轨道车电传动基础课件.ppt

广州铁路职业技术学院童巧新 轨道车电传动基础 一 电传动系统的组成 GCDl000型重型轨道车电力传动系统示意图1一启动电机 2一前通风机 3一齿轮箱 4一万向传动装置 5一柴油机 6一主发电机 7一后通风机 8一牵引电机 9一整流装置 二 启动电机工作原理 启动电机是直流电动机 以蓄电池为电源 1 直流电动机工作原理 外部提供 用左手定则判断受力方向及形成的转矩方向 f BXli 二 启动电机工作原理 1 直流电动机工作原理 电刷外接直流电源 二 启动电机工作原理 2 直流电机的励磁方式 1 他励电机 二 启动电机工作原理 2 直流电机的励磁方式 2 并励电机 由同一电源供电 励磁电流一般为额定电流的5 二 启动电机工作原理 2 直流电机的励磁方式 3 串励电机 特点 具有很大的起动转矩 但其机械特性很软 空载时有极高的转速 应用 不准空载或轻载运行 常用于要求很大起动转矩且转速允许有较大变化的负载等 二 启动电机工作原理 2 直流电机的励磁方式 4 复励电机 轨道车电气系统 广州铁路职业技术学院 二 启动电机工作原理 3 启动电机起动 吸引线圈 保持线圈 引铁 耳环 拨叉1 单向离合器 二 启动电机工作原理 3 启动电机起动 1 点火开关启动位起动继电器闭合吸引线圈与保持线圈得电 引铁吸入 左移 蓄电池 吸引线圈 起动电机 开始慢速转动引铁左移 耳环 拨叉 顶出单向离合器引铁顶动触盘至左极端 使起动电动机开关闭合蓄电池24V直接送到起动电机 起动电流达数百安吸引线圈被短接 二 启动电机工作原理 3 启动电机起动 2 放开点火开关蓄电池24V 吸引线圈 保持线圈 磁场互相抵消引铁 触盘18回位起动电机开关打开 电机停转单向离合器退回 三 硅整流发电机 1 轨道车上发电机的作用当柴油机达到额定转速 便由发电机发电供给轨道车上各电气设备所需直流电源 并通过发电机调节器向蓄电池充电 2 种类 1 并激直流发电机 2 硅整流发电机三相交流同步发电机硅整流器 三 硅整流发电机 3 三相交流同步发电机工作原理定子 三相对称绕组 U1 U2 V1 V2 W1 W2转子 磁极铁心 励磁绕组励磁绕组通入直流电流 建立转子磁场 原动机拖动转子以转速n匀速旋转时 转子磁场切割定子三相绕组 在三相绕组中感应出交变电动势 由于定子三相绕组在空间位置上互差120 电角度 所以三相电动势在时间上互差互差120 电角度 三 硅整流发电机 3 三相交流同步发电机工作原理 1 感应电动势的波形 设计适当的转子极弧形状 使B沿气隙正弦分布 可得到正弦波形的e 的波形取决于的波形 2 感应电动势的频率 为了发出50HZ交流电 同步发电机转速与极对数关系 3 三相电动势的大小和相序 大小 相序 与转子转向一致 即相序由转子的转向决定 三 硅整流发电机 4 三相交流同步发电机的结构 三 硅整流发电机 4 三相交流同步发电机的结构 1 转子 产生磁场由爪极 每个爪极有 个鸟嘴形磁极 转子绕组 滑环和转轴等组成 在转子绕组中通入一个直流电流时 产生一个磁场 在发动机的带动下转子旋转 在定子绕组中产生一个旋转磁场 三 硅整流发电机 4 三相交流同步发电机的结构 1 转子 三 硅整流发电机 三 硅整流发电机 4 三相交流同步发电机的结构 2 定子 产生交流电定子由定子铁心和定子绕组 线圈 组成 定子铁心由内圈带槽 互相绝缘的硅钢片叠成 定子绕组有三组线圈 对称的嵌放在定子铁心的槽中 三相绕组的连接有星形接法和三角形接法两种 