3-电动机教案内容课件PPT

ALSTOM牵引电机培训牵引电机使用维护培训的内容和安排序号内容时间地点1牵引电机的特性2008-3-18SATEE上海地铁2牵引电机的结构和主要零部件3牵引电机的存放、吊装和运输4牵引电机日常维护5牵引电机的一般故障诊断6牵引电机检修所需的工具2008-3-197牵引电机的拆卸、清洁、组装、更换及测试8交流讨论（必要时安排）2008-3-20上午一、概述

1.基本理论知识

2.牵引电机的特性3.牵引电机的规格尺寸4.牵引电机的基本结构及其特点1.基本理论知识－－异步电动机的基本结构介绍

异步电动机的基本结构为定子（不动部分）、转子（旋转部分）两部分组成。定子和转子之间有气隙。异步电机的定子由定子铁心、定子绕组和机座等组成。异步电机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴等组成。根据其转子结构的不同，异步电机分为鼠笼式和绕线式两大类。我们这次要讲解的电机是鼠笼式的三相异步电动机。鼠笼式转子绕组的结构：在每个转子槽内插入一根导条，在伸出铁心两端的槽口处，用两个短路环分别把所有导条的两端连接起来。如果去掉铁心，整个转子绕组的外形宛如鼠笼，故称鼠笼式或称笼形。1.异步电动机的基本结构示意图图1—轴承2—前端盖3—转轴4—接线盒5—吊环6—定子铁心7—转子8—定子绕组9—机座10—后端盖11—风罩12—风扇1.基本理论知识－－异步电动机的基本工作原理

异步电动机的工作原理就是：定子上的三相绕组接到三相交流电源，转子绕组则自成闭路。在下图a中，当三相电流流入定子绕组时，在气隙中将产生一旋转磁场，并以同步速n1在旋转。为了明显起见，在下图b中，将该旋转磁场用一对旋转的磁极来表示。当旋转磁场切割转子导体时，将在其中产生感应电势。电势的方向可以利用右手定则来判断。由于转子绕组是短路的，在转子导体中便有电流流过。转子导体中的电流与气隙磁场相作用而产生电磁转矩。转矩的方向可以利用左手定则来判断，它与旋转磁场同方向，在电磁转矩作用下，转子以转速n顺着磁场方向旋转。从而把电能转换成机械能，作为电动机运行，称为感应电动机，为了克服负载的阻力转矩，感应电动机的转速n总是略低于同步转速n1,故亦称异步电动机。

2.牵引电机的特性--4LCA2138电动机的技术参数

本次培训的4LCA2138是用于1500V逆变器牵引――制动系统的南京一号线上的电机，它是在引进法国阿尔斯通技术（按照欧洲标准）制造的驱动电动机。我就针对该电机的特性、结构及其特点进行一些讲解：

型号

4LCA2138类型异步，四极，鼠笼连续定额185kW电压（相电压与线电压）670V/1160V电流

117A转速

2000r/min频率

67.4Hz转速范围

0~3660r/min2.牵引电机的特性--4LCA2138电动机的结构参数

冷却方式

IC411防护等级IP55安装安排

用4个螺栓与车轴平行安装在转向架上

电源由3根电缆经过接线盒与电机连接

传动

通过联轴器

定子机座

多角形焊接结构

端盖—驱动端

绝缘滚柱轴承（内圈可脱卸结构）

端盖—非驱动端绝缘滚珠轴承2.异步电动机的变频调速

常用的异步电动机变频调速控制方式通常有两种，即恒转矩变频调速和恒功率变频调速。

M=9550P/n（1）恒转矩变频调速：单纯地调节交流电源的频率，虽然能达到调节电动机转速的目的，但将使电动机运行性能恶化。这是因为由电机平衡方程式，U1≈E1=4.44K1N1f1φm；由此可见,若电源电压U1不变,则当频率f1减小时,主磁通φm将增加,这将导致电动机磁路过分饱和，使励磁电流增加,铁心损耗加大，功率因数下降；反之，若频率f1增加,则φm将减小,使电动机的输出转矩下降，电动机容量得不到充分发挥。在电机学中我们知道异步电动机输出转矩T2与U21/F21成正比,因此异步电动机在变频调速过程中，若保持U1/f1为常数，即保持电源电压与频率成正比例调节，即能保持调速前后电动机的输出转矩不变，恒转矩调速是目前使用最广泛的一种变频调速控制方式。

