电力机车电机维护与检修第九小组版权所有（原创） 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 任务一：了解交流辅助电机 任务一：了解交流辅助电机 常见的交流辅助电机 牵引辅助电机 空气压缩机 离心式通风机 变压器专用轴流风机 油泵电机 劈相机 辅助压缩机 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 劈相机 是一种将单相电变换成三相电的特殊电机， 其实质是由单相电动机和三相发电机组合而成的旋 转电机。它是电力机车的专用装置。 通风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并 排送气体的机械。电力机车中使用的通风机包 括牵引通风机、制动电阻通风机、变压器通风 机等。根据气体流动方向的不同，通风机主要 分为离心式通风机和轴流式通风机 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 离心通风机工作时，动力机（主要是电动机）驱动叶轮在 蜗形机壳内旋转，空气经吸气口从叶轮中心处吸入。由于 叶片对气体的动力作用，气体压力和速度得以提高，并在 离心力作用下沿着叶道甩向机壳，从排气口排出。因气体 在叶轮内的流动主要是在径向平面内，故又称径流通风机。 轴流式通风机工作时，动力机驱 动叶轮在圆筒形机壳内旋转，气 体从集流器进入，通过叶轮获得 能量，提高压力和速度，然后沿 轴向排出。

轴流通风机的布置形 式有立式、卧式和倾斜式三种， 小型的叶轮直径只有100毫米左 右，大型的可达20米以上。 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） SS8 SS8 名称 名称 数量 数量 编号 编号 功率 功率/KW /KW 电流 电流/A 电压电压/V 劈相机劈相机 11 1MG 1MG 进口压缩机电动机 进口压缩机电动机 11 1MA 1MA 18.5 18.5 33.5 33.5 380 380 国产压缩机电动机 国产压缩机电动机 11 2MA 2MA 30 30 57 57 380 380 牵引通风机电动机 牵引通风机电动机 22 3.4MA 3.4MA 37 37 68 68 380 380 制动电阻通风机电动机 制动电阻通风机电动机 22 5.6MA 5.6MA 22 22 40.2 40.2 380 380 变压器通风机电动机 变压器通风机电动机 11 8MA 8MA 16 16 29.5 29.5 380 380 变压器油泵电动机 变压器油泵电动机 11 10MA 10MA 10 10 19.8 19.8 380 380 硅风机电动机 硅风机电动机 33 7.9.11MA 7.9.11MA 44 8.3 8.3 380 380 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 牵引通风机电动机的结构和普通三相鼠笼 牵引通风机电动机的结构和普通三相鼠笼 型异步电动机相似。

主要由静止的定子和 型异步电动机相似。主要由静止的定子和 转动的转子两大部分组成，除此之外，还 转动的转子两大部分组成，除此之外，还 有嵌放定子和支撑转子的机座、轴承盖等。 有嵌放定子和支撑转子的机座、轴承盖等。 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 电力机车电机维护与检修第九小组版权所有（原创） 电动机的种类很多，以基本结构来说，其组 成主要由定子（）和转子（Rotor）所 构成。 定子在空间中静止不动，转子则可绕轴转动， 由轴承支撑。 定子与转子之间会有一定空气间隙(气隙)， 以确保转子能自由转动。 机壳(场轭)需要用高导磁系数材料制成 当作磁路用。图中旋转磁场是由三个不 同相位线圈产生的磁场矢 量形成 定子 绕线型转子 气隙：为了保证三相异步电动机的正常运转，在定子和转子之间存在气 气隙：为了保证三相异步电动机的正常运转，在定子和转子之间存在气 隙，气隙的大小对三相异步电动机的性能影响极大。气隙大，则磁阻大， 隙，气隙的大小对三相异步电动机的性能影响极大。气隙大，则磁阻大论文 电力机车， 由电源提供的励磁电流大，使电动机运行的功率因素低；但气隙过小， 由电源提供的励磁电流大，使电动机运行的功率因素低；但气隙过小， 将使装配困难，容易造成运行中定子和转子铁芯相碰，一般三相异步电 将使装配困难，容易造成运行中定子和转子铁芯相碰，一般三相异步电 动机的气隙控制在 动机的气隙控制在0.2 0.2--1.5mm 1.5mm。

