交流牵引电机精细制造介绍
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。
CRH2型动车组牵引电动机概述
CRH2型动车组牵引电动机概述CRH2型动车组采用MT205型三相鼠笼异步电动机，每辆动车配置4台牵引电动机(并联连接)，一个基本动力单元共8台，全列共汁16台。
电动机额定功率为300kW。
最高转速6120r/min.最高试验速度达7040r/min。
牵引电动机由定子、转子、轴承、通风系统等组成.绝缘等级为200级。
牵引电动机采用转向架架悬方式，机械通风方式冷却，平行齿轮弯曲轴万向接头方式驱动。
外形如图7.62。
所有牵引电动机的外形尺寸、安装尺寸和电气特性相同，各动车的牵引电动机可以实现完全互换。
牵引电动机在车体转向架上的安装位置见图7.63。
同直流电动机相比，三相异步电动机有着显著的优越性能和经济指标，其持续功率大而体积小、质量轻。
具体地说有以下优点：(1)功率大、体积小、质量轻。
由于没有换向器和电刷装置，可以充分利用空间，同时在高速范围内因不受换向器电动机中电抗电势及片间电压等换向条件的限制，可输出较大的功率，再生制动时也能输出较大的电功率，这对于发展高速运输是十分重要的。
(2)结构简单、牢固，维修工作量少。
三相交流牵引电动机没有换向器和电刷装置，无需检查换向器和更换电刷，电动机的故障大大降低。
特别是鼠笼形异步电动机，转子无绝缘，除去轴承的润滑外，几乎不需要经常进行维护。
(3)良好的牵引特性。
由于其机械特性较硬，有自然防空转的性能，使黏着利用率提高。
另外，三相交流异步电动机对瞬时过电压和过电流不敏感(不存在换向器的环火问题)，它在起动时能在更长的时间内发出更大的起动转矩。
合理设计三相交流牵引电动机的调频、调压特性，可以实现大范围的平滑调速，充分满足动车组运行需要。
(4)功率因数高，谐波干扰小。
其电源侧可采用四象限变流器，可以在较广范围内保持动车组电网侧的功率因数接近于1，电流波形接近于正弦波，在再生制动时也是如此，从而减小电网的谐波电流，这对改善电网的供电条件、减小通信信号干扰、改善电网电能质量和延长牵引变电站之间的距离十分有利。
交流电动机—机车牵引电机维护与检修(列车电机)
司机控制器
司机在司机台上操作司机控制器的调速手柄时，调速手柄的位置设定了电力机车的目标速度，然后速 度传感器检测电力机车的实际速度，微机控制系统根据这两个速度值的大小，对主变流器做出变压变 频调节。
极数
4极
三相鼠笼式异步牵引电动机
牵引电机的冷却、控制 和保护
额定功率
1250kW
额定电压
2150v
额定电流
390(基波)A
额定转速
1365r/min
额定功率因数 0.91
额定效率
95%
恒功率转速范围 1365～2662r/min
极数
4极
定子绕组接法 Y
绝缘等级
200级
冷却方式
风量为92m³/min,静风压2800Pa
牵引电机
牵引电机
牵引电机是机车的重要部件之一，它安装在转向架上，通过齿轮与轮对相连。机车在牵引运行 状态时，牵引电机将电能转换成机械能，通过轮对驱动机车运行。
牵 引 电 机 进 风 口
牵引电机进风口
传动装置
牵 引 电 机
轮对轴
YJ85A型电机是HXD3型电力机车的牵引电机，是逆变器供电的三相鼠笼式异步牵引电机，该 电机为滚抱结构，单端输出；
牵引通风机 牵引电机
牵 引 电 机 进 风 口
电机定子铁心安装一个温度传感器用于 监控定子的温度，保证电机的安全运行。
电机非传动端预留轴承温度和振动传感 器安装接口，用于安装6A 系统实时监 控电机轴承温度和振动状态。
速度传感器通过两脉冲信号的交 错，牵引电机的旋转方向（向前、 向后）个也同时进行检测。因此 在电力机车行驶中起着非常重要 的作用。
并联支路数
2
定子绕组节距 14
HXD3B型交流传动电力机车牵引电机
电机的转轴用优质合金钢锻造，全长为 686.5 mm。 2.3 端 盖
对逆变器供电的牵引电机来说，在元件关断时，尖峰 脉冲对电机绝缘会产生极为不利的影响；此外，当电机在 额定转速以上运行时，电源为矩形波，流经电机的电流含 有大量谐波，从而使电机效率降低，所产生谐波转矩使电 机转速波动；同时还因共模电压产生轴电流。为此 Mitrac TM 3800 F 型牵引电机针对这些特殊的因素，采用了不同 的改进措施。 4.3 电机的设计要求
