机车车辆毕业设计(论文)

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专科毕业设计（论文）

韶山3型4000系机车牵引电机火花与环火

问题简析

年级: 2011级

学号:

姓名:

专业:铁道机车车辆（机车方向）

指导老师:

二零一四年六月

院系机车车辆系专业铁道机车车辆

年级 2011级姓名

题目韶山3型4000系机车牵引电机火花与环火问题简析

指导教师

评语

指导教师 (签章)

评阅人

评语

评阅人 (签章) 成绩

答辩委员会主任 (签章)

年月日

毕业设计（论文）任务书

班级学生姓名学号

发题日期：2014年3月26日完成日期：2014年6月6日

题目韶山3型4000系机车牵引电机火花与环火问题简析

1、本论文的目的、意义（1）、掌握韶山3-4000系电力机车牵引电机的主电路的组成。（2）、定性的分析韶山3型4000系电力机车牵引电机的主电路的工作过程。（3）、简单分析牵引电机火花与环火问题，并给出相应的优化方案和解决方案。（4）、通过以上的过程锻炼自己的运用知识和学习知识的能力。（5）、如果可能，对社会做出自己的贡献。

2、学生应完成的任务（1）、确定论文方向及步骤。（2）、查找资料，独立思考分析。（3）、认真仔细完成论文。

3、论文各部分内容及时间分配：（共十一周）

第一部分论文定向 (第一、二周) 第二部分摘要与绪论 (第三、四周) 第三部分主电路的构成与设备(第五、六、七周) 第四部分常见问题与解决方案 (第八、九、十周) 第五部分结论、致谢与参考文献(第十一周) 评阅及答辩 (周)

备注

指导教师：年月日

审批人：年月日

摘要

韶山3型电力机车于1978年底由株洲电力机车厂和株洲电力机车研究所在韶山1和韶山2型电力机车的基础上研制成功。随着我国经济的腾飞，我国铁路电气化发展很快，为了适应牵引动力改革的技术发展，1992年，铁道部下达文件，由株洲电力机车厂按照“标准化”、“系列化”要求改进韶山3，改进型通常称韶山3型4000系。改进后有比韶山1、韶山2、韶山3更优越的可控制性能和牵引性能，那就要更好的电子电路设备和更好的牵引电机。

韶山3型4000系电力机车在主变压器后的牵引电路元件包括了TXP3型平波电抗器，线路接触器、直流电流互感器，ZQ800-1型四级串励脉流牵引电动机，两位置转换开关，制动电阻，磁削电阻和磁削接触器，故障隔离开关等。正是由于他们的正常运行才保证了韶山3型4000系电力机车的出色表现。

大功率的电机不可避免的产生火花与环火，ZQ800-1型脉流串励牵引电动机的火花问题在实际运用中比较常见，环火也有一定的发生概率。火花的发生一把都会造成电机电刷刷头的灼伤和电机换向器的灼伤；而环火则更为严重，会造成机车运行故障。

一般导致环火与火花的原因比较多，本文所分析讨论的都是比较常见的原因，列入电压电流过大，电枢反应、认为操作失误的因素。要解决这些问题，大多都是已有经验，安装各类监控设备和辅助设备。

点牵引电机火花与环火问题的研究不仅仅是有利于机车或者是铁路上，而是几乎所有的大功率直流电机都有一定的借鉴作用，虽然工作环境不一样。

关键词主电路构成；电路性能；环火；火花

目录

第1章绪论 (1)

第2章主电路的构成与设备 (2)

2. 1牵引主电路的定义 (2)

2．2电路主要设备类型 (2)

2．3电路的定性分析 (3)

第3章常见问题与解决方案 (4)

3．1 电机内的火花 (4)

3．1．1火花常见原因 (4)

3．1．2火花优化与解决方案 (5)

3．2 电机内的环火 (5)

3．2．1环火常见原因 (5)

3．2．2环火优化与解决方案 (6)

结论 (7)

致谢 (8)

参考文献 (9)

第1章绪论

韶山3型电力机车于1978年由株洲电力机车厂与株洲电力机车所在韶山1型和韶山2型电力机车的基础上研制成功，在1992年韶山3型电力机车的改进型诞生，称作韶山3型4000系电力机车（也常被称作韶山3B），后面原来的韶山3型也做相应的改进。韶山3型4000系共生产了一千多台（包括原韶山3的改进型）。在过去的二十多年里为我国的铁路交通运输业提供了强大的支持，到目前为止也任然有相当数量的韶山3型4000系电力机车在路上为人民服务。自从它的诞生开始起，就不断的有科研人员对其进行了可以说是全方位的研究并改进，成果丰硕，就不一一赘述。

对于电力机车来说，电动机就相当于它的心脏一样，源源不断的提供动力，相当重要。电动机的电路虽然不复杂，但是其能量的转换和各种问题的复杂性却是比较大的。韶山3型4000系电力机车的牵引电机是串励脉流四级电动机，功率和效率本来就比现在正流行的和谐好电力机车的三项交流牵引电动机小很多，其电枢的火花与环火问题也比较严重，相应导致的电机的稳定性和使用寿命问题突出，所以对韶山3型4000系电力机车的牵引电机主电路的研究就很有必要。

本论文主要包括了韶山3型4000系电力机车牵引电机主电路的定义与分析，对电路中的设备分析，找出电机的功率与效率低下的原因；找出电机内常见的电枢火花与环火的原因；找出电机的运用稳定性和寿命与那些因素有关，并给出一定程度上的解决方案。主要的操作方法为:参考相关的文献；实体观察；实体实验数据测量；实体实际运行数据测量；尽量用比较成熟的文献理论和客观的测量数据；尽量用数据得出的结论。

由于电力机车牵引电机平常工作的电流电压比较高且波动，导致电机所处的物理环境比较复杂，不能使数据很精准或结果很精准，所有本论文大部分使用一些少干扰比较少的物理量来进行计算分析。由于本人才疏学浅，人无完人，希望读者指出错误，批评。