内燃机车电力传动
东风10D内燃机车电传动基础_OK
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第一章 电气系统概述
第三节 电气设备的布置
电气设备在机车上的布置如下图所示。主要操纵装置、开关和指示灯、部 份仪表布置在操纵台上或台下。部分开关和仪表布置在墙电器柜上。各种电机布 置在其驱动装置处。传感器布置在需检测的物理量的处所。各种控制装置均装在 控制对象处。 照明遍布机车各处需照明之处。其他能集中的电气设备均集中安 放在电气室内。
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第二章 电机
第四节 感应子牵引励磁机 GQL一45型感应子励磁机是一台三相异极式轴向自通风他励交流发电机。它输出 的三相交流电，经过励磁整流柜2ZL整流后给牵引发电机励磁绕组供电。该电机 的励磁绕组和电枢绕组都在定子上，转子上没有绕组，不需要电刷和滑环，因此 没有滑动接触部件。
感应子发电机原理图 1一定子铁心；2一励磁绕组； 3一电枢绕组；4一转子； 5一主磁通。
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第一章 电气系统概述
第二节 电气系统的内容
• 一、主传动系统 东风10D型调车内燃机车采用交直流电力传动。柴油机通过联轴节驱动同步主发 电机发电，把柴油机的机械能转换成电能。主发电机发出的三相交流电，经主整 流柜整流成直流后，由直流牵引电动机再把电能转变成机械能，并经传动齿轮， 驱动机车动轮。 • 二、励磁系统 主发励磁由柴油机驱动的励磁机提供。励磁机励磁由内燃机车控制器或测速发电 机提供。而测速发电机的励磁，是由功率调整电阻控制的。
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第二章 电机
5．电刷磨耗到限或产生崩裂、刷辫松动、变色等缺陷时，应更换电刷，更换 的电刷应按上述要求予以研磨。 6．电刷牌号为D374B，不得乱用其他牌号电刷，一台电机上应使用同一厂家 的电刷。 7．整个刷架装置在电机制造厂已校好中性位置，为了避免改变刷握的中性位 置，确保电机换向良好，应尽量避免拆卸刷盒、刷握和刷杆等零部件。确有必 要时，在拆卸后应校中性位。
d1-东风8B型内燃机车电力传动概述
第一章东风8B型内燃机车电力传动概述第一节内燃机车电力传动装置的作用内燃机车是用柴油机作为动力的。
从柴油机曲轴至机车动轮之间的一整套机械能-电能-机械能的变换和传递装置，叫做电力传动系统。
它的任务是使柴油机工作特性适合于机车特性的要求。
一、内燃机车电力传动装置的作用（一）柴油机特性与机车特性对机车而言，要求能充分利用其动力装置的额定功率，即要求机车牵引力与运行速度的乘积接近于柴油机扣除辅助功率输出的牵引功率，其表达式为：（N e－N f）·η=F·V/3600 （1－1）式中：F－机车牵引力（N）V－机车速度（km/h）N e－柴油机输出功率（kW）N f－机车辅助功率（kW）η－机车传动装置的总传动效率按照公式（1－1）绘制内燃机车理想牵引特性，如图1－1所示。
在理想牵引特性曲线内，大部分区段牵引力F与速度V呈等边双曲线关系，即F·V=C（C为常数）。
由图可见，在机车按理想牵引特性运行时，柴油机功率在机车主要的运行速度范围内都能保图1－1内燃机车理想牵引特性曲线图1－2柴油机转矩特性和功率特性和所对应的柴油机功率曲线持恒定，也就是说柴油机功率能被充分利用。
实际上，机车最大速度V max受牵引电动机结构和机车结构速度的限制，恒功率的最大速度则受牵引电动机换向等条件的限制。
机车最大牵引力F max受机车动轮与钢轮之间粘着牵引力的限制和电机温升等的限制。
柴油机的工作特性见图1－2。
图中，曲线①为柴油机转矩特性[M=f(n)]，曲线②为功率特性[N=f(n)]。
由机车特性和柴油机特性可以看出两者之间有诸多不能直接匹配之处：1．柴油机转速的变化，有最低工作转速n min和最高工作转速n max。
当转速低于n min 时，柴油机便会“熄火”，停止工作；当转速高于n max时，便会造成柴油机的机械损坏，因此，柴油机转速变化较窄。
对机车而言，具有宽广的速度变化范围，它的最低速度为“0”；最高速度可达机车的最高速度V max。
东风10D内燃机车电传动基础课件精品资料
第一章 电气系统概述
机车电气设备布置图 1—电器柜；2—操纵台；3—墙电器柜；4—主整流柜；5—启动发电机； 6—励磁整流柜；7—励磁机；8—主发电机；9—蓄电池；10—牵引电动机； 11—空压机电动机；12—前照灯；13—标志灯。
第二章 电机
东风10D型调车内燃机车共装有三种类型的电机： 1．专用电机 该类电机是根据机车各种性能要求和结构特点，专门为机车设计的电 机，如：同步主发电机、牵引电动机、牵引励磁机、启动发电机等。
2．系列电机 主要选用ZTP型直流电机作为机车辅助电机，如：启动机油泵电动机、 燃油泵电动机、空压机电动机等。