。 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 转速特性n=f (P2) 异步电动机空载时，转速 nn1，随着负载P2增大转 速n略降转子感应电势E2增 大转子电流I2增大电磁 转矩增大以平衡负载转矩。 转速特性n=f (P2)为一条略 微下降的曲线。 转矩特性T2=f (P2) 异步电动机空载时，输出转矩T2=0。当负载P2增大， 由于转速变化不大，P2T2 输出转矩随着P2增 大而增大，输出转矩特性T2=f (P2) 为一条过原点 的近似直线的曲线。 异步电动机输出转矩与输出功率的关系为 式中：输出功率P2的单位为KW，电动机转速n的单位为r/min,单位为N.m(牛 电力机车电机维护与检修第九小组版权所有（原创） 定子电流特性I1=f (P2) 异步电动机空载时，转速nn1,转 差率s0，转子电流I2’0， I1I0较小，当随着负载P2增大 转n下降转子电流I2’增大定子 电流I1增大补偿转子电流所产生磁 势的影响，维持磁势平衡。定子电 流特性I1=f (P2) 为一条由I0开始 逐渐上升的曲线。 功率因数特性cos1=f (P2) 异步电动机空载时，由于空载电流中主要是无功电流分量，此时的功率因 素很低cos1= cos00.2，当随着负载P2增大定子电流I1有功电流份 量增大功率因素提高，直至P2=PN，功率因素达最高cos1= ； 当负载P2〉PN继续增大转差率S增大转子感应电势与电流的相位角φ2 增大定子功率因素cos1开始减小。

定子功率因数特性cos1=f (P2) 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 效率特性= (P2)异步电动机从空载到负载运行时，主 磁通Φm和转速n变化较小，所以铁 损PFe和机械损耗Pm变化很小，这两 种损耗之和是异步电动机的不变损耗， 而定子、转子的铜损PCu与负载电流 平方成正比，他随负载变化，是异步 电动机的可变损耗。与变压器相似， 当不变损耗与可变损耗相等时，异步 电动机的效率最高 空载时，输出功率P2=0，所以效率=0，当随着负载P2增大 效率增大，普通异步电动机在P2=0.75时效率最大= max；当负载P2继续增大效率反而下降，效率特性= (P2)电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 启动只电动机接通电源后转速从零开始逐渐上升到稳定转速的过程 启动主要要求： 1、有足够大的启动转矩Tst，使电动机启动时间短。 2、启动电流1st尽可能小、 3、启动所需设备尽量简单、 4、启动过程中的能量损耗尽量小。 启动时的主要问题： 1、启动时转子绕组感应的电流很大，使定子绕组中流过的启动电 流也很大，越为额定电流的5-8倍。

2、启动时，由于功率因素比较低，电动机的启动转矩并不大。 三相异步电动机的 三相异步电动机的启动 启动 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 直接启动 将定子三相绕组直接接在三相电源上启动方法称直接启动。一般7.5KW以下的小容量鼠笼异步电动机都可以 直接启动。如果变压器容量足够大，直接启动的容量足 够大，直接启动的容量还可以相应增大。 启动电流倍数 电动机启动电流（A） 电动机额定电流（A） 电源变压器总容量 电动机额定功率 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 降压启动 启动时降低电动机定子绕组上的电压，启 动结束后加额定电压运行的启动方式 星形-三角形降压启动 电力机车电机维护与检修第九小组版权所有（原创） 采用星三角起动时，起动电流只是原来按三角形接法 直接起动时的1/3。但是启动转矩也只有直接启动的1/3， 所以只能用于轻载或空载启动的设备上。 定子回路串电阻或电抗的降压启动方法虽然能降低启 动电流，但使启动转矩显著减小。之适用于空载或轻载启 动。电抗降压启动常用于高压电动机，电阻降压启动一般 用于低压电动机 绕线型异步电动机启动，只要在转子回路串入适当的电 阻，就饥渴限制电流启动，又可增大启动转矩，但在启动过 程中，需逐级将电阻切除。

