直流传动的主要组成部分包括电动机、牵引电缆、电压变换装置和控制系统。
电动机是地铁列车的动力源，它将电能转化为机械能，使列车得以前进。
牵引电缆将供电装置提供的直流电能传输给电动机。
电压变换装置负责将供电装置提供的高压直流电压变换为适合电动机工作的低压直流电压。
控制系统通过控制电动机的工作状态，实现列车的加速、减速和停车。
直流传动方式的工作过程如下：首先，供电装置提供直流电能，通过牵引电缆传输到电动机。
电动机通过电磁感应原理，将电能转化为机械能驱动车轮转动。
电动机的转动通过传动装置传递给车轮，从而推动列车前进。
控制系统根据列车运行的需要，调节电动机的工作状态，控制列车的速度和停车。
交流传动方式也是地铁常用的一种传动方式。
交流传动的主要组成部分包括交流电机、变压器和控制系统。
交流电机是地铁列车的动力源，它将电能转化为机械能，推动列车前进。
变压器用于将供电装置提供的交流电压变换为适合电动机工作的交流电压。
控制系统通过调节电动机的工作状态，控制列车的速度和停车。
交流传动方式的工作过程如下：首先，供电装置提供交流电能，经过变压器变压换流后，传输到电动机。
电动机利用电磁感应原理，将电能转化为机械能，从而推动列车前进。
控制系统根据列车运行的需要，调节电动机的工作状态，控制列车的速度和停车。
除了直流传动和交流传动方式之外，地铁列车还可以采用其他类型的动力装置，如线性感应驱动、永磁同步驱动等。
这些动力装置的工作原理各不相同，但本质上都是将电能转化为机械能，推动列车前进。
总之，地铁的动力原理是通过电动机将电能转化为机械能，推动列车前进。
直流传动和交流传动是最常见的地铁传动方式，分别通过直流电和交流电驱动电动机工作。
了解地铁的动力原理，有助于我们更好地理解地铁的运行原理，并对其维护和修理提供技术支持。
地铁是怎么驱动的原理
地铁是怎么驱动的原理
地铁是一种使用电力驱动的交通工具，通过铁轨上的电力供应来提供动力。
以下是地铁驱动的基本原理：
1. 供电系统：地铁的供电系统主要由供电站和接触网组成。
供电站将高压交流电转换为地铁所需的直流电，并通过电缆和地下供电通道将电力输送到铁轨上。
2. 接触网：铁轨上方悬挂有一条电气化的接触网，上面通有直流电。
地铁车辆上安装有集电靴，当车辆行驶时集电靴与接触网接触，从而将电能传输到车辆。
3. 传动系统：地铁车辆通常由电动机驱动，电动机连接到车轮上。
当电能传输到车辆后，电动机开始运转，并通过传动系统驱动车轮转动。
4. 控制系统：地铁的驱动还需要一个精确的控制系统。
乘务员或自动驾驶系统可以通过控制系统控制电能的传输和电动机的运行，从而实现车辆的加速、减速和停车等操作。
综上所述，地铁的驱动原理主要是通过供电系统将电能传输到车辆上，再通过电动机和传动系统实现车辆的运动。
这种电力驱动的方式可以提供稳定和高效的动力输出，使地铁成为一种快速、安全和环保的交通工具。
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* 三相交流同步发电机 * 硅整流器
3.三相交流同步发电机工作原理
* *
定子：三相对称绕组：U1-U2、V1-V2、W1-W2 转子：磁极铁心、励磁绕组
* 励磁绕组通入直流电流，建立转子磁场。 * 原动机拖动转子以转速 n 匀速旋转时，转子磁场切
割定子三相绕组，在三相绕组中感应出交变电动势。
* 由于定子三相绕组在空间位置上互差120°电角度，
滑环和转轴等组成。
在转子绕 组中通入一个直 流电流时，产生 在发动机 的带动下转子 旋转，在定子 绕组中产生一 个旋转磁场。
一个磁场。
*
4.三相交流同步发电机的结构
（1）转子
*
*
4.三相交流同步发电机的结构
（2）定子：产生交流电
*定子由定子铁心和定子绕组
（线圈）组成。
* 定子铁心由内圈带槽、互相绝缘
极对数 p