图2 5交流发电机定子总成及连接方式a 定子绕组星形连接b 定子绕组三角形连接 三 硅整流发电机 4 三相交流同步发电机的结构 2 定子 三相定子绕组 定子铁心 2019 12 19 21 可编辑 三 硅整流发电机 5 硅整流器 1 整流原理 二极管的导通原则 如左图示 当3只正二极管负极端连接在一起时 正极端电位最高者导通 当3只负二极管正极端连接在一起时 负极端电位最低者导通 2 整流过程的分析同时导通的二极管管子总是两个 正 负管子各一个 三相桥式整流电路中二极管的依次循环导通 使得负载RL两端得到一个比较平稳的脉动直流电压 如交流发电机整流原理图 c 所示 图整流二极管导通分析 三 硅整流发电机 5 硅整流器 交流发电机整流原理图a 整流电路图b 三相绕组电压波形图c 整流后发电机输出波形图 四 发电机电压调节器 1 作用保证用电设备的电源电压恒定 2 工作原理 交流发电机的励磁原理图 四 发电机电压调节器 当B 电压上升到限值时 W1反向击穿 T1导通 T2 T3截止 停止向他励线圈F供电 使B 电压下降当B 电压下降时 W1关断 T1截止 T2 T3导通 向F供电 B 电压上升 五 牵引电动机 1 电传动装置分类按照牵引发电机和牵引电动机所用电流制的不同 电传动装置可分为 1 直一直流电传动装置 2 交一直流电传动装置 3 交 直 交电传动装置2 轨道车牵引电动机种类 1 直流电动机 2 异步电动机 3 三相交流异步电动机工作原理 空间位置对称的三相绕组 通入三相对称的交流电流 建立起一个恒速旋转的磁场 称为旋转磁场 五 牵引电动机 3 三相交流异步电动机工作原理 1 旋转磁场的产生 磁势 电流产生磁势 按右手螺旋定则分析 分析时磁势用箭头表示方向 导体中电流用 和X表示方向 如图所示 电流流进 电流流出 五 牵引电动机 3 三相交流异步电动机工作原理 磁场旋转示意图 五 牵引电动机 3 三相交流异步电动机工作原理 t1时刻 t2时刻 五 牵引电动机 3 三相交流异步电动机工作原理 结论 电流经过一个周期的变化时 磁场也沿着顺时针方向旋转一周 即在空间旋转的角度为360 五 牵引电动机 3 三相交流异步电动机工作原理 异步电动机磁极对数和对应的旋转磁场的转速关系 旋转磁场的转速n1 五 牵引电动机 3 三相交流异步电动机工作原理 结论 旋转磁场的方向是由三相电流的相序决定的 即把通入三相绕组中的电流相序任意调换其中的两相 就可改变旋转磁场的方向 五 牵引电动机 3 三相交流异步电动机工作原理 2 异步转动原理 转子导体与旋转磁场之间存在着相对运动 切割磁力线而产生感应电动势 五 牵引电动机 2 异步转动原理 设某个时候旋转磁场方向如图所示 磁场转速n1 转子导体与旋转磁场之间存在着相对运动 根据右手定则 转子绕组内电动势和电流方向如图所示 根据左手定则 转子导体受力 形成转矩 方向如图所示 转子转速n n1 n N S n1 转子转速n总是小于旋转磁场的转速n1 所以称为异步电动机 五 牵引电动机 3 三相交流异步电动机工作原理 2 异步转动原理转差同步转速n1与转子转速n二者之差 转差率 也叫滑差率 s 转差 与同步转速n1的比值s n1 n n1正常运行的异步电动机 其s很小 一般s 0 01 0 05 五 牵引电动机 4 三相交流异步电动机的结构 五 牵引电动机 4 三相交流异步电动机的结构 1 定子 五 牵引电动机 4 三相交流异步电动机的结构 2