機(jī)車(chē)電機(jī)與電器課件：劈相機(jī)及其他電動(dòng)機(jī)

劈相機(jī)和其它電動(dòng)機(jī)知識(shí)目標(biāo)1.掌握單相異步電動(dòng)機(jī)的用途、分類、結(jié)構(gòu)和工作原理；2.掌握劈相機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理，能描述空載、負(fù)載工況的特點(diǎn)；3.能描述測(cè)速發(fā)電機(jī)的分類、結(jié)構(gòu)和工作原理；4.能描述70BF3-3j步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。5.能描述SS9、SS4改、HXD3電力機(jī)車(chē)輔助電機(jī)的種類和應(yīng)用。技能目標(biāo)1.

能實(shí)施單相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和反轉(zhuǎn)；2.

能實(shí)施劈相機(jī)的起動(dòng)，能描述三相電壓不對(duì)稱的調(diào)整方法；3.

能描述DF4B內(nèi)燃機(jī)車(chē)用壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)、技術(shù)參數(shù)；4.

能描述HXN5內(nèi)燃機(jī)車(chē)用輔助發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和起動(dòng)；5.

培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度，提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力。任務(wù)一單相異步電動(dòng)機(jī)任務(wù)提出A任務(wù)目標(biāo)B相關(guān)知識(shí)C任務(wù)實(shí)施D目錄CONTENTS思考題EPart任務(wù)一01任務(wù)提出任務(wù)提出定義：?jiǎn)蜗喈惒诫妱?dòng)機(jī)是利用單相交流電源供電的一種小容量交流電機(jī)。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、運(yùn)行可靠、維修方便等優(yōu)點(diǎn)及可以直接在單相220

V交流電源上使用的特點(diǎn)應(yīng)用：?jiǎn)蜗喈惒诫妱?dòng)機(jī)只做成小容量的，從幾瓦到幾百瓦，在家用電器（電扇、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)器等）及輕工業(yè)裝置上得到了廣泛的應(yīng)用。缺點(diǎn)：與同容量的三相異步電動(dòng)機(jī)比較，單相異步電動(dòng)機(jī)的體積大，運(yùn)行性能較差，效率較低。Part任務(wù)一02任務(wù)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo)1.描述單相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；2.能描述單相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和反轉(zhuǎn)方法。Part任務(wù)一03相關(guān)知識(shí)相關(guān)知識(shí)1.基本結(jié)構(gòu)

單相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

單相異步電動(dòng)機(jī)的類型很多，除罩極電動(dòng)機(jī)的定子具有凸出的磁極外，其余各類單相異步電動(dòng)機(jī)定子鐵心和普通三相異步電動(dòng)機(jī)的相似。相關(guān)知識(shí)2.工作原理

相關(guān)知識(shí)2）基本原理

單相異步電動(dòng)機(jī)示意圖

當(dāng)單相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組（工作繞組）接單相交流電源時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)脈動(dòng)磁場(chǎng)，此脈動(dòng)磁場(chǎng)可分解為兩個(gè)大小相等、轉(zhuǎn)速相等而轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和（證明略）。

相關(guān)知識(shí)2）基本原理

當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子對(duì)正向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)差率都等于１，電磁轉(zhuǎn)矩和大小相等、方向相反。因此，合成電磁轉(zhuǎn)矩為零，電動(dòng)機(jī)不能自行起動(dòng)。

如果借助外力使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速向某一方向（如向正向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向）轉(zhuǎn)動(dòng)，正向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩大于反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩。所以運(yùn)行時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向由起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向而定。只要外力把轉(zhuǎn)子向任一方向驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)子就將沿著該方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直到接近同步轉(zhuǎn)速。相關(guān)知識(shí)2）基本原理

單相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線

由于在單相異步電動(dòng)機(jī)中始終存在一個(gè)反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，因此單相異步電動(dòng)機(jī)的損耗較大，效率較低，功率因數(shù)也較低。這樣，就使得單相異步電動(dòng)機(jī)的效率等總是低于三相異步電動(dòng)機(jī)。

相關(guān)知識(shí)3.分類和起動(dòng)方法

單相電容起動(dòng)電動(dòng)機(jī)1）單相電容起動(dòng)電動(dòng)機(jī)

單相電容起動(dòng)電動(dòng)機(jī)有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，但起動(dòng)電流也較大，適用于各種滿載起動(dòng)的機(jī)械，如小型空氣壓縮機(jī)，在部分電冰箱壓縮機(jī)中也有采用。相關(guān)知識(shí)3.分類和起動(dòng)方法

單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)2）單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)

單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)保養(yǎng)方便，只要任意改變主繞組（或輔繞組）的首端、末端與電源的接線，即可改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向，從而使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。這類電動(dòng)機(jī)常用于吊扇、臺(tái)扇、洗衣機(jī)、吸塵器等。相關(guān)知識(shí)3.分類和起動(dòng)方法

單相電阻起動(dòng)電動(dòng)機(jī)3）單相電阻起動(dòng)電動(dòng)機(jī)

這種電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大，宜于空載起動(dòng)。相關(guān)知識(shí)3.分類和起動(dòng)方法

單相電阻起動(dòng)電動(dòng)機(jī)4）單相雙值電容電動(dòng)機(jī)

單相雙值電容電動(dòng)機(jī)具有相對(duì)較高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、效率及功率因數(shù)，適用于機(jī)床、農(nóng)副產(chǎn)品加工機(jī)械、醫(yī)療器械等。Part任務(wù)一04任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施1.電冰箱的起動(dòng)

單相電阻起動(dòng)電動(dòng)機(jī)

家用電冰箱中拖動(dòng)壓縮機(jī)的單相異步電動(dòng)機(jī)較多采用電阻R起動(dòng)。PTC組件的工作特性圖

由于該類電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，因此當(dāng)電冰箱在工作中突然斷電后又很快恢復(fù)供電時(shí)，壓縮機(jī)有殘壓而可能使電動(dòng)機(jī)無(wú)法拖動(dòng)壓縮機(jī)工作，這有可能導(dǎo)致燒毀電動(dòng)機(jī)。因此，應(yīng)經(jīng)過(guò)幾分鐘后，讓壓縮機(jī)壓力下降，才能重新通電起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。任務(wù)實(shí)施2.電風(fēng)扇的調(diào)速

電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)調(diào)速電路1）串電抗器調(diào)速

將電抗器與電動(dòng)機(jī)定子繞組串聯(lián)，通電時(shí)，利用在電抗器上產(chǎn)生的電壓降，使加到電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓低于電源電壓，從而達(dá)到降低轉(zhuǎn)速的目的。因此用串電抗器調(diào)速時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速只能由額定轉(zhuǎn)速往低調(diào)。任務(wù)實(shí)施2.電風(fēng)扇的調(diào)速