牵引电机采用半悬挂方式，通过抱轴箱与轮对相连。 机车在牵引运行状态时，牵引电机将电能转换成机械能， 通过轮对驱动机车运行。当机车在再生制动状态运行时， 牵引电机将机械能转换成电能，产生列车的制动力，此时 电机处于发电状态。
牵引电机的工作条件十分恶劣，与其他电机比较，负 载变化大，冲击和振动严重，恶劣的风沙、雨雪气候、酸碱 性气体影响侵蚀严重。
P2= 1 632 kW；T=10 434 N·m；n=1 494 r/min；Cos=0.904； F1=50.3 Hz；F2= 0.55 Hz。
最大值：U1=2 183 V；I1=552 A；P2=1 632 kW；F1=103.4 Hz； n=3 065 r/min；T=11 745 N·m。
关键词：牵引电机；逆变器供电；参数；结构特点
中图分类号：U264.1+ 3
文献标识码：A
文章编号：1672- 1187（2010）02- 0033- 03
交流牵引电动机
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
1050
持续电流（A）
360（相）
830
最大转速（r/min）
3600
1860
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。
电机定子由机座、定子铁心、定子线圈等部件组成，转子采用铜条转子。传动端端盖采用空心盘式结构，传动端轴承采用NU332ECM/C4VA301短圆柱轴承，非传动端采用NJ31SECM/VA301+HJ318带角圈的轴承。在非传动端轴承外侧安装有测速齿盘与株洲电力机车研究所研制的速度传感器。
浅谈电力机车牵引电动机
命褊席街移舷*照报Hunan Vocational Co11ege of Railway Technology目录绪论 (1)摘要 (2)一、交流电机机车简介 (3)1、发展史 (3)2、结构 (3)3、电气原理 (3)4、鼠笼 (4)二、三相交流异步电动机 (4)1、三相交流异步电动机原理 (4)2、三相交流异步电动机结构 (5)3、三相交流异步电动机特点 (5)三、交流机车交流牵引电动机 (6)1、YJ85A型交流电牵引电机 (6)2、技术参数 (7)3、结构 (7)(1)整机结构 (7)(2)定子 (7)(3)转子 (8)(4)轴承 (8)4、三相交流异步牵引电机的结构特点 (8)5、调速方法 (9)(1)变极数调速 (9)(2)变频调速 (9)(3)串级调速 (10)(4)电阻调速 (10)(5)定子调压调速方法 (10)(6)电机调速 (11)(7)耦合器调速 (11)6、机车牵引运行的调节区域 (12)7、牵引电动机的检修 (12)(1)保养标准及内容 (12)(2)转子 (12)(3)定子 (13)(4)轴承 (13)四、交流牵引电动机交直交调速控制系统 (14)1、交-直-交变频调速基本电路 (14)2、交-直-交变频调速系统 (14)参考文献 (15)致谢 (16)绪论随着铁路机车的发展，目前交流传动电力机车作为铁路牵引的主要机车。
交流传动及车主要以三相异步电动机作为牵引电机。
用鼠笼牵引电动机驱动的交流电力机车，因鼠笼电动机简单、可靠、造价低、重量轻、体积小、易于维护检修、防潮和抗有害气体性能好、牵引特性硬等优点，可以防止机车轮对和钢轨间的打滑（空转），运行部分的牵引特性又可调节成恒功率性能。
最大程度地利用了机车上机电设备的功率。
因此，这种电力机车具有重载、高速、可靠等特点。
摘要：近30年来，由于电子技术特别是大功率晶闸管以及其他大功率可控电子器件变流技术的迅速发展，研制出体积小、重量轻、功率大、效率高的变流装置一一静止逆变器，作为三相交流电机的变频电源，使三相交流牵引电机在铁路电力牵引中的应用取得了突破性进展。
交流电动机—城轨车辆牵引电机维护与检修(列车电机)
定子
转子
轴承
端盖
…
构成
接线盒
交流牵引电机的转子
交流牵引电机的定子
牵引电机
