HXD3型电力机车牵引电机结构特点

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
速度传感器由速度传感器本体和齿轮组成,检测主电动机的转数,将操纵车辆的速度用的矩形的脉冲信号输出到操纵装置。通过两个脉冲信号的交织,主电动机的旋转方向(前进后退)也同时进行检测。因此,在车辆行驶中起着超级重要的作用。
该速度传感器只通过紧固螺栓安装到主电动机上,齿轮和速度传感器前端的检测面的间隙就能够达到规定值(+),因此不需要进行间隙调整等。速度传感器间隙如下图。
为了完全避免电侵蚀,轴承采纳陶瓷轴承。为了避免尘埃的入侵造成的润滑脂的污损,迷宫式密封圈部涂上润滑脂后进行组装。轴承是电机的一个重要部件,它关系到电机可否平安运行。
电机的传动端轴承采纳循环油润滑,齿轮箱中的油通过齿轮箱的油道进入D端轴承盖的进油室,从D端轴承盖上部的进油孔进入轴承室和轴承BC1-7088A,润滑轴承后,从回油通道流回齿轮箱。在进油室的上部和下部各设有一个进油孔,上部进油孔是主进油通道,下部进油孔用油绳大体堵住,作为紧急润滑进油通道。为避免润滑油进入电机定子内部,内轴承盖除采纳无接触式迷宫结构密封外,迷宫腔数量多,长度长,并设有回油孔,为避免电机内部冷却风的负压作用,还设置了气压平稳通道,密封成效好。其结构如下图。
关键词:HXD3型电力机车牵引电机;结构特点;参数
引 言
铁路作为国家重要的基础设施、国民经济的大动脉和公共化的交通工具,它负担着城乡、工矿各类物资和人员交流的要紧运输任务,在实现经济社会又好又快进展中肩负着重大责任,承担着艰巨任务。铁路具有占地少、污染小、能耗低、本钱低、运量大、全天候的比较优势,加速铁路科技创新步伐,对加速构建符合科学进展要求的我国综合交通运输体系,具有不可替代的重要作用。
制动特性参数
电制动方式 再生制动
电制动功率 7200KW(70km/h~120km/h)(23t轴重)
7200KW(65km/h~120km/h)(25t轴重)
最大电制动力 370KN(15km/h~70km/h)(23t轴重)
400KN(15km/h~65km/h)(25t轴重)
机车制动特性为恒制动力、准恒速特性操纵,牵引操纵司机操纵器手柄为12级,级间能滑腻调剂,每级速度转变△V=10km/h,如下图。
冷却方式
HXD3型牵引电机通风冷却采纳独立冷却方式。冷却空气通过车体侧墙百叶窗过滤后进入冷却风道,通过轴流风机、惯性过滤器后冷却牵引电机,最后由牵引电机的出风口排出车外。每一个风道内设有惯性过滤器,对空气进行二级除尘,在每一个牵引通风道处设有一个向车内排风的旁风口,旁风口处设有过滤网,为空气紧缩机等用风设备提供干净的风源,也使车内形成微正压。
图 牵引电动机通风机组构造图(吸入侧)
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。
总重量 (Kg) 2600
齿轮比 (101/21)
牵引特性
电传动方式 交-直-交传动
持续功率 7200KW
机车速度:
持续制速度70km/h(23t轴重)
65km/h(25t轴重)
最高速度120km/h
起动牵引力 520KN(23t轴重)
570KN(25t轴重)
持续牵引力(半磨耗轮) 370KN(23t轴重)
12hxd3型牵引电机的主要技术参数额定功率kw1250额定电压2150额定电流390额定转速rmin1360最高使用转数rmin2662120kmh车轮径1150mm最高试验转数rmin3195恒功率转速范围rmin13652662频率hz46效率94功率因数92西安铁路职业技术学院毕业设计论文14极对数绝缘种类class200绝缘电压1500绝缘耐力电压分钟3240新造时5400ac50或60hz并联支路定子绕组节距14工作制连续悬挂方式滚抱式半悬挂冷却方式强迫通风风量为92mmin静风压2800pa总重量kg2600齿轮比4811012113hxd3型牵引电机的特性参数131牵引特性参数电传动方式交直交传动持续功率7200kw机车速度