（a）L形接線法

（b）T形接線法2）繞組抽頭調(diào)速

與串電抗器調(diào)速比較，用繞組內(nèi)部抽頭調(diào)速不需電抗器，耗電少，缺點(diǎn)是繞組嵌線和接線比較復(fù)雜，電動(dòng)機(jī)與調(diào)速開(kāi)關(guān)的接線較多。任務(wù)實(shí)施3.洗衣機(jī)的反轉(zhuǎn)

洗衣機(jī)工作時(shí)，要求電動(dòng)機(jī)在定時(shí)器的控制下正反交替運(yùn)轉(zhuǎn)。改變單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的方法有兩種：一是在電動(dòng)機(jī)與電源斷開(kāi)時(shí)，在主繞組或副繞組中任何一組的首尾兩端換接以改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向，從而改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向；二是在電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將副繞組上的電容器串接于主繞組上，即主、副繞組對(duì)調(diào)，從而改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向。洗衣機(jī)所采用的大都是后一種方法。

洗衣機(jī)脫水用電動(dòng)機(jī)也是采用電容運(yùn)轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)，它的原理和結(jié)構(gòu)同一般單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)相同。由于脫水時(shí)一般不需要正反轉(zhuǎn)，故脫水用電機(jī)按一般單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)接線，即主繞組直接接電源，副繞組和移相電容串聯(lián)后再接入電源。由于脫水用電動(dòng)機(jī)只要求單方向運(yùn)轉(zhuǎn)，所以主副繞組采用不同的線徑和匝數(shù)繞制。任務(wù)實(shí)施3.洗衣機(jī)的反轉(zhuǎn)

洗衣機(jī)用電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制Part任務(wù)一05思考題思考題1.只有一個(gè)運(yùn)行繞組的單相異步電動(dòng)機(jī)為什么不能自行起動(dòng)？2.家用冰箱突然斷電后，一般要停幾分鐘才能重新通電，為什么？3.家用洗衣機(jī)采用哪種電機(jī)？如何從正轉(zhuǎn)變反轉(zhuǎn)？

THANKYOU任務(wù)二異步劈相機(jī)任務(wù)提出A任務(wù)目標(biāo)B相關(guān)知識(shí)C任務(wù)實(shí)施D目錄CONTENTS思考題EPart任務(wù)一01任務(wù)提出任務(wù)提出

異步劈相機(jī)是一種結(jié)構(gòu)特殊、用途特殊的三相異步電機(jī)。它是一種能實(shí)現(xiàn)單—三相變換的異步電機(jī)，用于一切由單相電源供電，而又以三相異步電動(dòng)機(jī)為負(fù)載的場(chǎng)合。在單相工頻交流電力機(jī)車(chē)的輔助系統(tǒng)中，異步劈相機(jī)（簡(jiǎn)稱“劈相機(jī)”）用來(lái)將牽引變壓器輔助繞組供給的單相電源“劈成”三相，向輔助系統(tǒng)所有三相異步電動(dòng)機(jī)供電。Part任務(wù)一02任務(wù)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo)1.了解異步劈相機(jī)的空載、負(fù)載工況的特點(diǎn)；2.能正確起動(dòng)單相異步劈相機(jī)，對(duì)三相電壓的對(duì)稱性調(diào)整進(jìn)行調(diào)整。Part任務(wù)一03相關(guān)知識(shí)相關(guān)知識(shí)1.異步劈相機(jī)的空載工況

異步劈相機(jī)工作原理線路

異步劈相機(jī)工作原理線路所示。當(dāng)定子繞組UOV接至單相電源時(shí)，該電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)可以分解為兩個(gè)幅值相等、轉(zhuǎn)速相同、轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，分別稱為正序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。當(dāng)劈相機(jī)轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)時(shí)，這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)出兩個(gè)大小相等、方向相反的電動(dòng)勢(shì)和電流，而產(chǎn)生兩個(gè)大小相等、方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩，其合成起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為零，故劈相機(jī)不能自行起動(dòng)。因此，如何實(shí)現(xiàn)劈相機(jī)的起動(dòng)，是劈相機(jī)運(yùn)行中必須首先解決的問(wèn)題。相關(guān)知識(shí)1.異步劈相機(jī)的空載工況

當(dāng)劈相機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)以后，若劈相機(jī)不與外界的電負(fù)載相接，稱為劈相機(jī)空載工況。這時(shí)劈相機(jī)氣隙中的正序磁場(chǎng)和磁通有兩個(gè)作用：一是正序磁通和轉(zhuǎn)子導(dǎo)體內(nèi)感應(yīng)的正序電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，用以克服轉(zhuǎn)子的機(jī)械阻力轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)子負(fù)序電流產(chǎn)生的電磁阻力轉(zhuǎn)矩，驅(qū)使轉(zhuǎn)子沿著正序磁場(chǎng)的方向繼續(xù)維持轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)劈相機(jī)實(shí)際上是作為一臺(tái)單相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行；二是正序磁場(chǎng)切割定子三相繞組，感應(yīng)出三相電動(dòng)勢(shì)，從劈相機(jī)三相負(fù)載端來(lái)看，它又是三相發(fā)電機(jī)。相關(guān)知識(shí)2.異步劈相機(jī)的負(fù)載工況

相關(guān)知識(shí)

因此，劈相機(jī)無(wú)論是空載還是負(fù)載，其定子三相電流都是不對(duì)稱的，這種三相電流的不對(duì)稱是劈相機(jī)負(fù)載后三相電壓不對(duì)稱的重要原因之一，這將直接影響輔助電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行。如何在劈相機(jī)負(fù)載后或負(fù)載變化時(shí)保持其輸出三相電壓的對(duì)稱性，也是劈相機(jī)運(yùn)用中必須解決的核心問(wèn)題之一。

上述分析表明：劈相機(jī)實(shí)質(zhì)上是一種本身只輸出一相電流的異步電機(jī)。劈相機(jī)工況實(shí)際上是三相異步電機(jī)在不對(duì)稱條件下運(yùn)行的一個(gè)特例。相關(guān)知識(shí)

異步電機(jī)進(jìn)入劈相機(jī)工況一般應(yīng)具備以下兩個(gè)條件：

（1）電機(jī)軸上的機(jī)械負(fù)載不變。

（2）三相電網(wǎng)中W相缺相，使W相電流反相輸出。

只要具備上述條件，一般的三相異步電動(dòng)機(jī)同樣具有劈相機(jī)功能。對(duì)于多臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的場(chǎng)合，如果電網(wǎng)突然缺相造成三相異步電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行，那么先運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)便會(huì)自動(dòng)投入劈相機(jī)工況來(lái)起動(dòng)后面的電動(dòng)機(jī)，當(dāng)后面的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)完成后，該電機(jī)的劈相工況自動(dòng)結(jié)束。Part任務(wù)一04任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)1異步劈相機(jī)的直接起動(dòng)