个别传动 一台牵引电动机只驱动一个轮对
传动方式 借助电机轴上的小齿轮驱动轮对轴上的大齿轮来实现机车牵引运行的。
悬挂方式 抱轴式悬挂和架承式悬挂
优点
可单独切除故障电机，不会影响其他电机工作，充分利用了机车下部空间。
缺点
个别轮对容易空转，从而使机车的粘着牵引力降低。
06
必须尽可能地降低牵引电动机单位功率的重量，使电磁材料和结构材料得到充 分利用。
牵引电动机固装在转向架构架上，牵引电动机全部是簧上质量，称为架承式悬挂。 采用球面齿式联轴节与齿轮箱将电机轴与动轮对连接起来。 牵引电动机架悬式由于簧下质量小，适用于快速和高速机车。
牵引电动机必须满足的要求
01 应有足够大的起动牵引力和较强的过载能力。
具有良好的调速性能。保证机车在不同行驶条件下，有宽广的速度调节范围，并在
抱轴式悬挂
1-机车动轮 2-大齿轮 3-牵引电动机 4-小齿轮 5-橡胶件
6-安全托板 7-枕梁 8-拉杆 9-橡胶件 10-轮轴
牵引电动机的一端通过抱轴承刚性抱合在车轴上，另一端弹性悬挂在转向架构架的 横梁或端梁上的安装方式。
牵引电动机质量的一半支悬在构架上，为簧上质量，故称半悬挂。 牵引电动机的另一半质量压在车轴上，为簧下质量。
牵引电机（城轨车辆）
牵引电机经联轴器、齿轮箱与动车（MP车、M车）的驱动轮对机械连接，按照运行要求 提供牵引力和制动力使车辆加速或制动。
每台动车转向架配有两台牵引电机。 每台牵引电机由牵引逆变器提供的三相交流电压供电。 在列车制动过程中，牵引电机将作为发电机工作，将列车的动能再生为电能。
HXD3型电力机车牵引电机结构特点
图 牵引电动机通风机组构造图（排风侧）
大体功能
机车运行中，在牵引模式，牵引电机将电能转化为机械能，通过轮对驱动机车运行；在制动模式，牵引电机将机械能转化为电能，产生列车的制动力，现在电机处于发电状态。
工作特点
HXD3型牵引电机采纳抱轴箱半悬挂方式。机车牵引电机与其他电机相较，工作条件十分恶劣，负载转变大，受线路冲击和振动严峻，恶劣的天气如风沙、雨雪、酸碱性气体阻碍侵蚀严峻。关于由逆变器供电的牵引电机来讲，当元件关断时，尖峰脉冲对牵引电机绝缘会产生极为不利的阻碍；除此之外，当牵引电机在超过额定转速运行时，电源的波形为矩形波，流经牵引电机的电流含有大量谐波，从而使牵引电机的工作效率降低，所产生谐波转矩将使牵引电机转速波动；同时还由于共模电压产生轴电流。因此，YJ85A型异步牵引电动机针对这些不良因素，采取了相应的改良方法。
图 电机传动端结构图
1-端盖；2-内油封；3-轴承；4-D端轴承盖；5-轴承挡圈；6-油绳；7-回油通道；8-密封圈；9-气压平稳通道
电机的非传动端轴承采纳无接触式迷宫密封结构。设有油杯，方便补充润滑脂。非传动端内侧密封迷宫间隙值大，数量多，既可保证平安运行，又可保证密封成效；外侧密封迷宫间隙值专门大，而且数量少，长时刻运行后，废润滑脂将易于排到外轴承盖内，减缓轴承发烧。轴承室体积大，可存储蓄用润滑脂多，延长从头润滑周期。其结构如下图。
表 环氧树脂层压板 EP GC203-TI180
特 性
标 准
EP GC203
在（23+2）°C下：抗压强度 N/mm2
DIN EN ISO604
＞400
在（23+2）°C下：抗压强度 N/mm2
Dபைடு நூலகம்N EN ISO604
牵引电机
2.三相交流牵引电动机的结构组成2.1定子的组成定子由铁心（电工硅钢片叠成）、定子绕组和机座组成。
定子铁心内圆有许多形状相同的槽，用于嵌放定子绕组，机座用于固定和支撑定子铁心，要求有足够的机械强度和刚度。
定子外部固定有端盖。
2.2转子的组成转子由转子铁心（硅钢片叠成）、转子绕组和转轴组成。
转子铁心安装在转轴上，表面开有槽，用于放置或浇注转子绕组。
在转子的一端安装有风扇，用于转子高速转动时的降温散热。
如图2.1所示。
图2.1三相交流电动机2.3气隙气隙大小对异步电动机性能有很大的影响。
气隙大，则磁阻大，励磁电流（滞后的无功电流）大，功率因数降低。
气隙过小，则装配困难，运行不可靠，高次谐波磁场增强，从而使附加损耗增加，起动性能变差。