3．微小型电机 主要是lkW以下的各种直流电机，如：测速发电机、司机风扇电机等。
第二章 电机
第一节 直流电机基础知识
一、直流电机的工作原理
直流电动机反转条件：改变磁极极性 或电枢电流方向，但不可同时改变两 者方向。
第二章 电机
5．电刷磨耗到限或产生崩裂、刷辫松动、变色等缺陷时， 应更换电刷，更换的电刷应按上述要求予以研磨。 6．电刷牌号为D374B，不得乱用其他牌号电刷，一台电机 上应使用同一厂家的电刷。 7．整个刷架装置在电机制造厂已校好中性位置，为了避免 改变刷握的中性位置，确保电机换向良好，应尽量避免拆 卸刷盒、刷握和刷杆等零部件。确有必要时，在拆卸后应 校中性位。
（2）换向器片间云母下刻情况：正常的换向器云母下刻深 度为1.2～1.6 mm，换向器片两侧0.5×45°倒角处应无毛刺。
第二章 电机
换向器的维护和保养
（1）经常用高压风清除换向器表面的碳粉，如换向器表面 有油或轻度的黑色痕迹，可用干净布蘸酒精擦抹。
（2）如换向器表面有较明显的烧伤痕迹，而且用布擦抹无 效时，可用00#玻璃砂布紧贴换向器表面进行打磨，时间不 宜太长。打磨后须用高压风吹净。
内燃机车电力传动__第五章_交直交流传动恒功率
I2—转子电流〔A〕； cos 2—转子电路功率因数；
S—转差率； n1—同步(tóngbù)转速；
〔f1—电源频率，p—磁极对数〕；
n—转子实际转速〔r/min〕； E2—转子电势，E2= 4.44k2w2f2φ=
4.4S4K2nW1n12nSf1φ=Sn1E2060；pf1
R2—转子电路电阻〔Ω〕；
额 〔定 r/T me功in率 〕PeePeP 〔e2 kn 1we30〕，95额5n P 定ee0转速Nnm e
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2、异步电动机的机械(jīxiè)特性 T=f(n)
T
不稳定区
稳定区
பைடு நூலகம்
0
nk n1
图 6— 3 异 步 电 动 机 机 械 特 性
XL2—转子漏感抗，XL2=2πf2LL2=2πSf1LL2=SXL20。
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❖异步电动机的转矩特性(tèxìng)曲线：T=f(S)
T
c o当s ф电2 源电压U1及其频率f1均不变时，那
么电磁转矩T仅随转差率S变化(biànhuà)。
〔1〕起动转矩Tq〔S=1〕
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5、效率高、利用率高、使用(shǐyòng)灵活性强
交流传动系统的总效率约为0.90，而交—直流传动系统的总效率约为 0.86。根据有关测量(cèliáng)数据说明，采用交流传动的内燃机车与直流传 动比较，在发挥相同功率时节省燃料10%~25%。由于可靠性、耐久性和 易于维修的结合，使交流传动机车的利用率显著提高，如某铁路运输公司 采用交流传动机车后，机车利用率由原来的86%提高到95%，从铁路运营 管理的角度来说，可减少机务段的备用机车数量以节省投资。正是交流传 动机车所显示的高起动牵引力、大持续功率和宽恒功率区的特点，使其具 有很强的使用灵活性，它既可满足货运列车对大的起动牵引力的要求，又 可满足客运列车对高速度的要求，因此对客、货列车编组来说，成为名副 其实的“通用机车〞。
内燃机车电力传动第二章牵引电机
內燃机车电力传动（二）第一节直流牵引电动机一、直流牵引电动机的工作原理在交一直流电力传动装置中，广泛采用直流串励电动机作为驱动机车车辆的牵引电动机，它的工作原理与一般直流串励电动机相同。
图2—2直流电动纵向剖面1—吊环；2—机座，3—端盖；4—风扇；5—电枢绕组； 6—后压圈；7—轴承；8—轴；9—电枢铁芯；10—前压圈; 11—换向器压圈；12—换向器；13—电刷；14—刷握装置;图2—1直流电动机横向剖面1—主极线圈；2—主磁极；3—换向极线圈；4—换I H !极；5—电枢绕组；6—底脚；7—电枢槽；8—机座（磁辘）；9—电枢铁芯; 10—极靴。
15—前端盖；16—主极线圈；17—主极铁芯。
•:•直流电动机的基本工作原理图2—3 直流电动机的工作原理＞改变电源正负极，或改变磁场方向时, 电枢线圈所受的电磁力都将反向，电枢反向旋转。
主磁极：由励磁磁势建立主磁场，磁场方向：N 一S静止的电刷（A和B）与换向器滑动接触, 将直流电引入电枢线圈abed电磁力定律：载流导体在磁场中要受到电磁力的作用电磁力大小：f x = B x l z s电磁力的方向：由左手定则决定一对电磁力形成电磁转矩Mx电磁感应定律：运动导体切割磁力线必感应出电势（电动机中为反电势）感应电势大小：e = BJv 感应电势的方向：按右手定则决定中电流换向，从而保证每个磁极下线圈边中的电流始终是一个方向，使电磁转矩的方向不变，电机按一定方向连续旋转。
换向器:其作用是使旋转中的电枢线•:•具有八个线圈的直流电动机在实际的直流电机中，电枢上都不只有一个线圈，而是有许多线圈均匀且牢固地嵌放在电枢铁芯槽中。
