动车组牵引传动系统-动车组牵引电动机

交流电动机概述目录CONTENTS01三相异步电机优点02三相异步感应电机的组成及原理03三相异步电动机的机械特性04三相异步电动机的调速控制三相异步电机优点同直流电机相比，三相异步电机有着显著的优越性能和经济指标，其持续功率大而体积小、重量轻。具体地说有以下优点：（1）功率大、体积小、重量轻。由于没有换向器和电刷装置，可以充分利用空间，同时在高速范围内因不受换向器电机中电抗电势及片间电压等换向条件的限制，可输出较大的功率，再生制动时也能输出较大的电功率，这对于发展高速运输是十分重要的；（2）结构简单、牢固，维修工作量少。三相交流牵引电机没有换向器和电刷装置，无需检查换向器和更换电刷，电机的故障大大降低。特别是鼠笼形异步电机，转子无绝缘，除去轴承的润滑外，几乎不需要经常进行维护；三相异步电机优点（3）良好的牵引特性。由于其机械特性较硬，有自然防空转的性能，使黏着利用率提高。另外，三相交流异步电机对瞬时过电压和过电流不敏感（不存在换向器的环火问题），它在起动时能在更长的时间内发出更大的启动转矩。合理设计三相交流牵引电机的调频、调压特性，可以实现大范围的平滑调速，充分满足动车组运行需要；（4）功率因数高，谐波干扰小。其电源侧可采用四象限变流器，可以在较广范围内保持动车组电网侧的功率因数接近于1，电流波形接近于正弦波，在再生制动时也是如此，从而减小电网的谐波电流，这对改善电网的供电条件、减小通信信号干扰、改善电网电能质量和延长牵引变电站之间的距离十分有利。因此，CRH系列动车组基本采用三相异步电动机作为牵引动力。三相异步感应电机的组成及原理1、三相异步感应电机组成三相异步感应电机主要由两部分组成。固定部分称为定子，旋转部分称为转子。在定子和转子之间有很小的间隙，称为气隙。此外，在定子两端还有端盖，在转子轴上套有轴承。（1）三相异步感应电机的定子三相异步感应电机的定子由定子铁芯、定子绕组和机座三部分构成。定子铁芯的作用是作为电机中磁路的部分和放置定子绕组。为了减少旋转磁场在铁芯中引起的损耗，铁芯一般采用导磁性良好的电工硅钢片叠成。为了嵌放定子绕组，在定子铁芯内圆冲出许多形状相同的槽。定于绕组是电机的电路部分，其主要作用是感应电动势，通过电流以实现机电能量转换。定子绕组的槽内布置分为单层和双层两种。定子绕组由高强度绝缘材料包圆铜线（或铝线）绕成，经过槽口分散潜入槽内，与铁芯之间必须可靠绝缘。三相异步感应电机的组成及原理（2）三相异步感应电机的转子三相异步感应电机的转子由转子铁芯、转子绕组和转轴等组成。转子铁芯也是作为电机中磁路的一部分，由硅钢片叠成。转子绕组的作用是感应电动势、流过电流和产生电磁转矩，其结构形式有笼型和绕线型两种。三相异步感应电机的组成及原理（3）三相异步感应电机的气隙三相异步感应电机的定子与转子之间必须有一气隙。感应电机的特点在于它的气隙很小，在中、小型感应电机中，气隙一般为0.2～1.5mm。气隙大小对感应电机的性能有很大影响。为了降低电机的空载电流和提高电机的功率因数，气隙应尽可能的小。如果把感应电机看作变压器，显然，气隐越小则定子和转子之间的相互感应作用就越好。但是气隙过小，将使装配困难和运行不可靠，因此允许采用的最小气隙是手加工可能性及机械安全考虑所能达到的最小值所限制。另一方面，若从磁场脉振所引起的附加损耗与因高次谐波磁场所引起的漏磁来看，气隙稍大点也有其有利的一面。三相异步感应电机的组成及原理2、三相异步感应电机的原理三相异步感应电机的特点在于转子的转速n与定子产生的旋转磁场的转速不同，转子转速n与同步转速n1的差额（n1－n）对同步转速n1的比值称为转差率，以s表示。