图2.21-轴 10-转子 19-锥形油脂喷嘴2-电机侧半联轴节 11-深沟球轴承（D端） 20-油脂喷嘴盖3-进气口盖 12-电缆密封接头（10 Nm) 21-锥形油脂喷嘴4-接线盒 13-盖板 22-连接线5-出气口网罩 14-六角头螺钉（8 Nm) 23-接线盒盖6-轴承保护罩 15-张力垫圈 24-六角头螺钉（8 Nm) 7-圆柱滚子轴承（N端） 16-盖板 25-张力垫圈8-定子外壳 17-六角头螺钉（8 Nm)9-定子 18-油脂喷嘴盖上图所示为3相4极交流异步牵引电动机，在车辆上横向安装，D端为输出端。
此自通风型电机的冷却由安装在N端的内部风扇完成。
进气口位于D端前部、进气口盖（3）的上部；出气口网罩（5）位于N端。
定子结构，由绝缘薄钢片叠层组成的定子（9）铁心总成通过热套方法安装在定子外壳内，从而形成了一个固定的定子单元。
定子铁心总成和定子外壳内有轴向通风风道。
定子绕组被嵌入定子铁心总成的槽内。
槽上有盖子进行密封。
线圈的绕组端部、定子线圈接头和接线条用铜焊连接。
接线盒（4）铸造在定子外壳上，上面用接线盒盖盖住。
连接线通过电缆接线片和接线条用螺栓连接在绝缘子上，并穿过电缆密封接头（12）通向外部。
电力机车交流牵引电机—异步电动机的基本结构、工作原理
定子 | 定子绕组
（a）Y形接法
（b）△形接法
8
定子 | 机座
固定和支撑定子铁心。
9
转子 | 转子铁心
由外周有槽的硅钢片叠 成。
10
转子 | 转子绕组
构成电路部分，有笼型 和绕线型两种绕组型式。
11
转子 | 转轴
支撑转子铁心和输出、 输入机械转矩。。
12
结构 | 其他
气隙：异步电机的气隙很小，中小型电机一般为 0.2～2 mm。
端盖：安装在机座的两端，一般为铸铁件。端盖 上的轴承室里安装了轴承来支撑转子，以使定子 和转子得到较好的同心度，保证转子在定子内膛 里正常运转。端盖除了起支撑作用外，还起着保
13 护定子、转子绕组的作用。
结构 | 其他
轴承：连接转动部分与不动部分，目前都采用滚 动轴承以减少摩擦。
风扇：冷却电机。
14
三相异步电动机结构
1
引言
2
引言
主断 路器
受电弓
预充电单元
脉冲整流器
牵引逆变器
直流侧回路
牵
引 变
M
压
牵引电机
器
齿轮
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ变速箱 车轮
车轮
电力牵引交流传动系统结构框图
3
结构
4
结构
5
定子 | 定子铁心
由内周有槽的硅钢片叠 成。
6
定子 | 定子绕组
构成电路部分，用来感 应电动势、流过电流、 实现机电能量转换。
ss9型电力机车脉流牵引电动机的工作原理
ss9型电力机车脉流牵引电动机的工作原理
9型电力机车采用了三相交流脉流牵引电动机,它属于无刷电动机的一种。
三相脉流牵引电动机由电枢和电机夫组成。
电枢由三组绕组组成,每个绕组由很多细线组成,绕组内有向磁导体。
电机夫采用永磁铁作为定子,磁极由许多铁质磁体组成偶极磁场。
在运转时,牵引变流器将直流电源输入经过整流后变成脉流的三相电流,将三相脉流电流分别输入电枢三组绕组。
由于电枢内有磁导体,会产生磁场。
与电机定子内的永磁铁产生的磁场相互作用,电枢产生转力。
通过改变三相脉流电流的相序,可以实现电枢的顺时钟或逆时针转动,从而实现电机的运转。
通过控制脉流电流的频率和幅度,可以调节电机的转速和转矩,实现机车的起动、加速、推拖作业。
9型电力机车采用脉流牵引电动机,相对直流电动机具有控制灵活性好等优点。
交流异步牵引电机
转子
分为鼠笼式转子和绕线式转子 ，用于在旋转磁场作用下产生 感应电流并产生电磁转矩。
轴承与端盖
支撑转子并保证定转子之间的 气隙，同时密封电机内部。
冷却系统
包括风扇、散热片等，用于降 低电机温度，保证电机正常运
行。
关键零部件设计要点
定子绕组设计
转子槽型设计
需考虑绕组型式、匝数、 线径等因素，以满足电
机性能要求。
影响转子感应电流的分 布和大小，需根据电机
性能要求进行优化。
气隙大小调整
气隙大小对电机性能有 很大影响，需根据实际
情况进行调整。
轴承选型与润滑
选择合适的轴承类型和 润滑方式，以保证电机
长期稳定运行。
制造工艺与材料选择
铁芯制造
采用优质硅钢片叠压而成，降低铁损，提高 效率。