（2）恒功率变频调速：异步电动机的输出功率P2与U21/F21成正比。因此在调速过程中，若能保持U21/f1为常数，则调速前后异步电动机的输出功率保持不变，即恒功率调速。2.牵引电机的特性

--牵引特性2.牵引电机的特性

--制动特性3.牵引电机的基本结构

该电动机是一台全封闭电动机；该电动机是一台自带风扇冷却的电动机；该电动机是一台全叠片焊接机座的电动机；该电动机是一台鼠笼型转子的电动机；

3.牵引电机的整体结构示意图

3.牵引电机的冷却系统的特点

4LCA2138牵引电机是一台全封闭、自通风、三相、四极、鼠笼型异步电动机。电动机由一个装于非传动端的外风扇对电机机座进行空气冷却。气流流经叠片磁路外围的冷却风道，从而带走电机产生的热量。风扇设计是符合低噪声要求（图中箭头所指为冷却空气流动路线）。3.1牵引电机的规格尺寸表型号

4LCA2138宽W811mm高H623mm长L770mm转子重量177.1kg总重量700kg3.2牵引电机的规格尺寸图

外形图：

4.牵引电机的整体结构图和特点

4.1传动侧端盖的基本结构

传动侧端盖（主要零部件有）：端盖；外轴承盖；内轴承盖；轴套；轴承；注油器；润滑脂；O形密封圈；4.1.1传动侧端盖的特点

通常情况下，端盖等零部件的材料都是采用铸铁或钢板，而这台电机的端盖却是在不影响使用和保证机械性能的情况下，采用了铝合金材料制造的，这样大大减轻电机的重量；而且，这种端盖的结构是内外都有散热筋，增大了散热面积，大大增强了冷却效果。4.2非传动侧端盖的基本结构

非传动侧端盖（主要零部件）：盖板；轴套；外轴承盖；防护罩；端盖；内轴承盖；轴承；注油器；注油管；润滑脂；O形密封圈；4.2.1非传动侧端盖的特点

非传动端（即进风端），它所有的材料、作用和目的和传动侧端盖是一样的，它的结构是有特点的：它采用了双层结构，内层结构保证了安装后电机内部形成一个全封闭的空间；外层结构的作用是形成一个风道，把冷却空气尽可能无损失地导入定子通风孔。4.3定子的结构和特点

该电机定子机座为全焊接结构，它是用低损耗磁性硅钢片叠压成铁心，两端各用一块坚固的压板压紧，通过四块与铁心构成一定角度安置的纵向翼板与这两块压板作对接焊接，然后再与叠片铁心进行外部焊接，从而获得要求的机械特性。4.3定子的结构和特点

该电动机的定子绕组是由扁铜线绕制成菱形线圈而构成的，绝缘强度高，占空间小。整个绕组经过真空压力浸渍处理（VPI）；绝缘厚度薄、密封性能好、耐湿性强、击穿电压高。整体绝缘系统具有200级绝缘等级。4.4转子的结构和特点

转子是鼠笼型的，这种结构型式使得转子具有机械坚固性和工作可靠性。转子铁心与转轴是热套安装的，并用两块端板压紧。转子是由同类材料的铜导条和端环经高频感应钎焊制成。电机以最高的实际质量指标校动平衡。转子的转轴由高强度合金钢制成，它的轴伸是有锥度的。4.5轴承的选用

这两张照片就是装配后正在检测轴承径向间隙。

该电机传动侧的轴承是绝缘滚柱轴承；非传动侧的轴承是绝缘滚珠轴承。轴承设计寿命为1500000km。4.6润滑脂的选用

我们采用的润滑脂是美孚（MOBIL），其特点是在高、低温下都有优良的性能，使用温度范围广，而且防水性能也很好，在多水的环境下油脂仍能保持良好的结构稳定性。4.7接线盒的结构特点

该电机的接线盒结构非常紧凑，并充分考虑了电气间隙和爬电距离。电气间隙:在两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间测得的最短