内燃机车电力传动.ppt

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1、内燃机车电力传动第一讲内燃机车电力传动概述基本要求：掌握电力传动装置的功用及其分类。了解传动装置的发展及其现状。1、内燃机车电力传动装置的功用1.1概念传动装置：是指从柴油机到机车轮对之间需要一套速比可变的中间环节。电力传动装置：就是指由一整套电器设备组成的这个中间环节。1.2机车运行时应保持柴油机额定功率不变FmaxNvminvmaxFVN0内燃机车理想牵引特性直接驱动机车1.3直接驱动内燃机车牵引特性NnmaxnminMnNeN0M1.4电力传动装置的主要功能：1.4.1对内燃机车恒功率调速1.4.2保证柴油机无负载启动1.4.3保证机车启动牵引力大，机车启动加速快，启动过程平稳和无冲击

2、。1.4.4传动装置应具有较高的效率。1.4.5装置应可靠，重量轻，体积小，维修方便，造价便宜。2、内燃机车电力传动装置的分类2.1直流电力传动装置柴油机F=D=D=D=D=D=D=2.2交—直流电力传动装置柴油机F~D=D=D=D=D=D=2.3交—直—交流电力传动装置柴油机F~=/~D~D~D~D~D~D~柴油机F~=/~D~2.4交—交流电力传动装置3、电力传动装置的发展及其现状第二讲牵引电机（一）基本要求掌握直流电动机的工作原理熟记转矩公式、感应电势公式熟记串励直流电动机电势平衡方程式1、直流牵引电动机1.1直流牵引电动机工作原理直流电动机横向剖面图1、主极线圈9、电枢铁心2、主磁极

3、8、机座4、换向极3、换向极线圈5、电枢绕组6、底角7、电枢槽10、极靴直流电动机纵向剖面NSxfxfx直流电动机的工作原理直流电动机的工作原理n-+-+a他励b串励C并励d复励牵引电动机的磁路气隙中主磁场磁通密度的分布1.2直流电动机的电磁转矩和感应电动势的计算NSxx1.2.1电磁转矩的算每根导体受到的电磁力每根导体受到电磁力产生的转矩每根导体受到的平均电磁力总电磁力每极下电枢表面面积每极下平均磁通密度每条支路中的电流直流电机的电磁转矩1.2.2感应电势的计算1.3直流电机的基本方程式1.3.1电势平衡方程式并励电机串励电机1.3.2转矩平衡方程式第三讲直流牵引电动机的工作特性和速度调节

4、基本要求掌握直流电动机的转速特性、转矩特性、机械特性。牵引电动机的特性分析及速度调节。1、直流牵引电动机转速特性转矩特性和机械特性条件：电源电压和励磁电流不进行人为调节。由及可得1.1他励电动机：φ=常数1.2串励电动机：φ随电枢电流变化1.3电动机的机械特性1.4牵引电动机负载变化时的运行状态AB2、牵引电动机特性分析3、牵引电动机的速度调节3.1改变电源电压调速ABC3.2削弱磁场调速ABC第四讲直流牵引电机的电枢绕组基本要求掌握牵引电动机的电枢绕组的基本概念，单迭绕组的绕法。1231231、电枢绕组的基本概念1.1绕组元件一般情况下绕组元件数与电枢铁心槽数相等。1.2实槽与虚槽SNNN

5、SS2、单迭绕组的节距极距2.1第一节距2.2换向片节距3、单迭绕组的绕法和展开图NNSS1234567891011121314151612345678913111210141516123456789101112131415164、单迭绕组电刷位置和支路数654362187161211011514131913576234141081516121165436218716121101151413191357623414108151612115、单迭绕组的均压线第五讲直流牵引电动机的电枢反应及电磁火花基本要求掌握牵引电动机的电枢反应对电机的影响，重点掌握对牵引电动机换向的分析。1、牵引电动机的电枢

6、反应电枢电流建立的电枢磁场使主极磁场受到的影响，称为电枢反应。几何中性线1.1主极磁场电动机空载，其气隙磁场仅由主磁极上的励磁磁势所建立。N+++S+++..........NS++++++++++1.2电枢磁场由电枢磁建立的磁场称电枢磁场，又称交轴磁场。SNnNS++++++++++..........N+++S+++β几何中性线物理中性线1.3合成磁场++++++++++N+++S+++n1.4电枢反应引起的结果是：电机气隙中的合成磁场发生畸变电机气隙中的合成磁场被削弱。严重的问题是由于磁场的畸变使电机换向条件恶化电刷与换向片之间产生火花，甚至引起环火，造成电机严重损坏2、直流牵引电动机

7、的换向直流电机在运行中产生火花的原因主要有电磁、机械和化学等方面的原因。机械和化学方面的是外部原因。电磁方面是产生火花内部原因。2.1换向过程的基本概念当旋转的电枢元件从一条并联支路经过电刷进入另一条支路时,该元件中的电流从一个方向变为另一个方向，这种电流方向的改变称为换向电流方向变换的过程称为换向过程。123123123换向周期2.2电磁火花由电机电磁方面引起的火花称为电磁火花2.2.1电抗电势换向周期中电