机械加工
采用高精度机床和加工工艺，保证零部件尺 寸精度和形位公差。
电机散热问题
高功率密度的电机在运行过程中会产生大量的热量，需要采取有效的散热措施。为解决这一问题，可以研究 更加高效的散热技术和材料，提高电机的散热性能。
电机维护问题
轨道交通领域的电机需要长期稳定运行，因此需要定期进行维护和检修。为解决这一问题，可以研究更加智 能化的维护技术和方法，提高电机的维护效率和准确性。
02 交流异步牵引电机基本原 理
异步电机工作原理
旋转磁场产生
当交流异步电机定子绕组通入三 相交流电时，会产生旋转磁场， 该磁场切割转子导体，从而在转
子导体中产生感应电流。
转子转动原理
感应电流与旋转磁场相互作用， 产生电磁转矩，使得转子开始转 动。转子转动的速度与旋转磁场 的速度存在差异，即异步运行。
高速列车
交流牵引电机的结构性能探讨
⑵分布式绕组
分布式绕组的电动机定子没有凸形极掌，每个磁极由一个或几个线圈按照一定的规律嵌装布线组成线圈组，通电后形成不同极性的磁极，故也称隐极式。根据嵌装布线排列形式的不同，分布式绕组又可分为同心式和叠式两类。
交流变频牵引电机作为车辆驱动的原动机是国际上二十世纪八十年代发展起来的先进牵引技术。 它以十分显著的优良特性在德、日、法等经济发达国家迅速发展，很快取代了传统的直流牵引电机。随着交流变频调速技术的日益成熟，可以对交流牵引电机进行平稳可靠的无级调速，调速范围可达1：1000，比直流调速范围更大，尤其是没有了直流电机换向器的存在，因而克服了直流电机的许多弊端，交流牵引电机与直流电机相比，结构简单可靠、体积小、重量轻，更适合车辆对电机的安装空间和重量等方面的要求，更重要的是交流牵引电机因具有功率大、过载能力强、噪声小、调速范围宽(0～5000r/min左右)、再生制动力巨大、可防止车轮打滑、可靠性高、维护方便、平稳舒适、节电20～30%等优点，成为现代城市轨道交通牵引机车驱动电机的首选产品。
⑵牵引发电机
专用于电力传动内燃机车，以供给牵引电动机电力的发电机，又称主发电机。牵引发电机有直流和交流两种。直流牵引发电机直接向直流牵引电动机供电。交流牵引发电机发出的三相交流电经硅整流器整流后再向直流牵引电动机供电。交流整流电路是三相的，整流电压虽然有脉动，但脉动量比较小，因此牵引电动机还被认为是一般的直流电动机。
机座:是用作固定与支撑定子铁芯。
定子绕组:是电机电路部分，它由三个在空间相差120°电角度、结构相同的绕组连接而成，按一定规律嵌放在定子槽中。
绕组分类：定子绕组根据线圈绕制的形状与嵌装布线方式不同，可分为集中式和分布式两类：
牵引电机工作原理
牵引电机工作原理
牵引电机是一种用于牵引和移动重负荷的电动机。
其工作原理是将电能转化为机械能，通过电流在电磁场中的作用力产生转动力。
牵引电机通常采用的是交流电动机，由于其转速稳定，起动性能好以及维护成本低等优点。
交流电动机的基本原理是利用电磁感应产生转矩，进而驱动机械装置运动。
在牵引电机中，通过电源提供的电流流过定子线圈，产生一个由交变电流产生的交变磁场。
同时，转子上也有线圈，称为感应线圈。
当转子上的感应线圈与定子磁场相互作用时，就会产生一个由电流引起的磁场，这个磁场与定子磁场相互作用，产生力矩。
由于转子和定子磁场的不断变化，力矩也会不断变化，从而实现电机的转动。
为了使牵引电机能够进行控制，大多数电机都配备了电机控制器。
电机控制器可以通过改变电压、电流和频率等参数来调节电机的转速和转矩。
通过这种方式，牵引电机可以根据需要提供不同的牵引力和速度，以适应不同的工作环境和需求。
总之，牵引电机通过利用电磁感应的原理，将电能转化为机械能，通过交变磁场的作用力产生转移力，从而实现对重负荷的牵引和移动。
牵引电机的性能和控制能力对于各种运输设备和工业机械的正常运行起着重要的作用。
第十一章 三相交流牵引电机
第十一章 三相交流牵引电动机
第一节 三相异步牵引电动机