n（r/min）
1
3000
2
1500
3
1000
4
750
5
600
6
500
（3）三相电动势的大小和相序 大小： E 4.44 fN 1kw1 Φ0 相序：与转子转向一致，即相序由转子的转向决定。
4.三相交流同步 发电机的结构
*
4.三相交流同步发电机的结构
（1）转子：产生磁场
* 由爪极（每个爪极有６个鸟嘴形磁极）、转子绕组、
3.启动电机起动
（2）放开点火开关
* 蓄电池24V →吸引线圈→保持线圈，磁场互相抵消 * 引铁、触盘18回位 * 起动电机开关打开，电机停转 * 单向离合器退回
1.轨道车上发电机的作用
* 当柴油机达到额定转速，便由发电机发电供给轨道车上各电
气设备所需直流电源，并通过发电机调节器向蓄电池充电。 2.种类 （1）并激直流发电机 （2）硅整流发电机
图 整流二极管导通分析
*
5.硅整流器
a) 整流电路图
交流发电机整流原理图 b) 三相绕组电压波形图 c) 整流后发电机输出波形图
*
1.作用
*
保证用电设备的电源电压恒定。
2.工作原理
交流发电机的励磁原理图
*
+ S + R1 D C1 E T2 D2 W1 D1 R6 T1 R7 R9 B+
C2 R2 R3 R4
※旋转磁场的转速n1＝
3.三相交流异步电动机工作原理
通入三相绕组中电流 通入三相绕组中电流 的相序为 → 的相序为iiV →iiU U v→iw w
旋转磁场在空间是沿 旋转磁场在空间是沿 绕组始端 → 绕组始端V U →U V→ →W W方 方 向旋转 向旋转
结论： 旋转磁场的方向是由三相电流的相序决定 的，即把通入三相绕组中的电流相序任意 调换其中的两相，就可改变旋转磁场的方向。
他励电机的励磁电流 If Uf Rf
2.直流电机的励磁方式
（2）并励电机
由同一电源供电。 励磁电流一般为 额定电流的5%
I Ia I f
2.直流电机的励磁方式
（3）串励电机
特点：具有很大的起动转 矩，但其机械特性很软， 空载时有极高的转速。 应用：不准空载或轻载运 行。常用于要求很大起动
t2时刻
3 Im 2
3.三相交流异步电动机工作原理
结论： 电流经过一个周期的变化时，磁场也 沿着顺时针方向旋转一周，即在空间 旋转的角度为360°。
3.三相交流异步电动机工作原理
异步电动机磁极对数和对应 的旋转磁场的转速关系
p 1 2 3 4 750
60 f1 p
5 600
6 500
n1 3000 1500 1000 (r/min)
的硅钢片叠成。
* 定子绕组有三组线圈，对称的嵌
放在定子铁心的槽中。三相绕组 的连接有星形接法和三角形接法 两种。
图2.5 交流发电机定子总成及连接方式 a）定子绕组星形连接 b) 定子绕组三角形连接
*
4.三相交流同步发电机的结构
（2）定子
定子铁心
三相定子绕组
*
5.硅整流器
（1）整流原理: 二极管的导通原则（如左图示） 当 3 只正二极管负极端连接在 一起时，正极端电位最高者导通； 当 3 只负二极管正极端连接在 一起时，负极端电位最低者导通。 （2）整流过程的分析 同时导通的二极管管子总是两 个，正、负管子各一个。 三相桥式整流电路中二极管的 依次循环导通,使得负载RL两端得到一 个比较平稳的脉动直流电压,如交流发 电机整流原理图 (c)所示。
通过电刷和换向器将直 流变为元件的交流电引入
S
+ +
产生电磁转矩使电机旋转
用左手定则判断受力方向 及形成的转矩方向： f = BXli
带动负载旋转
1.直流电动机工作原理
经过换向器后，绕组中流过交流电
电刷外接直流电源
2.直流电机的励磁方式
（1）他励电机
分别由两个不同 的电源供电。电 压可以相同，也 可以不同。
4.三相交流异步电动机的结构
4.三相交流异步电动机的结构
（1）定子
4.三相交流异步电动机的结构
（2）转子
鼠笼转子
4.三相交流异步电动机的结构
