文档介绍：第五章脉流牵引电动机的结构
脉流牵引电动机的结构与普通直流电机基本相同,但为了适应牵引电动机运行性能、通风冷却方式、传动方式、安装方式及使用环境等条件,脉流牵引电动机某些零部件的结构与普通直流电机有一定差别。
本章在介绍牵引电动机定额的基础上,结合牵引电动机实际结构,介绍牵引电动机制造中常用的电工材料,讨论脉流牵引电动机主要零部件的功用和结构型式,最后扼要说明典型脉流牵引电动机的结构特点。
第一节牵引电动机的定额和额定数据
电机是实现机、电能量转换的机械,因此要有各种电量和机械量来表征其运行性能,电机的定额就是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。规定定额的目的是为了能在试验台上验证电机的性能,作为评价电机的依据,对不同电机进行比较;还是应用部门正确使用电机的依据。
一、牵引电动机的定额
机车用直流电机的定额按照铁道部标准“机车用直流电机基本技术条件”(TB1449一2000)规定,分为连续定额、小时定额、断续定额及等效定额4类,全部按定额运行称为“额定运行”。
连续定额是相应于电机在试验台上,按温升试验所规定的条件连续运行,且温升不超过规定限值时,所能承受负载的定额,见表4—2。
小时定额是相应于电机在试验台上,按温升试验所规定的条件,从实际冷态开始运行一小时,而温升不超过规定限值时所能承受负载的定额.
断续定额是相应于一系列完全相同的周期,每一周期包括一个或几个在规定负载值下的工作时间,根据情况,不论是否被一个停止时间所隔开,在长期运行以后,电机的温升不超过规定的限值。
等效定额是断续定额的替代办法。它具有恒定电压、电流和转速值的连续或短时定额的作用,就温升而言,它与电机在实际使用中承受一系列断续的工作周期是等效的。
根据机车运行特点,牵引电动机负载的性质基本L是连续的和短时重复的。因此,牵引电动机规定了两个定额,即连续定额和小时定额。
二、额定数据
在规定定额下,制造厂对电机的每个电量或机械量所规定的数值,称为电机的额定数据。牵引电动机所规定的两种定额下的额定数据含义如下:
额定小时功率是指牵引电动机在规定的通风条件下,从实际冷态开始运行一小时,各部件温升不超过允许值时,电动机轴上输出的有效机械功率。
∞
牵引电动机在连续定额功率下工作,经过较长时间运行以后,电机温升在允许范围内不再增加时,电动机轴上输出的有效机械功率。
小时功率和连续功率在概念上的区别是:电动机从实际冷态开始在小时功率下运行一小时,损耗产生的热量主要被电动机各部件所吸收。因此,小时功率的大小主要取决于电动机热容量的大小;电动机长时间运行后,损耗产生的热量全部由冷却介质散发出去,因此,连续功率取决于电动机的散热能力,通风效果越好,散发的热量就越多,连续功率也越大。
额定电压是指在额定运行时电机的端电压。
由直流接触网直接供电的直流牵引电动机,其额定电压等于接触网的额定电压。对于通过机车上变压器一整流器组及平波电抗器供电的脉流牵引电动机,其额定电压不受接触网电压的限制,可根据机车和牵引电动机在设计和运用方面最经济、最可靠的条件来选择,由用户和制造厂协商决定。
为保证牵引电动机正常可靠运行,铁道部标准TB 1449—2000中规定了电机的最高电压。对于由直流接触网供电的牵引电动机,。对于通过机车上变压器一整流器组及平波电抗器供电的脉流牵引电动机,。
额定电流是指电机在额定运行时,允许从电源输人的电流。牵引电动机的额定电流与额定小时功率和额定连续功率相对应,有额定小时电流 INh和和额定连续电流 IN∞,它们和功率、电压的关系为:
(5-1)
(5-2)
式中 Vh——小时额定运行时的效率;
η∞——连续额定运行时的效率。
电机使用中不允许超过的电流称为最大电流。对于牵引电动机,最大电流规定为额定电流的2倍。
额定转速是指电机在额定运行时的转速。牵引电动机的额定转速是指与机车额定速度相对应的电动机转速(按机车轮箍处于“半磨耗”状态进行换算)。小时定额和连续定额下的额定转速分别为nNh和nN∞
牵引电动机的最大转速是指与机车正常运行时的最大速度相对应的电动机转速(按机车轮箍处于“半磨耗”状态进行换算)。
串励电动机的励磁率是指励磁绕组中的安匝数与该励磁绕组在相同电枢电流下所能得到的最大安匝数之比。
串励牵引电动机的励磁条件规定如下:
(1)当通过励磁绕组的电流