HXD3型电力机车轴式为C0-C0,电传动系统为交直交传动,采纳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。它的要紧技术装备达到或接近国际先进水平,代表了世界先进铁路技术的进展方向。
本论文共分为五个部份。第一部份讲述了HXD3型电力机车牵引电机的要紧技术参数及特性;第二、三部份讲述了HXD3型电力机车牵引电机的结构及特点;第三部份要紧研究了HXD3型电力机车牵引电机的设计探讨,使咱们对电机的性能有更进一步层次的熟悉;最后一部份要紧归纳了电机的故障预防和保护保养,深刻牢记如何提高电机的利用寿命。
功率因数 (%) 92
滑差率 (%)
极对数 2
定子绕组接法 Y
绝缘种类 Class200
绝缘电压 (V) 1500
绝缘耐力电压 (V) 1分钟3240(新造时5400)
(AC50或60Hz)
并联支路 2
定子绕组节距 14
工作制 持续
悬挂方式 滚抱式半悬挂
冷却方式 强迫通风
(风量为92m/min,静风压2800Pa)
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。
定子由定子铁芯、定子绕组等组成,如图所示。
图定子结构
1-接线盒;2-定子铁芯;3-支撑架;4-端箍;5-定子绕组;6-槽楔
定子铁芯
定子铁芯由冷轧硅钢板叠压,由上悬挂、下悬挂、小悬挂和两个通风道板与两头压圈焊接,使定子铁芯成为一个笼形壳体。定子铁芯焊完后进行喷砂和排除应力处置。
定子线圈
每一个线圈由薄膜绕包的电磁线绕成,线圈匝间垫有绝缘,对地用聚酰亚胺复合云母作为主绝缘,外包绝缘采纳无缄玻璃丝带。采纳环氧树脂层板EPGC203-TI180,其性能如表所示。
400KN(25t轴重)
恒功率速度范围65km/h~120km/h(25t轴重)
70km/h~120km/h(23t轴重)
机车牵引特性为恒牵引力、准恒速特性操纵,牵引操纵司机械手柄为13极,级间能滑腻调剂,每级牵引力转变设定为△F=80KN,如图所示。
图牵引特性操纵曲线(25t轴重)
图 制动特性操纵曲线(25t轴重)
HXD3型电力机车牵引电机的结构如下图。
图HXD3型牵引电机
定子绕组为双层成型绕组,成型后嵌进定子槽中。为了取得足够的机械强度、良好的电气性能与优良的热稳固性,定子绕组用端箍固定。定子整体真空压力浸漆(VPI)。整个电机的绝缘品级为200级。电机浸漆后,三相绕组用电缆线引出,经安装在定子上的引出线夹板固定后与机车直接相连。
额定功率 (KW) 1250
额定电压 (V) 2150
额定电流 (A) 390
额定转速 (r/min) 1360
最高利用转数(r/min)2662
(120km/h,车轮径1150mm)
最高实验转数 (r/min) 3195
恒功率转速范围 (r/min) 1365~2662
频率 (Hz) 46
效率 (%) 94
此论文要紧是为了了解HXD3电力机车牵引电机的结构特点,通过对HXD3型电力机车牵引电机的要紧技术参数及特性、HXD3型牵引电机的结构和牵引电机的特点、设计探讨、保护与检修等的详细描述,能够使咱们明了的明白HXD3牵引电机的结构特点和如何去保护检修,能够让咱们明白如何正确的处置故障。从而延长牵引电机的利用寿命,提高其工作效率。
HXD3型电力机车牵引电机结构特点
学生姓 名:冯云波
学号:100075
专 业 班 级:铁道机车车辆 302817
指 导 教 师:武 欣
摘 要
HXD3型交流传动电力机车为交流传动货运机车,在HXD3型电力机车研制进程中采纳了国内外成熟、靠得住的新技术,机车以在中国国内骨干线上进行大型货运牵引为目的,采纳6轴货运大功率交流传动电力机车设计平台,采纳PWM矢量操纵、密闭式牵引变压器及整体驱动装置等新技术,尽可能考虑对环境爱惜,减少维修工作量。另外,考虑能够在中国全境范围内运行,机车知足环境温度在-40℃~40℃,海拔高度在2500m以下的条件。机车能够3组机车重联操纵运行。该机车能够知足我国铁路重载、快捷货物运输的需要。