二、机车牵引中异步电动机的特性调节 异步电动机作为铁路机车的牵引电动机，必须满足机车牵 引性能的要求。一般来说，电力机车的牵引运行可分为： 起动加速区、恒功率输出区、提高速度区或恒电压区这三 个运行调节区。在机车起动加速阶段，要求牵引力尽可能 接近粘着牵引力，以获得大而稳定的起动牵引力，这时异 步电动机应按恒转矩要求进行变频调节；起动后，牵引电 动机按在各种运行速度下保持恒功率输出的要求进行变频 调节。为了满足机车。起动和运行时牵引特性的要求，需 要在调节频率的同时相应调节牵引电动机的电压。
第十一章 三相交流牵引电动机
第十一章
三相交流牵引电动机
第十一章 三相交流牵引电动机
采用三相交流牵引电动机的电传动机车具 有以下主要优点： 1．结构简单、牢固，维修方便 2．功率大、体积小、重量轻 3．有良好的牵引性能 4．节省电器设备，操作简便 5．可以得到更高的功率因数和更小的电网谐 波干扰电流。
第十一章 三相交流牵引电动机
晶闸管同步牵引电动机采用隐极式转子 晶闸管同步牵引电动机的定子机座和铁心结构与 异步牵引电动机基本相同。 隐极式转子的极数通常取6—8极。
为了不使励磁绕组的槽楔和阻尼导条间形成过 窄的间隔而产生过大的机械应力，还可采用的转 子槽形，即人为地把槽加深12～13 mm，把糟楔 布置在较小的直径上。
第十一章 三相交流牵引电动机
第一节 三相异步牵引电动机
1.恒转矩特性的变频调节 采用变频调节时，则可使异步电动机在较低频率下起动， 此时定、转子漏抗都很小，从而改善了转子的功率因数， 增大了起动转矩。 应当注意：起动过程中电机处于过载状态，尽管低频 时铁耗比较小，但仍不可长期运行。
1第九章牵引电机的结构及制造工艺特点6-24
第一章牵引电机制造的工艺特点牵引电机由于其使用场合的特殊性以及机车对电机的苛刻要求，决定了它的制造工艺较一般电机要复杂些。
本章主要讲述牵引电机的制造特点及工艺规程等内容。
第一节牵引电机的制造特点保证牵引电机可靠运行的重要条件就是向用户提供品质优秀、技术先进的产品。
产品品质优秀已不仅仅是质量范畴的概念，其更深层次的内涵是制造工艺水平的高低。
牵引电机制造业赶超国际知名品牌的关键在于先进工艺理念的引入和工艺水平的接轨。
对电机制造中的各个环节不断总结、优化工艺，以确保制造质量的稳定。
总的看牵引电机的制造有如下特点：（1）从牵引电机的结构中可以看出电机的零部件比较多，设计结构紧凑，各种间隙较小。
它们之间除了有机械的联系之外，还有磁、电、热的相互作用。
（2）电机制造所用原材料品种和规格很多，有黑色金属、电工材料、有色金属、绝缘材料等。
在制造工艺上要将铜材与绝缘之间、线圈与铁心之间、各联线之间、部件之间采取可靠的一体化措施。
以适应机车振动的要求。
（3）电机制造工艺比较复杂。
为追求先进的单位重量功率比，并达到各种严格的尺寸要求，在工艺的革新与改进上不厌其烦。
如直流电机的主极线圈制造，从铜线下料开始到线圈成型等待套极，就有12～13道工序，而套极则采用热套或磁极一体化措施，比一般电机制造更为复杂。
又如直流牵引电机换向器的时效处理及电枢的旋转烘焙等工艺，均首先在牵引电机中采用。
执行工艺要严格，以减少参数的分散性。
（4）电机制造工序中手工作业多、使用非标准设备和工艺装备多。
综上所述，牵引电机的设计难度较大，电机生产中质量控制的难度也比较大。
紧凑的结构、严格的尺寸要求，靠复杂的工艺来保证。
这也就是一般牵引电机价格比普通电机贵的原因所在。
第二节牵引电机制造的工艺方案及工艺规程1．工艺方案在现代制造企业中，工艺技术工作主要就是利用企业的各种资源，将原材料、半成品变成满足客户要求，符合技术规范的优秀产品，其核心就是要不断寻找制造产品和部件的最佳方法和过程。
交流牵引电动机的特点
交流牵引电动机的特点
交流牵引电动机的特点
特点
交流传动技术是一门综合技术，但它本质的特点是牵引电动机采用了交流异步电动机。
1．构造简单、动力学性能好 2．功率大、牵引力大
3．黏着性能好 4．可靠性高、维修简便
交流牵引电动机的特点
1 构造简单、动力学性能好
由于其结构紧凑、重量轻，同时采用特殊的悬挂装置，使机车具有良好的动力学性能。
维修简 便
构造 简单
动力学 性能好
可靠性 高
黏着性 能好
功率大
总结
交流牵引电机和现代电力电子技术、控制理论的结合， 开辟了轨道传动领域的新纪元，是目前交流传动领域研发 的主流热点。
发展现状