（a）原理線路圖

在單相電網(wǎng)中，劈相機(jī)不能自行起動(dòng)，需采用特殊的起動(dòng)方法。異步劈相機(jī)采用分相起動(dòng)方法。分相起動(dòng)法分為電阻分相起動(dòng)和電容分相起動(dòng)兩種。電阻分相起動(dòng)具有線路簡(jiǎn)單、設(shè)備成本低等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛的應(yīng)用，國(guó)產(chǎn)SS系列電力機(jī)車(chē)上的劈相機(jī)都采用電阻分相起動(dòng)的方法。（b）向量圖劈相機(jī)電阻分相起動(dòng)原理圖任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)1異步劈相機(jī)的直接起動(dòng)

在劈相機(jī)的實(shí)際使用時(shí)，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）劈相機(jī)只允許空載起動(dòng)，待劈相機(jī)起動(dòng)完成后，才能逐個(gè)接通電動(dòng)機(jī)負(fù)載。（2）劈相機(jī)停止工作前應(yīng)先斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)負(fù)載。劈相機(jī)運(yùn)行中應(yīng)特別防止接觸網(wǎng)突然斷電，劈相機(jī)轉(zhuǎn)速下降到1200

r/min以下不帶起動(dòng)電阻重新起動(dòng)時(shí)，可能造成劈相機(jī)“走單相”故障的發(fā)生。（3）劈相機(jī)起動(dòng)時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，在最低網(wǎng)壓（19

kV）下起動(dòng)時(shí)間應(yīng)不超過(guò)15

s，在高網(wǎng)壓（29

kV）下要防止過(guò)早切除起動(dòng)電阻，造成劈相機(jī)在低速大電流下單相堵轉(zhuǎn)。在一般情況下，連續(xù)起動(dòng)次數(shù)不應(yīng)超過(guò)3次，如仍不能起動(dòng)，則應(yīng)查明原因消除故障后，方可再行起動(dòng)。任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)2劈相機(jī)三相電壓不對(duì)稱的調(diào)整

1.三相電壓不對(duì)稱的原因

劈相機(jī)負(fù)載時(shí)其電動(dòng)相繞組中流過(guò)的既有電動(dòng)機(jī)電流，又有發(fā)電機(jī)電流；而發(fā)電相繞組中只流過(guò)發(fā)電機(jī)電流，說(shuō)明劈相機(jī)的定子三相電流是不對(duì)稱的，不對(duì)稱電流將引起不對(duì)稱的阻抗壓降。在劈相機(jī)負(fù)載后由于三相不對(duì)稱的阻抗壓降，仍會(huì)造成劈相機(jī)三相端電壓的不對(duì)稱。此外，沒(méi)有被完全抵消的氣隙剩余負(fù)序磁場(chǎng)，也將在定子三相繞組中感應(yīng)出負(fù)序電動(dòng)勢(shì)，這就進(jìn)一步加劇了三相電壓的不對(duì)稱。任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)2劈相機(jī)三相電壓不對(duì)稱的調(diào)整

2.改善劈相機(jī)三相電壓對(duì)稱性的措施1）劈相機(jī)定子繞組采用三相不對(duì)稱繞組

采用這種方法只能保證劈相機(jī)在額定負(fù)載、額定電壓下三相電壓的對(duì)稱性。但劈相機(jī)的電負(fù)載是隨機(jī)車(chē)運(yùn)行工況而改變的，當(dāng)負(fù)載變動(dòng)以及單相電源電壓在270～460

V范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，劈相機(jī)的三相端電壓也要隨之改變，這將直接影響其三相電壓的對(duì)稱性。為了改善劈相機(jī)在負(fù)載變動(dòng)時(shí)的三相電壓對(duì)稱性，還可采用并聯(lián)電容器的措施。任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)2劈相機(jī)三相電壓不對(duì)稱的調(diào)整

2.改善劈相機(jī)三相電壓對(duì)稱性的措施2）在負(fù)載側(cè)的U和W端子上并聯(lián)電容器

負(fù)載側(cè)并聯(lián)電容后可以減小流過(guò)劈相機(jī)W相的電流，從而降低劈相機(jī)三相電壓的不對(duì)稱度。只要隨著負(fù)載的增減相應(yīng)地增減并聯(lián)電容的數(shù)量，就能保證劈相機(jī)負(fù)載變化時(shí)的三相電壓對(duì)稱性。并聯(lián)電容器改善電壓對(duì)稱性Part任務(wù)一05思考題思考題1.異步劈相機(jī)一般采用什么起動(dòng)方法？2.使用劈相機(jī)時(shí)需要注意哪些事項(xiàng)？3.異步劈相機(jī)輸出三相電壓為什么不對(duì)稱？如何調(diào)整？

THANKYOU任務(wù)三電力機(jī)車(chē)用輔助電動(dòng)機(jī)任務(wù)提出A任務(wù)目標(biāo)B相關(guān)知識(shí)C任務(wù)實(shí)施D目錄CONTENTS思考題EPart任務(wù)一01任務(wù)提出任務(wù)提出

電力機(jī)車(chē)輔助系統(tǒng)采用將單相交流轉(zhuǎn)換成三相交流，供給異步電動(dòng)機(jī)工作的方式，由旋轉(zhuǎn)式異步劈相機(jī)或逆變器方式實(shí)現(xiàn)單-三相交流的轉(zhuǎn)換。主要輔助機(jī)械均由三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)（升弓輔助壓縮機(jī)組除外）。Part任務(wù)一02任務(wù)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo)1.能描述交流輔助電動(dòng)機(jī)的作用和特點(diǎn)；2.掌握電力機(jī)車(chē)輔助電動(dòng)機(jī)的類型和主要技術(shù)參數(shù)。Part任務(wù)一03相關(guān)知識(shí)相關(guān)知識(shí)1.輔助電機(jī)的作用及工作特點(diǎn)

為了保證電力機(jī)車(chē)正常運(yùn)行，在單相工頻交流電力機(jī)車(chē)中裝有許多輔助機(jī)械，這些輔助機(jī)械多采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉的三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)（升弓輔助壓縮機(jī)組除外）。

由于劈相機(jī)給輔助電動(dòng)機(jī)供電時(shí)，電壓波動(dòng)范圍大、三相電壓和電流不對(duì)稱等，使得輔助電動(dòng)機(jī)工作在三相不對(duì)稱，且非額定、非正弦電壓下。

