串激電機(jī)基本原理

1、概述:串勵(lì)電動(dòng)機(jī)作為電機(jī)家族的一員,它以自身的諸多特點(diǎn)而普遍應(yīng)用于家用電器及電動(dòng)工具中.隨著家用電器的普遍應(yīng)用,它的前景越來(lái)越廣大.串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的定義: 定子勵(lì)磁繞組和電樞(轉(zhuǎn)子)繞組為串聯(lián),既可通直流又可通交流電,具有換向器換向的電動(dòng)機(jī).串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu):串勵(lì)電動(dòng)機(jī)主要是由定子,轉(zhuǎn)子,前、后端蓋(罩)及散熱風(fēng)葉組成.定子由定子鐵芯和套在極靴上的繞組組成,其作用是產(chǎn)生勵(lì)磁磁通,導(dǎo)磁及支撐前后罩;轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯,軸,電樞繞組及換向器組成,其作用是保證并產(chǎn)生連續(xù)的電磁力矩,通過(guò)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)負(fù)載做功,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能; 前后罩起支撐電樞,將定、轉(zhuǎn)子連結(jié)固定成一體的作用. 其中轉(zhuǎn)軸,前、后罩要有足夠的

2、強(qiáng)度,以防電樞與罩發(fā)生共振現(xiàn)象,引起振動(dòng)和危險(xiǎn).一般前、后罩內(nèi)有滾動(dòng)或滑動(dòng)軸承.串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn):它對(duì)于外接電源有廣泛的適應(yīng)性: 不論是交流電還是直流電;不論是60Hz還是50 Hz;不論12V、24VDC還是110V、220V、240V ;總之它可設(shè)計(jì)成適應(yīng)任一外接電源的電機(jī).它的轉(zhuǎn)速高,調(diào)速范圍廣: 它的轉(zhuǎn)速范圍為300040000RPM,在同一電機(jī)上采用多個(gè)抽頭可得到較寬的調(diào)速范圍.家用電器正需要這種高轉(zhuǎn)速、寬調(diào)速范圍的電機(jī). 因感應(yīng)電機(jī)達(dá)不到高轉(zhuǎn)速(不大于3000 RPM).例如吸塵器,它需要高轉(zhuǎn)速在容器內(nèi)外形成負(fù)壓,以產(chǎn)生吸力.啟動(dòng)力矩大,體積小:當(dāng)負(fù)載力矩增大時(shí), 串勵(lì)電動(dòng)機(jī)能調(diào)整

3、自身的轉(zhuǎn)速和電流,以增大自身的力矩.串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn):串勵(lì)電動(dòng)機(jī)一般依據(jù)客戶對(duì)電氣性能要求及外部結(jié)構(gòu)的需要而設(shè)計(jì).一個(gè)設(shè)計(jì)優(yōu)良的串勵(lì)電動(dòng)機(jī),不僅達(dá)到客戶對(duì)電氣性能及外部尺寸的要求,還要在絕緣、結(jié)構(gòu)、安全、成本等方面上優(yōu)化,既使電機(jī)能通過(guò)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)考核,符合相間的標(biāo)準(zhǔn),又節(jié)省材料和工時(shí).串勵(lì)電動(dòng)機(jī)基本工作原理基本原理:(圖一)如左圖一,它是串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的基本工作原理圖.電流流經(jīng)上部定子線圈,產(chǎn)生一定方向的磁場(chǎng);然后經(jīng)碳刷進(jìn)入換向器(銅頭),再在轉(zhuǎn)子繞組中分成上、下并聯(lián)支路流過(guò),導(dǎo)流的轉(zhuǎn)子線圈在外部磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生力,從而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),銅頭使轉(zhuǎn)子中的電流始終保持上下對(duì)稱、連續(xù);電流最后從另一個(gè)碳刷出

4、來(lái)進(jìn)入下部定子.因上部與下部定子線圈繞線方向一致,致使上、下定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)同向,這是必須保持一致的(圖一)串勵(lì)電動(dòng)機(jī)為何能按設(shè)計(jì)方向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)?(圖二) 如左圖二: 其為串勵(lì)電動(dòng)機(jī)外接直流電時(shí)電 流、磁通及力矩曲線.電流通過(guò)定子線圈的激磁方向由線圈的進(jìn)、出線以及繞線方向決定. 如圖中電流I,可產(chǎn)生磁通1和反向磁通2,而對(duì)于串勵(lì)電動(dòng)機(jī),其力矩方向由電流I及磁通兩個(gè)矢量決定.這就是定子繞線后接線的開(kāi)口及交叉決定反正、轉(zhuǎn)向的原因(圖二)正向電流如經(jīng)繞組產(chǎn)生正向磁場(chǎng),則電機(jī)產(chǎn)生正向力矩,即正轉(zhuǎn). 反之則反轉(zhuǎn). 如左圖三,對(duì)于單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī),因電流為交變的單相正弦波,則在定子中產(chǎn)生滯后約15的交變正弦波磁

