牽引電機有哪幾種分類
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牽引電機有哪幾種分類,牽引電機的使用在我們的生活中還是比較廣泛的,對於牽引電機其實也有分類,牽引電機的使用原理也是我們需要了解的內容,以下牽引電機有哪幾種分類。
牽引電機有哪幾種分類1
在機車或動車上用於驅動一根或幾根動輪軸的電動機。牽引電動機有多種類型,如直流牽引電動機、交流異步牽引電動機和交流同步牽引電動機等。直流牽引電動機,尤其是直流串勵電動機有較好調速性能和工作特性,適應機車牽引特性的需要,獲得廣泛應用。
牽引電動機的工作原理與一般直流電動機相同,但有特殊的工作條件:空間尺寸受到軌距和動輪直徑的限制;在機車運行通過軌縫和道岔時要承受相當大的衝擊振動;大、小齒輪齧合不良時電樞上會產生強烈的扭轉振動;在惡劣環境中運用,雨、雪、灰沙容易侵入等。
因此牽引電動機在設計和結構上也有許多要求,如要充分利用機體內部空間使結構緊湊,要採用較高級的絕緣材料和導磁材料,零部件需有較高的機械強度和剛度,整臺電機需有良好的通風散熱條件和防塵防潮能力,要採取特殊的措施以應付比較困難的“換向”條件以減少炭刷下的火花等。
牽引電動機有兩種懸掛方式。一種是牽引電動機和動輪軸連接的懸掛方式,稱爲抱軸式懸掛或半懸掛。採用這種懸掛方式時,動輪通過軌縫和道岔所產生的衝擊振動會直接傳給牽引電動機。抱軸式懸掛適用於結構速度低於120公里/小時的機車車輛。另一種是架承式懸掛(或稱全懸掛)。
採用這種懸掛方式時牽引電動機固定懸掛在轉向架構架上,在牽引電動機軸端和小、大齒輪之間加入各種彈性連接元件,以減小衝擊振動的影響。架承式懸掛適用於結構速度高於120公里/小時的機車車輛。
在用牽引變壓器降壓經硅整流器或大功率晶閘管整流後供電給直流串勵牽引電動機時,加在牽引電動機上的電壓爲脈動電壓,因此這種牽引電動機稱爲脈流牽引電動機。大功率脈流牽引電動機的“換向”條件更加困難。
此外,電動機內部還有一些附加損耗,從而引起電動機溫升,因此,脈流牽引電動機在設計和結構上還要採取一定的特殊措施,以解決“換向”和溫升兩個突出的問題。 專用於電力傳動內燃機車,以供給牽引電動機電力的發電機,又稱主發電機。牽引發電機有直流和交流兩種。直流牽引發電機直接向直流牽引電動機供電。
交流牽引發電機發出的三相交流電經硅整流器整流後再向直流牽引電動機供電。交流整流電路是三相的,整流電壓雖然有脈動,但脈動量比較小,因此牽引電動機還被認爲是一般的直流電動機。
牽引電機有哪幾種分類2
牽引電機的基本原理
牽引電動機是指產生機車或動車牽引動力的電動機。牽引電動機種類繁多,但它們都有一個對應機車和動車的牽引力和速度關係的特性,即基本牽引特性,它們既可以代表機車或動車的性能,也可以通過車輛的動輪輪徑和傳動比的關係轉換成牽引電動機的轉矩和轉速的關係。
牽引電動機是驅動車輛動輪軸的主電動機,用於車輛的加速及制動。牽引電動機的定子繞組接通三相交流電,在定子空間將產生旋轉磁場。轉子繞組在旋轉磁場中將產生感應電動機和感應電流,從而使轉子受到電磁力的作用而轉動。
交流牽引電機的分類和各自特點
交流牽引電動機在額定頻率和額定電壓不變的條件下,其自然工作特性是指給定電動機的轉速n、電磁轉矩T、定子功率因數cosφ1與輸出功率P2之間的變化關係,而自然機械特性是指電動機和轉速與電磁轉矩之間的變化關係。常用的交流牽引電動機有以下幾類:
1、單相串勵換向器電動機
輸入電壓爲單相低頻交流,通常只採用串勵,其自然運行特性與直(脈)流串勵電動機基本相同。它極數較多,加上換向問題解決不夠完善,只有歐洲部分國家在低頻牽引電網下使用。
2、三相異步電動機