转差率s是感应电机运行时的一个重要物理量。根据s的正负和大小可以判断感应电机运行于电动机、发电机以及电磁制动中的哪一个状态。（1）电动机状态转向与旋转磁场的转向相同而转速n小于同步转速n1时，感应电机作为电动机运行。此时有旋转磁场感应与定子和转子导体中的电动势方向可由磁通和导体之间的相对运动用右手定则确定。三相异步感应电机的组成及原理2、三相异步感应电机的原理（2）发动机状态如果用原动机将感应电机的转子加速，则转子的转速n可高于同步转速n1，此时转子的转向与定子旋转磁场的转向相同，n大于n1，故转差率s变成负的，磁场切割转子导体的方向与电动机状态时相反。（3）电磁制动状态如果由于外力产生的转矩把感应电机的转子拖向反着旋转磁场的方向转动，则旋转磁场将以高于同步转速的速度切割转子导体，而切割的方向则和电动机状态相同。因此，这时各种电动势、电流、电磁力和电磁转矩的方向都和电动机状态时一样。这时电磁转矩的方向与旋转磁场的转向相同，但与转子转向相反，即与转矩方向相反，因此对外力产生的转矩起制动作用。这时，外力必须克服这个制动转矩，才能把转子拖向反着旋转磁场的方向转动，对转子供给机械功率。三相异步电动机的机械特性根据电机学原理，在忽略空间和时间谐波、忽略磁饱和、忽略铁损的三个假定条件下异步电动机的稳态等效电路如图所示。图中Rs为定子每相电阻；R´s为折合到定子侧的转子每相电阻；L1s为定子每相漏感；L1r为折合到定子侧的转子每相漏感；Lm为定子每相绕组产生气隙主磁通的等效电感，即励磁电感；Us为定子相电压；ω1为供电角频率；s为转差率。由上述等效电路可导出电机电流简化公式如下：三相异步电动机的机械特性式（5-5-2）就是异步电动机的机械特性方程式。它表明，当转速或转差率一定时，电磁转矩与定子电压的平方成正比。不同电压下的机械特性如图5-5-2所示，图中，UsN表示额定定子电压。图5-5-2异步电动机机械特性三相异步电动机的调速控制三相电动机的调速可分为改变转差率调速、改变极对数调速及改变供电频率调速三类。其中，改变转差率的方法又可以通过调节定子电压、转子电阻转差电压等方法来实现。目前，通过可控硅控制的变频调速方式是调速控制的主流。牵引电机的调节运行特性可分为三个调节区：启动加速区、恒功率输出区Ⅰ和恒功率输出区Ⅱ。（1）启动加速区如果电机的磁通保持不变，则电机可以在任何转速下发挥较大的转矩。电机保持磁通恒定的控制方式有：恒磁通控制、恒电压频率比控制、恒转子全磁通控制等。（2）恒功率输出区Ⅰ通过改变电机特性曲线，把传统的恒转矩与恒功段的转换点提前，保持电机磁通不变，在恒功的最初阶段电机电压继续保持增加，而转差频率下降，电流下降，转矩随定子频率成反比变化，即恒功恒磁阶段。三相异步电动机的调速控制（3）恒功率输出区Ⅱ当牵引电机电压提高到最大数值后，可认为Us≈Es，则可得到式（5-5-3）：或写成式中，为常数。式（5-5-4）的左端实际上以一定的比例代表着电机的功率数值。为了使电机有恒定的输出功率，电压和频率的调节可以采用Us不变、fs1/fs＝常数的调节方式。动车组牵引电机典型调节特性如图5-5-3所示。图5-5-3牵引电机调节特性CRH系列动车组牵引电机目录CONTENTS01牵引电机02CRH1/CRH380D型动车组牵引电机03CRH2/CRH380A型动车组牵引电机04CRH3/CRH380B型动车组牵引电机05CRH5型动车组牵引电机牵引电机CRH系列动车组均采用三相异步电动机，CRH5型动车组采用车体悬挂方式并通过万向轴传递给齿轮箱输出扭矩轮对，驱动动车组运行；其他动车组均采用转向架构架悬挂方式，直接通过齿轮箱驱动轮对。一、CRH系列动车组牵引电机的技术参数各动车组牵引电机的技术特点、参数见表5-5-1。