5、場(chǎng), 如圖中1和2.其電流與磁通矢量積決定了力矩方向,從而產(chǎn)生形象同于全波整流波的力矩波.當(dāng)定子繞組順繞時(shí)產(chǎn)生上半部分力矩波, 即產(chǎn)生正向的平均力矩,反之則產(chǎn)生負(fù)向.這樣就決定了電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)方向. (圖三)換向電磁原理 在串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,關(guān)于串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的換向問(wèn)題是最關(guān)鍵的.因?yàn)閾Q向狀況的好壞直接決定了電機(jī)壽命及對(duì)無(wú)線電 設(shè)備電磁干擾的好壞.怎樣改善串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的換向火花是一個(gè)復(fù)雜而困難的問(wèn)題.(圖四) 如圖一, 欲使力矩Tm的大小和方向保 持為恒定,即及(圖四) 定.假使轉(zhuǎn)子沿著軸向旋轉(zhuǎn),而導(dǎo)體流過(guò)的電流卻仍未換向,則作用力便無(wú)法維持恒定,上述狀況便無(wú)法成立,這就需要換向. 電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)

6、,使每一組件邊在經(jīng)過(guò)一固定位置時(shí),其電流得以切換的裝置叫換向器(銅頭). 組件: 對(duì)于串勵(lì)電動(dòng)機(jī),指連接兩換向片,由進(jìn)出兩線頭所連接的多匝線圈為一組件,因組件和換向片一一對(duì)應(yīng),所以組件數(shù)和換向片數(shù)相等.如圖四和五表示一個(gè)單迭繞組(迭繞對(duì)于串勵(lì)電動(dòng)機(jī)指:任意兩串聯(lián)的線圈都是后一個(gè)緊迭在前一個(gè)上面,每個(gè)組件的始端與終端分別焊接在相鄰兩換向片上的繞組)電樞的換向過(guò)程.設(shè)其換向器片數(shù)為8,換向器由右向左逆時(shí)針運(yùn)動(dòng),并設(shè)碳刷寬稍大于一個(gè)換向片的寬度.因碳刷位置是固定不變的,開(kāi)始時(shí)換向片1與碳刷完全接觸,組件8的下組件邊及組件1的上組件邊電流合為2ia流出;當(dāng)換向器轉(zhuǎn)動(dòng)至碳刷與換向器片1和2接觸處,組件1

7、被短路,組件8的下組件邊及組件2的上組件邊也合為2ia流出;當(dāng)碳刷與換向器片2完全接觸時(shí),組件2的上組件邊及組件1的下組件邊合為2ia流出,這樣換向片1換向完成,組件1中的電流方向由+i變?yōu)?i.,完成此換向過(guò)程的時(shí)間稱為換向周期TK.設(shè)此電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)速為12000RPM,則秒.引起換向火花的原因 對(duì)于串勵(lì)電動(dòng)機(jī),其換向周期特短,一般在10-4秒級(jí).在這么短的時(shí)間內(nèi),要釋放電機(jī)換向組件所具有的能量,必然會(huì)引起火花.換向組件所具有能量為: P=(er+ea)i+ekti槽漏磁通齒頂漏磁通下面將逐一討論這些引起火花的電勢(shì).只有明了這些電勢(shì)與各量間的關(guān)系,才能有效地找到改善火花的方法.對(duì)于串勵(lì)電動(dòng)機(jī),

8、一般要求ekt8V,(er+ea)4.5V.槽漏磁通齒頂漏磁通電抗電勢(shì)er端部漏磁通端部漏磁通 在換向周期TK內(nèi),換向組件中電流由+ia變端部漏磁通端部漏磁通到-ia,電流的變化引起漏磁通的變化(包括槽漏磁通、齒頂漏磁通和繞組端部漏磁通三部分).從而在換向組件中產(chǎn)生漏自感電勢(shì)eL;同時(shí)進(jìn)行換向的其它組件,通過(guò)互感作用在該組件中還感應(yīng)出互感電勢(shì)em.端部漏磁通(圖六端部漏磁通(圖六)其中Lr為換向組件的等效漏電感. Lr W2LW換向組件之匝數(shù), L電樞鐵芯長(zhǎng) .即.這說(shuō)明電機(jī)同一組件,其匝數(shù)越多,轉(zhuǎn)速越高,電流越大,則電抗電勢(shì)就愈大.旋轉(zhuǎn)電勢(shì)ea電刷放在幾何中性線位置如圖一,電機(jī)可視為有兩個(gè)磁

9、場(chǎng):定子激繞組產(chǎn)生的直軸主磁場(chǎng)d及電樞繞組產(chǎn)生的交軸電樞磁場(chǎng)aq,此時(shí)換向組件軸線與主磁場(chǎng)軸線重合,當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí),換向組件在交軸電樞磁場(chǎng)中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)電勢(shì)大小為: W換向組件匝數(shù)V電樞線速度; L鐵芯長(zhǎng);Baq交軸電樞反應(yīng)產(chǎn)生的磁密.其中BaqWia ,則. 可見(jiàn)ea的大小與組件匝數(shù)平方、線速度及電流成正比;旋轉(zhuǎn)電勢(shì)ea與電抗電勢(shì)er方向相同,總是企圖阻止換向組件內(nèi)電流的變化,使換向延遲.電刷不在幾何中性在線:如圖七所示,當(dāng)電刷偏離幾何中性線一定角度時(shí),換向組件既切割電樞磁場(chǎng),產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)電勢(shì)ea;又切割主磁場(chǎng),產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)電勢(shì)em.它們符合右手安培定則.角越大, em越大.且em的電勢(shì)方向同er