(1)轉速特性n=f(P2)。在穩定運行的轉速範圍內,當P2增大時,電磁功率Pem和轉子繞組銅損PCu2也隨着增大,且PCu2比Pem增大略快,即轉差率s=PCu2/Pem略有增加。因此,轉速特性爲略微下降的近似直線,這說明異步電動機的轉速特性呈硬特性。
(2)轉矩特性T=f(P2)。由T=CTΦI2=T0+P2/Ω可知,三相異步電動機與直(脈)流他勵電動機一樣,轉矩特性爲呈上升趨勢的近似直線。
(3)定子功率因數特性cosφ1=f(P2)。空載時定子電流主要是勵磁分量,因此空載時很低。隨着P2的增大,轉子電流的.有功分量增長,對應的定子電流有功分量也增長,cosφ1很快上升。當P2增至額定負載以後,由於轉差率s明顯增大,使轉子漏抗sX02增大,相對定子電流的無功分量也會增加,cosφ1反而逐漸減小。因此,定子功率因數特性呈彎曲線。
(4)機械特性n=f(T)。在穩定運行範圍內,當T增大時,轉子電流的有功分量I2cosφ2增大,表明轉差率s略有增大,機械特性是略微下降的近似直線。因而異步電動機的機械特性呈硬特性。
3、三相同步電動機
(1)轉速特性n=f(P2)和機械特性n=f(T)。由於同步電動機爲交直流雙邊勵磁電動機,其轉速只取決於電樞電流頻率和電動機極對數,而與P2和T無關,轉速特性和機械特性爲水平的絕對硬特性。
(2)轉矩特性T=f(P2)。由“電機學”知識可知,電磁功率Pem隨着輸出功率P2的增加而增加,由於其轉子同步角速度Ωr不變,轉矩特性呈直線上升。
(3)定子功率因數特性cosφ1=f(P2)。由“電機學”知識可知,處於過勵狀態的同步電動機將從電源吸取電容性電流,以利改善cosφ1。空載時主要是直流勵磁,在較小勵磁時,功率因數cosφ1即可高於異步電動機。隨着P2的增大,將在較大勵磁時才能使cosφ1較高。
圖11-3 常用牽引電動機工作特性
(a)三相異步電動機;(b)三相同步電動機
圖11-3 (a)、(b)分別示出了三相異步電動機和三相同步電動機的自然運行特性。可見,三相異步電動機比三相同步電動機的特性有更明顯的變化。
牽引電機有哪幾種分類3
三相交流牽引電機有哪些優點
交流牽引電機的技術優越性的優點:由於交流牽引電動機沒有換向器工作面圓周速度的限制,因而可以選用高的轉速和大的傳動比,這樣,能顯著減輕電機的重量,以獲得較大的單位重量功率。
交流異步牽引電機的基本結構優點:異步牽引電動機主要由定子和轉子兩部分組成。定子通常是無機殼疊片形式,鐵芯兩端裝有厚壓板,壓板間用拉桿或鋼板固定,用電焊將壓板、鐵芯和拉桿等焊成一個整體。
爲了解決直流和脈流牽引電動機的“轉向”問題,有些國家已在使用晶閘管無換向器式牽引電動機和三相交流異步變頻牽引電動機,並在試驗以直線異步電動機爲動力的磁懸浮高速車輛。
晶閘管無換向器式牽引電動機是由一臺同步電動機和一組晶閘管逆變器組成,用晶閘管和轉子位置檢測器來代替直流牽引電動機的換向器和炭刷結構。
擴展資料:
在用牽引變壓器降壓經硅整流器或大功率晶閘管整流後供電給直流串勵牽引電動機時,加在牽引電動機上的電壓爲脈動電壓,因此這種牽引電動機稱爲脈流牽引電動機。大功率脈流牽引電動機的“換向”條件更加困難。
牽引電機通常採用變頻器供電。對試驗測試設備的功能及性能指標提出了較高的要求:
1、要求測試設備具有較寬的帶寬,並且在較寬的頻率範圍內均能獲取較高的測量精度;
2、部分試驗基波頻率可能低於5Hz,常規測量儀表不能穩定讀數;
3、變頻器開關頻率較低,諧波含量豐富,且信號不是嚴格的週期信號,傅里葉變換時,需要較長的時間窗。
要對基波有效值進行準確的、穩定的測量,前提是變頻器輸出爲週期信號(傅里葉變換針對週期信號)。實際上由於牽引變頻器的開關頻率較低,當開關頻率不是基波頻率整數倍時,其輸出信號不是週期信號。
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