牵引电机知识

1、HXD3机车牵引电机1 牵引电机的特点及参数1.1概述YJ85A型电机是逆变器供电的三相鼠笼式异步牵引电机，其整机图片见右图。该机为滚包结构，单端输出；采用 强迫外通风，冷却风从非传动端进 入，传动端排出；采用三轴承结构， 三个轴承均为绝缘轴承；在二端盖 处设有注油口，使用中可补充润滑 脂。1.2牵引电机的工作特点牵引电机是机车的重要部件， 它安装在转向架上，通过齿轮与轮 对相连。机车在牵引运行状态时， 牵引电机将电能转化成机械能，通 过轮对驱动机车运行。机车在制动 状态运行时，牵引电机将机械能转换成电能，此时机车处于发电状态。图1 YJ85A牵引电机整机图片牵引电机的工作条件十分恶劣：负载变

2、化大，冲击和振动严重，恶劣的风沙、 雨雪气候、受酸碱性气体影响侵蚀严重。对于交流变频调速异步牵引电机来说， 还有一个特殊之处，就是要在PWM波调制、含有大量谐波和尖峰脉冲的、非标 准的正弦波电源供电下工作。机车在云相中，牵引电机要在启动、爬坡这样的大电流状态下运行；要在平 之路上轻载高速下运行；要过弯道、过道岔这样的冲击和振动状态下运行；还要 能适应沿海多雨潮湿、内地干燥风沙的环境。1.3牵引电机的设计要求此处省略许多外锥齿轮输出：由于电机的扭矩较大，采用锥柄齿轮将使转轴的内锥孔加 工困难，本电机采用外准齿轮输出，该结构由德国的VOITH公司设计，在欧洲和 美国有运行经验，证明轴与齿轮的强度是

3、安全可靠的。耐电晕绝缘材料的采用，是针对PWM波调制的供电电源下工作的交流变 频调速异步电机，为仿制绝缘失效所采取的一项有效措施。这是经过实验室实验 证明和其他多种电机的多年生产经验证明的。但是本机车的PWM波调制的电源 由于开关频率较低，供电电源的谐波和尖峰脉冲含量较小，电机的主绝缘系统未采用耐电晕绝缘材料，但在绕组嵌放前，在定子铁芯的槽底喷有一层耐电晕的绝 缘漆。采用绝缘轴承，是为了防止轴电流对轴承的电蚀。轴电流的产生是由于非 正弦波电源供电和制造中电机内部结构误差引起磁场的不对称所致。国内外生产 的该种类型的电机均采用绝缘轴承，本次设计采用了这一成熟结构。2牵引电机的技术参数型号YJ85

4、A额定功率1 250 kW额定电压2 150 V额定电流390 A额定转速1 365 r/min额定频率46 Hz额定效率95%功率因数0.91最高转速2 662 r/min （120km/h，轮径 1150mm）极数4绝缘等级（定/转）200级接线方式Y冷却空气量1.53 m3/s （92m3/min）重量2 600 kg3牵引电机的结构电机与机车的的连接为滚动抱轴承结构，单端外锥轴斜齿轮输出，输出面锥度为1:50；电机带有一支磁电式速度传感器，测速是通过装在非输出端轴头的测 速齿盘完成；电机采用三轴承结构，传动端装用NU型绝缘圆柱滚子轴承，非传 动端用一个NU型圆柱滚子轴承和QJ型绝缘四点

5、接触球轴承，三个轴承均采用 国产的铁路牵引电机专用润滑脂润滑。采用绝缘轴承时为了防止制造中转子和定 子不同心，或逆变器脉冲电源在电机轴上产生轴电流；电机采用轴向强迫通风方 式，冷却风从非传动端端盖径向通风孔进入，经过转子通风孔，定转子间的气隙， 定子背部的通风道后，从传动端端盖轴向排除；电机两端的端盖均为铸钢结构， 在电机定子与传动端端盖间还有一个定子过渡盘，此件也为铸钢结构；在电机量 端盖处均设有注油口，在维护保养时可以按要求进行定时、定量补充润滑脂。图1 一 5，YJ85A 引电机靖构图!配：_性动端某量偏一使前端釉氓:外盖螺栓Ml引5 垫圈16 6Nt：轴承1F-润潸脂沽一传蝙外封环网一

