机车电传动系统第五章——脉流牵引电动机的结构
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二、导磁材料 用来制造牵引电动机铁心的材料主要是电工钢片。 三、绝缘材料
1．绝缘材料的基本要求
2．绝缘材料的分类
第二节 牵引电动机电工材料及 绝缘结构
四、牵引电机的绝缘结构 1．匝间绝缘 2．层间绝缘 3．对地绝缘 4．外包绝缘 5．填充及衬垫绝缘 6．换向器绝缘
第三节 脉流牵引电动机的基本结构
产品代号用汉语拼音大写字母表示，由电流制代号和电机种类代 号两个小节顺序组成。 具体代号规定为：交流——J；直流（或脉流）——Z；发电机— —F；电动机——D；劈相机——P。 用途和设计代号用3位阿拉伯数字组成。左起第一位数字为电机 用途代号，具体代号规定为：牵引电动机——1；主发电机——2； 辅助电动机——3；辅助发电机——4。第二、三位数字为设计代 号，由归口单位按设计顺序给定。如 SS8型电力机车采用的脉流 牵引电动机，其型号为 ZD115，设计顺序为15号。
脉流牵引电动机的机座既作为安装电动机所有零 件的机械外壳，又是联系各磁极的导磁铁轭。为了 使有限的安装空间得到最佳利用，并使机座重量最 轻 ，合理地选择机座形状十分重要。
现代牵引电动机采用的整体式机座，通常有 方形和圆形两种
脉流牵引电动机的机座大都采用铸钢结构，为了 改善脉动电压供电下的电机换向，在铸钢机座内壁敷 设有磁桥，也可采用全叠片无机壳机座，机座由钢板 叠片组构成。
开口槽有向心槽和平行槽两种形式
第三节 脉流牵引电动机的基本结构
绕组接线
为了便于调节牵引电动机的磁场和改变牵引电动 机的旋转方向，总是将主极线圈单独接成一个电 路，用电缆直接引出
换向极线圈、电枢绕组及补偿绕组串联成为另 一个电路，另外用电缆引出，引出电缆的端头 装有管形的铜接头
第三节 脉流牵引电动机的基本结构
第三节 脉流牵引电动机的基本结构
主磁极 脉流牵引电动机的主磁极（简称主极）是用来产生 主磁场的，它由主极铁心和主极线圈两部分组成
主极线圈的作用是通以直流电流而建立主磁场。 制成的主极线圈套到主极铁心上，在两者的空隙处， 填充聚砚纤维毡，再浇注环氧胶，使主极线圈与主 极铁心牢固地粘合在一起，称之为一体化结构。采 用一体化结构后，从根本上消除了困线圈和铁心相 对活动而产生的绝缘磨损现象，提高了电机运行的 可靠性。
轴承内圈一般采用静配合装在转轴上，加 热温度不超过180℃；轴承外圈采用过渡 配合装在端盖的轴承孔内
第三节 脉流牵引电动机的基本结构
2．抱轴轴承 抱轴式悬挂牵引电动机的抱轴轴承是指将电动机支 承在动轮轴上的凸出结构，可采用滑动轴承或滚动 轴承。在目前技术条件下，动轮轴上安装滚动轴承 还有困难，所以一般采用滑动轴承。
转轴和各部分的配合除轴承内圈采用基孔制外，其他均采用基轴制
第三节 脉流牵引电动机的基本结构
2．电枢铁心
电枢铁心是牵引电动机磁路的一部分，也是承受电磁力作用的部件。 在电枢铁心圆周表面均匀开有电枢槽，槽内嵌装电枢绕组。由电枢铁心和电枢 绕组构成了脉流牵引电动机的电枢 电枢绕组中流过电流，在磁场中受到电磁力的作用，使电枢旋转，把电能转换成 机械能。可见它们是牵引电动机中实现能量转换的枢纽，因此称之为“电枢” 为了减少涡流和磁滞损耗的影响，电枢铁心通常用0．5mm厚带绝缘层的冷轧电 工钢片叠压而成