10、的相反.變壓器電勢(shì)ekt 換向組件軸線與主磁場(chǎng)軸線重合,脈振主磁場(chǎng)d與換向線圈匝鏈,產(chǎn)生變壓器電勢(shì). 因d與換向組件匝鏈,故ekt數(shù)值很大,且比(er+ea)大.其中: W換向組件匝數(shù) f電源頻率.改善火花的方法 改善換向火花的方法大體有下列幾種:使碳刷逆轉(zhuǎn)向偏移一合適角度或?qū)㈦姌薪M件與換向片的連接順旋轉(zhuǎn)方向移一角度. 如圖七所示: 當(dāng)碳刷逆轉(zhuǎn)向偏離角后,換向組件產(chǎn)生的直軸旋轉(zhuǎn)電勢(shì)em與交軸旋轉(zhuǎn)電勢(shì)ea及電抗電勢(shì)er的方向相反,這樣就出現(xiàn)(ea+er-em)使換向需釋放的能量p減小,從而改善了火花.越大,使得em越大,則出現(xiàn)em(er+ea),同樣使能量p增大,不利換向,這樣會(huì)使原本延遲的換向

11、變?yōu)槌?同時(shí)還使電磁轉(zhuǎn)矩下降,故需合適的角.在實(shí)際設(shè)計(jì)中,因碳套固定在罩上,其位置不能變,故往往采用將電樞組件與換向片的連接順旋轉(zhuǎn)方向移一角度.例如下圖八所示.圖八(a)所示為換向組件產(chǎn)生的(ea+er)大,因而火花大;當(dāng)碳刷逆轉(zhuǎn)向移動(dòng)兩片換向片時(shí),產(chǎn) 生的em使(ea+er-em)=0(如上圖八中b所示).在要求碳刷位置不變的情況下,則將電樞組件與換向片的連接順旋轉(zhuǎn)方向位移兩片換向片(如上圖八中c所示). 當(dāng)然,事情也有其特殊性.如上圖九所示: 圖(a)表示對(duì)于整距繞組的電樞,此時(shí)換向火花好,即 (ea+er-em)=0,圖(b)表示將整距繞組變成短距繞組,此時(shí)下組件邊處在S極下靠中心區(qū)的

12、地方,切割電勢(shì)em(er+ea),出現(xiàn)火花現(xiàn)象; 圖(c)表示采取了電樞組件與換向片的連接逆轉(zhuǎn)向移動(dòng)了一個(gè)換向片,使em減小,從而達(dá)到(ea+er-em)=0的目的,改善了火花.采用高的激磁繞組與電樞繞組匝數(shù)比(即低的電樞繞組與激磁繞組匝數(shù)比).從電抗電勢(shì)及旋轉(zhuǎn)電勢(shì)的公式可知,其數(shù)值的大小均與W的平方成正比,故減小換向組件匝數(shù)(即是減少電樞總匝數(shù))可較快地減小(er+ea),從下一節(jié)的電機(jī)設(shè)計(jì)知識(shí)可知,單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)只要保持定、轉(zhuǎn)子匝數(shù)乘積不變,改變定、轉(zhuǎn)子匝數(shù),不會(huì)使電動(dòng)機(jī)主要性能發(fā)生大的變化,為了減小換向組件中的感應(yīng)電勢(shì),改善換向,宜采用小的電樞匝數(shù).當(dāng)然,為了保證效率及溫升,不是電樞繞組

13、與激磁繞組的匝數(shù)比越小越好,一般串勵(lì)電機(jī)取在1.52.0.增加每槽并列組件數(shù)nd,即增加換向片數(shù). 在電機(jī)整體性能已定的條件下,即電樞繞組與激磁繞組已定,這時(shí)要改善火花,可采用增加換向片數(shù)的方法改善火花.因er、ea與換向組件的匝數(shù)平方成正比,ekt與換向組件匝數(shù)成正比,故減小換向組件匝數(shù)會(huì)大大降低(ea + er)及ekt值.在電樞繞組總匝數(shù)已定情況下,增加每槽并列組件數(shù)nd,即減少了換向各組件匝數(shù),它需通過(guò)增加換向片數(shù)的方法達(dá)到.因增加換向片數(shù)后,換向周期TK相對(duì)減少,故實(shí)際效果并未達(dá)到平方關(guān)系,但可改善許多,特別對(duì)于高電壓電機(jī),因每組件的匝數(shù)相對(duì)于低電壓來(lái)說(shuō)多得多,故采用增加換向片數(shù)效果

14、顯著.采用短距繞組. 如圖十中(1)所示,當(dāng)采用整距繞組時(shí),雖然整距繞組可產(chǎn)生最大的電磁力矩,但換向的上下組件邊在同一電樞槽內(nèi).從電抗電勢(shì)er的描述中可知,這時(shí)上下組件通過(guò)互感作用在各組件邊中感應(yīng)的互感電勢(shì)em 增大,使火花增大.當(dāng)采用圖中(2)的短距繞組時(shí),雖然電磁力矩稍有減小,但換向的上下組件邊不在同一槽內(nèi),從而減小了 em降低了火花.實(shí)際在機(jī)械自動(dòng) 繞線機(jī)上,采用的全是短距繞組,這樣便于雙飛叉繞線.增大氣隙 如圖十一所示,因交軸電樞反應(yīng)在順主磁場(chǎng)方向使直軸磁場(chǎng)增強(qiáng),在逆主磁場(chǎng)方向使直軸磁場(chǎng)減弱,如圖十一中曲線2;結(jié)果使主磁場(chǎng)波形發(fā)生畸變,如圖中曲線3;主磁場(chǎng)的畸變會(huì)影響換向組件中感應(yīng)電勢(shì)