随着现代科学技术和交通领域的迅速发展，对驱动电机的要求越来越高，新技术、新思路、新材料、 新工艺不断出现，大大推动了驱动电机在轨道交通领域的研究与应用。
《机车电机电器》
交流异步牵引电动机的特点
职业技术学院 主讲：
目录
1 引入 2 交流牵引电动机的特点 3 总结
为什么现在的火车能如此 多拉快跑？
问题引入——高速、大功率：交流传动的力量
放眼中国铁路，我们的和谐号和复兴号动车组可以说是风驰电掣，速度 非常快，和谐机车也是力大威猛，达到上万个KW的功率，我国的高速、重载 铁路技术已经达到国际领先水平。
那么，大家知道为什么现在的“火车”能跑的这么快、力气这么大吗？ 是因为现在这些机车和动车组都采用的是交流传动技术。交流传动技术是一 门综合技术，但它本质的特点是牵引电动机采用了交流异步电动机，其一系 列的优点都由此而表现出来。
交流牵引电动机是现代交流传动中机电能量转换的核心部件，它和变流 器被称为交流传动的“心脏”，它的性能某种程度上决定了机车与动车动力 的品质，交流传动机车之所以成为现代机车发展的方向，正是由异步牵引电 动机的特点和优点所决定的。
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研究与交流
１ ６ ０ ｍｍ减 短Ｎ ５ ｏ ｍｍ， 共可 节约 电磁 线７ ９ ２ ０ ｍｍ；
另外 ３ ６ 个 线圈 的引出线 ， 其中有一根长度 可从 １ ６ ０ ｍ ｍ减短Ｎ５ ｏ ｍ ｍ， 可节约电电机 接 线 图
度， 再通 过设定不同的梭 绕参数 ， 实现 线圈引出 线的最优 、 最 短化生产， 达 到节约材料的 目的。 以公司生产 的一款 电机为 例 ， 具体 方 法实 施如
１ ． ２ 经 济效 益
改善前 ， 两根 引出线长度 均为 １ ６ ０ ｍｍ。 改
善后 ， 有３ ６ 个 线 圈的两根 引出线 的长 度均可从
由图１ 可 以看 出， 该 电机 的槽数Ｑ＝ ７ ２ ， 极数
ｎ
关键 词： 交流牵 引电机
改善措 施
消除 浪费
２ Ｐ ＝ ６ ， 相 数ｍ＝ ３ 。 因此 ， 每极每相 槽数ｑ ＝
７ ＂ ９
‘
ｚ ｍｐ
＝
中图 分 类 号 ： ＴＭ ３ ０ ５ 文献标识码 ： Ａ
４ ， 可得每极每相下有四个绕组依 次串
研究与交流
交流 牵 引 电机精 细 制造 介 绍
高 云 霞
成都南车 电机 有限公司 （ ６ １ ０ ０ ５ １ ）
Ｉ ｎｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈｅ Ｋｅ ｅ ｐｉ ｎｇ － ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎｇ Ｐｒ ｏ ｄ ｕｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ＡＣ Ｔｒ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ Ｍ ｏ ｔ ｏ ｒ
ＤＯＩ 编码 ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎｌ ０ ０ ６ － ２ ８ ０ ７ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ６ ． ０ １ ６
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｓ ｏ ｍｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｉｅ ｆ ｌ ｄ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｋ ｅ ｅ ｐ ｉ ｎ ｇ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ＡＣ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｗａ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ — ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ． Ｉ ｔ ｗａ ｓ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｋ ｅ ｙ ｉ ｄ ｅ ａ ｏ ｆ “ Ｅｌ ｉ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｗａ ｓ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｉ ｆ ｔ ”．