第一节 定额和额定数据
四、铭 牌 铁道部株洲电力机车工厂脉流牵引电动机
电机型号 ZD105
定 额 连续制 小时制 出厂日期 年 月
技术条件 ZD10-000-000-JT 额定功率 800
860KW 重 量
3970kg
励磁方式 串励
额定电压 1020 1020V 最大电压 1183V
绝缘等级 H/F
电机转轴上，这样的结构有利于电枢的检修。
换向器采用拱式结构，绝缘等级为F级。 该电机有6个刷握，每个刷握的刷盒中装有3副双分裂式电刷，。
第四节 典型脉流牵引电动机结构特
点
二、ZDll5型脉流牵引电动机的结构特点
ZDll5型采用架承式悬挂，是带补偿绕组的六极、串励、脉流牵引电动机
(1) 牵引电动机一端悬挂在机车转向架构架上，另端固定在轮对的空心轴套上。 (2)采用轮对空心轴弹性传动方式，传动比μ=77／31=2．484 (3)采用全叠片无机壳机座。 (4)定子线圈采用白胚嵌线，主极、换向极线圈的引 出线及各绕组之间的连接线均采用钎焊连接。定子安装完成之后进行整体真空压 力浸漆。 (5)采用拱式换向器结构。 (6)刷架装置采用单压指、可旋转式刷架圈结构。电刷采用双分裂式。刷架圈靠 近刷盒的位置上装有放电板，放电间隙为(12．5±1)mm，放电板可减小电机环 火造成的破坏。
抱轴式滑动轴承由轴瓦、轴承盖和油箱等组成。
第四节 典型脉流牵引电动机结构特
点
一、ZD105型脉流牵引电动机的结构特点
ZDl05型牵引电动机是带补偿绕组的六极、串励、脉流牵引电动机 ZDl05型脉流牵引电动机主要由定子、转子和电刷装置等分组成
)机座采用ZG25Ⅱ铸钢铸成圆筒形。 主极线圈、换向极线圈都采用扁绕，以改善线圈的散热条件。 换向极铁心采用无心柱叠片结构，借助心块和端板用螺栓固定在机座上。 采用国际通用的电机引出线符号 抱轴轴承为滑动式，油箱为整体式，采用恒油位结构，以改善润滑条件。 采用双边斜齿轮传动，传动比4.19， 电枢铁心不直接压装在转轴上，而是先压装在电枢套筒上，然后电枢套筒压装在
第五章 脉流牵引电动机的结构
第一节 牵引电动机的定额及额定数据 第二节 牵引电动机常用的电工材料及绝缘结构 第三节 脉流牵引电动机的基本结构 第四节 典型脉流牵引电动机的结构特点
第一节 定额和额定数据
由电机制造厂按照国家技术标准要求，对电机全部 电量和机械量的数值以及运行方式所做的规定，表 示了电机的运行特点和工作能力。
额定电流 840
910A
最大电流 1200A
出厂序号 XXXXX
额定转速 960
940r/min 最大转速 1850
r/min
额定磁场 96%
96%
第二节 牵引电动机电工材料及绝 缘结构
牵引电动机常用的电工材料有导电材料、导磁材料 和绝缘材料。 一、导电材料 1．导线
2．梯形铜排
3．电碳制品
第二节 牵引电动机电工材料及绝 缘结构
目前广泛采用电化石墨电刷
刷握由刷盒(刷握体)和弹簧压力装置组成 刷握与刷握架之间借助螺栓固定 刷架圈是一个开口的钢制圆环 刷杆既是刷握的支承部件，又是刷握和刷架圈之间的 绝缘部件
第三节 脉流牵引电动机的基本结构
四、电枢轴承和抱轴轴承