表5-5-1动车组牵引电机技术参数项目单位参数车型

CRH1/CRH380DCRH2/CRH380ACRH3C/CRH380BCRH380CCRH5结构

三相鼠笼绝缘等级

200200200200200额定功率kW265/630300/365587615568额定电压V1287/14042000275020662089额定电流A155/322106/130145202211启动电流A—176—226—额定频率Hz92/100140137.5137.559.8额定转速r/min2736/29714140410041001177最高转速r/min4727/51946120590059004096额定效率%9494.8949493.5功率因数

0.81/0.870.87/0.8550.870.880.795冷却风量m3/min19.2/3020/25401355质量kg617/765440/4607507601610极数

44446电机转向（从轴伸端看）顺时针CRH1/CRH380D型动车组牵引电机1.概述CRH1型动车组的牵引电机是三相异步电动机，型号为MJA220-8（国产化后型号为MJC220-2），动车的每个转向架安装两台这样的电机，两台电机采用电气并联的方式由一台逆变器供电。牵引电机安装在转向架构架上，通过一个齿轮联轴器和一个单减速齿轮箱把电机转轴与转向架轮轴相连接。联轴器的作用是从电机向齿轮箱传送动力，齿轮箱将动力由联轴器传到轮轴，齿轮箱的传动比为3.71（此值为CRH1A-200型动车组，CRH1A-250A、CRH1B、CRH1E型动车组此值为3.27）。牵引电机是进行能量转换的动力装置，在牵引模式下将电能转换成机械能，在制动模式下则将机械能转换成电能。牵引电机的运行由逆变器计算机实时监控。CRH1/CRH380D型动车组牵引电机2.外形结构三维外形图如图5-5-4所示。图5-5-4电机外形图（更换图纸）车下典型安装照片如图5-5-5所示。图5-5-5牵引电机在转向架中的布置CRH1/CRH380D型动车组牵引电机图5-5-6电机与齿轮箱的连接A-连杆；B-小齿轮轴；C-离合器；D-牵引电机；E-车轮；F-齿轮箱；G-轮轴；H-上轨面3.技术特点电机类型为三相，鼠笼式强迫通风异步电机，牵引电机在牵引模式下将电力转换成机械力，在制动模式下将机械力转换成电力。牵引电机是以弹性方式被安装在转向架构架上，通过一齿式联轴节和一单独的减速器将电机转矩传递给轮轴。齿轮装置上悬挂车轴，配备平行的轴，并通过一个反作用杆与转向架构架相连。反作用杆包括弹性支架，适用于系统的动态和静态负荷。牵引电机与齿轮箱之间的弹性联轴节把扭距从牵引电机传递到齿轮箱，并调节电机和齿轮的径向和轴向运动。机械驱动系统为电机提供了一个低振动的环境，它具有较低的非弹性质量。电机容易安装到转向架上。转向架的所有支承点都装有橡胶衬垫，以便减低振动和扭转摆动。如图5-5-6所示。CRH1/CRH380D型动车组牵引电机图5-5-6电机与齿轮箱的连接A-连杆；B-小齿轮轴；C-离合器；D-牵引电机；E-车轮；F-齿轮箱；G-轮轴；H-上轨面在该系统设计期间的，主要关注了以下几点：（1）利用率高；（2）维修间隔时间长；（3）低级噪声和振动；（4）适用性高；（5）设计成熟。