15、的大小,影響換向.因氣隙磁阻大,故增大氣隙會(huì)削弱這種畸變,但氣隙過(guò)大,使主磁路磁阻增大,效率下降,溫升變差.單邊氣隙一般取0.20.5之間.(圖十一)合適的電刷寬度、材料、壓力以及換向器的材料和加工質(zhì)量.(圖十一) 對(duì)于串勵(lì)電機(jī),只要保證電流密度不大,一般碳刷不宜過(guò)寬.碳刷過(guò)寬,則被短接的組件數(shù)過(guò)多,換向組件的互感電勢(shì)大,不利換向;同時(shí)電磁力矩會(huì)減小,使得溫升變差.但電刷過(guò)窄,會(huì)減小換向周期,增加換向電勢(shì),也不利換向;同時(shí)電刷過(guò)窄電密過(guò)大和機(jī)械強(qiáng)度變低,都會(huì)影響到電刷的壽命.一般電刷寬度取(1.22.5)(圖十一) 單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)一般選用碳化石墨或人造樹(shù)脂粘潔劑碳刷.為改善換向最好選用硬質(zhì)電化

16、石墨電刷,因其有較大電阻率,電刷與換向器的接觸電阻較大,能較好地抑制換向過(guò)程中的短路電流,有利換向減小火花.一般碳刷的電阻率要求為: 30,000100,000.cm,能存受的電密為10A/cm2.電刷壓力大小對(duì)換向性能和電刷損蝕有很大影響.壓力大可減少火花,但磨損速度大幅度增加,壓力小使換向器在換向時(shí)出現(xiàn)燒蝕.一般取300500g/c.換向器的材料一般為紫銅制作,為改善換向及壽命,串勵(lì)馬達(dá)一般選用含銀的銀銅合金.加工光潔度一般在0.41.2間,跳動(dòng)量一般控制在5左右.單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)基本公式:反電動(dòng)勢(shì)E: 對(duì)于直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī): 其中: P極對(duì)數(shù); N電樞總的導(dǎo)體數(shù) a電樞繞組并聯(lián)支路對(duì)數(shù)

17、每極氣隙磁通量 n電機(jī)轉(zhuǎn)速 對(duì)于單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī): kp電樞繞組短距系數(shù).電壓平衡方程式:對(duì)于直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī): Ra電樞繞組電阻 Rf激磁繞組電阻Ub電刷與換向器間壓降 對(duì)單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī): Ux端電壓有動(dòng)分量 Ur端電壓無(wú)功分量電磁力矩公式:對(duì)于直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī): ; 對(duì)于交流串勵(lì)電動(dòng)機(jī): .(此為平均力矩,非瞬時(shí)力矩) 其中: 電樞電流超前主磁通的相角.每極氣隙磁通量為: 極弧系數(shù) 極弧長(zhǎng)度 電壓鐵芯計(jì)算長(zhǎng) 氣隙磁密轉(zhuǎn)速:略去電刷和換向器之間的壓降Ub,則直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速: 對(duì)單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī),在略去Ub和假設(shè)=0的條件下有: 則.電機(jī)主要參數(shù)之間的關(guān)系電負(fù)荷(線負(fù)荷)、電密及發(fā)熱因子之間的關(guān)

18、系.電負(fù)荷A定義: 沿電樞圓周單位長(zhǎng)度上的安培導(dǎo)體數(shù)稱為電負(fù)荷.公式: N 電樞總導(dǎo)體數(shù)D 電樞外徑a 電樞繞組的并聯(lián)支路對(duì)數(shù)電密J: 導(dǎo)體單位橫載面積上通過(guò)電流的大小. d 導(dǎo)體直徑發(fā)熱因子: 電樞繞組的線負(fù)和導(dǎo)體電密J的乘積AJ叫發(fā)熱因子.它決定了電機(jī)溫升的高低. 從上可見(jiàn),在電流一定的條件下,對(duì)于整個(gè)電機(jī)有:導(dǎo)線的橫載越大,則溫升越低;電樞直徑越大,則溫升越低;電樞匝數(shù)越小,則溫升越低.但在實(shí)際情況中,為了增大力矩,往往電樞匝數(shù)較大,使得電樞溫升高于定子線圈部位的溫升.電機(jī)絕緣等級(jí)越高,允許發(fā)熱因子的數(shù)值越大,一般對(duì)串激電機(jī),AJ為7001400安/厘米安/毫米2).電機(jī)的體積、轉(zhuǎn)速與功

19、率之間的關(guān)系.對(duì)于串勵(lì)電動(dòng)機(jī) :因串激電動(dòng)機(jī)則式中: - 計(jì)算功率, - 效率, P - 額定功率, - 計(jì)算極弧系數(shù), - 類同于電機(jī)的體積.從上可知:在要求的轉(zhuǎn)速與計(jì)算功率比值一定的條件下,改用不同類型的電機(jī)芯片(即改變D),則可通過(guò)改變鐵芯長(zhǎng)度L來(lái)保證達(dá)到相同的性能;在電機(jī)的芯片與長(zhǎng)度一定的條件下,要求的功率越大,則轉(zhuǎn)速越高,如若要保證工作點(diǎn)的轉(zhuǎn)速,則應(yīng)提高工作點(diǎn)的效率;在功率一定的條件下,可提高轉(zhuǎn)速以減小電機(jī)體積.利用系數(shù)KA與力矩之間的關(guān)系.利用系數(shù)KA它反映了產(chǎn)生單位計(jì)算轉(zhuǎn)矩所耗用的有效材料. 因,則.可見(jiàn): 在D2L(即電機(jī)體積)一定的條件下,產(chǎn)生的力矩越大,則利用系數(shù)越高.電負(fù)