1．电枢轴承 脉流牵引电动机的转子通过两个电枢轴承和端 盖支撑在机座上。现代牵引电动机大都采用承 载能力大的滚柱轴承。
二、转子 1．转轴
转轴是牵引电动机中工作最困难的部件之一，它不仅要传递牵 引电动机产生的巨大转矩，而且还要经常承受很大的冲击载荷
同时，转轴上还安装着电枢铁心、换向器、滚动轴承内圈和小齿轮等零 部件，使转轴经常存在着内应力
电力机车牵引电动机的转轴采用优质合金钢，如铬锰钢和铬铝钢等
由于转轴上沿轴向不同位置的负载大小不同，转轴需要做成不同的配合直 径和不同截面的分级圆柱体，称为阶梯轴
一、牵引电动机的定额
1．连续定额
2．小时定额
3．断续定额
4．等效定额
第一节 定额和额定数据
二、额定数据 1．额定小时功率PNh 2．额定连续功率PN 3．额定电压UN 4．额定电流IN 5．额定转速nN 6．串励电动机的励磁率
第一节 定额和额定数据
三、牵引电动机的型号 产品型号由产品代号、用途及设计代号和改型设计 代号3部分组成，按下列顺序排列
第三节 脉流牵引电动机的基本结构
补偿绕组 为了改善脉流牵引电动机的换向，提高电机运行 的可靠性，大容量的脉流牵引电动机设置了补偿 绕组。补偿绕组跨嵌在相邻两个主极极靴槽内 补偿绕组一般用扁铜线按同心式扁绕或平绕数匝而成。
嵌放补偿绕组的主极铁心上的槽形为开口槽，为 了不使主极导磁面积过分削弱，使用了磁性槽楔， 中间嵌有绝缘条
拱式换向器的主要零部件包括换向片、云母片、V形云母环、绝 缘套筒、换向器套筒、压圈和组装螺栓等，所有零部件全部固 定在换向套筒上，然后将换向器套简装配在转轴上
第三节 脉流牵引电动机的基本结构
三、电刷装置 脉流牵引电动机的换向器端装有电刷装置，其作用是使 转动的电枢绕组与外电路连接起来。
电刷装置由电刷、刷握、刷握架、刷杆和刷架圈等组成
3．电枢绕组
电枢绕组是脉流牵引电动机实现能量转换的部件，把电 枢线圈嵌放在电枢铁心圆周的电枢槽中，按一定规律与 换向器连接起来就构成了电枢绕组。
为了防止绕组元件甩出，电枢线圈在槽内部分需用槽楔 固定，目前采用较多的是环氧酚醛玻璃布板制成的槽楔。 同样，电枢线圈的端接部分也受到离心力作用，必须用 扎线来固定，在牵引电动机中，电枢线圈的端接部分通 常采用无纬玻璃丝带绑扎。
电枢铁心采用静配合安装在转轴或电枢套筒上
电枢铁心两端装有采用优质钢铸成的压圈，一方面作为电枢绕组的支架，另 一方面把电枢冲片压紧，使电枢冲片保持固定的压力 换向器一端称为前压圈，前压圈与换向器套筒做成一体，非换向器一端称为
电枢后压圈，采用静配合装在转轴或电枢套筒上。
第三节 脉流牵引电动机的基本结构
第三节 脉流牵引电动机的基本结构
换向极 脉流牵引电动机的换向极用来产生换向磁场以改善 电机换向性能，由换向极铁心和换向极线圈两部分 组成 在脉流牵引电动机中，为了减少换向极磁通的涡流 和由此引起的对电机换向的影响，通常采用由电工 钢片叠成的换向极铁心。 换向极线圈一般都采用扁铜线扁绕制成，换向极线圈 的匝间、对地和外包绝缘与主极线圈的绝缘结构相同。 线圈与铁心间也进行一体化浇注。
第三节 脉流牵引电动机的基本结构
4．换向器
换向器是直流和脉流牵引电动机特有的重要部件，其作用是在发 电机状态下将电枢绕组中产生的交变电势整流成电刷间的直流电 势；在电动机状态下将输人的直流电流逆变成电枢绕组中的交变 电流，以产生单方向的电磁转矩。 换向器是由很多相互绝缘的换向片组合而成的，有多种形式
