CRH5牵引电机

罩
锁定和转子支撑罩采用铁氧体球墨铸铁熔铸而成，其在-40 °C 下的冲击强度特性受控。
首先用加强钢螺钉预装定子包上的罩，再将其与穿过定子包的 12 根高抗力钢制连杆固定在 一起，以便与之构成一个单一整体。
连杆配有减振气囊。
图 2-7
驱动一侧的罩
图 2-8
转速探测器侧的罩
2.2.8
轴承
转子轴（驱动一侧）使用的轴承为适合铁路应用的 NU 1022 滚柱型轴承，具有以下主要技 术特性：
2.2.2.2 输入参数
三相鼠笼式感应电机 6 强制通风 200 级 每分钟 9000 Vrms/50 Hz 绝缘滚柱式 绝缘球式
• 供电电压
• 电流 2.2.2.3 输出参数
1161 V（零线与相线间）；2011 V （相线与相线间） 210,9 A
• 连续功率 • 最高速度 • 最大转矩 • 方波效率 2.2.2.4 噪音释放
• 公差（ISO 492） • 验收依据 • 轴承类型 • 笼型 • 笼的对中 • 径向间隙（ISO 5753） • 热稳定处理所对应的运行温度 • 绝缘体类型 • 绝缘体厚度或电压 • 应用领域 • 滚柱数量
正常精度（PO） NF F 18331（资格类型 S） NU 1022 型滚柱轴承 整体式笼用黄铜 在外部环上 C3 150°C 陶瓷 140 MΩ，300 Vcc 铁路 21
图 2-4
定子
2.2.4
转子
转子包由与定子所用相同性质的片组成，它装配在圆柱形衬套上，后者则以负公差插接至转 子轴上。
片上带有一系列通风口，其中有 90 个内装有由线排组成的简单笼式绕组，每槽一个，材料 为铜合金，传导率特性可以控制及选择。
各线条之间通过牢固的银合金电感与铜合金环铜焊在一起相互短接，为了提高机械牢固度， 各个环采用 2 个热安装的具有高机械抗力的青铜环进行铠装。
567,5 kW 3121 g/1’ 7000 Nm 95%
在 1 m 距离处所释放的噪音 ≤ 108 dB。
2.2.2.5 运行特性 下图示出在牵引和制动过程中要求电机达到的特性曲线。
制动转矩
牵引转矩
功
转 矩
制动功率
牵引功率
率
kW Nm
电机速度 rpm
图 2-1
牵引和制动曲线
电机的构造使其温度具有以下特性：
• 27 o/oo。平衡速度将为 79 km/h；
• 仅有 6 台电机运行时，列车可以在 25 km 的 30 o/oo 恒定坡度上起动并连续运
行。平衡速度将为 73 km/h。
电机的电机效率高于 93.5%。
以下各图示出了根据上述条件计算出的曲线。
列 车 牵 引 力 和 阻 力
牵引转矩
列车阻力 30/1000
1 概述
1.1 简介
本章内容涵盖所有安装在 CRH5 电动车组上的常规 6 FJA 3257 A 牵引电机。 整个牵引电机单元由以下各项组成（参见图 1-1）：
− 6 极三相鼠笼式感应电机，叠片可见，无壳体（1）； − 2 个冷却风机单元（左和右），配有引风机和电机固定支架； − 弹性悬挂支撑架，用于机械连接至电动车组的电机部件（3）； − 安全联轴器，用于转子轴万向节传动（4）； − 用于抽排电机释放热风的引风机（5）。
支承轴的轴承采用脂润滑，两侧的轴承不同：在驱动一侧有一个滚柱轴承，在转速探测一侧 则有一个球轴承。
转子包由与定子所用相同性质的片组成，它装配在圆柱形衬套上，后者则以负公差键连接至 转子轴上。
相应槽中的绕组由铜合金条构成，它们之间通过牢固的铜合金环型铜焊相互短接，为了提高 机械牢固度，各个环采用 2 个热安装的具有高机械抗力的青铜环进行铠装。
内部零件由 2 个闭合及支撑罩绝缘，该罩由铁氧体基体球墨铸铁铸造而成，它可隔离并保护 内部零件。
1.2 牵引链说明
由装配在 3 车和 6 车上的受电弓所获得的高压被适当变压，经另一节车传输，送至 1、2、 4、7 和 8 车上的驱动逆变器。
逆变器将电压变为向牵引电机供电所需的三相电压，并采用在牢固管道中布设电缆的方式实 现机械保护，以电缆将驱动电流送至每台电机的高压接线盒。
图 1-11
接地连接（分流盒一侧）
1.5.1.4 风机电源