20、荷與磁負(fù)荷之間的關(guān)系.由可知:若線負(fù)荷A不變,氣隙磁密B增大,則電機(jī)體積減小,用鐵量減小;同時(shí)因鐵損與成正比則電機(jī)鐵耗增大,溫升也將升高;同時(shí)氣隙磁層降和磁路飽和程度增加,功率因子下降;磁負(fù)荷B不變,線負(fù)荷A增大,則電機(jī)體積減小,用鐵量減少;因B一定,而鐵芯重量減小,則鐵耗減少;同時(shí)因每極磁通變小,為了產(chǎn)生一定的感應(yīng)電勢(shì),則繞組匝數(shù)必須增加,致使用銅量增加,銅耗隨之增加,使繞組溫升增高.附錄資料：不需要的可以自行刪除電氣設(shè)備系統(tǒng)布線規(guī)范1目的和分類 1.1 合適的布線（包括線纜選擇與布敷、屏蔽連接與工藝）可以有效地減少外部環(huán)境對(duì)信號(hào)的干擾以及各種線纜之間的相互干擾，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。同時(shí)，

21、也便于查找故障原因和維護(hù)工作，提高產(chǎn)品的可用性。 1.2線纜大致分成以下幾種類型： A類：敏感信號(hào)線纜 B類：低壓信號(hào)線纜 D類：輔助電路配電電纜 E類：主電路配電電纜 1.3 A類 指各種串行通信（如以太網(wǎng)、RS485等）電纜、數(shù)據(jù)傳輸總線、ATC天線和通信電纜，無(wú)線電、以及各類毫伏級(jí)（如熱電偶、應(yīng)變信號(hào)等）信號(hào)線。 1.4 B類 指5V、15V、24V、010mA、420mA等低壓信號(hào)線（如各種傳感器信號(hào)、同步電壓等）以及廣播音頻、對(duì)講音頻電纜。 1.5 D類 指220/400V、連接各種輔助電機(jī)、輔助逆變器的電纜。 1.6 E類 指額定電壓3kV（最大3600V）以下，500V以上的電力

22、電纜。1.7 這4類信號(hào)中，就易被干擾而言，按AE的順序排列，A類線最易被干擾；就發(fā)射的電磁騷擾而言，按EA的順序排列，E類發(fā)射的騷擾最強(qiáng)。 2線纜選擇的基本原則 2.1 應(yīng)選擇阻燃、無(wú)鹵（或低鹵）、無(wú)毒的絕緣線纜，線纜應(yīng)具備良好的拉伸強(qiáng)度、耐磨損性和柔軟性，以適應(yīng)振動(dòng)沖擊的環(huán)境。 2.2 根據(jù)信號(hào)的電壓等級(jí)、額定電流、預(yù)期短路電流、頻率、環(huán)境條件、電磁兼容性要求及預(yù)期壽命來(lái)選擇電纜的型號(hào)和規(guī)格。線纜應(yīng)符合TB/T 1484的要求。 2.3 配電電纜截面積按發(fā)熱條件選擇，負(fù)載電流必須小于允許載流量（安全載流量）。 2.4 電纜以線芯長(zhǎng)期允許工作溫度分成：A組（不超過(guò)100）和B組（不超過(guò)125

23、）。 2.5 交流系統(tǒng)中，電纜的額定電壓至少應(yīng)等于系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓；直流系統(tǒng)中，該系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓應(yīng)不大于該電纜額定電壓的1.5倍。 2.6 T同軸電纜的抗干擾性能較好，傳輸距離長(zhǎng)，可用作視頻、射頻信號(hào)的電纜。2.7 銅母線一般應(yīng)根據(jù)GB 5584.2及GB5585.2，選擇采用TBY、TBR型扁銅線及TMY、TMR型銅母線。 2.8 對(duì)于A類和B類應(yīng)采用雙絞屏蔽電纜，A類中的通信線必要時(shí)可采用光纖。 2.9 T配電電纜宜用屏蔽電纜，以防止對(duì)外部的輻射干擾。 3布線的基本要求 3.1 電氣設(shè)備的布線應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定的電路圖及裝置布線圖要求。 4電子裝置的布線 4.1 布線原則 4.1.1機(jī)車電子裝置

24、內(nèi)兩接線端子間電線不允許剪接。 4.1.2導(dǎo)線穿過(guò)金屬板（管）孔時(shí)，應(yīng)在板（管）孔上裝有絕緣護(hù)套（出線環(huán)或出線套）。 4.1.3導(dǎo)線彎曲時(shí)，過(guò)渡半徑應(yīng)為導(dǎo)線直徑的3倍以上，導(dǎo)線束彎曲時(shí)也應(yīng)符合該要求，并圓滑過(guò)渡。 4.1.4電線和各接線端子、電氣設(shè)備及插頭插座連接時(shí)，要留一定的弧度，以利于解連和重新連接。 4.1.5 導(dǎo)線連接原則上應(yīng)通過(guò)接頭，視具體情況采用壓接、焊接、插接、繞接等方式。 4.1.6除繞接線外，每根導(dǎo)線兩端必須有清晰牢固的線號(hào)，線號(hào)套管在導(dǎo)線上不易移動(dòng)，視看方便，至少要保持一個(gè)大修期。 4.1.7電線槽安裝應(yīng)牢固，導(dǎo)線要用扎線帶、線卡等以適當(dāng)間隔可靠固定，防止振動(dòng)造成損傷。 4