1．绝缘材料的基本要求
2．绝缘材料的分类
第二节 牵引电动机电工材料及 绝缘结构
四、牵引电机的绝缘结构 1．匝间绝缘 2．层间绝缘 3．对地绝缘 4．外包绝缘 5．填充及衬垫绝缘 6．换向器绝缘
第三节 脉流牵引电动机的基本结构
产品代号用汉语拼音大写字母表示，由电流制代号和电机种类代 号两个小节顺序组成。 具体代号规定为：交流——J；直流（或脉流）——Z；发电机— —F；电动机——D；劈相机——P。 用途和设计代号用3位阿拉伯数字组成。左起第一位数字为电机 用途代号，具体代号规定为：牵引电动机——1；主发电机——2； 辅助电动机——3；辅助发电机——4。第二、三位数字为设计代 号，由归口单位按设计顺序给定。如 SS8型电力机车采用的脉流 牵引电动机，其型号为 ZD115，设计顺序为15号。
脉流牵引电动机的机座既作为安装电动机所有零 件的机械外壳，又是联系各磁极的导磁铁轭。为了 使有限的安装空间得到最佳利用，并使机座重量最 轻 ，合理地选择机座形状十分重要。
现代牵引电动机采用的整体式机座，通常有 方形和圆形两种
脉流牵引电动机的机座大都采用铸钢结构，为了 改善脉动电压供电下的电机换向，在铸钢机座内壁敷 设有磁桥，也可采用全叠片无机壳机座，机座由钢板 叠片组构成。
开口槽有向心槽和平行槽两种形式
第三节 脉流牵引电动机的基本结构
绕组接线
为了便于调节牵引电动机的磁场和改变牵引电动 机的旋转方向，总是将主极线圈单独接成一个电 路，用电缆直接引出
换向极线圈、电枢绕组及补偿绕组串联成为另 一个电路，另外用电缆引出，引出电缆的端头 装有管形的铜接头
第三节 脉流牵引电动机的基本结构
第三节 脉流牵引电动机的基本结构
主磁极 脉流牵引电动机的主磁极（简称主极）是用来产生 主磁场的，它由主极铁心和主极线圈两部分组成
主极线圈的作用是通以直流电流而建立主磁场。 制成的主极线圈套到主极铁心上，在两者的空隙处， 填充聚砚纤维毡，再浇注环氧胶，使主极线圈与主 极铁心牢固地粘合在一起，称之为一体化结构。采 用一体化结构后，从根本上消除了困线圈和铁心相 对活动而产生的绝缘磨损现象，提高了电机运行的 可靠性。
轴承内圈一般采用静配合装在转轴上，加 热温度不超过180℃；轴承外圈采用过渡 配合装在端盖的轴承孔内
第三节 脉流牵引电动机的基本结构
2．抱轴轴承 抱轴式悬挂牵引电动机的抱轴轴承是指将电动机支 承在动轮轴上的凸出结构，可采用滑动轴承或滚动 轴承。在目前技术条件下，动轮轴上安装滚动轴承 还有困难，所以一般采用滑动轴承。
转轴和各部分的配合除轴承内圈采用基孔制外，其他均采用基轴制
第三节 脉流牵引电动机的基本结构
2．电枢铁心
电枢铁心是牵引电动机磁路的一部分，也是承受电磁力作用的部件。 在电枢铁心圆周表面均匀开有电枢槽，槽内嵌装电枢绕组。由电枢铁心和电枢 绕组构成了脉流牵引电动机的电枢 电枢绕组中流过电流，在磁场中受到电磁力的作用，使电枢旋转，把电能转换成 机械能。可见它们是牵引电动机中实现能量转换的枢纽，因此称之为“电枢” 为了减少涡流和磁滞损耗的影响，电枢铁心通常用0．5mm厚带绝缘层的冷轧电 工钢片叠压而成
第一节 定额和额定数据