CRH1/CRH380D型动车组牵引电机4.电机的结构（1）定子①铁芯定子铁芯采用绝缘的高导磁率电工钢片叠成所需形状后夹压而成，经绕线后压入坚固的机座。②绕组定子绕组是在定子叠片尚未压入定子机座前在定子叠片上绕制的，其绝缘等级为C级，允许工作温度200℃。CRH1/CRH380D型动车组牵引电机绕组具有以下特点：a.采用KaptonCRTM导体绝缘。b.采用samica玻璃丝带进行线圈的绝缘处理。e.采用KaptonTM薄膜作为槽衬。d.线圈端部加有一层玻璃纤维/聚酯纤维。该纤维可进一步防止污物和湿气的侵入。在浸渍处理中该纤维会收缩，从而使绝缘层紧凑。e.线圈端部采用毡垫支撑。f.直接把两个RTD（Pt100）安装在绕组上，以便连续测量绕组的工作温度。一个使用，一个备用。g.有绕组的整个定子叠片在无溶剂硅树脂中进行真空加压浸渍。h.在定子上的硅树脂固化过程中，定子叠片是转动的以防止树脂在固化之前漏出。CRH1/CRH380D型动车组牵引电机（2）转子转子的鼠笼（包括散热片）用铝直接在转子铁芯上铸成，转子叠片通过过盈配合安装在电机轴上。转轴的驱动轴端呈锥形，半联轴节通过过盈配合安装到锥形轴端，通过注油可拆卸半联轴节。转子导条采用了特殊设计，以减小电流谐波引起的损耗、振动和脉动转矩；鼠笼的设计特别考虑了同一变流器向两台并联电机供电的情况。CRH1/CRH380D型动车组牵引电机（3）轴承电机上装有抗磨轴承，驱动端是滚柱轴承，允许热膨胀引起的轴向位移，非驱动端轴承采用滚珠轴承，便于转子轴向定位。轴承室上有加脂嘴，能定量地给电机加注润滑脂。轴承室上还配备一个密封袋，用来盛装用过的润滑脂，能装下两次轴承大修之间所排出的所有多余的润滑脂。必要时，在电机安装在转向架上的情况下，可在维修坑打开密封袋，排出其中的废润滑脂或过量的润滑脂。非驱动端轴承有绝缘保护层，保护层包含氧化铝，被喷涂在轴承上，涂层薄但机械强度高，不影响轴承与轴承室之间的热传递。轴承采用标准的尺寸和公差。CRH1/CRH380D型动车组牵引电机（4）冷却通风牵引电机为强迫通风型，通过外部风扇进行空气冷却，转子叠片和定子机座没有轴向冷却风道，定子机座（铸件）的冷却风道向定子叠片提供风冷。风扇电机由牵引控制单元（PCU）通过数字输入输出（DX）设备和接触器控制，由电机保护断路器保护。如图5-5-7所示，一个转向架的两个电机由同一风扇冷却，冷空气从车体外获得，路经车体风道至转向架，被导向发热部件如定子线圈、定子和转子铁芯、转子线圈和轴承，车体与牵引电机冷却管道之间由橡胶气囊连接。风扇电机为双速（半速/全速）电机，在站台停车时半速运行以降低噪声，但如果温度很高，即使在站台停车时风扇也全速运行。图5-5-7强制冷却CRH1/CRH380D型动车组牵引电机（5）速度传感器CRH1型动车组用速度传感器用于测量电机转速，它是带双感应系统的差速传感器。转速传感器安装在齿轮箱输入端的小齿轮轴上，速度传感器通过一个带卡口锁闭接头的包皮电缆线同控制电路相连。绝缘电缆线很好的保护电缆不受外部环境的影响，包括带有两个嵌入感应元件的感应探头（机箱带有安装法兰）放大器和防短路线路驱动器。感应元件是两个磁性偏差动霍尔装置；因此机箱必须根据如图5-5-8所示与柱轮平面对齐。在感应探头的前部有一个旋转柱轮，两个磁性偏压差动霍尔装置感应更迭的磁场并各产生一个电交替信号，这个信号由于磁性抵消有机械偏移。相位移动取决于柱轮模块（额定模数为2）和柱轮的旋转感应。