＞换向器由八个互相绝缘的换向片组成。
＞八个线圈通过换向片联接，构成了一个闭合的绕组。
＞位于磁极中性线上两个电刷将闭合的绕组分成了两个并联的支路。
＞所有的线圈都被利用来产生电磁转矩和感应电势，其合成感应电势和电磁转矩的大小取决于并联支路线圈和总线圈数量的多少。
电传动原理
电传动原理第一节内燃机车电传动装置1.传动装置：内燃机车原动机为柴油机，从柴油机的曲轴到机车车轮之间，有一套数比可变的中间环节，这个环节称为传动装置。
2.传动装置的分类：机械传动（直接啮合）、液力传动（扭转器）、电传动（带电机）三种方式。
3.柴油机工作特性及机车牵引特性分析A柴油机负能工作在一定转数范围内，转速比小，而机车速度从0——120KM/H数比比较大。
B柴油机旋转方向是固定不变的，机车运行需要变更方向。
C柴油机输出功率随转速成正比，而转矩变化不大。
机车运行时，随时发挥最大功率，其牵引力与机车速度成反比(牛特性）。
D柴油机启动时，应和负载脱开，需外力拖动。
所以柴油机曲轴与车轮之间必须设一个速比可变的中间环节——传动装置。
第二节电力传动装置、分类1.功用及特点：电传动装置：是柴油机与车轮之间设置的发动机、电动机、电器控制装置等设备组成的之间环节。
特点：传动功率大、起速快、功率高、成本高。
2.分类：（按电流的制式分）A直—直流传动：柴油机——直流发电机——直流电动机——车轮。
功率小、体积大。
（俄罗斯生产）B交—直流传动：柴油机带交流发电机——整流，直流电动机——车轮。
C交—交流传动：柴油机——交流发电机——变频器交流电动机——车轮。
东风4采用交——直流传动装置。
组成：柴油机、牵引发电机、主整流柜、牵引电动机及齿轮箱组成。
****东风4型机车电传动原理：1.功率传递：柴油机——发电机——三相交流电经过主整流柜（1ZL）——直流电牵引电动机——齿轮箱——车轮2.励磁系统：启动发电机——rgt测速发电机——励磁机L——三相交流电励磁整流柜（2ZL）——直流电牵引发电机励磁，牵引发电机发电。
3.机车换向：变更牵引电动机励磁绕组中的电流方向，电机反转，机车换向，调整牵引发电机电压或进行磁场削弱对牵引电动机进行调速。
4.柴油机启动：由蓄电池——启动发电机——启动变速箱——柴油机启动。
第三节牵引发电机理想外特性1，柴油机F功率的分配柴油机有效功率=牵引发电机输入功率+机车辅助装置消耗功率。
内燃机车电传动及机车转向架课件
第二总风 缸
自动排水 阀
第一总 风缸
( 六）燃油系统
燃油系统设计一个燃油泵，，机车启机时，燃油经过燃 油输送泵、燃油加热器、温度调节阀、燃油滤清器组件进入 柴油机。部分燃油进行燃烧，另一部分经过燃油调节阀流回 燃油箱；没有燃烧的燃油从高压泵进入回油管流回燃油箱； 燃油输送泵工作中泄露的部分燃油经另一路回油管返回。
匹配性能高。能够消除机车本身 布置时的轴重不等、牵引时的轴 重转移、机车轮径的差异、电机 制造中的特性差异、逆变器输出 的差异等因素造成的影响
没有换向器及电刷，便于日常于 保养维护
（四）轮对装配
轮对休用抱轴箱，与DF4B机车的抱轴瓦不同，抱轴箱结构与DF4D半悬挂机 车抱轴箱结构基本相同。
（五）空气制动系统:
据研究：
直流牵引电动机的大修期一般在40万km~48万km； 交流牵引电动机的大修期可高达120万km~160万km。 此外，交流传动机车配有完备的微机监视系统和故障诊断系 统，可随时监视系统的技术状态，进行故障诊断。 维修费用可降低35%，机车的轮缘磨耗比可减少了53%。
5、效率高、利用率高、使用灵活性强
（1）直-直电传动内燃机车
柴油机→直流牵引发电机→直流牵引电动机 DF,DF2,DF3,ND1,ND2等。
（1）直-直电传动特点：
直流供电系统供电 直流牵引电机驱动 优点：结构简单 控制容易 缺点：直流电压不能升得很高
功率受到限制 线路损耗大 应用：各种工矿、地铁、无轨电车
（2）交--直传动内燃机 车交流牵引发电机+整流设备+直流牵引电动机
机油底壳。
油气分离器收集来自曲轴箱内气体中的油雾。收 集的润滑油被送回曲轴箱，而烟气则通过消声器排至
大气。
8第2内燃机车电传动及机车转向架图文课件
3、粘着性能好
由于异步电机机械特性好，所以当某台电机发生空转 时，随着转速的上升，转矩很快降低，具有很强的恢复粘着的 能力。 当进行粘着控制时，根据检测有关粘着控制的信号， 准确、迅速地改变逆变器输出的电压和频率，寻求最佳工作点， 使驱动系统既不发生空转，又能充分发挥最大的牵引力，实现 最大可能的粘着利用。 据研究：
滑环
辅助发电 机
（三）交流牵引电机
牵引电机采用交流电机。具 有以下优点：
电机单位体积和单位重量下 功率大。采用无专门机座的 轻量化结构以及由专用铜合 金的导条和专用铜合金的端 环焊接而成，转子没有线圈 ，大大的减少了转子的故障 率
适应性能强。在恶劣的风沙 、雨雪气候、酸碱性气体影 响侵蚀以及沿海多雨潮湿的 环境下能可靠应用