四、铭 牌 铁道部株洲电力机车工厂脉流牵引电动机
电机型号 ZD105
定 额 连续制 小时制 出厂日期 年 月
技术条件 ZD10-000-000-JT 额定功率 800
860KW 重 量
3970kg
励磁方式 串励
额定电压 1020 1020V 最大电压 1183V
绝缘等级 H/F
电机转轴上，这样的结构有利于电枢的检修。
换向器采用拱式结构，绝缘等级为F级。 该电机有6个刷握，每个刷握的刷盒中装有3副双分裂式电刷，。
第四节 典型脉流牵引电动机结构特
点
二、ZDll5型脉流牵引电动机的结构特点
ZDll5型采用架承式悬挂，是带补偿绕组的六极、串励、脉流牵引电动机
(1) 牵引电动机一端悬挂在机车转向架构架上，另端固定在轮对的空心轴套上。 (2)采用轮对空心轴弹性传动方式，传动比μ=77／31=2．484 (3)采用全叠片无机壳机座。 (4)定子线圈采用白胚嵌线，主极、换向极线圈的引 出线及各绕组之间的连接线均采用钎焊连接。定子安装完成之后进行整体真空压 力浸漆。 (5)采用拱式换向器结构。 (6)刷架装置采用单压指、可旋转式刷架圈结构。电刷采用双分裂式。刷架圈靠 近刷盒的位置上装有放电板，放电间隙为(12．5±1)mm，放电板可减小电机环 火造成的破坏。
抱轴式滑动轴承由轴瓦、轴承盖和油箱等组成。
第四节 典型脉流牵引电动机结构特
点
一、ZD105型脉流牵引电动机的结构特点
ZDl05型牵引电动机是带补偿绕组的六极、串励、脉流牵引电动机 ZDl05型脉流牵引电动机主要由定子、转子和电刷装置等分组成
)机座采用ZG25Ⅱ铸钢铸成圆筒形。 主极线圈、换向极线圈都采用扁绕，以改善线圈的散热条件。 换向极铁心采用无心柱叠片结构，借助心块和端板用螺栓固定在机座上。 采用国际通用的电机引出线符号 抱轴轴承为滑动式，油箱为整体式，采用恒油位结构，以改善润滑条件。 采用双边斜齿轮传动，传动比4.19， 电枢铁心不直接压装在转轴上，而是先压装在电枢套筒上，然后电枢套筒压装在
第五章 脉流牵引电动机的结构
第一节 牵引电动机的定额及额定数据 第二节 牵引电动机常用的电工材料及绝缘结构 第三节 脉流牵引电动机的基本结构 第四节 典型脉流牵引电动机的结构特点
第一节 定额和额定数据
由电机制造厂按照国家技术标准要求，对电机全部 电量和机械量的数值以及运行方式所做的规定，表 示了电机的运行特点和工作能力。
额定电流 840
910A
最大电流 1200A
出厂序号 XXXXX
额定转速 960
940r/min 最大转速 1850
r/min
额定磁场 96%
96%
第二节 牵引电动机电工材料及绝 缘结构
牵引电动机常用的电工材料有导电材料、导磁材料 和绝缘材料。 一、导电材料 1．导线
2．梯形铜排
3．电碳制品
第二节 牵引电动机电工材料及绝 缘结构
目前广泛采用电化石墨电刷
刷握由刷盒(刷握体)和弹簧压力装置组成 刷握与刷握架之间借助螺栓固定 刷架圈是一个开口的钢制圆环 刷杆既是刷握的支承部件，又是刷握和刷架圈之间的 绝缘部件
第三节 脉流牵引电动机的基本结构
四、电枢轴承和抱轴轴承
1．电枢轴承 脉流牵引电动机的转子通过两个电枢轴承和端 盖支撑在机座上。现代牵引电动机大都采用承 载能力大的滚柱轴承。
二、转子 1．转轴
