第三章 直流牵引电动机的特性.ppt

直流牵引电动机的特性 第一节　　牵引电动机概述 牵引电动机工作条件 牵引电动机必须满足的要求 直流牵引电动机的特性 转速特性 转矩特性 效率特性 机械特性 机车的牵引特性 直流牵引电动机的特性分析 直流牵引电动机的特性分析 直流牵引电动机的特性分析 直流牵引电动机的特性分析 直流牵引电动机的特性分析 防空转性能 牵引电动机的磁场削弱 牵引电动机的磁场削弱 第三章 直流牵引电动机的特性 第三章 牵引电动机是驱动机车车辆动轮轴的主电动机。是电传动机车、车辆的主要部件之一。牵引电动机的基本特性与同类型的普通电动机大体相同，但是为了满足牵引电动机特殊的使用条件，在设计参数选择和结构形式上不同于普通电动机。　　　　　 1． 牵引电动机的工作条件 2.直流牵引电动机的特性 3.各种励磁方式直流牵引电动机的特性 　 4.牵引电动机的磁场削弱　　 1.使用环境恶劣。牵引电动机安装在车体下面，直接受到雨、雪、潮气的影响，机车运行中掀起的尘土也容易侵入电机内部，另外，季节和负载的变化，还经常受到温度和湿度变化的影响。 2.外形尺寸受限制。牵引电动机悬挂在车体下面，其安装空间受到很大限制，轴向尺寸受轨距限制，径向尺寸受动轮直径的限制。 3.动力作用大。机车运行通过钢轨不平顺处，因撞击而产生的动力作用会传递给牵引电动机，使牵引电动机承受很大的冲击和振动。 4.换向困难。其原因除了机械动力方面的影响外，还有电气方面的原因，如过电流、主磁场畸变增大、电网电压波动使电动机端电压升高等均造成换向困难，另外，电磁交流分量的存在将使电机换向更为困难，致使换向火花增大甚至环火。 5、负载分配不均匀。由于同一台机车上牵引电动机特性有差异，各动轮直径不等或个别轮对发生“空转”、“滑行”等原因，均有可能造成各电机的负载分配不均，有的电机处于过载运行，有的电机处于欠载运行，从而使机车牵引力不能充分发挥。 1.应用足够大的启动牵引力和较高的过载能力。 2.具有良好的调速性能。 3.换向可靠。 4.牵引电动机各个部件应具有足够的机械强度，以保证电机在最恶劣的运行条件下能可靠地工作。 5.牵引电动机的绝缘必须具有很高的电气强度，并具有良好的防潮和耐热性能，以保证电机有足够的过载能力，并在其寿命期限内可靠地工作。 6.牵引电动机的结构应充分适应机车运行和检修的需要。如电机的传动和悬挂应使机车与钢轨间的动力作用尽量减小；对灰尘、潮气及雨雪的侵入有良好的防护；便于检修和更换电刷等。 7.必须尽可能地降低牵引电动机单位容量的重量，使有效材料和结构材料得到充分利用。 直流牵引电动机的特性有工作特性和机械特性。　　当牵引电动机的电压为恒定时，电动机的转速 、转矩 和效率 与电枢电流的关系曲线称为直流牵引电机的工作特性即：速率特性 转矩特性 效率特性 　　电动机的机械特性是指电动机转速和电磁转矩之间的关系。 励磁方式不同的电动机具有不同的特性。他励和并励相同，因此只需分析并励、串励、复励三种电动机特性。 根据电动机的电势平衡方程式可得转速公式： 　从上式可以看出，在 和 均为常数时，影响电动机转速的因素有两个： （1）是电枢回路的电阻压降 ； （2）是磁通变化 。各种电动机的转速特性如图： 直流电动机的电磁转矩公式为： 各种电动机的转矩特性如图：　 并励电动机，磁通不随电枢电流变化，转矩与电枢电流成正比，转矩曲线为一近似直线（曲线1）电动机，在轻载时磁路不饱和，可以认为 ∝ ，则 ,所以转矩曲线 近似为一双曲线（曲线2） 电机的效率可用下式表示： ΣP是电动机的总损耗，它包括铜耗、铁耗、机械损耗和附加损耗。铜耗与电流的平方成正比，为可变损耗，可用比例关系KˊI2表示，铁耗和机械损耗可认为与I无关，为不变损耗用K表示，电机的总损耗ΣP= KˊI2+K，将其代入上则 根据此式画成曲线，即为电机的效率特性。 电磁转矩和电枢电流有比例关系，机械特性具有与转速特性相似的形状 电力拖动机组稳定运行条件　　电动机和被它拖动的生产机械组成电力拖动机组。生产机械的负载特性有的为与转速无关的恒转速特性，有的为与转速成正比的负载特性，有的为与转速的平方成正比的负载特性。电动机带动生产机械，以某一稳定速度运行时，电动机的电磁转矩必须等于生产机械的阻转矩。　　在电动机的机械特性与负载特性的交点上，若 则机组能稳定运行。 牵引电动机产生转矩，通过齿轮传动装置传递到机车动轮上，并在动轮缘产生牵引力驱动列车运行，如