為了保證輔助電動(dòng)機(jī)能正常工作，在選用和設(shè)計(jì)輔助電動(dòng)機(jī)時(shí)，必須考慮電動(dòng)機(jī)額定功率與實(shí)際使用功率之間的差異，以滿足電動(dòng)機(jī)在電壓變化及不對(duì)稱條件下運(yùn)行的需要。相關(guān)知識(shí)1.輔助電機(jī)的作用及工作特點(diǎn)

電力機(jī)車(chē)上工作的輔助電動(dòng)機(jī)與一般場(chǎng)合下使用的三相異步電動(dòng)機(jī)相比較，其工作條件是比較惡劣的。鐵道部標(biāo)準(zhǔn)“機(jī)車(chē)車(chē)輛用三相異步電機(jī)基本技術(shù)條件”（TBl608-2001）中規(guī)定，輔助電動(dòng)機(jī)在下列條件下應(yīng)能正常起動(dòng)和長(zhǎng)期工作：

（1）輔助電動(dòng)機(jī)應(yīng)能承受機(jī)車(chē)正常運(yùn)行中產(chǎn)生的振動(dòng)和沖擊；

（2）在劈相機(jī)供電條件下，輔助電動(dòng)機(jī)應(yīng)在單相電源電壓270～460V（相當(dāng)于接觸網(wǎng)電壓為19～29kV）范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)正常工作；相關(guān)知識(shí)1.輔助電機(jī)的作用及工作特點(diǎn)

（3）輔助電動(dòng)機(jī)在機(jī)車(chē)輔助回路三相線電壓不對(duì)稱度為270V時(shí)不超過(guò)10％，460V時(shí)不超過(guò)7％的條件下應(yīng)能正?？煽抗ぷ鳎?/p>

（4）環(huán)境空氣溫度：最高為45℃（車(chē)體內(nèi)），最低為-40℃；

（5）月平均空氣相對(duì)濕度最大為90％（該月月平均最低溫度為25℃）；

（6）當(dāng)使用于海拔在1400m～2500m的地區(qū)時(shí)，且該地區(qū)環(huán)境溫度不超過(guò)45℃與所需的環(huán)境空氣溫度降低補(bǔ)差值時(shí)，應(yīng)能正常運(yùn)行。相關(guān)知識(shí)1.輔助電機(jī)的作用及工作特點(diǎn)

輔助電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期在上述條件下運(yùn)行，若不采取適當(dāng)措施，對(duì)電動(dòng)機(jī)的危害是很大的。當(dāng)機(jī)車(chē)運(yùn)行狀態(tài)的改變或接觸網(wǎng)網(wǎng)壓波動(dòng)時(shí)，造成輔助電動(dòng)機(jī)工作電壓過(guò)高或過(guò)低，電壓過(guò)低時(shí)，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難、發(fā)熱嚴(yán)重；電壓過(guò)高時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩過(guò)大，造成起動(dòng)過(guò)程中的振動(dòng)和沖擊增大。

從發(fā)熱觀點(diǎn)來(lái)看，三相異步電動(dòng)機(jī)是不允許在較嚴(yán)重的不對(duì)稱電壓下長(zhǎng)期運(yùn)行的，否則必須相應(yīng)降低電動(dòng)機(jī)的負(fù)載，以保證輔助電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行。相關(guān)知識(shí)2.輔助電機(jī)的類別

在交-直型電力機(jī)車(chē)中，使用著各種用途的輔助電動(dòng)機(jī)?？蓪⑵浞譃橐韵聨最悾?/p>

壓縮機(jī)組是用來(lái)產(chǎn)生供機(jī)車(chē)與列車(chē)制動(dòng)裝置及氣動(dòng)器件所使用的壓縮空氣；

牽引通風(fēng)機(jī)組（即離心式風(fēng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)）用于冷卻牽引電動(dòng)機(jī)、主變流裝置及平波電抗器；

制動(dòng)通風(fēng)機(jī)組用來(lái)冷卻制動(dòng)電阻；

變壓器通風(fēng)機(jī)（即軸流式風(fēng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)）用來(lái)冷卻牽引變壓器油冷卻器；

變壓器潛油泵（即潛油泵及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的組合體）是為變壓器油循環(huán)提供動(dòng)力，提高變壓器的散熱能力。相關(guān)知識(shí)2.輔助電機(jī)的類別

對(duì)于交-直-交型電力機(jī)車(chē)，牽引電動(dòng)機(jī)采用牽引通風(fēng)機(jī)組進(jìn)行獨(dú)立冷卻，牽引通風(fēng)機(jī)組為三相鼠籠式異步電機(jī)；

機(jī)車(chē)上復(fù)合冷卻器采用復(fù)合冷卻器通風(fēng)機(jī)組進(jìn)行獨(dú)立冷卻；

空氣壓縮機(jī)組的作用是為機(jī)車(chē)及車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)提供符合要求的干燥、潔凈的壓縮空氣。

此外，電力機(jī)車(chē)還安裝有升弓輔助壓縮機(jī)，機(jī)車(chē)升弓前若總風(fēng)缸或控制風(fēng)缸無(wú)壓縮空氣儲(chǔ)存，則需利用輔助壓縮機(jī)向控制風(fēng)缸打風(fēng)，供機(jī)車(chē)升弓和合主斷合閘使用。Part任務(wù)一04任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)1交-直型電力機(jī)車(chē)輔助電機(jī)

SS型電力機(jī)車(chē)輔助系統(tǒng)使用著各種用途的輔助電動(dòng)機(jī)，這些電動(dòng)機(jī)按用途可歸納為：壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)、通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)、主變壓器油泵電動(dòng)機(jī)三類。以SS9、SS4改為例進(jìn)行介紹。任務(wù)實(shí)施1.SS9型電力機(jī)車(chē)的輔助電機(jī)

SS9型電力機(jī)車(chē)輔助系統(tǒng)中使用著各種用途的輔助電動(dòng)機(jī)共15臺(tái)。序號(hào)名稱代號(hào)型號(hào)數(shù)量用途1劈相機(jī)1、2MAJP402A2

2壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)3、4MAFS200-2A2驅(qū)動(dòng)TSA-230AD型空氣壓縮機(jī)3牽引通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)5、6、7、8MAJD305A4驅(qū)動(dòng)5-47型牽引離心通風(fēng)機(jī)4制動(dòng)電阻通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)9、10、11、12MAJD306A4驅(qū)動(dòng)TZTF6.0型制動(dòng)電阻軸流通風(fēng)機(jī)5主變壓器通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)13MAJD3301驅(qū)動(dòng)TZTF5.6A-2型主變壓器軸流式通風(fēng)機(jī)6主變壓器油泵電動(dòng)機(jī)14MATG2A.95-170/10D1驅(qū)動(dòng)TG2A.95-170/10D型變壓器潛油泵7輔助壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)