风机电源由以 2 个锁紧螺钉密封的三相插座提供（400 Vac 50 Hz）。
图 1-12
左/右侧风机连接
1.5.2 机械接口
在机械方面，牵引电机与车体（固定至构架）及万向轴传动装置（接头）均有接口。 1.5.2.1 与电机和车体下部分的接口 电机被固定至支撑架，其间有紧固在罩上的加劲螺钉作为衬垫。 直接位于电机上部的 2 个托架螺钉充当纵向衬垫，在列车运行时可防止电机异常运 动。 1.5.2.2 电机与万向轴传动装置之间的接口 在转子的锥形轴上插有一个安全联轴器，轴上固定有万向轴传动装置。
图 1-1
1. 牵引电机 2. 风机单元 3. 支撑架 4. 安全联轴器 5. 热风引风机
整个电机单元
CRH5 车体下安装有 10 台牵引电机，具体如下： − 每节端部牵引车上有 2 台电机（电动车组的单元 1 和 8）； − 每节中间牵引车上有 2 台电机（电动车组的单元 2 和 7）； − 每节中部牵引车上有 2 台电机（电动车组的单元 4）。
车组运行结束送回之后。
图 1-8
车体下方图
1.5 接口
牵引电机与转向架及车体下部具有电气和机械接口。 以下将对电气和机械接口进行单独分析。
1.5.1 电气接口
引自电机壳体和构架的高压（HV）和低压（LV）电气连接是在牵引电机上实现的。 1.5.1.1 高压电气连接
对定子绕组的供电方式是：3 条高压电缆连入电缆输出盒内，后者固定在定子体上，如 图 1-9所示。 电缆经过盒一侧上布置的 3 个密封口穿入盒中。电缆在盒内与带孔接线柱端接。 盒体密封由一个盖子保证，盖的边缘有一个垫圈，在盒体的边缘嵌有一圈橡胶胶水绝 缘层。
关于L.R.U.的详细说明，参见第 2 章， L.R.U.的位置，请参见图 1-7。
图 1-7
1 – 整个牵引电机 2 – 右侧通风单元 3 – 左侧通风单元 N.I. – 速度检测系统 N.I. – 热探针 可更换的牵引电机组件的位置
1.4 可接触性
1.4.1 牵引电机的可接触性
若想接触到牵引电机，须先拆卸侧面板和车体下的保护面板，然后下至检查坑中。
电机由 1161 V（零线与相线与相线间）和 2011 V（相线与相线间）的三相电压供电，最大 电流值等于 210.9 A；电机功率电气部分（U、V 和 W 相）由三相动力电缆实现，它们以牢 固的机械保护管道相连。
安装在水密箱内的一个热探针会不断地检查电机内的温度，以防止运行过热。
电机的角速度由一套非常精确的系统控制，该系统由一个内置于转子轴中的发音齿轮和一个 内置于罩中的磁阻传感器组成。
定子包由非定向性且相互绝缘的磁粒片组成。置于相应槽中的三相绕组为缩短节距的双层结 构，采用星形连接。铜板、所有绝缘材料和定子浸渍物的绝缘均符合 H 级强制要求。
电机的轴由经铸造并回火的合金钢制成。在铸造和粗加工之后，轴要经过一系列机械和超声 试验；在进行了所有的处理之后，采用验磁器对其进行检查。转子轴端部的锥度比为 1:20。
列车阻力 27/1000
kN
图 2-2
由列车速度决定的牵引力/功率图 （60% 工作电机）
空间
列车速度
列
空
车
间
速
度
（
）
图 2-3
时间（秒）
空间 – 时间图（30 o/oo 坡度）
(m)
km/h
2.2.3
定子
定子包由 0.5 mm 厚的非定向性且相互绝缘的磁粒片组成，特斯拉损耗为 1.7 W/kg。
用于制造电机的材料符合现行相关标准 UNI、ISO、EU、CEI、IEC 和 DIN 的规定。
根据不同的要求，机械加工的尺寸和几何形状满足现行 UNI 和 ISO 标准的规定。
2.2.2
技术特性
2.2.2.1 技术数据
• 类型 • 极数 • 冷却系统 • 绝缘 • 介电强度 • 传动侧轴承 • 转速传感器测轴承
危险 牵引电机在运行中内部存在高压。在进入之前，须查阅本手册的第 3 章。
危险 在操作电机之前，应使用停车制动器、常用制动器使车辆停稳，并用楔块
阻止转向架的车轮移动。
危险 由于使用过程中产生的泄漏，牵引电机往往会过热。与之接触的绕组和零 件的温度可能会达到或超过 200°C。外壳体可接触到室内空气，故其温度 值显著低于绕组的温度值。因此建议在接近电机时要谨慎，特别是在电动