这两个信号由于在同一个芯片上的霍尔装置集成的放大器放大并变成矩形脉冲。输出阶段将脉冲放大到与传感器供电电压相同的输出电压。图5-5-8传感器对齐CRH1/CRH380D型动车组牵引电机（6）温度传感器温度传感器PT100埋在牵引电机定子内。所有Pt100温度传感器安装至牵引电机后应进行阻值校验，要求温度传感器换算、测量并记录温度传感器的电阻值，换算至温度值。温度与环境温度偏差不应超过±3℃。CRH2/CRH380A型动车组牵引电机三、CRH2/CRH380A系列动车组牵引电机图5-5-11牵引电机外观图图5-5-12牵引电机安装外形图CRH2/CRH380A型动车组牵引电机3.技术特点CRH2型动车组采用的牵引电机除具有传统异步电机的优点外，还有以下特点：（1）电机整体机械强度很高，高速运行时能承受很大的轮轨冲击力；（2）采用耐电晕、低介质损耗的绝缘系统以适应变频电源供电；（3）采用经过验证的轴承和轴承润滑结构，从而减少电机的维护，保证电机轴承更可靠工作；为了防止电机轴承的电蚀，电机前后端采用绝缘轴承；（4）电机转子导条采用低电阻、温度系数高的铜合金材料，保证传动系统的控制精度；（5）为了减轻电机自重，电机外壳采用轻质高强度铝合金材料；（6）在输出一定功率的情况下，为减少体积，采用强迫通风和优化的通风结构，充分散热，以降低电机的温升，提高材料的利用率；（7）电机的非传动轴端安装了2个速度传感器，用以给传动控制系统提供速度信号，便于逆变器控制和制动控制。CRH2/CRH380A型动车组牵引电机4.牵引电机组成（1）定子定子框采用以连接板连接铁芯的无框架结构框，设有安装转向架的凸头和安装座；定子框的两侧采用铝合金铸件（铝托架）制作部件，实现定子框整体轻量化。①铝托座（非传动侧和传动侧）（图5-5-13）铝托架的材质以及厚板都考虑到列车高速运行状态，铝托架的定子框安装时，通过加强筋提高其强度，通过加厚及加强筋的加强提高了铝托架的框架安装部的强度。非传动侧的铝托架，处于采用强制风冷方式的需要，在托架上部设置风道，在托架端面安装了转速检测器外壳。另外，在传动侧上部安装了端子壳。安装时，用8个M12的螺栓将铝托座固定在机座上，为了防止铁和铝热膨胀上的差异而产生的偏差，采用了双重配合方式。图5-5-13铝托座外形图CRH2/CRH380A型动车组牵引电机②定子铁芯定子铁芯采用硅钢片和SPCC（端板）叠压而成，外形图如图5-5-14所示，定子铁芯上设置的切槽为后退式切槽，增加通风空间，提高冷却效果。③定子线圈定子线圈由U相绕组，V相绕组，W相绕组，各相由3个线圈串联而成。由于逆变器运行时的高频电流引起的集肤效应，会造成交流阻抗变大，温度上升过高。为了防止此问题，增加线圈的并列根数，并将线圈的导体截面形状做成扁平状。另外，线圈间的连接全部采用银焊，并用绝缘材料进行绝缘后，再用无溶剂漆进行真空浸渍处理。图4-5-14牵引电机定子铁芯和线圈CRH2/CRH380A型动车组牵引电机④引出线在传动端的铝托座上部接线盒，其内连接有引出线，并使用接头用银焊焊接在三相线圈的引出连线上。电机外部设置橡胶衬套，可以将三相电源引出线牢牢固定，然后再用绝缘材料进行处理。引出线绝缘部分是用蚂蝗钉固定的，当列车在通过道岔受冲击或其他原因使得铝托架产生断裂时，不用分离引出线连接部位就可以直接更换。⑤其他由于采用强迫通风冷却方式，电机非传动端的铝托座上部设有风道。另外，为了固定速度传感器，铝托座端面上设置5个M10的螺栓固定的传感器盖。为了固定电机引出线，在电机传动端铝托座上部设置接线住。