（3）气隙
* 异步电机的气隙比同容量直流电机的气隙小得多，在中、小
型异步电动机中，一般为0.2~2.5mm。
* 气隙大小对电机性能影响很大，气隙愈大则为建立磁场所需
励磁电流就大，从而降低电机的功率因数。太小会使加工和 装配困难，运转时定转子之间易发生扫膛。
根据左手定则，转子导体受 力，形成转矩，方向如图所 示。转子转速 n<n1
3.三相交流异步电动机工作原理
（2）异步转动原理
* 转差
* 同步转速n1与转子转速n二者之差。
* 转差率(也叫滑差率) s
* “转差”与同步转速n1的比值 * s=（n1−n）/ n1
* 正常运行的异步电动机，其s很小，一般s=0.01~0.05
R5 T3 R8 W2 D3 -
F
B-
当B+电压上升到限值时，W1反向击穿，T1导通，T2、T3截止，停止向他励线 圈F供电，使B+电压下降 当B+电压下降时，W1关断，T1截止，T2、T3导通，向F供电，B+电压上升
*
1.电传动装置分类
* 按照牵引发电机和牵引电动机所用电流制的不同，电传动装置可
轨道车电气系统
广州铁路职业技术学院
3.启动电机起动 （1）点火开关启动位
* 起动继电器闭合 * 吸引线圈与保持线圈得电，引铁吸入（左移） * 蓄电池→吸引线圈→起动电机，开始慢速转动 * 引铁左移→耳环、拨叉→顶出单向离合器 * 引铁顶动触盘至左极端，使起动电动机开关闭合 * 蓄电池24V直接送到起动电机，起动电流达数百安 * 吸引线圈被短接
3.三相交流异步电动机工作原理
（2）异步转动原理
转子导体与旋转磁场之间存在着相对 运动，切割磁力线而产生感应电动势
（2）异步转动原理
设某个时候旋转磁 场方向如图所示。 磁场转速n1
n1
N 转子导体与旋转磁场之间存 在着相对运动，根据右手定 则, 转子绕组内电动势和电 流方向图所示
n
S 转子转速n总是小于旋 转磁场的转速n1。 所以称为异步电动机
转矩且转速允许有较大变
化的负载等。
2.直流电机的励磁方式
（4）复励电机
积复励：
串励绕组和他励（或并励） 串励绕组 绕组的磁势方向相同。
差复励： 他励或并励绕组
串励绕组和他励（或并励） 通常他励（或并励）绕 绕组的磁势方向相反。
组起主要作用，串励绕
组起辅助作用。
3.启动电机起动
１—吸引线圈 ２—保持线圈 ５—引铁 ６—耳环 ７—拨叉 1２—单向离合器
*
广州铁路职业技术学院 童巧新
GCDl000型重型轨道车电力传动系统示意图 1一启动电机；2一前通风机；3一齿轮箱；4一万向传动装置； 5一柴油机；6一主发电机；7一后通风机；8一牵引电机；9一 整流装置
* 启动电机是直流电动机，以蓄电池为电源。 1.直流电动机工作原理 外部提供 建立磁场
N
_ _
所以三相电动势在时间上互差互差120°电角度。
3.三相交流同步发电机工作原理
（1）感应电动势的波形
e Blv B
e
的波形取决于
B 的波形。
设计适当的转子极弧形状，使 B 沿气隙正弦分布，可得到正弦波形的 （2）感应电动势的频率
e。
f
pn HZ 60
为了发出50HZ交流电，同步发电机转速与极对数关系
分为：
（1）直一直流电传动装置
（2）交一直流电传动装置 （3）交－直－交电传动装置
2.轨道车牵引电动机种类
（1）直流电动机 （2）异步电动机
3.三相交流异步电动机工作原理
空间位置对称的三相绕组 通入三相对称的交流电流
建立起一个恒速旋转的磁场, 称为旋转磁场
3.三相交流异步电动机工作原理
磁势
（1）旋转磁场的产生 电流流出
电流流进
X
●
电流产生磁势(按右手螺旋定则分析)。分析时磁势用箭头表示方向。导体中电流用 ●和X表示方向。如图所示。
3.三相交流异步电动机工作原理
磁场旋转示意图
3.三相交流异步电动机工作原理
iU 0
iU 3 Im 2
t1时刻
iV iW
3 Im 2 3 Im 2
iV iW 0