然而，直流电动机的结构复杂，存在电刷接触式的 换向器，它不仅工艺复杂，体积及重量大，耗铜，价格昂贵， 而且在运行中，很容易产生换向火花甚至发生环火现象，故 障率高，不便于维护。由于换向及环火这一类问题的存在， 则要求电动机换向片之间的电压不能过高，因而使得直流电 动机的设计容量和高速时的利用功率受到限制，单电机的设 计容量也很难超过1000kw，远远不能适应机车向高速、大功 率方向发展的要求。
结构特点的一种简单方法
字母表示轴数 如A为1、B为2等。 表示每一动轴为单独驱动
下标‘0’
无下标表示动轴为成组驱动,如C0－C0、、B－B
四、内燃机车的辅助装置
内燃机车的辅助装置包括六大系统： 冷却系统、 机油系统、 燃料油系统、 预热系统、 空气滤清系统、 辅助驱动装置。
(一)内燃机车冷却系统 1.冷却方式：风冷却（自然风冷、强迫风冷）、液体冷却（水、
异步牵引电机起动粘着系数0.45，全天候牵引粘着系数 为0.32；
内燃机车电力传动控制
内燃机车交流传动及其控制系统1、概述电力传动系统的各项功能是通过一定形式的电路驱动各种电气设备得以实现的，电传动内燃机车上的电路，按其作用可以分为主电路、调节电路、辅助电路和控制电路四大系统。
主电路将产生机车牵引力和制动力的各种电气设备连成一个系统，实现机车的功率传输，是电传动机车最重要的组成部分之一，不但决定电传动机车的类型，而且在很大程度上决定该型机车的基本特性。
因此主电路性能的优劣，在很大程度上决定了机车性能的好坏、投资的多少及运行费用的高低等主要技术经济指标。
调节电路在交-直流传动中通常是内燃机车上保证柴油机发电机组恒功率运行的励磁调节系统，它包括牵引发电机的励磁回路及恒功率励磁调节回路等；在交-直-交流传动中则是指保证柴油机发电机组恒功率运行的牵引发电机励磁调节和逆变器变压变频调节系统。
调节电路应尽可能扩大牵引电机的恒功率范围，使机车在宽广的速度范围内都能充分发挥柴油机的功率，获得良好的经济运行特性，满足内燃机车牵引性能的要求。
辅助电路将机车上的各种辅助电气设备和辅助电源连成一个系统，成为保证机车正常运转不可缺少的电气装置。
机车上的辅助电气设备包括：通风机、空气压缩机、油泵等的拖动电机、起动辅助发电机、蓄电池、照明设备等。
辅助传动系统通常为直流传动，由辅助发电机在电压调整器（或微机）的控制下向辅助电路提供110V的直流电，再由各种直流电动机驱动辅助装置运转。
由于是恒定的110V直流电压供电，各辅助直流电动机基本不能调速，只能按工况以一定的转速运转或停止，使辅助系统并非保持在最佳工况下运转，工作效率不高。
另有一部分辅助装置则是由机械或液压驱动，工作效率同样不高。
因此，为提高机车整个辅助系统的性能及效率，近年来开始发展辅助交流传动系统，辅助装置的拖动电机为交流电动机，能够根据工况的变化进行变频或变极调速，使辅助系统处于最佳工作状态及工作效率。
控制电路将控制主电路和辅助电路各电气设备的控制电器、信号装置和控制电源连成一个电气系统，实现对机车的操纵和控制。
内燃机车与电力机车分别是怎样运行的
内燃机车与电力机车分别是怎样运行的内燃机车，电力机车分别是如何运行的？1.说具体点，能举出例子！2.内燃机车有12缸的柴油机，而大家说内燃机车不是由柴油机车提供动力，那柴油机是干什么的？3.液力传动和电传动分别是什么意思？问题补充：4.柴油机也提供动力，电动机也提供动力，为什么内燃机车不直接用柴油机提供动力呢？/doc/c2457990.html,/question/22774 2080.html1 】内燃机车分两种，柴油机车和燃气轮机车。
我国普遍用的是柴油机车，柴油机车的动力源是柴油机，属于自给式机车。
而柴油机车的传动方式有机械传动，液力传动，电力传动，其中电力传动应用最为普遍，以牵引电机驱动轮对。
而电力机车则是通过从接触网上传来的电流经主回路传给牵引电机，驱动轮对，属于非自给式机车。
①相比于内燃机车来说，电力机车有如下优点功率大（不受装机功率限制）牵引力大起动加速度大爬坡能力强过载性能好构造速度大环保性好运营交路长运营成本低②相比于内燃机车来说，电力机车有如下缺点受不可抗因素影响大，如天气等自然灾害，或者战争初期建设成本高，难度大2】纠正一下，一般内燃机车用的是16缸的柴油机。
内燃机车的动力源是柴油机，动力的来源是柴油机，但是并不是由柴油机直接驱动轮对的。
举个例子，拿交--直电传动内燃机车来说，有这样的一个传动路线。
柴油机→交流发电机→整流器→牵引电机→轴箱齿轮→轮对3】电传动见二。
液力传动就是传动装置中含有液力元件（液力变矩器，液力耦合器），柴油机车上应用的是液力变矩器（相比于液力耦合器，导轮，可以改变输出扭矩的大小，而液力耦合器不行）。
从机车的轴式来看，液力传动的内燃机车一般都是B-B 就是说是转向架机车，有两个两轴转向架，每个转向架有两个动轴，并且是成组驱动（并非单轴驱动）。
我国的电传动内燃机车是东风系列的。
液力传动内燃机车有北京系列的，东方红系列的。
建国初期最先发展的是液力传动的内燃机车。
内燃机车电力传动