图4-5-14牵引电机定子铁芯和线圈CRH2/CRH380A型动车组牵引电机（2）转子转子为牢固的鼠笼形状，该构造适用于高速运转。转子导条采用电阻系数较大、强度足够的钢锌合金（红铜）。为了尽量减小运转过程中因温度上升面产生的热膨胀，短路环采用电阻系数较小的纯铜，此外，为了应对高速转动，还在短路环的外围设置保持环。其外观图如图4-5-15所示。转子由铁芯、转子导条、端环、护环、转子压板等零部件组成。①转子铁芯转子铁芯采用硅钢片和SPCC（端板）叠压而成，热套在转子轴上。另外、铁芯设置通风孔，使转子轻量化的同时，也握高了电机的冷却效率。转子断面图如图4-5-16所示。图4-5-16转子断面图图4-5-15转子外观图CRH2/CRH380A型动车组牵引电机②转子导条及端环转子导条采用钢锌合金，转子导条为矩形形状，插人在转子铁芯4个转子槽中。转子导条插好后，从转子铁芯外周通过镦粗挤压变形，牢固地固定在转子槽中。转子导条的两端通过银焊牢固焊接在端环上，端环采用纯铜。③转子轴轴材用铬钼钢，传动端的螺纹为M42x2-6g。轴伸与联轴节采用锥度配合：大径侧为φ68mm，锥度为1/10，维度长为75mm。为了确保转子高速旋转时的安全，在端环的外周设置护环。CRH2/CRH380A型动车组牵引电机（3）轴承传动侧使用的轴承是NU214C4P6，非传动侧使用的轴承是6311C4P6，传动侧的圆柱滚子轴承考虑到保持架导向面的滑动摩擦生热，并为了有效解决该问题，采用了滚子导向方式的保持架；为了有效防止轴承的电蚀，在两侧轴承的外圈上喷镀了陶瓷，形成了绝缘保护膜。轴承润滑采用的结构是：在中间加油时通过加油嘴加进的润滑脂能从2处均衡地注入到轴承内部，能延长分解的周期。另外，在传动侧、非传动侧设有注油管路，电机解体检查时，可以很容易地进行清洗。另外，为了增大润滑脂量，在传动侧、非传动侧的端盖上设有环状润滑脂室，这种结构能为轴承不断提供新的润滑脂。使用时要注意充填油量以及中途注油量，不混合使用不同种类的润滑脂，在拆卸和装入时，使用油压压进。轴承充填润滑脂后，实施1400r/min左右（工业频率）30min的空载运转，使润滑脂充分进人各个部位。采用电机轴承装配图说明轴承装配图的构成及维护特点，突出轴承室的结构特点。传动侧轴承、非传动侧轴承构造如图5-5-17和图5-5-18所示。图5-5-17传动侧轴承构造

图5-5-18非传动侧轴承构造CRH2/CRH380A型动车组牵引电机（4）通风系统冷却风采用从车体管道抽取的方式，排气部安装了排风罩盖以防止雪雨进入。如图5-5-19所示风从非传动端盖的进风口进人电机内部，在电机内部，通风道有3条，一条是定转子间隙形成风道，一条是转子上的通风孔形成风道，另一条是定子外表面采用钢板焊成的风道。前2条风道是电机的主要通风道，而后一条风道主要用来降低定子线圈端部的局部温度。风量从端盖通风口流出，经风罩排出电机外部。图5-5-19牵引电机断面图CRH2/CRH380A型动车组牵引电机（5）速度传感器牵引电机在非传动轴端安装了两个速度传感器用以给传动控制系统提供速度信号，便于逆变器控制和制动控制，外形图如图5-5-20所示。图5-5-20速度传感器外观图CRH2/CRH380A型动车组牵引电机①速度传感器作用a各车轮直径大小不一致造成转速存在差异，此差异可以通过设定控制牵引电机的逆变器频率予以消除；逆变器频率设定依据：行进时按4台并联电机中转数最低的电机设定频率；再生时按4台并联电机中转数最高的电机设定频率。b.空转检测；c.控制制动器；d.