牵引电机的概念

牵引电机这个概念，相信大家会对“转向架”这个词感到很陌生，但其实我们经常乘坐的地铁、高铁都离不开牵引电机，可以说与我们的出行息息相关。下面我们一起来了解一下牵引电机的概念。

1牵引电机概念简介

牵引电机是驱动车辆动力轴的主电机，用于车辆加速和制动。

牵引电机的定子绕组接入三相交流电，会在定子空间产生旋转磁场。转子绕组会在旋转磁场中产生感应电机和感应电流，使转子在电磁力的作用下旋转。

牵引电机有多种类型，如DC牵引电机、脉冲牵引电机、单相换向器牵引电机、交流旋转感应(异步)牵引电机、交流同步牵引电机和直线牵引电机。

牵引电机是电力机车的重要部件之一，安装在车体下方的转向架上。当电力机车处于牵引状态时，牵引电机将电能转化为机械能，使轮对转动，带动机车运行。

形式

牵引电机主要由定子和转子组成。

定子包括定子铁芯、定子绕组和机座。定子铁芯由硅钢片制成，用于放置定子绕组，形成电机的磁路；定子绕组由铜线制成，构成电机的电路；框架一般由铸铁或铸钢制成，是电机的支撑。

转子还包括铁芯和旋转轴。转子铁芯和定子铁芯类似，也是由硅钢片制成，是电机中间磁路的一部分。铁芯上开有放置或浇注绕组的槽，安装在转轴上。

工作时，它随转轴转动。卷绕分为笼式和卷绕式。笼型转子绕组由铸铝导体棒或铜棒组成，端部用短路环短路。绕线转子绕组类似于定子绕组。转轴由中碳钢制成，两端由轴承支撑，输出扭矩。

为了保证牵引电机的正常运行，定子和转子之间存在气隙，气隙的大小对电机的性能有很大的影响。气隙大时，磁阻大，电源提供的励磁电流大，使电机功率因数低运行；但气隙太小，会造成装配困难，运行中容易造成定转子铁芯碰撞。[2]

要求

(1)要有足够的起步牵引力和较强的过载能力。

(2)具有良好的调速性能。保证动车组在不同行车条件下有较宽的调速范围，在变速范围内充分发挥牵引电机的功率。当正向和反向运行时，其特性尽可能相同。

(3)DC牵引电机的换向是可靠的。在大电流、高电压、高转速和弱磁场条件下运行时，换向火花不应超过规定的火花等级。

(4)所有部件应有足够的机械强度，以保证电机在最恶劣的条件下可靠运行。

(5)牵引电机的绝缘必须具有较高的电气强度和良好的防潮耐热性能，以保证电机具有足够的过载能力，并在其使用寿命内可靠工作。

(6)牵引电机的结构应完全满足电动列车运行和维护的需要。比如电机的传动和悬挂要尽量减少动车与轨道之间的动力作用；良好的防尘、防潮、防雨雪侵袭能力；易于修理和更换刷子等。

(7)牵引电机的单位功率重量必须尽可能降低，以充分利用电磁材料和结构材料。

牵引电机的概念2延长牵引电机工作寿命的建议。

牵引电机是电力机车的动力源，它在电力机车上的作用就像人的心脏，是电力机车非常重要的一部分。

然而，电力机车在工作时需要频繁地启动、停止和制动，因此牵引电机会频繁地受到冲击和振动。另外，虽然规定了电力机车不能超载，但是电力机车超载的情况并不少见。

类似的“方便”非法操作，据说或多或少都有。这些违规操作虽然看起来没什么，但实际上是在浪费电力机车尤其是牵引电机的预期寿命，这就更加需要做好日常维护和定期保养，以保证安全，延长牵引电机的使用寿命。

如果牵引电机的声音正常，运转时没有焦味飘出，你只需要注意牵引电机的表面清洁和紧固件的紧固程度，也可以更耐心地检查电刷。

定期检修时，应将牵引电机整体取出，拆开检查，看有无严重磨损的部位和短路现象。其中，牵引电机的换向器和电刷是重点检查对象，其表面是否光滑，换向器铜片是否填充有碳粉等异物等等。如果有问题，应该修理和更换。如果无法处理，请联系制造商。

牵引电机的概念3牵引电机的交通应用

道路车辆

传统上，道路车辆(汽车、公共汽车和卡车)使用柴油和汽油发动机以及机械或液压传动系统。20世纪下半叶，开始开发具有动力传输系统(由内燃机、电池或燃料电池提供动力)的车辆。使用电动机的一个优点是某些类型可以再生能量(即作为再生制动)。通过给电池组充电，它可以提供减速并提高整体效率。

铁路

传统上，这些是串联连接的有刷DC电机，通常在大约600伏的电压下运行。大功率半导体(晶闸管和IGBT)的出现，使得使用更简单、更可靠的交流感应电动机(称为异步牵引电动机)成为可能。同步交流电机偶尔也会用到，比如法国的TGV。

电机安装

在20世纪中叶之前，通常使用一台大型电机通过连杆驱动多个驱动轮，这与蒸汽机车上使用的连杆非常相似。比如宾夕法尼亚铁路DD1，FF1和L5以及各种瑞士鳄鱼。现在的标准做法是提供一个牵引电机，通过齿轮驱动器驱动每个轴。

通常，牵引电机悬挂在转向架构架和从动轴之间的三个点上；这就是所谓的“悬浮牵引电机”。这种布置的问题在于，马达的一部分重量没有被悬挂，这增加了履带上不必要的力。以著名的宾夕法尼亚铁路GG1为例。

安装在转向架上的两个电机通过套筒驱动器驱动每个轴。通用电气公司为密尔沃基道路配备了直接驱动的“双极”电力机车。电机的转轴也是车轮的轴。

以法国TGV动力车为例，安装在动力车车架上的电机驱动各车轴；“三脚架”驱动器允许驱动系统具有一点灵活性，并允许卡车转向架枢转。将相对较重的牵引电机直接安装在动力车的车架上，而不是转向架上，可以获得更好的动力，从而实现更好的高速运行。