第一节概述内燃机车得原动机一般都就是柴油机,从柴油机曲轴到机车动轮(轮对)之间,需要一套速比可变得中间环节,这一中间环节称为传动装置。
内燃机车得传动装置有电力传动、液力传动与机械传动三种,电力传动又分为直-直流电力传动、交-直流电力传动、交-直-交流电力传动与交-交电力传动,目前国内使用得DF4、DF5、DF7、DF8、DF11等型机车均采用交-直流电力传动。
一、电力传动装置得作用1、传动作用将机车柴油机曲轴输出得机械能进行能量变换,传递给轮对,驱动机车运行,并使机车具有理想得牵引特性。
要求机车牵引力与运行速度都有一个比较宽广得变化范围,并且在较大得机车速度范围内,柴油机都始终在额定工况下运行,即柴油机得功率能够得到充分发挥与利用。
此外,机车应具有足够高得启动牵引力。
2、制动作用利用直流电机得可逆原理,在电阻制动工况时,将直流牵引电动机改为直流发电机,通过轮对将列车得动能转变为电能,消耗在制动电阻上,在以热能得形式逸散到大气中。
在这过程中,牵引电动机轴上所产生得反力矩作用于机车动轮上而产生制动力。
这种制动作用称为电阻制动。
传动装置应保证机车电阻制动性能得要求。
3、辅助作用驱动机车辅助装置得一些泵组工作,或对机车系统中得油水经行预热,以及机车照明、取暖等。
4控制作用按照机车设计要求与操纵顺序,自动或手动完成有关器件得动作,以保证柴油机在无负载情况下启动,进行转速调节,保证机车在起动过程中得平稳,并能保证机车换向运行等。
以达到操纵控制机车正常运行得目得。
5、监视及保护作用使机车操纵者能正确了解机车各部分得工作状态,及时显示某些必要得参数值。
当机车某部位出现故障时,能自动显示或采取有效措施,以尽量维持机车运行与避免事故得扩大。
二、交-直流电力传动基本原理及组成部分柴油机工作时产生得动力由曲轴输出,通过弹性联轴器与同步牵引发电机相连,发电机将柴油机得动能变成电能即三相交流电输出,经整流后送给直流牵引电动机,电动机再将电能变成动能经齿轮传递给轮对形成牵引力。
内燃机车电传动装置的分类
内燃机车电传动装置的分类一、引言内燃机车电传动装置是指利用电力作为能源，通过电机驱动车轮运动的装置。
与传统的内燃机车相比，它具有更高的能效、更低的噪音、更小的振动和更环保的特点。
根据不同的分类标准，可以将内燃机车电传动装置分为多种类型。
二、按电机类型分类1.永磁同步电机驱动型永磁同步电机驱动型是指采用永磁同步电机作为驱动器件，通过变频器对其进行控制，实现对车辆速度和转向等方面的控制。
这种类型的内燃机车电传动装置具有响应速度快、效率高等优点。
2.异步电机驱动型异步电机驱动型是指采用异步电机作为驱动器件，通过变频器对其进行控制，实现对车辆速度和转向等方面的控制。
这种类型的内燃机车电传动装置具有成本低、维护简单等优点。
3.永磁直流电机驱动型永磁直流电机驱动型是指采用永磁直流电机作为驱动器件，通过变频器对其进行控制，实现对车辆速度和转向等方面的控制。
这种类型的内燃机车电传动装置具有启动扭矩大、响应速度快等优点。
三、按电机位置分类1.轮毂电机驱动型轮毂电机驱动型是指将电机直接安装在车轮上，通过电机直接驱动车轮运动。
这种类型的内燃机车电传动装置具有结构简单、空间利用率高等优点。
2.中央驱动型中央驱动型是指将电机安装在车辆底盘上，通过齿轮传动或链条传动等方式将功率传递给车轮。
这种类型的内燃机车电传动装置具有可靠性高、维护简单等优点。
四、按储能方式分类1.纯电池储能型纯电池储能型是指采用蓄电池作为唯一的能量来源，通过充放电来实现对车辆的驱动。
这种类型的内燃机车电传动装置具有零排放、低噪音等优点。
2.混合式储能型混合式储能型是指采用多种能量储存方式，如蓄电池和超级电容器等，通过充放电来实现对车辆的驱动。
这种类型的内燃机车电传动装置具有能量回收、节能减排等优点。
五、按控制方式分类1.开环控制型开环控制型是指通过预先设定的控制程序来控制电机的转速和转向等参数。
这种类型的内燃机车电传动装置具有响应速度快、成本低等优点。
内燃机车电力传动(课件)
2.2.3换向极电势
eH 2WH l SVS BH
S
N
+
N + +
S
S
VS
2 1
is
eH es
er
3
1、电阻换向
i
is
TH
er es eH
e 0
t is
2、延迟换向
i
is
TH
er es ＞eH
e 0
t is
i
3、加速换向
U I S RS n C e
3.1 改变电源电压调速 U 2＞U1
n
n2
C A B
n1
n2 U 2 n1 U 1
U2 U1
IS
3.2 削弱磁场调速 Cm1 I S 1 Cm2 I S 2
n
I S 2 1 I S 1 2
B A
n2
C
n1
＜ 1
1
IS
n1 U I S 2 RS 1 n2 U I S 1 RS 2
C
1.2同步发电机中感应电势的频 率与极对数、转子转速之间的关系
pn f 60
TQFR—300型发电机
f 165H Z , n 1100 / min,p 9 r
1.3每相电势有效值
单匝元件电势有效值
E 4.44 f1
元件为短距时，短距的电角度为β E 4.44 f cos