运行方向检测。图5-5-21速度传感器工作原理CRH2/CRH380A型动车组牵引电机图5-5-22速度传感器输出信号②速度传感器原理齿轮接近磁铁时磁力线就会集中到齿轮的齿部，并随齿轮旋转发生变化。磁力线移动变化经磁阻元件检测、电路处理后作为脉冲输出。速度传感器工作原理和输出信号如图5-5-22所示。CRH3/CRH380B型动车组牵引电机1.概述CRH3型动车组配有16台牵引电动机，为四极三相异步牵引电机。其外形如图5-5-23中所示。电动机位于每辆动车上，动力转向架的每个轮对都由牵引电动机驱动，牵引电动机安装在转向架上。电动机为强制风冷式，使用温度传感器进行电动机的温度监测，以防电机过热情况的出现。图5-5-23牵引电动机外形图CRH3/CRH380B型动车组牵引电机牵引电机安装在转向架上，使用轴向、径向弹性联轴器及齿轮箱，将牵引力从牵引电动机传递给轮对。联轴器可以抵消驱动部件与驱动轮间的相对运动位移，同时联轴器可以实施机械过载保护功能，以防出现不容许的高冲击力矩。轴驱动器的齿轮为螺旋齿。齿轮机构由车轴上的轮轴轴承支持，并使用转向架构架上的弹性支架（扭矩反作用支柱）悬挂。牵引电动机在车体转向架上的安装位置如图5-5-24中所示。电机的电力连接是通过三条电力直通电缆实现的，通生单独的防水型引线孔从电机输出。为把电机电缆连接到设备电缆上，要使用特殊的端子夹住电缆；为保护单独的电缆连接，要使用经过绝缘处理的支架。温度传感器以及速度传感器的连接是通过快速连接线和密封环连接器实现的。图5-5-24牵引电动机在车体转向架上的安装位置CRH3/CRH380B型动车组牵引电机2.牵引电机技术特点该电机为三相四极异步牵引电机，牵引工况作为电动机运行，再生制动时作为发电机运行，电机安装有温度传感和速度传感器，用于测量定子的温度和电机的转速。该电机采用风冷的方式进行冷却，额定电压值较高，约为2750V，以适应电机宽调速范围及动车组高速运行的需要。CRH3/CRH380B型动车组牵引电机3.电机的结构该电机为三相四极异步牵引电机，由转子、定子、机壳及附件构成，定子内埋有温度传感器，用于过热保护和控制过程中的校准。同时也安装有速度传感器，用于电机转向和转速的检测。图5-5-25为电机截面图。（1）定子定子框架为焊接结构，由高强度低损耗的硅钢片叠压而成，可以抑制定子内铁损。有多根拉板分布在定子冲片的四周，焊接到定子压圈上。定子绕组线圈由扁铜导体绕成。导体外包绝缘薄膜。线圈嵌人定子槽内，定子槽进行了良好的绝缘。槽楔采用聚酰亚胺树脂浸润玻璃制成。嵌线完成后，通过高温铜点焊连接引线。（2）转子转子由硅钢片叠压而成，该硅钢片热套在一个套筒上，并在两个转子压圈之间进行叠压。转子笼由合金导条和端环通过高频钎焊焊接而成。电机在最高转速内都满足转子高精度的动平衡要求。电机轴由高强度合金钢制成，通过护环对端环进行保护。转子轴由轴承支撑，可以承受一定转矩产生的应力，所有轴承均使用油脂润滑，油脂可以通过端盖上的加油油嘴进行补充。CRH3/CRH380B型动车组牵引电机（3）轴承轴承用于承担径向及轴向的作用力，在电机的驱动端采用的是圆柱滚动轴承，非驱动端采用的是球滚动轴承。（4）通风系统一台牵引电动机风机为转向架的两个牵引电动机提供所需的通风。牵引电动机风机位于动车组的地板下区域（靠近转向架），牵引电机内部设有风道并与外部风道相连，用于牵引电机内部的通风冷却。（5）温度、速度传感器该电机安装有速度传感器和温度传感器，温度传感器埋设在定子中，速度传感器安装在非驱动端。