TZKl-501驅(qū)動(dòng)TZKl-50型輔助壓縮機(jī)任務(wù)實(shí)施1.SS9型電力機(jī)車(chē)的輔助電機(jī)

輔助電動(dòng)機(jī)按用途可歸納為：壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)、通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)、主變壓器油泵電動(dòng)機(jī)三類。電機(jī)名稱壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)牽引通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)電阻通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)主變壓器通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)變壓器油泵電動(dòng)機(jī)電機(jī)型號(hào)FS200-2AJD305AJD306AJD330TC295-170技術(shù)數(shù)據(jù)額定功率（kW）2230152210額定電壓（V）380380380380380額定電流（A）42.756.53040.16

功率因數(shù)0.870.890.880.90.9轉(zhuǎn)速（r/min）2955294529002940

絕緣等級(jí)FFFFA重量（kg）190286

任務(wù)實(shí)施1）劈相機(jī)

異步劈相機(jī)的作用是將由主變壓器的輔助繞組a6-x6供給的單相電源“劈”成三相電源，以供給輔助電路的所有三相異步電動(dòng)機(jī)。異步劈相機(jī)定子繞組按三相不對(duì)稱規(guī)律嵌放在定子槽內(nèi)，轉(zhuǎn)子為鼠籠式。劈相機(jī)的電負(fù)荷隨機(jī)車(chē)運(yùn)行工況的改變而改變。當(dāng)劈相機(jī)故障時(shí)，可由第二臺(tái)劈相機(jī)帶電阻啟動(dòng)后向其他輔助機(jī)組供電。任務(wù)實(shí)施1）劈相機(jī)

除44號(hào)、45號(hào)機(jī)車(chē)安裝的是JIBl50-1型輔助逆變電源外，其余SS9型電力機(jī)車(chē)上：安裝的是劈相機(jī)型號(hào)為YPX3-280M-4，新型號(hào)為JP402A。為了推廣新型號(hào)，又不致引起混淆，將劈相機(jī)的型號(hào)寫(xiě)為JP402A。參數(shù)數(shù)據(jù)額定功率(kW)輸入單相64.8輸出三相57額定電壓(V)輸入單相380輸出三相380額定電流(A)輸入單相200輸出三相90功率因數(shù)輸入單相0.8輸出三相0.96額定轉(zhuǎn)速(r/min)1499極數(shù)4頻率(Hz)50絕緣等級(jí)F重量(kg)586任務(wù)實(shí)施1）劈相機(jī)

圖5.16JP402A（YPX3-280M-4）型異步劈相機(jī)結(jié)構(gòu)圖1一軸承；2一軸承外蓋；3一油杯；4一軸承內(nèi)蓋；5一端蓋；6一擋風(fēng)板；7一定子；8一轉(zhuǎn)子；9一軸承；10一接線罩。任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)2交-直-交型電力機(jī)車(chē)的輔助電機(jī)

1.牽引通風(fēng)機(jī)組HXD3型電力機(jī)車(chē)的六臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)采用六臺(tái)牽引通風(fēng)組進(jìn)行獨(dú)立冷卻。牽引通風(fēng)機(jī)組特點(diǎn)如下：（1）采用離心渦輪式葉輪，平衡修正為兩面修正，以提高風(fēng)機(jī)性能和效率。（2）風(fēng)機(jī)葉輪與殼體之間間隙較大，以防止結(jié)凍。（3）風(fēng)機(jī)電機(jī)為三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)，其滾動(dòng)軸承采用NSK生產(chǎn)的單列深溝球軸承，型號(hào)為6309

VVC3，軸承封入ENS油脂優(yōu)質(zhì)潤(rùn)滑油。（4）風(fēng)機(jī)噪聲小。任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)2交-直-交型電力機(jī)車(chē)的輔助電機(jī)

1.牽引通風(fēng)機(jī)組

牽引通風(fēng)機(jī)組電機(jī)采用鼠籠式三相異步電機(jī)。由機(jī)車(chē)輔助變流裝置（APU）供電。電動(dòng)機(jī)型號(hào)分別為T(mén)IKK-FCKW8、YFDQ185、FVF160DL1-2、JD160。參數(shù)連續(xù)（SI）參數(shù)連續(xù)（SI）額定功率18.5kW繞組連接方式Y(jié)額定電壓AC380

V絕緣等級(jí)F額定電流35.5

A防護(hù)方式IP44額定頻率50

Hz通風(fēng)方式全閉外扇形額定轉(zhuǎn)速2

930r/min極數(shù)2額定效率91.5%軸承輸出端，非輸出端6309VVC3（ENS潤(rùn)滑脂）功率因數(shù)0.853質(zhì)量150kg任務(wù)實(shí)施2.復(fù)合冷卻器通風(fēng)機(jī)組

1）復(fù)合冷卻器通風(fēng)機(jī)組特點(diǎn)（1）采用斜流螺旋槳式葉輪，平衡修正為兩面修正，以提高風(fēng)機(jī)性能和效率。（2）風(fēng)機(jī)葉輪與殼體間氣隙較大，以防止凍結(jié)。（3）采用免維護(hù)電機(jī)軸承，以減少通風(fēng)機(jī)維護(hù)工作量。（4）風(fēng)機(jī)噪聲小。

復(fù)合通風(fēng)機(jī)組采用鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)。由機(jī)車(chē)輔助變流裝置（APU）變壓變頻（VVVF）供電。電動(dòng)機(jī)型號(hào)為T(mén)IKK-FCKLW8、YFDL200、FVF160DL2-2、JD160L。任務(wù)實(shí)施2.復(fù)合冷卻器通風(fēng)機(jī)組

參數(shù)連續(xù)（SI）參數(shù)連續(xù)（SI）額定功率20kW繞組連接方式Y(jié)額定電壓AC380

V絕緣等級(jí)F額定電流38.5

A防護(hù)方式IP44額定頻率50

Hz通風(fēng)方式全閉其他外扇形額定轉(zhuǎn)速2

930r/min極數(shù)2額定效率91.5%軸承輸出端，非輸出端6309VVC3（ENS潤(rùn)滑脂）功率因數(shù)0.863質(zhì)量150kg