M
1.4 牵引电动机负载变化时 的运行状态 n
I SA
A
U E SA RS
nA
B
B
ESA Ce nA
M A Cm A I SA
内燃机车电传动装置的分类
内燃机车电传动装置的分类一、概述内燃机车电传动装置是指利用电力传动方式来驱动内燃机车的装置。
它通过将电能转化为机械能，从而实现内燃机车的运行。
根据其工作原理和结构特点的不同，可以将内燃机车电传动装置分为多个分类。
本文将对内燃机车电传动装置的分类进行全面、详细、完整且深入的探讨。
二、分类方法2.1 按照电力传动方式分类根据电力传动方式的不同，内燃机车电传动装置可以分为直接电传动装置和间接电传动装置两类。
2.1.1 直接电传动装置直接电传动装置是指将电能直接传递给内燃机车的动力系统，通过电动机驱动车轮或传动装置来实现。
它具有结构简单、传动效率高的特点。
常见的直接电传动装置有：•电动机驱动轮轴•电动机驱动传动装置2.1.2 间接电传动装置间接电传动装置是指将电能转换为其他形式的能量，再通过传统的机械传动装置传递给内燃机车的动力系统。
它具有适应性强、成本低的特点。
常见的间接电传动装置有：•电动机驱动发电机，再由发电机驱动车轮或传动装置•电动机驱动液压泵，再由液压泵驱动液压马达2.2 按照控制方式分类根据控制方式的不同，内燃机车电传动装置可以分为自动控制装置和手动控制装置两类。
2.2.1 自动控制装置自动控制装置是指内燃机车电传动装置中的各个部件能够根据预定的程序和条件自动工作，无需人工干预。
它具有运行稳定、效率高的特点。
常见的自动控制装置有：•自动电子控制系统•自动液压控制系统2.2.2 手动控制装置手动控制装置是指内燃机车电传动装置中的各个部件需要人工进行控制和操作。
它具有操作简单、维护方便的特点。
常见的手动控制装置有：•手动电控装置•手动液压控制装置三、各类电传动装置的特点及应用3.1 直接电传动装置的特点及应用直接电传动装置具有结构简单、传动效率高的特点，适用于对传动效率要求较高的内燃机车。
例如，高速列车常采用电动机直接驱动轮轴的方式，以提高列车的运行速度和能效。
3.2 间接电传动装置的特点及应用间接电传动装置具有适应性强、成本低的特点，适用于对传动效率要求不高的内燃机车。
内燃机车电传动课程设计
内燃机车电传动课程设计一、课程背景内燃机车是指由内燃机驱动的机车，作为现代交通设施中最为重要和传统的交通设施之一，内燃机车在人们的出行和物流行业中起到了至关重要的作用。
而随着科技的不断发展，电传动技术已经广泛应用于内燃机车的生产中，提高了内燃机车的性能和效率，进一步降低了能源消耗和污染排放。
内燃机车电传动课程设计旨在帮助学生深入学习内燃机车电传动技术，了解近年来内燃机车电传动技术的发展概况和应用现状，掌握内燃机车电传动系统的构成和原理等知识，培养学生运用所学知识进行内燃机车电传动系统的设计和优化能力。
二、课程内容1.内燃机车电传动技术的发展介绍内燃机车电传动技术的发展历史、现状和趋势，探讨内燃机车电传动技术的优缺点。
2.内燃机车电传动系统的构成和原理介绍内燃机车电传动系统中涉及到的关键零部件和系统架构，详细阐述每个零部件的功能和原理。
3.内燃机车电传动系统的设计和优化从设计和优化的角度出发，阐述内燃机车电传动系统设计中需考虑的因素；介绍运用热传导分析方法和有限元分析方法对电传动系统进行优化的方法和技术。
4.内燃机车电传动系统的控制与检测介绍内燃机车电传动系统的控制和检测方法，系统阐述传统控制策略和最新的控制策略的优缺点。
5.内燃机车电传动系统的实践案例通过内燃机车电传动系统的实践案例，让学生加深对内燃机车电传动技术的学习。
三、课程要求1.理解内燃机车电传动技术的基本原理和发展趋势；2.熟悉内燃机车电传动零部件的名称、功能和特点；3.掌握内燃机车电传动系统的设计和优化方法；4.能够运用所学知识进行内燃机车电传动系统的控制和检测；5.掌握内燃机车电传动系统实践案例，将所学知识应用于实际工程创新中。
四、课程评估1.平时成绩：出勤率、作业和课堂表现等；2.期中考试：闭卷考试，考查基本知识和理解能力；3.期末课设：根据所学知识，开展内燃机车电传动系统的设计和优化，进行小组评分和个人分析。
五、学习建议1.学生要勤奋认真，认真听讲，自己在业余时间多学习，多思考；2.要注意多看国内外相关的学术资料，了解最新的技术动态；3.自己动手进行实践练习，培养动手能力和创新意识。
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第一节概述内燃机车的原动机一般都是柴油机，从柴油机曲轴到机车动轮(轮对)之间,需要一套速比可变的中间环节,这一中间环节称为传动装置。
内燃机车的传动装置有电力传动、液力传动和机械传动三种，电力传动又分为直-直流电力传动、交-直流电力传动、交-直-交流电力传动和交-交电力传动，目前国内使用的DF4、DF5、DF7、DF8、DF11等型机车均采用交-直流电力传动。
一、电力传动装置的作用1.传动作用将机车柴油机曲轴输出的机械能进行能量变换，传递给轮对，驱动机车运行，并使机车具有理想的牵引特性。
