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1簡介

鐵路幹線電力機車、工礦電力機車、電力傳動內燃機車和各種電動車輛(如蓄電池車、城市電車、地下鐵道電動車輛)上用於牽引的電機。牽引電機包括牽引電動機、牽引發電機、輔助電機等。

2牽引電動機

兩種懸挂方式
一種是牽引電動機和動輪軸連接的懸挂方式,稱為抱軸式懸挂或半懸挂。採用這種懸挂方式時,動輪通過軌縫和道岔所產生的衝擊振動會直接傳給牽引電動機。抱軸式懸挂適用於結構速度低於120公里/小時的機車車輛。另一種是架承式懸挂(或稱全懸挂)。採用這種懸挂方式時牽引電動機固定懸挂在轉向架構架上,在牽引電動機軸端和小、大齒輪之間加入各種彈性連接元件,以減小衝擊振動的影響。架承式懸挂適用於結構速度高於120公里/小時的機車車輛。
在用牽引變壓器降壓經硅整流器或大功率晶閘管整流后供電給直流串勵牽引電動機時,加在牽引電動機上的電壓為脈動電壓,因此這種牽引電動機稱為脈流牽引電動機。大功率脈流牽引電動機的「換向」條件更加困難。此外,電動機內部還有一些附加損耗,從而引起電動機溫升,因此,脈流牽引電動機在設計和結構上還要採取一定的特殊措施,以解決「換向」和溫升兩個突出的問題。

3牽引發電機

專用於電力傳動內燃機車,以供給牽引電動機電力的發電機,又稱主發電機。牽引發電機有直流和交流兩種。直流牽引發電機直接向直流牽引電動機供電。交流牽引發電機發出的三相交流電經硅整流器整流后再向直流牽引電動機供電。交流整流電路是三相的,整流電壓雖然有脈動,但脈動量比較小,因此牽引電動機還被認為是一般的直流電動機。
輔助電機  電力機車上的輔助電機可用直流電動機,也可用三相交流非同步電動機。用直流電動機作為輔助電機時,須由專用的硅整流器供電。用三相交流非同步輔助電動機時,須由靜止變相、變頻裝置或專用的旋轉電機供給三相電源。這種專用的旋轉電機稱為劈相機,可以把單相交流電變為三相交流電。

4發展趨向

為了解決直流和脈流牽引電動機的「轉向」問題,有些國家已在使用晶閘管無換向器式牽引電動機和三相交流非同步變頻牽引電動機,並在試驗以直線非同步電動機為動力的磁懸浮高速車輛。晶閘管無換向器式牽引電動機是由一台同步電動機和一組晶閘管逆變器組成,用
晶閘管和轉子位置檢測器來代替直流牽引電動機的換向器和炭刷結構。這種電動機具有直流電機的優點而沒有困難的「換向」問題。但晶閘管及其控制系統相當複雜,所以電子元件直接影響電動機的運行可靠性。三相交流非同步變頻牽引電動機結構簡單,工作可靠,成本低廉,是比較理想的牽引電動機。但由於需用變頻調速,它的發展和應用一度受到限制。60年代,大功率晶閘管變頻裝置的發展使非同步電動機能夠實現變頻調速。現在各國已有較多機車和動車採用三相交流非同步變頻牽引電動機。聯邦德國和日本在試驗的磁懸浮高速車輛上採用直線非同步電動機。它的初級繞組敷設在地面導軌上,由地面的變頻電源供電以產生行波磁場,調節供電電源頻率就可改變磁懸浮高速車輛的速度。次級繞組就是反應板,裝在車輛的構架上。初級行波磁場和次級感應電流的相互作用,不僅產生使車輛前進的推力,而且還產生磁拉力以懸浮車輛,並在制動工況時起著動力制動的作用。
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