交流牽引電機(jī)的性能研究

摘要：本文著重對(duì)交流牽引電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)、交流牽引動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)性能展開(kāi)分析，希望對(duì)城市軌道交通的發(fā)展有一定的借鑒性意義。

關(guān)鍵詞：交流牽引電機(jī)；性能；研究

交流牽引電機(jī)主要被用于軌道交通的機(jī)車上，它是上個(gè)世紀(jì)八十年代發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)牽引技術(shù)。交流牽引電機(jī)克服了直流牽引電機(jī)的很多缺點(diǎn)，與直流牽引電機(jī)相比，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、調(diào)速范圍大等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為現(xiàn)在軌道交通使用機(jī)車的首選產(chǎn)品。本文著重通過(guò)分析交流牽引電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)分析其性能。

1 交流牽引電機(jī)的結(jié)構(gòu)

牽引電機(jī)的簡(jiǎn)介：

軌道交通上使用的機(jī)車和各種電動(dòng)車輛使用的都是通過(guò)牽引的電機(jī)，牽引電機(jī)也有很多分類，主要包括牽引電動(dòng)機(jī)、牽引發(fā)電機(jī)、輔助電機(jī)等，下面主要介紹這三種電機(jī)類型：

（1）牽引電動(dòng)機(jī)。

牽引電動(dòng)機(jī)主要是機(jī)車上用于牽引一根或幾根動(dòng)輪軸的電動(dòng)機(jī)，牽引電動(dòng)機(jī)的類型主要有三種，分別是直流牽引電機(jī)、交流異步牽引電機(jī)和交流同步牽引電機(jī)。直流牽引動(dòng)機(jī)就是直接對(duì)輪軸進(jìn)行牽引，每個(gè)輪軸都由不同的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行牽引，用這樣的方式進(jìn)行調(diào)整適應(yīng)機(jī)車的特性，具有較好的性能而得到了較廣泛的使用。直流牽引電動(dòng)機(jī)與直流電機(jī)有相同的特性，但也有不同的地方，它要受到一些特殊條件的限制：如它的轉(zhuǎn)動(dòng)空間要受到輪軸半徑的限制；在特殊地段運(yùn)行時(shí)要承受一定的沖擊壓力；在周圍環(huán)境惡劣的情況下運(yùn)行，雨雪、沙塵等會(huì)進(jìn)入機(jī)車內(nèi)。因此，牽引電動(dòng)機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)也有許多要求，如設(shè)計(jì)時(shí)要注意結(jié)構(gòu)的緊湊以防止雜物的進(jìn)入，另外也要有較好的通風(fēng)散熱設(shè)置。表1是牽引電動(dòng)機(jī)中直流電機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，對(duì)于了解直流牽引電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)有重要幫助。

（2）牽引發(fā)電機(jī)。

牽引發(fā)電機(jī)主要是用于使用電力傳動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)車，主要功能即是給內(nèi)燃機(jī)車供電。牽引發(fā)電機(jī)遇牽引電動(dòng)機(jī)一樣，也分為直流牽引和交流牽引。直流牽引發(fā)電機(jī)即中間不經(jīng)過(guò)任何傳輸裝置，直接給內(nèi)燃機(jī)車供電。交流牽引發(fā)電機(jī)主要是三相交流整流后再轉(zhuǎn)向直流牽引為內(nèi)燃機(jī)車供電。表2是關(guān)于交流機(jī)車的主要技術(shù)參數(shù)，對(duì)于了解交流牽引發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)有重要作用。

（3）輔助電機(jī)。

輔助電機(jī)即是在牽引電動(dòng)機(jī)和牽引發(fā)電機(jī)之外又添加的一類電機(jī)，主要是為了滿足特殊的需要。輔助電機(jī)可以使用多種類型，包括直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。使用直流電動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意使用專門的硅整流器來(lái)供電；在使用交流電動(dòng)機(jī)使也要注意一些特殊事項(xiàng)，如使用交流電動(dòng)機(jī)時(shí)須由靜止變相、變頻裝置或者專用的旋轉(zhuǎn)電機(jī)供給三相電源。

2 交流牽引動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)性能

通過(guò)上述分析我們發(fā)現(xiàn)牽引動(dòng)機(jī)主要由直流和交流兩種不同的形式組成，這里著重分析交流牽引動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)性能。

（1）交流牽引動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)。

交流牽引動(dòng)機(jī)主要是由轉(zhuǎn)子、定子、軸承、端蓋、傳感器、接線盒等構(gòu)成。定子是交流牽引動(dòng)機(jī)中起固定作用的零件，它在實(shí)際工作過(guò)程中也是不動(dòng)的，定子主要由三個(gè)部分組成，分別是定子鐵芯、定子繞組和機(jī)座。定子在交流牽引動(dòng)機(jī)中起的主要作用即是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)；轉(zhuǎn)子不同于定子是靜止不動(dòng)的，它在實(shí)際工作過(guò)程中會(huì)旋轉(zhuǎn)，它的主要構(gòu)成有轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵芯和轉(zhuǎn)子繞組，轉(zhuǎn)子與定子是相互發(fā)生作用的。

（2）交流牽引動(dòng)機(jī)的優(yōu)越性能。

交流牽引動(dòng)機(jī)投入機(jī)車使用是在上個(gè)世紀(jì)八十年代，現(xiàn)在仍然是先進(jìn)的牽引技術(shù)。它相對(duì)于直流牽引電動(dòng)機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)，剛開(kāi)始投入使用就在一些發(fā)達(dá)國(guó)家如德國(guó)、日本、法國(guó)等國(guó)家獲得迅速發(fā)展，不久就直接取代了直流牽引動(dòng)機(jī)。

3 結(jié)語(yǔ)

牽引動(dòng)機(jī)的種類是非常廣泛的，但主要使用的牽引動(dòng)機(jī)是直流牽引動(dòng)機(jī)和交流牽引動(dòng)機(jī)。目前，直流牽引動(dòng)機(jī)也被用于許多城市軌道交通的電動(dòng)機(jī)車上，但相對(duì)來(lái)說(shuō)，由于交流牽引動(dòng)機(jī)無(wú)論在技術(shù)上還是在結(jié)構(gòu)上都有更加優(yōu)越的性能，所以交流牽引動(dòng)機(jī)成為許多城市軌道交通的首選產(chǎn)品，其應(yīng)用的范圍也更為廣泛。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：張棋宣（1989），貴州省黔東南州天柱縣人，本科，助教，主要從事：鐵道機(jī)車教學(xué)工作。