文档介绍：本章重点:直流牵引电动机的起动、反转、调速、制动和磁场削弱。
本章难点:直流牵引电动机的工作特性和各种励磁方式的特性分析。
第二章《直流牵引电动机的特性》

第一节、牵引电动机的一般概念
一、牵引电动机的传动和悬挂方式
1、个别传动
⑴、抱轴式悬挂:抱轴式悬挂是指牵引电动机一侧通过滑动轴承抱在机车动轮轴上,另一侧通过弹性缓冲装置悬挂在机车转向架的横梁上。
⑵、架承式悬挂:即是将牵引电动机完全固定在转向架上,这样,牵引电动机的全部重量都成为转向架弹簧以上的重量。
①、采用球面齿式联节的架承式悬挂;
②、采用空心轴传动的架承式悬挂。
2、组合传动
组合传动就是每个转向架上只安装一台牵引电动机,通过变速齿轮装置驱动该转向架的每一根动轮轴。
二、牵引电动机的主要特点
1、使用环境恶劣。
2、外形尺寸受限制。
3、动力作用大。
4、换向困难。
5、负载分配不均匀。
三、牵引电动机必须满足的要求
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。
第二节、直流牵引电动机的工作特性
一、转速特性n=
根据电动机的电势平衡方程式可得转速公式:

各种电动机的转速特性

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。
二、转矩特性
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),对于串励电动机,在轻载时磁路不饱和,可以认为∝,则,所以转矩曲线近似为一条抛物线(曲线2)。
三、效率特性
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。
四、机械特性
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
五、机车的牵引特性
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。
牵引电动机速度特性n=f (I)和转矩特性T=f (I),只有经过换算即可求出机车的速度特性VK= f (I),和牵引力特性FK= f (I),再由机车速度特性和牵引力特性得出机车牵引特性FK= f (VK)。
第三节、各种励磁方式直流牵引电动机的特性分析
一、串励和并励牵引电动机的特性比较
1、自调节性能
如右图所示,串励牵引电动机的牵引力和速度能按照机车的运行