6、怜动端釉套。一传动端内封环；11一船子德一密封.口3-密封Uh M一端性N1典*15坚圈* IS蝶栓M】们”一转子|LE 一定子119螺栓Mk*迎进魄茨板1进风打防护模32螺栓MH；% lh弱一非传动端哗温l馨一扯油喘盖I：都一 M油瞄37涧速侍黑器*蹄 螺栓M16篇9 一冲传切瑞轴箕峰；3U 螺栓Ml&Ui鲤一非传动端外封环33测速齿盘：引一轴头扣片，括一蝉栓ML小筠一非传幼端轴I柬分盖 翡一可轴承l.W-独承内圈隔暂+W 十仲动端内轴衰由 轴承处阉曲盘E1 MU轴祇密M垫；13 h. 谶端内耘所；H 蝶栓Wl?d5倍牌日一三相引团线一接地线* 一引出线引导板Z9皮察孔盖析“沁 薛朗衅倡1

7、一油管卡子I沌- *肢护垫街3怜感II引导板街4一竹嘉荐接头|砧一引出蛾护套一接幌盒浦了 统,于|丽檬股护最W相W相V相U相1上图为YJ85A牵引电机结构图4牵引电机的电气性能表1电机特征点的力能指标特征点单位启动点进恒供点最高速度点定子频率Hz0.946856电压V91.421502150定子电流A510.7390410功率kW01 2501 250转速r/min01 3602 662转矩N m11 5828 8064 703功率因数0.9830.9260.871效率%094.6794.01转子频率Hz0.850.6251.389转差率%1001.41.6机车速度km/h065120牵引力k

8、N558.5412.9221.55 牵引电机的技术要求5.1使用环境条件 环境空气温度（遮阴处）为-25C45C ；在-40C25C可正常存放； 海拔不超过2 500m； 空气相对湿度:最湿月月平均相对湿度90%（该月月平均最低温度25C）； 配装的机车可以受雨、雪、风沙的侵袭，但点击的冷却空气需经过滤；点击可承受机车正常运行时产生的冲击和振动。5.2 一般要求产品符合本电机专用技术条件的规定吧，并按经规定程序批准的图样及 技术文件制造。 产品的整机及主要零部件（如定子、转子和易损件等）均具有互换性。外形和安装尺寸符合经机车制造厂签认的本牵引电机外形图。电机组装完成后，转子转动平稳、轻快、轴承

9、无停滞现象，声音均匀无 杂音，电机装配部件完整正确，表面漆干燥、无无损、碰坏、裂痕等现象。5.3电机定额和通风电机以连续定额为保证定额：电机为强迫外通风，风量为1.53m3/s(92m3/min) 5.4温升极限当电机在冷却空气温度为10C40C之间的环境条件下，用PWM波逆 变器供电下进行各种定额的温升试验，其允许温升值不超过下表2的规定。表2温升极限电机部件测量方法允许温升(K)定子绕组电阻法200转子点温度计法温升以不损害邻近绕组或其它部件为限当冷却空气温度在10C40C之外时，应对所测温升进行修正。修正公式为：修正温升=A9(1- (t-25)/ (235+ AO+t)式中t为试验时冷

10、却空气温度。轴承温升限值：当冷却空气温度不超过40 C时，电机轴承允许温升限值 为 55K。5.5承受超速性能电机在热态下，能承受3 194r/min，2min的超速试验。试验后电机没有影响 正常运行的机械损伤和永久变形。注：在做出厂试验时，为预防因空转高速允许对轴承的伤害，超速试验转速 应减少到2 662r/min。5.6 电机的振动当固定时其振动速度小于2.8mm/s，当自电机在额定转速范围内空转运行， 由状态时其振动速度小于3.5mm/s当固定时其振动速度小于2.8mm/s，当自662r/min范围内，正常通风，两个转向上 (A)。电机空转运行，转速在1 3602 噪声的A662r/mi

11、n范围内，正常通风，两个转向上 (A)。经常检查电机的温升情况，如发现轴承温升过高时，应及时找出原因予以处 理。一般原因有：加油过多，油质不纯，变质，轴承径向游隙小，轴承窜油，轴 承质量不良，油封摩擦以及内部不干净等。警告：不得使用未经制造厂同意的润滑脂，严格保证润滑脂的清洁。建议润 滑脂的补充量为1015g/50 000km。5.9与轴承的配合5.9.1出风端端盖公差0 320-0.02，不允许等级修。 U.U385.9.2进风端端盖公差215-0.015，不允许等级修。 U.U285.9.3 进风端轴承与轴的配合进风端轴承又两个，NU靠内，轴颈尺寸为100+。50, ，rj，aW-lccoo，+ 0.028QJ靠外，轴颈尺寸为90n6，不允许等级修。5.9.4出风端轴承与轴的配合轴颈尺寸为150n6,不允许