现用得更多的是在转子回路接频 敏变阻器启动 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 三相异步电动机的 三相异步电动机的调速 调速 指用人为的方法来改变异步电动机的转速 三相异步电动机转速公式： 所以，可以通过改变定子绕组的极对数、改变供电电网的频率、改变电动机的转差率等三种方法进行 调速 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 1、变极调速 通过改变绕组的连接方式，改变电机的极数， 从而获得两种或两种以上转速的分级调速方法。 这种调速方法多用于鼠笼型异步电动机。变极方 法包括反向法、换相法和多套绕组法。 变极调速所需设备简单，但电动机绕组引 出头较多，调速级数少，只用于笼型异步电动 Υ变极调速前后输出功率基本不变，较多用于金属切削机床上； 速前后的输出转矩基本不变，适用于起重机、运输带等机械。 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 2、改变定子电压调速 改变定子电压调速是通过电抗或自耦变 压器改变笼型异步电动机定子绕组上的电压 进行调速。这种方法能获得一定的调速范围， 常用于拖动风机、泵类等负载。家用电器中 的风扇就是采用这种调速方法 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 3、变频调速 变频调速是通过连续的改变电源的频率来平滑调节电 动机转速的调速方法。

他具有调速范围宽、平滑性好、机 械特性较硬等优点，是异步电动机理想的调速方法。可替 代直流电动机运用于要求精确、连续、灵活调速的场合。 如机械加工、冶金、化工、造纸、纺织和轻工等行业的机 电力机车电机维护与检修第九小组版权所有（原创） 三相异步电动机的 三相异步电动机的制动 制动 电动机轴上加一个与旋 转方向相反的转矩，使电动 机减速或停转，对位能性负 载（如起重机下放重物） 制动运行可获得稳定的下降 速度 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 制动的方法 电气制动 机械制动 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 利用机械装置使电动机断 开电源后迅速停转的方法叫 机械制动。 常用的方法：电磁抱闸 制动。 1、电磁抱闸的结构： 主要由两部分组成：制动电 磁铁和闸瓦制动器。 制动电磁铁由铁心、衔铁和 线圈三部分组成。闸瓦制动器包 括闸轮、闸瓦、杠杆和弹簧等， 闸轮与电动机装在同一根转轴上。 电磁抱闸制动的特点 优点：电磁抱闸制动，制动 力强，广泛应用在起重设备上。 它安全可靠，不会因突然断电而 发生事故。 缺点：电磁抱闸体积较大， 制动器磨损严重，快速制动时会 产生振动。

断电制动型性能是：当线圈得电时，闸瓦与闸轮 分开，无制动作用，当线圈失电是，闸瓦紧紧抱住闸 轮制动。通电制动型的性能是：当线圈得电时，闸瓦 紧紧抱住闸轮制动；当线圈失电时，闸瓦与闸轮分开， 无制动作用。 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 电气制动是使电 动机产生的电磁 转矩与电动机的 旋转方向，使电 动机迅速、准确 的停车的制动方 法。三相异步电 动机的电气制动 方法有反接制动、 能耗制动和再生 制动三种。 （1）电源反接制动 三相异步电动机的电源反 接制动是将三相电源中的任意 两对相对调，使电动机的旋转 磁场方向，产生一个与原转动 方向相反的制动转矩，迅速降 低电动机的转速，当电动机转 速接近零时，立即切断电源， 其原理图和机械特性如图1-12 所示。这种制动方法制动转矩 大，效果好，但冲击剧烈，电 流较大，易损坏电动机及传动 零件。 原理图 特性曲线 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） (2)倒拉反接制动 如果电动机拖动的是位能性恒转矩负载，如起重 机械，在提升时电动机工作正在正向特性曲线，当转 子绕组中串入电阻，电动机的转速将下降，但仍然可 以保持在提升重物状态。

如果串入的电阻足够大，则 在电动机的转速下降到0时，电动机产生的托运转矩 使电动机反转，直到电磁转矩与负载转矩平衡，电动 机稳速反向运转。对于起重机械论文 电力机车，意味着电机将重物 以一个平稳的速度缓慢下放。这种状态为制动状态， 电动机电磁转矩对转子的转动起制动作用，但转子仍 然反转。因此称为倒拉反接制动，其原理和特性曲线 如图所示。 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） （3）能耗制动 三相异步电动机的能耗制动 是在切断三相电源的同时，立即 在任意两相定子绕组之间接入直 流电源。如图A所示。 在UV之间加入直流电流，其 定子绕组将产生一个稳定的磁场， 如图B所示。此时旋转磁场的转 子切割磁感线产生电流，从而受 到电磁力，产生一个与转动方向 相反的制动转矩，使电机迅速停 转。如图C所示。这种制动方式 制动平稳，能准确停车。但在低 转速时制动转矩小，且需直流电 源，设备价格较高，其原理的特 性曲线如图所示。 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 原理图 特性曲线 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） （4）回馈制动 在电动机转速n大于 定子旋转磁场转速n1的情 形下，如当起重机放下重 物时，重物拖动转子，使 转速n＞n1，这时转子绕 组感应电动势和电流将反 相，电磁转矩也将反相， 成为制动转矩，使重物受 到制动而匀速下降。

