交流牵引电机的性能研究

摘要：本文着重对交流牵引电机的主要结构、交流牵引动机的结构性能展开分析，希望对城市轨道交通的发展有一定的借鉴性意义。

关键词：交流牵引电机；性能；研究

交流牵引电机主要被用于轨道交通的机车上，它是上个世纪八十年代发展起来的先进牵引技术。交流牵引电机克服了直流牵引电机的很多缺点，与直流牵引电机相比，它具有结构简单、体积小、调速范围大等诸多优点，成为现在轨道交通使用机车的首选产品。本文着重通过分析交流牵引电机的结构特点来分析其性能。

1 交流牽引电机的结构

牵引电机的简介：

轨道交通上使用的机车和各种电动车辆使用的都是通过牵引的电机，牵引电机也有很多分类，主要包括牵引电动机、牵引发电机、辅助电机等，下面主要介绍这三种电机类型：

（1）牵引电动机。

牵引电动机主要是机车上用于牵引一根或几根动轮轴的电动机，牵引电动机的类型主要有三种，分别是直流牵引电机、交流异步牵引电机和交流同步牵引电机。直流牵引动机就是直接对轮轴进行牵引，每个轮轴都由不同的电动机进行牵引，用这样的方式进行调整适应机车的特性，具有较好的性能而得到了较广泛的使用。直流牵引电动机与直流电机有相同的特性，但也有不同的地方，它要受到一些特殊条件的限制：如它的转动空间要受到轮轴半径的限制；在特殊地段运行时要承受一定的冲击压力；在周围环境恶劣的情况下运行，雨雪、沙尘等会进入机车内。因此，牵引电动机在设计时也有许多要求，如设计时要注意结构的紧凑以防止杂物的进入，另外也要有较好的通风散热设置。表1是牵引电动机中直流电机的主要技术参数，对于了解直流牵引电动机的结构有重要帮助。

（2）牵引发电机。

牵引发电机主要是用于使用电力传动的内燃机车，主要功能即是给内燃机车供电。牵引发电机遇牵引电动机一样，也分为直流牵引和交流牵引。直流牵引发电机即中间不经过任何传输装置，直接给内燃机车供电。交流牵引发电机主要是三相交流整流后再转向直流牵引为内燃机车供电。表2是关于交流机车的主要技术参数，对于了解交流牵引发电机的结构有重要作用。

（3）辅助电机。

辅助电机即是在牵引电动机和牵引发电机之外又添加的一类电机，主要是为了满足特殊的需要。辅助电机可以使用多种类型，包括直流电动机和交流电动机。使用直流电动机时应当注意使用专门的硅整流器来供电；在使用交流电动机使也要注意一些特殊事项，如使用交流电动机时须由静止变相、变频装置或者专用的旋转电机供给三相电源。

2 交流牵引动机的结构性能

通过上述分析我们发现牵引动机主要由直流和交流两种不同的形式组成，这里着重分析交流牵引动机的结构性能。

（1）交流牵引动机的主要结构。

交流牵引动机主要是由转子、定子、轴承、端盖、传感器、接线盒等构成。定子是交流牵引动机中起固定作用的零件，它在实际工作过程中也是不动的，定子主要由三个部分组成，分别是定子铁芯、定子绕组和机座。定子在交流牵引动机中起的主要作用即是产生旋转的磁场；转子不同于定子是静止不动的，它在实际工作过程中会旋转，它的主要构成有转轴、转子铁芯和转子绕组，转子与定子是相互发生作用的。

（2）交流牵引动机的优越性能。

交流牵引动机投入机车使用是在上个世纪八十年代，现在仍然是先进的牵引技术。它相对于直流牵引电动机有很多优点，刚开始投入使用就在一些发达国家如德国、日本、法国等国家获得迅速发展，不久就直接取代了直流牵引动机。

3 结语

牵引动机的种类是非常广泛的，但主要使用的牵引动机是直流牵引动机和交流牵引动机。目前，直流牵引动机也被用于许多城市轨道交通的电动机车上，但相对来说，由于交流牵引动机无论在技术上还是在结构上都有更加优越的性能，所以交流牵引动机成为许多城市轨道交通的首选产品，其应用的范围也更为广泛。

参考文献：

[1]丁荣军，桂卫华，陈高华.电力机车交流传动系统的半实物实时仿真[J].中国铁道科学，2008（04）.

[2]張林德，关振宏.新型异步牵引电机试验系统的仿真研究[J].节能技术，2004（05）.

作者简介：张棋宣（1989），贵州省黔东南州天柱县人，本科，助教，主要从事：铁道机车教学工作。