这 样 一 台交 流 牵 引电机 共可节 约 电磁 线 ｌ １ ． ８ ８ ｍ。
２ 定 子线 圈包 扎
在线 圈对地 绝缘 包扎 时， 端部 （ 含鼻部 ） 因
受 形状所 限， 需采用手工包扎 。 直线部位 采用数
控包带机包札， 包带的均匀性和叠包 的准确度 比 较 高。 但因 自 动包带 的张力需要， 会使 盘状 绝缘 材料的尾部有 部分剩余， 传统的做法是将剩余材
料 丢弃 。
图 ３ 多功能 工 装 俯 视 图
盘 固定 ， 使两个盘能进行 同步旋转。
３ ． ２ 使用
嵌线 前， 用 与 端 盖 螺 孔 规 格 对 应 的 螺 栓 将
较之槽部， 线 圈端 部 承受 较 低 的 电场 强度 ，
需要嵌线的定子固定在旋转架的前、 后盘之间， 并用拉杆配合螺母将前后盘固定 ， 将整个工装和
出两根 引出线 ， 用 于 线 圈之 间的 连 接 以及 线 圈与
汇流环之间的连接 ， 实现 电流在 电机 内部和外部
的连 通 。
传统的线圈生产 时， 两根引出线预留部分较 长， 且长度一致 ， 在并 头时需 剪掉引出线的多余 部 分， 因而造成了不必 要 的浪费 。“ 精细制造 ” 的线圈根据 电机接线图， 先确定不同引出线的长
线。
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ： ＡＣ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｍｏ ｔ ｏ ｒ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ
ｅ ｌ ｉ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｗａ ｓ ｔ ｅ
１ 定 子 线 圈绕 制
１ ． １ 说 明
交流电机定子 线圈 由电磁 线经 绕制和 涨型 而成 ， 其形 状如 同船型。 定子线圈成型后需预 留
嵌线。
３ 通 用的嵌线和浸烘工装
３ ． １ 说 明
对于端盖螺纹孔位置不同的其它电机 ， 可以 在前、 后盘上相应的位置多设计一圈或者多圈与
电机 定子 吊入 图２ 所 示 的辅 助 支 撑 台的 四个 滑 轮
因此 ， 可将直线部位包扎剩余的绝缘材料合理利
用起 来 ， 用 于端 部 绝 缘 包 扎 ， 节 约了端 部 包 扎 材
料， 可杜绝浪费。
上。 嵌 线时， 操作者只需站 在下方位 置 ， 通 过滑 轮带动工装旋转 来实现 整个 圆周上不同位 置的
Ｇ ０ ｎ ｘｉ ａ
Ｃｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ ＣＳ Ｒ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｍｏ ｔ ｏ ｒ Ｃｏ ． ， Ｌｔ ｄ ．
摘 要 ： 介 绍了几条交流牵 引电机精 细制造 的经验 ，
它符 合 “ 消除浪费 、 增 加利润 ” 这一精 细生产 体系的核心
思想 。
联， 相 互串联线 圈的引出线 长度可以短一些 ， 而 串联 后需要焊 到汇流环上 的引出线有一端要长
一
些。 由图１ 可知 ， 该定子 绕组的引出线可 以分 为
三种 ： 一种 为１ ８ 根 上层边长下层边短 ； 一种为ｌ ８ 根 上 层边短 下层 边长 ； 还有一种是 ３ ６ 根相 互串 联 的上、 下层 边都短 的绕 组 。 生产过 程 中， 可 直 接在 绕组绕制时确定好引出线长度 ， 既节约了并 头时剪 除引出线 多余部 分的工时， 又节约了电磁