图 2-9
NU 1022 型直滚柱轴承
转子轴（转速探测一侧）使用的轴承为适合铁路应用的 6315 绝缘球型轴承。该轴承具有以 下主要技术特性：
• 公差（ISO 492） • 验收依据 • 轴承类型 • 笼型 • 笼的对中 • 径向间隙（ISO 5753） • 热稳定处理所对应的运行温度 • 绝缘体类型 • 绝缘体厚度或电压 • 应用领域 • 球数量
2.2.5
转子轴
转子轴由经铸造并回火的合金钢制成。铸造和粗加工之后，应对轴进行机械测试和超声探 伤；在所有机械加工作业完成后，将采用验磁器对轴进行检查。
轴的结构采用宽尺寸，由相应的直柱和球轴承支承。它可以承受 4000 J 的转矩应力，且无 任何性能缺陷。
其公差可实现轴承的最佳插接。轴承由润滑脂润滑，并以迷宫式密封件装配在其壳体中，还 配有用于过量润滑脂的排放阀。用于日后润滑的润滑器位于罩上。运动经万向轴传至电机， 因此插接有“安全联轴器（SAFESET joint）”的转子轴上配有一个公锥座（锥度 1:20）。
以下列出牵引电机的主要电气特性：
• 电源电压：
• 最大起动电流： • 频率： • 速度范围：
三相（零线-相线）：1161 V； 相线与相线间：2011 V
210.9 A
69.9 Hz 0 至 3121 rpm
1.3 可更换组件的位置
电机的主要 L.R.U.组件（现场可更换单元，即可在现场更换的单元）有： − 整个牵引电机； − 速度检测系统； − 热探针； − 右侧通风单元； − 左侧通风单元。
图 1-2 显示了牵引电机所处的位置。
图 1-2
电机的位置 - 1/2 幅
图 1-2
电机的位置 – 2/2 幅
1.1.1 电机描述
本手册中所述的电机采用满足现行 UNI、ISO、EU、CEI、IEC 和 DIN 标准规定的材料制 造。
机械加工的几何形状和尺寸公差满足现行 UNI 或 ISO 标准的要求。
图 2-5
带轴的转子单元
2.2.6
转子/轴单元的平衡
带有轴的转子部件采用适当的平衡试验机进行平衡。所有平衡调整均通过以螺钉适当固定至 2 个凸缘（插接在轴上）上的组块进行。
期望的平衡条件如下：
• 平衡等级
G1A
细部 A
锁至
平衡配重 标准锁定线 242 蓝色
图 2-6
平衡：平衡配重的安装
2.2.7
2. 功能描述
2.1 简介
本章将全面而详细地介绍 CRH5 电动车组上所安装的 6 FJA 3257 A 牵引电机的各组成部 件。 本章还包含各部件的技术特性以及相应的技术数据。
2.2 牵引电机
2.2.1
常规信息
该电机为 6 极三相感应式电机，带有强制通风，依照 EN 60349-2 和 EN 61377 标准的规定 生产。
热探针和用于转速探测的磁阻传感器的电气连接由具备水密性的快速连接圆形连接器构成。
以下各图示出了电机的各种视图。
图 1-3
牵引电机的侧视图
图 1-4
牵引电机的顶视图
图 1-5
牵引电机的前视图（驱动一侧）
图 1-6
牵引电机的前视图（转数检测一侧）
以下将简要介绍构成电机的组件（定子包、轴、轴承、转子、绕组和罩）。
图 1-9
高压连接
源自文库
1.5.1.2 低压连接
电机上的低压电气连接是与二相有效传感器和热探针相关的电连接。一条电缆由驱动 器对面一侧的罩上所布置的脉冲发生器引出，再进入一根金属管中，并插入到高压连 接盒右侧的定子盒上的一个密封盒内。
图 1-10
低压连接
1.5.1.3 接地连接
接地连接方式为：用 2 个 M10 螺母将 2 条接地编织带固定在定子壳体上的 2 个特定点 上。2 条接地编织带固定在车体底部。
在片上距槽适当距离处，有一系列的通风口。各片被封装、压制及焊接在 2 个钢液凸缘之 间，后者除了压制封装之外，还对罩进行对中和固定。
72 号槽上的定子三相绕组为缩短节距的双层结构，采用星形连接。铜板、所有绝缘材料和 定子浸渍物的绝缘均符合 H 级强制要求。
定子的浸渍按照以下整体浸渍说明进行，抽真空并加压，采用 H 级硅树脂涂料。