HXD3型大功率交流传动电力机车是为重载货运设计制造的六轴交流传动电力机车。为了减缓目前我国铁路电力客车运力不足的状况,部份HXD3开始于2020年担当客运牵引任务。
HXD3型机车利用六台YJ85A型交流电牵引电动机,该型电机由东芝负责设计,永济电机引进相关技术进行生产,每台输出功率1,200 kW。首批永济厂批量生产的YJ85A电动机为数312台,于2006年12月完成交付。 至2007年12月20日,永济厂在2007年全年共生产了1158台YJ85A型牵引电动机供193辆HXD3机车利用。由于日本的新型电力机车要紧利用功率较小的牵引电动机,负载轴重相对较轻,对轨道的压力比较小,因此路况不行的线路上也能够营运。
图速度传感器间隙
温度PT100,用于检测电机的温度,PT100信号传送给操纵系统,由操纵系统监控电子定子铁芯温度,和避免温度过热。
通风系统
YJ85A型异步牵引电动机采纳强迫通风冷却。通风机由风筒、叶轮及导风板等要紧部件组成,风筒、导风板的利用材料为钢制。叶轮为铝合金一次成型铸件,在电动机的轴端部(1/10锥形轴)通过键,用止动垫圈及螺母旋紧固定。牵引电动机通风机组构造图如图、图所示。
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
DIN EN ISO604
>240
在(23+2)°C下:弯曲强度N/mm2
DIN EN ISO178
>350
图 电机非传动端结构图
1-N端端盖;2-N端轴承内盖;3-O型密封圈;4-轴承BB1-7099BB;5-N端轴承外盖;6-测速齿盘;7-内油封;8-油杯M10X1
.
速度传感器
HXD3型电力机车牵引电机采纳双脉冲式的速度传感器安装在驱动相反侧的端面处。因为那个速度传感器将两个传感元件内置在一个传感器本体中,结构极为简单,速度传感器只安装在安装底座上,不需要进行裂缝调整等的操作。
转子采纳铜条鼠笼式结构,端环外衣有护环,加工完成后槽内刷绝缘漆,铁芯外表面刷防锈漆,交出前需作动平稳处置。
转子要紧由导条、端环、压圈、铁芯和转轴等部件组成,如下图。
图 转子组成图
1-转轴;2-端环;3-D端压圈;4-铁芯;5-导条;6-端板;7-N端压圈
为了降低转子发烧,导条采纳低电阻率的无氧铜;为使鼠笼结构具有高靠得住性,端环采纳高强度的铬锆铜,导条端部弯形后和端环采纳高频钎焊一次性成型焊成一体,焊接工艺具有良好的一致性,焊接靠得住性高。为避免转子导条在转子冲片槽中振动而产生断条,转子导条插入转子冲片槽中后采取冲紧和端部弯形工艺,为保证冲紧成效,转子导条与转子槽装配间隙设计值很小。
在(150+5)°C下:弯曲强度N/mm2
DIN EN ISO178
>200
在(180+5)°C下:弯曲强度N/mm2
DIN EN ISO178
>100
表面电阻Ω;电极E
DIN
IEC167
>1012
相对爬电指标
DIN
EN60112

吸水率
ISO62
18
厚度10mm,垂直于层压方向
厚度10mm,平行于层压方向
HXD3型电力机车采纳异步电动机,异步电动机的原理是:定子通上三相电流后,在气隙中产生旋转的磁场,该磁场切割转子导条后在转子导条中产生感应电流,带电的转子导条处于气隙旋转磁场中将产生电动力,使转子朝定子旋转磁场的同一方向旋转。由于转子导条中的电流是因转子导条切割由定子绕组产生的气隙磁场才感应产生的,因此转子的转速只能低于气隙旋转磁场的转速,永久不可能与其同步,不然转子条与气隙磁场同步旋转,转子导条再也不切割磁场产生感应电流和产生电动力了,转子也不可能旋转了。此刻机车用异步牵引电动机调速普遍采纳交频变压调速技术。
相关文档
最新文档