实际 上这台电动机已转入发动 机运行状态，它将重物的 势能变成电能而回馈到电 网，所以称为回馈制动， 其原理如图所示 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 回馈制动可以向电网回输电能，所以经济性能好，但只有 在特定的状态时才能实现制动，而且只能限制电动机转速，不 电力机车电机维护与检修第九小组版权所有（原创） 普通三相异步电动机的维护与保养电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 定子绕组检查的重点是其绝缘性能。定子绕 组绝缘不应有破损、老化和过热现象。如遇轻微 破损时，可用快干绝缘漆涂补或用相应的绝缘材 料进行包扎。如破坏严重或过热、老化，则应按 大修规范更换电子绕组； 定子绕组端部的刚度和抗弯、抗扭强度主要 取决于捆扎和绝缘处理的质量，对绕组运行可靠 性影响很大，因此，线圈端部若有松弛、断裂， 应重新进行绑扎。 1、定子绕组的维护与保养 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 定子槽楔应无裂纹、松弛现象，否则应将楔子 定子槽楔应无裂纹、松弛现象，否则应将楔子 置于烘箱内按绝缘耐热等级加热，待槽楔相关 置于烘箱内按绝缘耐热等级加热，待槽楔相关 绝缘软化后打出，更换新的槽楔。

绝缘软化后打出，更换新的槽楔。 用500v兆欧表测量定子绕组对地及相间绝缘电阻 值，均不得低于10M欧。若绝缘电阻偏低，一般 是由于定子绕组绝缘受潮引起的，可进行干燥处 理，干燥温度控制在1 50以下；烘干4h。 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 2.转子的维护与保养 转子检修时，若发现转子铸铝条断裂，端环有 裂纹应作更新处理。转子铁芯间如有摩擦痕迹，应 进一步检查转轴是否弯曲，轴承及端盖的装配是否 正常，有无可能因此造成气隙不均匀，产生较大的 单边磁拉力使铁芯偏向一方。转轴的弯曲程度可在 动平衡机上校验，如转子铁芯中部弯曲超过公称气 隙值的20%，则需要更换转轴。 转轴和铁芯之间的装配情况，如发现松弛、位移， 应查明原因。转轴配合部的轴径尺寸公差超限，或 转子铁芯内径旷，应更换转轴或铁芯。 转轴轴径尺寸及表面粗糙度应符合规定要求。 如有锈蚀，可用油光锉及细纱布打磨消除。轴径 损，尺寸偏差超限时，视超限程度采用镀铬恢复。 若偏差较大镀层结合能力下降，则应更换。检查 转轴的同时还应注意检查键槽的配合状态。 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 3.电机端盖、轴承及轴承盖的维护与保养 端盖及轴承盖一般为铸铁件，检查时应注意是否有裂纹，局部 裂纹可焊修。

若裂纹扩展到轴承安装部位，焊修会引起变形，则应 更换端盖。检查轴承表面若有轻微锈迹,可用砂纸或擦铜油擦拭.擦 拭除锈后再经汽油清洗一次.手持轴承内转动轴承,检查是否勤快灵 活,有无异常噪声. 端盖轴承镶入孔尺寸及表面粗糙度应符合规定要求.镶入孔因 磨耗松旷时,装入轴承后,轴承外径和镶入孔之间将出现异常间隙,电 机运行时会发出异常噪声,电机启动时,异常噪声更加明显。镶入孔 尺寸可用内径干分尺测量，也可在装入轴承时凭经验来判断轴承镶 入孔配合的松紧程度。 电力机车电机维护与检修 第九小组版权所有（原创） 未完待续

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