要求机车牵引力和运行速度都有一个比较宽广的变化范围，并且在较大的机车速度范围内，柴油机都始终在额定工况下运行，即柴油机的功率能够得到充分发挥和利用。
此外，机车应具有足够高的启动牵引力。
2.制动作用利用直流电机的可逆原理，在电阻制动工况时，将直流牵引电动机改为直流发电机，通过轮对将列车的动能转变为电能，消耗在制动电阻上，在以热能的形式逸散到大气中。
在这过程中，牵引电动机轴上所产生的反力矩作用于机车动轮上而产生制动力。
这种制动作用称为电阻制动。
传动装置应保证机车电阻制动性能的要求。
3.辅助作用驱动机车辅助装置的一些泵组工作，或对机车系统中的油水经行预热，以及机车照明、取暖等。
4控制作用按照机车设计要求和操纵顺序，自动或手动完成有关器件的动作，以保证柴油机在无负载情况下启动，进行转速调节，保证机车在起动过程中的平稳，并能保证机车换向运行等。
以达到操纵控制机车正常运行的目的。
5.监视及保护作用使机车操纵者能正确了解机车各部分的工作状态，及时显示某些必要的参数值。
当机车某部位出现故障时，能自动显示或采取有效措施，以尽量维持机车运行和避免事故的扩大。
二、交-直流电力传动基本原理及组成部分柴油机工作时产生的动力由曲轴输出,通过弹性联轴器与同步牵引发电机相连,发电机将柴油机的动能变成电能即三相交流电输出,经整流后送给直流牵引电动机,电动机再将电能变成动能经齿轮传递给轮对形成牵引力。
机车电传动由电机、电器和电路三部分组成。
第二节电机内燃机车上使用的电机很多，如DF4上32台，DF8B上29台。
这些电机归纳起来可分为三类，第一类为根据机车性能与机车结构上的特殊要求而设计的专用电机，如同步牵引主发电机、牵引电动机、启动发动机及感应子牵引励磁机等；第二类为通用电机，如空气压缩机电动机、启动机油泵电动机、燃油泵电动机等；第三类为控制用微型电机，如无级调速步进电机、柴油机测速发电机等。
这里根据需要仅对部分主要电机作简要介绍。
一、同步牵引发电机同步牵引发电机是将机械能转变为电能的旋转电机，它是根据电磁感应原理制造的。
DF4和DF11型内燃机车分别使用的是TQFR-3000型和JF204C型同步牵引发电机。
（一）TQFR-3000型同步牵引发电机1、TQFR-3000型同步牵引发电机的组成结构TQFR-3000型同步牵引发电机其型号的含义是：T-同步；Q-牵引；F-发电机；R-热力机车；3000-额定容量为3000kv.A。
是一台卧式、单轴承、径向自通风、十八极凸极式三相交流同步发电机。
电机输入端（主驱动端）轴伸为法兰盘形式，通过弹性连轴节与柴油机曲轴连接，使发电机和柴油机连为一体构成机组。
电机输出端（辅助驱动端）为锥度轴伸，通过带有橡胶减震装置的万向连轴节与启动变速箱连接。
牵引发电机定子是实现电机能量转换的电枢部分，其作用是安放电枢绕组、产生感应电势、支撑转子，并提供部分磁路。
主要有机座、定子铁心、电枢绕组、刷架装置及端盖等五部分组成。
机座用于固定定子铁心并承受定子的扭矩。
前端有三相绕组和零线四个集电环，上部焊有接线端子。
定子铁心用于嵌放电枢绕组，并提供磁路。
电枢绕组共有108个线圈，为三相星形连接，并有中性点引出线，用于产生感应电势和对外输出电流。
刷架的作用是通过滑环向牵引发电机转子磁极上的励磁绕组输入直流励磁电流。
转子用于输入扭矩、产生主磁场，主要有转轴、磁轭支架、磁极、滑环、及风扇等组成。
转轴热套有磁轭支架和滑环座，磁轭支架既用来安装18个磁极，又是转子磁路的一部分，磁极上18个线圈依次串联构成励磁绕组，励磁电流通过电刷和滑环引入。
磁轭支架两端安装风扇叶片，构成离心式自通风冷却。
电机运行时在内部形成两条冷却风路：冷却空气自前端盖吸风网吸入后，绝大部分经转子磁轭轮幅空间、磁极间缝隙、定子径向通风沟槽，最后由机座上、下排风口排出；少部分冷却空气从前端盖吸风网吸入后，先冷却电枢绕组端部，在经机座筋板上的孔，最后由机座上、下排风口排出。
正负滑环用导电性能良好的黄铜铸成，通过螺栓固定在滑环座上，螺栓套有绝缘套管，滑环与滑环座之间隔有绝缘圈。
每个滑环上装有一个接线螺栓，分别接励磁绕组的首、末端端子。
主发电机的转子在柴油机的带动下成正比例转动，当转子上的励磁绕组通以励磁电流后，产生旋转磁场，定子绕组切割磁场而发出三相交流电，经主整流柜整流后输出直流电，供给牵引电动机。
2、TQFR-3000型同步牵引发电机的主要参数型号：TQFR-3000 接线方式：星形额定容量：2985kVA 励磁方式：他励额定电压：438/613V 励磁电压：101/112V额定电流：3936/2805A 励磁电流：244/272A额定频率：150Hz 绝缘等级：F/F额定转速：1000r/min 通风方式：径向自通风（二）JF204C型同步牵引发电机1、JF204C型同步牵引发电机的组成结构JF204C型同步牵引发电机为卧式单轴承结构的三相凸极式同步发电机，电机的冷却采用轴向强迫通风，冷却风从端盖下方的进风口进入电机，由另一端排出。