該電機(jī)與鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)相似。主要由定子組裝、轉(zhuǎn)子組裝、前后端蓋、滾動(dòng)軸承、軸承蓋、出線等部分組成。電動(dòng)機(jī)依靠通風(fēng)機(jī)的風(fēng)來(lái)冷卻。電動(dòng)機(jī)采用6309VVC3型滾動(dòng)軸承，軸承內(nèi)封入ENS油脂潤(rùn)滑油。Part任務(wù)一05思考題思考題1.交-直型電力機(jī)車(chē)的輔助電機(jī)按用途可以分為哪幾類？2.交-直-交型電力機(jī)車(chē)的輔助電機(jī)按用途可以分為哪幾類？

THANKYOU任務(wù)四內(nèi)燃機(jī)車(chē)用輔助電動(dòng)機(jī)任務(wù)提出A任務(wù)目標(biāo)B相關(guān)知識(shí)C任務(wù)實(shí)施D目錄CONTENTS思考題EPart任務(wù)一01任務(wù)提出任務(wù)提出

為了保證內(nèi)燃機(jī)車(chē)正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)各種輔助功能，內(nèi)燃機(jī)車(chē)上裝有許多輔助機(jī)械，它們需要相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)（輔助電動(dòng)機(jī)）來(lái)驅(qū)動(dòng)。輔助電動(dòng)機(jī)與普通工業(yè)用電機(jī)相比，其工作環(huán)境惡劣，但可靠性要求高。Part任務(wù)一02任務(wù)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo)1.掌握Z(yǔ)QF-80起動(dòng)發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)；2.熟悉NPT-5型空氣壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)；3.能描述HXN5內(nèi)燃機(jī)車(chē)用輔助發(fā)電機(jī)原理和技術(shù)參數(shù)。Part任務(wù)一03相關(guān)知識(shí)相關(guān)知識(shí)DF4B型內(nèi)燃機(jī)車(chē)電機(jī)

DF4B型內(nèi)燃機(jī)車(chē)上共裝有33臺(tái)電機(jī)，分別用于能量轉(zhuǎn)換和動(dòng)力傳遞，并完成機(jī)車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)必不可少的輔助工作，這些電機(jī)為機(jī)車(chē)服務(wù)，統(tǒng)稱為機(jī)車(chē)電機(jī)。機(jī)車(chē)電機(jī)與普通工業(yè)用電機(jī)相比，其工作環(huán)境惡劣，但可靠性要求高。其中除牽引發(fā)電機(jī)、牽引勵(lì)磁機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和3臺(tái)測(cè)速發(fā)電機(jī)為交流電機(jī)外，其余都是直流電機(jī)。相關(guān)知識(shí)DF4B型內(nèi)燃機(jī)車(chē)電機(jī)

DF4B型內(nèi)燃機(jī)車(chē)電機(jī)歸納起來(lái)有三種類型：

第一類為機(jī)車(chē)上的專用電機(jī)，包括牽引發(fā)電機(jī)、牽引電動(dòng)機(jī)、牽引勵(lì)磁機(jī)和起動(dòng)發(fā)電機(jī)；

第二類為系列產(chǎn)品的通風(fēng)機(jī)，如空氣壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)、起動(dòng)滑油泵電動(dòng)機(jī)、動(dòng)力室通風(fēng)電動(dòng)機(jī)、燃油泵電動(dòng)機(jī)等；

第三類為微型電機(jī)，這些電機(jī)功率較小，如車(chē)體通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)、整流柜冷卻風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)、司機(jī)室風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)、熱風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)等。Part任務(wù)一04任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)1ZQF-80型起動(dòng)發(fā)電機(jī)

DF4B型內(nèi)燃機(jī)車(chē)的起動(dòng)發(fā)電機(jī)型號(hào)ZQF-80，它通過(guò)起動(dòng)變速箱與柴油機(jī)相連。在內(nèi)燃機(jī)車(chē)上有兩個(gè)用途：一是在起動(dòng)柴油機(jī)時(shí)作為串勵(lì)電動(dòng)機(jī)用，由蓄電池供電以起動(dòng)柴油機(jī)。二是柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后，轉(zhuǎn)換成他勵(lì)發(fā)電機(jī)，發(fā)出110V直流電以取代蓄電池作為機(jī)車(chē)低壓電源并向蓄電池充電。任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)1ZQF-80型起動(dòng)發(fā)電機(jī)

1.基本結(jié)構(gòu)圖5.17ZQF-80型啟動(dòng)發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)圖1、14—軸承蓋；2—壓板；3—油杯；4、13一軸承；5、12—軸蓋；6—前端蓋；7—進(jìn)風(fēng)口護(hù)罩；8—定子；9—出風(fēng)口護(hù)罩；10—后端蓋；11—電樞定子：?jiǎn)?dòng)發(fā)電機(jī)的定子主要由機(jī)座、主磁極、附加極、電刷裝置和端蓋組成。轉(zhuǎn)子：?jiǎn)?dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子主要由電樞鐵心、電樞繞組和換向器組成。任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)1ZQF-80型起動(dòng)發(fā)電機(jī)

1.主要技術(shù)參數(shù)額定功率（kW） 80

勵(lì)磁電壓（發(fā)電機(jī)工況）（V） 105額定電壓（V）

110

勵(lì)磁電流（發(fā)電機(jī)工況）（A） 8額定電流（A）

728

啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩（2100A時(shí)）（N·m） 3296額定轉(zhuǎn)速（r/min） 2730/1115

絕緣等級(jí)（定子/轉(zhuǎn)子） B/B勵(lì)磁方式

通風(fēng)方式 自通風(fēng)發(fā)電機(jī)工況

他勵(lì)電動(dòng)機(jī)工況

串勵(lì)任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)2NPT-5型空氣壓縮電動(dòng)機(jī)

為了保證機(jī)車(chē)安全運(yùn)行，必須使總風(fēng)缸內(nèi)有足夠的空氣壓力，因此在內(nèi)燃機(jī)車(chē)上裝有兩臺(tái)空氣壓縮機(jī)。以DF4B型內(nèi)燃機(jī)車(chē)用NPT-5型壓縮機(jī)為例進(jìn)行分析，其驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)有ZD303和ZTP-82A兩種型號(hào)。任務(wù)實(shí)施1.ZD303型空氣壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)

1）基本結(jié)構(gòu)

ZD303型空氣壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)由啟動(dòng)發(fā)電機(jī)供電，做串勵(lì)電動(dòng)機(jī)工作，其主要結(jié)構(gòu)為定子和轉(zhuǎn)子。定子：主要由機(jī)座、主磁極、換向磁極和電刷裝置組成。轉(zhuǎn)子：主要由轉(zhuǎn)軸、電樞鐵心、電樞繞組、換向器及自通風(fēng)的風(fēng)扇葉片組成。任務(wù)實(shí)施1.ZD303型空氣壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)