转轴是牵引电动机中工作最困难的部件之一，它不仅要传递牵 引电动机产生的巨大转矩，而且还要经常承受很大的冲击载荷
同时，转轴上还安装着电枢铁心、换向器、滚动轴承内圈和小齿轮等零 部件，使转轴经常存在着内应力
电力机车牵引电动机的转轴采用优质合金钢，如铬锰钢和铬铝钢等
由于转轴上沿轴向不同位置的负载大小不同，转轴需要做成不同的配合直 径和不同截面的分级圆柱体，称为阶梯轴
一、牵引电动机的定额
1．连续定额
2．小时定额
3．断续定额
4．等效定额
第一节 定额和额定数据
二、额定数据 1．额定小时功率PNh 2．额定连续功率PN 3．额定电压UN 4．额定电流IN 5．额定转速nN 6．串励电动机的励磁率
第一节 定额和额定数据
三、牵引电动机的型号 产品型号由产品代号、用途及设计代号和改型设计 代号3部分组成，按下列顺序排列
第三节 脉流牵引电动机的基本结构
补偿绕组 为了改善脉流牵引电动机的换向，提高电机运行 的可靠性，大容量的脉流牵引电动机设置了补偿 绕组。补偿绕组跨嵌在相邻两个主极极靴槽内 补偿绕组一般用扁铜线按同心式扁绕或平绕数匝而成。
嵌放补偿绕组的主极铁心上的槽形为开口槽，为 了不使主极导磁面积过分削弱，使用了磁性槽楔， 中间嵌有绝缘条
拱式换向器的主要零部件包括换向片、云母片、V形云母环、绝 缘套筒、换向器套筒、压圈和组装螺栓等，所有零部件全部固 定在换向套筒上，然后将换向器套简装配在转轴上
第三节 脉流牵引电动机的基本结构
三、电刷装置 脉流牵引电动机的换向器端装有电刷装置，其作用是使 转动的电枢绕组与外电路连接起来。
电刷装置由电刷、刷握、刷握架、刷杆和刷架圈等组成
3．电枢绕组
电枢绕组是脉流牵引电动机实现能量转换的部件，把电 枢线圈嵌放在电枢铁心圆周的电枢槽中，按一定规律与 换向器连接起来就构成了电枢绕组。
为了防止绕组元件甩出，电枢线圈在槽内部分需用槽楔 固定，目前采用较多的是环氧酚醛玻璃布板制成的槽楔。 同样，电枢线圈的端接部分也受到离心力作用，必须用 扎线来固定，在牵引电动机中，电枢线圈的端接部分通 常采用无纬玻璃丝带绑扎。
电枢铁心采用静配合安装在转轴或电枢套筒上
电枢铁心两端装有采用优质钢铸成的压圈，一方面作为电枢绕组的支架，另 一方面把电枢冲片压紧，使电枢冲片保持固定的压力 换向器一端称为前压圈，前压圈与换向器套筒做成一体，非换向器一端称为
电枢后压圈，采用静配合装在转轴或电枢套筒上。
第三节 脉流牵引电动机的基本结构
第三节 脉流牵引电动机的基本结构
换向极 脉流牵引电动机的换向极用来产生换向磁场以改善 电机换向性能，由换向极铁心和换向极线圈两部分 组成 在脉流牵引电动机中，为了减少换向极磁通的涡流 和由此引起的对电机换向的影响，通常采用由电工 钢片叠成的换向极铁心。 换向极线圈一般都采用扁铜线扁绕制成，换向极线圈 的匝间、对地和外包绝缘与主极线圈的绝缘结构相同。 线圈与铁心间也进行一体化浇注。
第三节 脉流牵引电动机的基本结构
4．换向器
换向器是直流和脉流牵引电动机特有的重要部件，其作用是在发 电机状态下将电枢绕组中产生的交变电势整流成电刷间的直流电 势；在电动机状态下将输人的直流电流逆变成电枢绕组中的交变 电流，以产生单方向的电磁转矩。 换向器是由很多相互绝缘的换向片组合而成的，有多种形式