该传感器由一个固定在轴上的齿轮和一个固定在传动端对面一侧外盖上的电磁信号采集器组成；该信号采集器能够检测到轮齿发出的电脉冲，其速度正比于转子轴的速度。CRH3/CRH380B型动车组牵引电机五、CRH380C型动车组牵引电机1.概述CRH380CL型动车组使用的电机型号为YJ105B，采用4级架悬式三相鼠笼异步牵引电机，与引进CRH3型动车组原型电机相比，机械接口、电机外形保持不变，功率提升10%。牵引电机外形如图5-5-26所示。图5-5-26CRH380CL型动车组牵引电机CRH3/CRH380B型动车组牵引电机2.技术特点采用强迫外通风，冷却风从非传动端进入传动端排出；采用两轴承结构，轴承均为绝缘轴承，所有轴承均用脂润滑，在电机两端盖处设有注油口，使用中可补充润滑脂；电机定子铁芯采用绝缘螺杆拉紧结构，定子线圈采用耐电晕薄膜导线绕制而成，线圈间的连接采用线圈本身的引出线头，因此没有过桥线；由铜质的导条与特殊铜合金的端环采用钎焊焊接形成的鼠笼式转子，转子导条在铁芯槽内的部分用专用胀紧工具胀紧。牵引电机绝缘耐热等级200级，在CRH3型动车组电机绝缘结构基础上优化设计薄绝缘结构，改善导热性，增强散热效率，电机发热因数比CRH3型动车组牵引电机稍低。3.牵引电机的结构CRH380CL型牵引电机与CRH380BL型电机相比较采用新的定子绕组，线圈匝数改变，导体截面不同，且采用铁损小、高磁感硅钢材料，定子绝缘结构不同，在保证绝缘强度的基础上，采用较薄绝缘系统结构，绝缘材料与CRH3型牵引电机相同。电机转子与CRH3型动车组牵引电机相比采用铁损小、高磁感硅钢材料，总装部件与CRH3型动车组牵引电机相比，传动端轴承单元、端盖单元部件相同；非传动端轴承单元相同。通风系统除风量不同外，其他安装结构与CRH380B及CRH3系列牵引电机完全一致。CRH5型动车组牵引电机1.概述CRH5型动车组每节动车装有2个牵引电机。每个牵引电机由一个牵引逆变器供电，列车上共有10个电机，电机与车辆的机械连接是通过带弹性悬挂装置的支架实现的，电机通过弹性悬挂固定在车体地板之下，通过万向轴连接至安装在转向架上的齿轮箱，牵引电机通过前后端盖上的螺纹孔与带弹簧的支架机械固定在一起，弹簧支架之间通过型材相连，构成矩形吊装结构，电机在安装时，为与万向轴更好配合，整体向驱动端倾斜1.5°，牵引电机的吊装如图5-5-27所示。图5-5-27牵引电机的吊装图CRH5型动车组牵引电机2.牵引电机的特点和技术参数（1）牵引电机的特点该型牵引电机结构简单、功率大、性能可靠、故障率低，符合列车运行对电机的要求，采用开启式强迫风冷，通过2台可提供恒定风量的风机冷却，通风装置设在电机两侧。电机安装一套速度检测系统供监控之用，并且在定子线圈上预埋温度传感器用来测量电机定子温度、牵引电机采用弹性吊架吊装于车体底架上，电机通过万向轴与转向架上的齿轮箱连接。牵引电机和万向轴之间通过一个安全装置机械性连接，假设在牵引电机两相线圈之间发生短路，安全接头将会保护万向轴和齿轮箱避免过转矩。当过转矩时，安全装置中连接部分滑动，内部油压增大，剪切阀的顶部被打开，这时在安全装置内释放油压，这个过程在几毫秒内发生，释放后安全装置将会在轴上自由转动。CRH5型动车组牵引电机2.牵引电机的特点和技术参数（2）牵引电机的结构电机由定子、转子、轴承、端盖、传感器等部件构成，定子框架为焊接结构，由高强度低损耗的硅钢片叠压而成。由8根拉板分布在定子冲片的四周，焊接到定子压圈上。绝缘系统可达到200等级的温升指标（对应于最大环境温度40℃的200K温