电机铁芯为拼片结构，用拉紧螺栓压紧并固定在机座上。
定子绕组为三相星形连接，由中性点引出线。
定子线圈由两根导线并绕而成，每个线圈三匝。
转子采用空心轴结构。
电机有14个磁极，磁极间联线采用银铜焊接。
2、JF204C型同步牵引发电机主要参数型号：JF204C 接线方式：星形额定容量：3600kVA 励磁方式：他励额定电压：540/740V 励磁电压：70/84V额定电流：3850/2810A 励磁电流：287/345A最大电流：4950A 绝缘等级：F/F额定转速：1000r/min 通风方式：轴向强迫通风额定频率：116.7Hz 通风量：270m/min二、直流牵引电动机（东风4型内燃机车电传动P23）内燃机车使用的直流牵引电动机具有可逆性。
在牵引工况时作为电动机运行，驱动机车轮对；在电阻制动工况时，机车轮对驱动牵引电动机转子，在励磁绕组的磁场作用下，变为发电机运行。
DF4和DF11型内燃机车分别使用的是ZQDR-410型和ZD106型直流牵引电动机（一）ZQDR-410型直流牵引电动机1、ZQDR-410型直流牵引电动机结构和作用ZQDR-410型直流牵引电动机为四极直流串励强迫外通风牵引电动机。
Z-直流；Q-牵引用；D-电动机；R-热力机车用；410-该电机额定功率为410kw。
直流牵引电动机主要由油杯、刷架座圈、轴承、挡油板、前端盖、平衡块、换向器、电刷装置、均压绕组、机座、主极线圈、主极铁心、无纬带、电枢绕组、后端盖、换向极铁心、换向极线圈等组成。
电机抱轴侧上方有两个出线盒，标志为：A1--电枢绕组首端；B2--换向极绕组末端；D1--主极绕组首端；D2--主机绕组末端；四个主磁极固定在机座内腔的垂直与水平方向上，产生主磁通；四个换向极固定在机座内腔主磁极的几何中性面上，产生换向极磁场，抵消电枢反应与电抗电势，以改善换向。
四个电刷装置固定在前端盖刷架座圈的主磁场的中性面上，其中有相对的两个通过换向器（整流子）引入电枢电流，另外两个引出电枢电流；换向器安装在电枢轴非传动端，按顺序依次引入或引出每个电枢导体的电流；电枢轴上的电枢导体处在同磁场下的电流的方向是一致的，因此产生方向一致的电磁力使电机旋转。
2、ZQDR-410型直流牵引电动机的主要参数型号：ZQDR-410 额定功率：410kw额定电压：550V 额定电流：800A最高电压：770 最大电流：1080A额定转速：640r/min 通风方式：强迫外通风绝缘等级：H/F 励磁方式：串励（二）ZD106型牵引电动机1、ZD106型牵引电动机的组成结构ZD106型牵引电动机系四极串励直流电动机，采用单边齿轮传动，强迫通风冷却。
牵引电动机机座为焊接结构，它既是电机磁路的一部分又是电机的主要结构部件。
在换向器端开有两大、两小观察孔，便于检查、更换电刷、维护保养换向器和刷架系统。
换向器一侧的顶部开有方形通风口，上装风道。
冷却空气经滤网进入通风孔后分成两路，一路经换向器表面、磁极之间及电枢表面；另一路经换向器内腔、电枢铁心通风孔及后支架。
两路风汇合从机座驱动端和端盖排风孔排出，从而将电机内部热量带走。
牵引电动机驱动端和换向器端装有滚动轴承。
2、ZD106型牵引电动机的主要参数型号：ZD106 额定功率：530kw额定电压：680V 额定电流：835A最大电流：1080A 额定转速：955r/min最大转速2365r/min 通风方式：强迫通风励磁方式：串励三、启动发电机（东风4型内燃机车电传动P40）DF4B、DF4C、DF8B、DF11等型机车均采用ZQF-80型启动发电机。
ZQF-80型启动发电机是四极自通风直流电机，通过启动变速箱与柴油机相连。
它在机车上有两个用途：一是在柴油机启动时作为串励电动机，由蓄电池供电来启动柴油机；二是在柴油机启动后作为他励发电机使用，由电压调整器（或微机）控制励磁，发出110V±2V的直流电，提供机车的控制、蓄电池充电及空压机电机等辅助装置用电。
启动发电机的结构与牵引电动机基本相同，区别是在主磁极上装有启动线圈（串励）和他励线圈，在柴油机启动时，电机按串励工况运行，蓄电池正、负端分别接电机的串励绕组、换向极绕组和电枢绕组，他励绕组不工作。
当柴油机启动后，电机由柴油机驱动，他励绕组接通电源后转为他励发电机工况运行，此时串励绕组不工作。
四、感应子牵引励磁机（东风4型内燃机车电传动P48）在国产不同型号的内燃机车上，虽然使用的感应子牵引励磁机的型号不一样，如DF4（早期的除外）等型机车上装用的是GQL-45型感应子牵引励磁机，DF8、DF11等型机车上装用的是JGL405B型感应子牵引励磁机。
但它们的基本结构原理大致相同，这里仅对GQL-45型感应子牵引励磁机作简要介绍。
GQL-45型感应子励磁机是一台三相异极式轴向自通风他励交流发电机。
输出三相交流电后经励磁整流柜整流后供给牵引发电机励磁绕组。
该型电机的励磁绕组和电枢绕组都装在定子上，转子上没有绕组，不需要电刷和滑环，因此没有滑动接触部件。
定子部分有机座、定子铁心、励磁绕组、电枢绕组、端盖组成；转子部分有转轴、转子铁心、风扇等组成。