1）主要技術(shù)參數(shù)型號(hào)ZD303勵(lì)磁方式串勵(lì)額定功率（kW）22絕緣等級(jí)B額定電壓（V）DC110防護(hù)等級(jí)IP22額定電流（A）240額定效率（％）接阻尼電阻后7.23額定轉(zhuǎn)速（r/min）1000；串聯(lián)0.05Ω阻尼電阻后運(yùn)行轉(zhuǎn)速為980工作制包括啟動(dòng)的斷續(xù)周期工作制（40％）ZD303型空氣壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)任務(wù)實(shí)施2.ZTP-82A空氣壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)

1）基本結(jié)構(gòu)

ZTP-82A型空氣壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)為四極串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。。任務(wù)實(shí)施2.ZTP-82A空氣壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)

1）主要技術(shù)參數(shù)ZTP-82A型空氣壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)型號(hào)ZTP-82A勵(lì)磁方式串勵(lì)額定功率（kW）22絕緣等級(jí)B額定電壓（V）DC110防護(hù)等級(jí)IP23額定電流（A）250額定轉(zhuǎn)速（r/min）1000額定效率（％）80工作制繼續(xù)周期工作制S3，負(fù)載持續(xù)率60％；電機(jī)負(fù)載降為19kW時(shí)，可持續(xù)運(yùn)行。任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)3HXN5用輔助發(fā)電機(jī)

HXN5型內(nèi)燃機(jī)車(chē)的輔助發(fā)電機(jī)（AA)與牽引發(fā)電機(jī)（TA）集成在一起，統(tǒng)稱為發(fā)電機(jī)組，其型號(hào)為5GMG201E1。1.基本原理

輔助發(fā)電機(jī)定子上有三套繞組輸出不同電壓等級(jí)的三相交流電。任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)3HXN5用輔助發(fā)電機(jī)

2.輔助發(fā)電機(jī)的起動(dòng)1）輔助發(fā)電機(jī)（AA)起動(dòng)條件機(jī)車(chē)控制系統(tǒng)決定輔助發(fā)電機(jī)（AA）何時(shí)起動(dòng)。AA起動(dòng)必須同時(shí)滿足三個(gè)條件。（1）柴油機(jī)轉(zhuǎn)速在400r/min到1050r/min之間，且至少持續(xù)20s。（2）所有輔助柜的柜門(mén)關(guān)閉并鎖好，相應(yīng)的門(mén)聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)閉合。（3）智能顯示屏的第二級(jí)開(kāi)關(guān)顯示屏上的輔助發(fā)電機(jī)“投入/切除”開(kāi)關(guān)必須打到投入位置任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)3HXN5用輔助發(fā)電機(jī)

2.輔助發(fā)電機(jī)的起動(dòng)2）輔助發(fā)電機(jī)起動(dòng)當(dāng)輔助發(fā)電機(jī)滿足三個(gè)起動(dòng)條件時(shí)，控制系統(tǒng)便開(kāi)始起動(dòng)輔助發(fā)電機(jī)。（1）蓄電池給輔助發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁。（2）蓄電池與輔助發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制器（AAC）同時(shí)給輔助發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁電流。（3）輔助發(fā)電機(jī)的AAC勵(lì)磁及輸出調(diào)節(jié)。任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)3HXN5用輔助發(fā)電機(jī)

3.主要技術(shù)參數(shù)容量490kV.A

輸出電流

輸出線電壓

勵(lì)磁繞組585A勵(lì)磁繞組68V

蓄電池充電繞組312A蓄電池充電繞組201V

通風(fēng)機(jī)/輔助設(shè)備繞組

700A通風(fēng)機(jī)/輔助設(shè)備繞組402V

頻率105Hz任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)4交流輔助電動(dòng)機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)

輔助電動(dòng)機(jī)的工作狀況直接影響機(jī)車(chē)的運(yùn)行，因此必須加強(qiáng)對(duì)交流輔助電動(dòng)機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)，使其處于良好的工作狀態(tài)。1.定子繞組的維護(hù)保養(yǎng)

定子繞組檢查的重點(diǎn)是其絕緣性能。定子繞組絕緣不應(yīng)有破損、老化和過(guò)熱現(xiàn)象。線圈端部若有松弛、斷裂，應(yīng)重新進(jìn)行綁扎。定子槽楔應(yīng)無(wú)裂紋、松弛現(xiàn)象，否則應(yīng)將定子置于烘箱內(nèi)按絕緣耐熱等級(jí)加熱，待槽楔相關(guān)絕緣軟化后打出，更換新的槽楔。用500V兆歐表測(cè)量定子繞組對(duì)地及相間絕緣電阻值，均不得低于10MΩ。任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)4交流輔助電動(dòng)機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)

2.轉(zhuǎn)子的維護(hù)保養(yǎng)

轉(zhuǎn)子檢修時(shí)，若發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子鑄鋁導(dǎo)條斷裂，端環(huán)有裂紋應(yīng)作更新處理。轉(zhuǎn)子鐵心間如有磨擦痕跡，應(yīng)進(jìn)一步檢查轉(zhuǎn)軸是否彎曲，軸承及端蓋的裝配是否正常。轉(zhuǎn)軸和鐵心之間的裝配情況，如發(fā)現(xiàn)松弛、位移，應(yīng)查明原因。轉(zhuǎn)軸軸徑尺寸及表面粗糙度應(yīng)符合規(guī)定要求。任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)4交流輔助電動(dòng)機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)

3.端蓋、軸承及軸承蓋的維護(hù)保養(yǎng)

端蓋及軸承蓋一般為鑄鐵件，檢查時(shí)應(yīng)注意是否有裂紋，局部裂紋可焊修。檢查軸承表面若有輕微銹跡，可用細(xì)砂紙或擦銅油擦拭。手持軸承內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，檢查是否輕快靈活，有無(wú)異常噪音。端蓋軸承鑲?cè)肟壮叽缂氨砻娲植诙葢?yīng)符合規(guī)定要求。任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)4交流輔助電動(dòng)機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)

4.其他方面的維護(hù)保養(yǎng)（1）檢查機(jī)座是否有破損、裂紋，定子鐵心與機(jī)座的壓裝配合不應(yīng)有松弛位移。（2）檢查接線板有無(wú)放電和裂紋，檢查引線、接線端子連接是否良好。引線絕緣如有老化、龜裂時(shí)應(yīng)更換。（3）經(jīng)常清掃機(jī)座上的灰塵和油垢，以保證電機(jī)有良好的散熱能力。（4）輔助電機(jī)運(yùn)行時(shí)，配套的保護(hù)裝置及控制設(shè)備應(yīng)能同時(shí)有效投入，起監(jiān)視、保護(hù)和控制功能。（5）劈相機(jī)供電系統(tǒng)的工作電壓最高不大于460V，最低不小于270V。任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)4交流輔助電動(dòng)機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)