25、.1.8電線電纜出入線槽、線管時(shí)必須加以保護(hù)，管口應(yīng)加絕緣套（有油處應(yīng)耐油）或用絕緣物包扎。 4.1.9對(duì)外有一定干擾或自身需防止干擾的信號(hào)，在對(duì)外布線及裝置內(nèi)部布線時(shí)需采用屏蔽線，屏蔽層應(yīng)接至機(jī)箱外部的專用接地母排或通過(guò)連接器外殼接至機(jī)箱箱體上。 4.1.10 T插體箱內(nèi)部各電路板間的連接宜采用繞接或插接布線。在布線密度過(guò)高時(shí)宜采用背板工藝方式。 4.1.11所有繞接布線起碼應(yīng)符合IEC 60352-1規(guī)定的改進(jìn)型。同一位置不能既有焊接又有繞 接。繞接線應(yīng)適合于選定的繞接工序，且至少應(yīng)緊繞3匝以上。 4.1.12設(shè)計(jì)繞接布線時(shí)應(yīng)考慮同一針上最多繞接3根導(dǎo)線。 4.1.13在插件箱布線時(shí)，對(duì)A

26、、B、C三類信號(hào)要分區(qū)走線，盡量減少C類對(duì)A、B類的干擾。C類中的電源線宜用雙絞線插接布線，脈沖信號(hào)線應(yīng)用雙絞線繞接。A類應(yīng)用雙絞線最后繞接并避開(kāi)C類導(dǎo)線。 4.1.14多芯電纜應(yīng)留有10%或至少2根備用絕緣線芯。連接器中應(yīng)留有相應(yīng)數(shù)量的備用接點(diǎn)。 4.1.15 T蓄電池供電電纜的分支應(yīng)盡可能地靠近蓄電池。 4.2電子裝置中使用的接頭應(yīng)符合TB/T 1507-93中第7章的要求。插頭及插座應(yīng)符合TB/T15082005中5.6條的規(guī)定。 4.3 線槽的出口邊緣必須光滑，不得有尖角和毛刺。 4.4電線綁扎及固定 4.4.1在金屬扎線桿、板的所有長(zhǎng)度上，應(yīng)用絕緣帶半疊繞一層后再扎線。疊繞方向由下至

27、上（水平方向疊繞除外）。 4.4.2電子裝置中的電線和線束，在扎線桿、板端部、分岔線束根部及線束拐彎處均應(yīng)有束帶緊固。其它區(qū)段視情況可以連續(xù)包扎，也可以分段綁扎，但分段間隔不超過(guò)200mm。 4.4.3 線卡或綁扎帶應(yīng)有足夠的電氣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度。 4.4.4 T電源濾波器的進(jìn)線宜單獨(dú)走線，不宜與出線綁扎在一束中。 4.5線號(hào) 4.5.1 線號(hào)標(biāo)記可采用下列形式之一： 線號(hào)的數(shù)字； 連接處的電氣設(shè)備項(xiàng)目代號(hào)與端子代號(hào)的組合。 4.5.2 線號(hào)的標(biāo)注為機(jī)械制圖標(biāo)注法，具體見(jiàn)TB/T 15082005第5.4.8款。 4.5.3 線號(hào)應(yīng)固定在線適當(dāng)位置，不得因振動(dòng)而丟失。 5E類、D類的布線 5.1

28、安全措施 5.1.1 電氣設(shè)備外殼必須有良好的接地。 5.1.2 電氣設(shè)備應(yīng)具有GB 4208規(guī)定的IP 32級(jí)以上的防護(hù)等級(jí)。 5.1.3 帶有插座輸出的電路應(yīng)有防止相關(guān)人員接近的安全保護(hù)措施。 5.1.4 對(duì)有大電容器的設(shè)備必須有在電容放完電后才允許接近的措施。 5.2銅母線及其連接 5.2.1 母線落料、鉆孔和沖孔后，應(yīng)去毛刺。 5.2.2銅母線、扁銅線平彎時(shí)，彎曲內(nèi)半徑不小于窄邊寬度；扁彎時(shí)彎曲內(nèi)半徑不小于母線寬邊寬度。 5.2.3 母線焊接處的焊縫必須牢固、均勻、無(wú)虛焊、裂紋、氣泡和夾渣等現(xiàn)象。 5.2.4 母線應(yīng)平整、調(diào)直，表面不得有高于1mm的折皺。母線彎制后不應(yīng)有裂紋或裂口。

29、5.2.5母線和母線連接處，母線與電器端子連接處的連接長(zhǎng)度不小于銅排的寬度，并應(yīng)采用鍍（搪）錫、鍍銀等防電化腐蝕措施。對(duì)銅母線的其余部分可以采用鍍（搪）錫、刷油漆、包扎絕緣等防護(hù)措施。 5.2.6 母線和母線、母線和電器端子連接處應(yīng)平整、密貼。必要時(shí)可采用接合電阻等方法檢查。 5.2.7 母線和母線間的電氣間隙和爬電距離應(yīng)符合TB/T 1508的規(guī)定。 5.2.8 連接應(yīng)做到安全和接觸可靠，在容易接觸到霧滴的連接處，要有可靠的防水措施。 5.3 電線電纜的彎曲半徑應(yīng)滿足以下要求且應(yīng)圓滑過(guò)渡： 當(dāng)電纜直徑小于或等于10mm時(shí)，不小于電纜外徑的2倍； 當(dāng)電纜直徑大于10mm而小于20mm時(shí)，不小于