4.其他方面的維護(hù)保養(yǎng)（6）劈相機(jī)起動(dòng)時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，在最低電壓270V時(shí)不超過(guò)15s。（7）劈相機(jī)在高網(wǎng)壓起動(dòng)時(shí)，要防止過(guò)早切除起動(dòng)電阻。（8）各輔助電機(jī)連續(xù)起動(dòng)次數(shù)不應(yīng)超過(guò)3次，如仍不能起動(dòng)，則應(yīng)查明原因消除故障后，方能再投入運(yùn)動(dòng)。（9）劈相機(jī)起動(dòng)完畢，才能逐步接通電負(fù)載，劈相機(jī)停轉(zhuǎn)前，應(yīng)先斷開(kāi)各電負(fù)載。（10）機(jī)車(chē)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)防止接觸網(wǎng)突然斷電后，當(dāng)劈相機(jī)轉(zhuǎn)速下降到1200rpm以下時(shí)，不帶起動(dòng)電阻而重新起動(dòng)。Part任務(wù)一05思考題思考題1.DF4B型內(nèi)燃機(jī)車(chē)電機(jī)歸納起來(lái)有哪三種類型？2.DF4B型內(nèi)燃機(jī)車(chē)的起動(dòng)發(fā)電機(jī)有何作用？3.簡(jiǎn)述HXN5型內(nèi)燃機(jī)車(chē)用輔助發(fā)電機(jī)的工作原理。

THANKYOU任務(wù)五步進(jìn)電動(dòng)機(jī)任務(wù)提出A任務(wù)目標(biāo)B相關(guān)知識(shí)C任務(wù)實(shí)施D目錄CONTENTSPart任務(wù)一01任務(wù)提出任務(wù)提出

步進(jìn)電動(dòng)機(jī)采用電脈沖信號(hào)進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程或設(shè)備的數(shù)字控制。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是過(guò)程控制中一種十分重要和常用的功率執(zhí)行器件，廣泛應(yīng)用于柴油機(jī)轉(zhuǎn)速控制、機(jī)械加工、繪圖機(jī)、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備、自動(dòng)記錄儀表等。隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)常常和計(jì)算機(jī)一起組成高精度的數(shù)字控制系統(tǒng)。Part任務(wù)一02任務(wù)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo)1.了解步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的模型結(jié)構(gòu)和工作原理；2.能描述70BF3-3J型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理；3.掌握70BF3-3J型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理和主要技術(shù)參數(shù)。Part任務(wù)一03相關(guān)知識(shí)相關(guān)知識(shí)

步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移的電動(dòng)機(jī)。

步進(jìn)電動(dòng)機(jī)按照勵(lì)磁方式可分為磁阻式（又稱反應(yīng)式）、永磁式和混磁式三種；

按相數(shù)分為單相、兩相、三相和多相等形式。相關(guān)知識(shí)1.模型結(jié)構(gòu)

三相磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的定、轉(zhuǎn)子鐵心均由硅鋼片疊壓而成。定子上有六個(gè)磁極，每?jī)蓚€(gè)相對(duì)的磁極上有同一相控制繞組，同一相控制繞組可以并聯(lián)或串聯(lián)；轉(zhuǎn)子鐵心上沒(méi)有繞組，只有四個(gè)齒，齒寬等于極靴寬。三相磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)模型結(jié)構(gòu)示意圖相關(guān)知識(shí)2.工作原理

這樣按照U－V－W－U的順序輪流給各相控制繞組通電，轉(zhuǎn)子就會(huì)在磁阻轉(zhuǎn)矩的作用下，按順時(shí)針?lè)较蛞徊揭徊降霓D(zhuǎn)動(dòng)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速取決于繞組變換通電狀態(tài)的頻率，即輸入脈沖的頻率，旋轉(zhuǎn)方向取決于控制繞組輪流通電的順序，若通電順序?yàn)閁－W－V－U，則步進(jìn)電動(dòng)機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。(a)(b)(c)

三相磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理相關(guān)知識(shí)3.主要技術(shù)指標(biāo)

1)步距角:也稱為步距，是指步進(jìn)電動(dòng)機(jī)改變一次通電方式轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角度。2)最大靜轉(zhuǎn)矩:靜轉(zhuǎn)矩是指步進(jìn)電動(dòng)機(jī)處于穩(wěn)定狀態(tài)下的電磁轉(zhuǎn)矩。對(duì)應(yīng)于某個(gè)失調(diào)角時(shí)，靜轉(zhuǎn)矩最大，稱為最大靜轉(zhuǎn)矩。3)起動(dòng)頻率:指在一定負(fù)載轉(zhuǎn)矩下能夠不失步起動(dòng)的最高脈沖頻率。fst的大小與驅(qū)動(dòng)電路和負(fù)載大小有關(guān)。步距角越小，負(fù)載越小，則起動(dòng)頻率越高。4)連續(xù)運(yùn)行頻率:指步進(jìn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，當(dāng)控制脈沖連續(xù)上升時(shí)，能不失步運(yùn)行的最高頻率，負(fù)載越小，連續(xù)運(yùn)行頻率越高。在帶動(dòng)相同負(fù)載時(shí)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的連續(xù)運(yùn)行頻率比起動(dòng)頻率高得多。Part任務(wù)一04任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)170BF3-3j型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)

步進(jìn)電動(dòng)機(jī)定子上裝有三對(duì)磁極，每對(duì)磁極上分別套裝A、B、C三相控制繞組，三相繞組采用星形接法，出線端接在專用控制電源上。轉(zhuǎn)子采用導(dǎo)磁材料做成。70BF3-3j型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)270BF3-3j型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理

圖5.2170BF3-3步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理

步進(jìn)電動(dòng)機(jī)制造完畢后，其轉(zhuǎn)子齒數(shù)就確定了，因此要改變步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角即轉(zhuǎn)速，可以通過(guò)改變控制繞組相數(shù)、控制電源脈沖頻率和供電狀態(tài)方式（每供電循環(huán)拍數(shù)）來(lái)實(shí)現(xiàn)。

步進(jìn)電動(dòng)機(jī)采用三相控制繞組，單、雙六拍供電方式，其電機(jī)轉(zhuǎn)速可通過(guò)改變控制繞組供電頻率調(diào)節(jié)，若其供電頻率恒定，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也恒定不變。任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)270BF3-3j型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理

70BF3-3