30、電纜外徑的4倍； 當(dāng)電纜直徑大于20mm時(shí)，不小于電纜外徑的6倍。 5.4 電纜接頭應(yīng)按照TB/T 1507中7.17.4條的規(guī)定，根據(jù)電纜的截面選用。 5.5布線原則 5.5.1 E類電纜應(yīng)遠(yuǎn)離A、B類電纜至少0.5m，離C類電纜0.4m，離D類電纜0.3m。各類電纜應(yīng)分束、分槽布線。 5.5.2 T如果不同類的電纜發(fā)生交叉，電纜與電纜之間宜成直角。 5.5.3應(yīng)注意使電纜盡量遠(yuǎn)離發(fā)熱器件。 發(fā)熱溫度在100以內(nèi)的發(fā)熱器件，電線與之距離需20mm； 發(fā)熱溫度在100300的發(fā)熱器件，電線與之距離需30mm； 發(fā)熱在300以上，如無(wú)隔熱、防火措施者，電線與之距離需80mm；如有隔熱、防火措施，

31、則以實(shí)際可能的溫度考慮。達(dá)不到此距離時(shí)，允許穿瓷套來(lái)解決。 5.5.4電纜可以采用線槽、線管，也可以裸露布線。線槽管的端部以及電線引出口不得浸漏油、水。裸露布置的電線必須充分注意不得浸入油、水。 5.5.5 電纜布線經(jīng)過(guò)設(shè)備柜體上金屬隔板的孔應(yīng)不影響柜體的強(qiáng)度。 5.5.6 穿入線管的高壓電纜，外徑面積之和不應(yīng)超過(guò)線管內(nèi)孔截面積的60%（一根電線的可以例外） 5.5.7 高壓電纜兩端接線應(yīng)采用接頭壓接（與接插件相連者除外），符合TB/T 1507中7.5條的規(guī)定。 5.5.8 T干線與支線連接宜采用接線座，4mm2以下電線電纜可采用焊接形式。 5.5.9 每個(gè)螺栓接線座（端子）上接線數(shù)： 用于

32、供電連接時(shí)，不應(yīng)超過(guò)2根； 用于控制和接地連接時(shí)，不應(yīng)超過(guò)4根。 5.5.10導(dǎo)體標(biāo)稱截面積16mm2的單芯或多芯電纜敷設(shè)在機(jī)車車輛上時(shí)，備用長(zhǎng)度不宜太長(zhǎng)，但在每一端留有的備用長(zhǎng)度應(yīng)允許進(jìn)行至少3次的重新端接。 5.6布線工藝 5.6.1 兩接線端子間電纜不允許剪接，電纜應(yīng)在接線端子或電器接線處連接。 5.6.2 與接線端子相連的電線電纜，剝線長(zhǎng)度按TB/T 15071993的規(guī)定，剝線時(shí)線芯不應(yīng)有損傷、斷股現(xiàn)象。 5.6.3 電線管、槽安裝應(yīng)牢固、電纜要用扎線帶、線卡等以適當(dāng)間隔可靠固定，防止振動(dòng)造成損傷。 5.6.4電線電纜出入線槽、線管及穿過(guò)金屬隔板的孔、口時(shí)，必須加以防護(hù)。所有各孔、管

33、口應(yīng)加絕緣套（有油處應(yīng)耐油）或用絕緣物包扎。 5.6.5在金屬扎線桿的所有長(zhǎng)度上，應(yīng)用塑料帶或絕緣帶疊繞，疊繞方向應(yīng)由下至上（水平方向疊繞除外） 5.6.6 電纜綁扎應(yīng)緊固整齊、橫平豎直、外形美觀。 5.6.7電纜束中，各電纜應(yīng)平整，電纜（束）在扎線桿（板）端部、分岔電纜束根部、電纜束拐彎處均應(yīng)有束帶緊固。其它區(qū)段可用束帶進(jìn)行連續(xù)或分段綁扎，但分段間隔不超過(guò)200mm。 5.6.8電纜與接線端采用螺紋式接線座連接時(shí)，接線柱對(duì)電線電纜的最低保持力應(yīng)符合工藝文件的規(guī)定。 5.7線號(hào)標(biāo)記 5.7.1每根電纜兩端必須有牢固的線號(hào)，每個(gè)插頭、座，每個(gè)接線座（端子）上或安裝裝置處必須有清晰牢固的代號(hào)標(biāo)記；

34、銅母線要打鋼印號(hào)碼。導(dǎo)線標(biāo)記至少要保持一個(gè)大修期。 5.7.2線號(hào)套管或線號(hào)標(biāo)牌在電纜上應(yīng)不易移動(dòng)、視看方便，線號(hào)標(biāo)注方法為機(jī)械制圖標(biāo)注法，詳見(jiàn)TB/T 15082005第5.4.8款。 6A、B類的布線 6.1 A、B類布線除下面特殊要求外，其余可參照第4章電子裝置的布線。 6.2 A類中通信線的選擇 6.2.1各種專用于通信的通信線，如總線RS485、RS422、CAN 、RS232C等，應(yīng)符合TB/T 1484.3通信網(wǎng)絡(luò)用電纜的規(guī)定。 20.75mm2雙絞屏蔽電纜（帶護(hù)套） 120.5mm210.5mm2三芯屏蔽電纜（帶護(hù)套） 其它通信線可根據(jù)頻率來(lái)選擇各種雙絞屏蔽電纜或同軸電纜。 6

35、.2布線原則 6.2.1 A、B類電纜至少離C類0.1m、離D類0.2m、離E類0.5m。對(duì)于個(gè)別確有困難達(dá)到上述要求時(shí)，必須用普列卡鋼質(zhì)軟管、金屬管、線槽或其它措施加強(qiáng)屏蔽，隔離體要單獨(dú)接地，接地線長(zhǎng)度應(yīng)小于1m。 6.2.2 T如果不同類的電纜發(fā)生交叉，電纜與電纜之間宜成直角。 6.2.3 A類線應(yīng)盡量布置在單獨(dú)的線槽或鋼管內(nèi)，它不得與60V以上的控制線敷設(shè)在同一管道內(nèi)，鋼管兩端應(yīng)接地。 6.2.4 通信線的彎曲半徑不得小于5倍電纜外徑。 6.2.5 通信線應(yīng)采用壓接工藝通過(guò)插頭插座連接。 6.2.6在兩個(gè)插頭（座）之間通信線必須連續(xù)，禁止任何中間的連接，以減少通信信號(hào)的損失。 6.2.7

36、 通信線的最末兩端應(yīng)接端接器，其阻值必須與通信線的特性阻抗匹配。 6.4 WTB列車總線 6.3光纖布線 6.3.1光纜布放前，其兩端應(yīng)貼有標(biāo)簽，標(biāo)明起始和終端位置，標(biāo)簽應(yīng)書寫清晰、端正和正確。 6.3.2布放光纜應(yīng)平直，不得產(chǎn)生扭絞、打圈現(xiàn)象，不應(yīng)受到外力擠壓和損傷。布放中應(yīng)手持電纜以免光纖受力。 6.3.3 光纖彎曲半徑不小于100mm。 6.3.4 光纖的長(zhǎng)度是預(yù)估的，對(duì)于長(zhǎng)了的光纖，可在適當(dāng)?shù)胤绞饋?lái)，但要注意彎曲半徑。 6.3.5光纖的插頭及星耦器，插件上的插座都有保護(hù)蓋，以防光路污染。連接時(shí)應(yīng)取下保護(hù)蓋，并保存好保護(hù)蓋，以便以后拆卸時(shí)仍可以保護(hù)。 技術(shù)要求（一）、操作面板1、操作面

37、板的位置要合適，便于操作及操作者觀察設(shè)備運(yùn)行情況。2、指示燈要求設(shè)置齊全，不同功能的指示燈，使用不同顏色。具體要求為：電源指示燈綠色，狀態(tài)燈黃色，故障燈紅色。3、按鈕開(kāi)關(guān)設(shè)置齊全，能夠獨(dú)立運(yùn)行的部件，都應(yīng)有相應(yīng)的手動(dòng)操作按鈕。4、急停按鈕采用紅色蘑菇頭自鎖按鈕，連接常閉點(diǎn)。5、操作面板上的指示燈、按鈕開(kāi)關(guān)等，要有明確的名稱指示標(biāo)牌,并要可靠固定。標(biāo)牌采用金屬刻字標(biāo)牌。6、設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，在任何位置，按停止鍵設(shè)備停止后，都能用手動(dòng)操作恢復(fù)到初始狀態(tài)，并繼續(xù)自動(dòng)運(yùn)行。7、設(shè)備急停后，必須進(jìn)行復(fù)位，才能進(jìn)行手動(dòng)操作；恢復(fù)到原位后，工作設(shè)備才可以再次自動(dòng)運(yùn)行。8、操作面板打開(kāi)時(shí)，應(yīng)有防止操作面板打開(kāi)過(guò)

38、位、脫落的保護(hù)裝置；操作面板的電線引線要可靠固定，并在打開(kāi)過(guò)程中移動(dòng)部位留有一定長(zhǎng)度的余量。9、操作臺(tái)箱體結(jié)構(gòu)、元件布置結(jié)構(gòu)應(yīng)便于維修及部件更換。10、可移動(dòng)式操作臺(tái)必須單獨(dú)內(nèi)置或外置軟地線。11、對(duì)灰塵、水氣、油污比較大的環(huán)境，操作臺(tái)箱體要有良好的密封設(shè)施。（二）、控制柜1、控制柜要有標(biāo)牌，標(biāo)明設(shè)備型號(hào)、電氣容量等技術(shù)參數(shù)。2、控制柜應(yīng)有電源總開(kāi)關(guān)，電源總開(kāi)關(guān)操作手柄應(yīng)設(shè)置在控制柜兩端外側(cè)。3、控制柜應(yīng)裝射照明燈。4、控制柜應(yīng)有插座，2線，3線220V、5A以上的電源插座各一組。5、控制柜的各個(gè)元件應(yīng)有永久性標(biāo)牌，并應(yīng)與圖紙的名稱一致。標(biāo)牌位置不能貼在元件上，應(yīng)就近合理布置。6、控制柜元件布置位置應(yīng)預(yù)留10%以上位置。7、接線端子板的同一端子位置，最多接3根電線。8、