機(jī)車電機(jī)與電器 課件 項(xiàng)目五 劈相機(jī)及其他電動(dòng)機(jī) 任務(wù)三 電力機(jī)車用輔助電動(dòng)機(jī)

任務(wù)三電力機(jī)車用輔助電動(dòng)機(jī)任務(wù)提出A任務(wù)目標(biāo)B相關(guān)知識(shí)C任務(wù)實(shí)施D目錄CONTENTS思考題EPart任務(wù)一01任務(wù)提出任務(wù)提出

電力機(jī)車輔助系統(tǒng)采用將單相交流轉(zhuǎn)換成三相交流，供給異步電動(dòng)機(jī)工作的方式，由旋轉(zhuǎn)式異步劈相機(jī)或逆變器方式實(shí)現(xiàn)單-三相交流的轉(zhuǎn)換。主要輔助機(jī)械均由三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)（升弓輔助壓縮機(jī)組除外）。Part任務(wù)一02任務(wù)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo)1.能描述交流輔助電動(dòng)機(jī)的作用和特點(diǎn)；2.掌握電力機(jī)車輔助電動(dòng)機(jī)的類型和主要技術(shù)參數(shù)。Part任務(wù)一03相關(guān)知識(shí)相關(guān)知識(shí)1.輔助電機(jī)的作用及工作特點(diǎn)

為了保證電力機(jī)車正常運(yùn)行，在單相工頻交流電力機(jī)車中裝有許多輔助機(jī)械，這些輔助機(jī)械多采用結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉的三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)（升弓輔助壓縮機(jī)組除外）。

由于劈相機(jī)給輔助電動(dòng)機(jī)供電時(shí)，電壓波動(dòng)范圍大、三相電壓和電流不對稱等，使得輔助電動(dòng)機(jī)工作在三相不對稱，且非額定、非正弦電壓下。

為了保證輔助電動(dòng)機(jī)能正常工作，在選用和設(shè)計(jì)輔助電動(dòng)機(jī)時(shí)，必須考慮電動(dòng)機(jī)額定功率與實(shí)際使用功率之間的差異，以滿足電動(dòng)機(jī)在電壓變化及不對稱條件下運(yùn)行的需要。相關(guān)知識(shí)1.輔助電機(jī)的作用及工作特點(diǎn)

電力機(jī)車上工作的輔助電動(dòng)機(jī)與一般場合下使用的三相異步電動(dòng)機(jī)相比較，其工作條件是比較惡劣的。鐵道部標(biāo)準(zhǔn)“機(jī)車車輛用三相異步電機(jī)基本技術(shù)條件”（TBl608-2001）中規(guī)定，輔助電動(dòng)機(jī)在下列條件下應(yīng)能正常起動(dòng)和長期工作：

（1）輔助電動(dòng)機(jī)應(yīng)能承受機(jī)車正常運(yùn)行中產(chǎn)生的振動(dòng)和沖擊；

（2）在劈相機(jī)供電條件下，輔助電動(dòng)機(jī)應(yīng)在單相電源電壓270～460V（相當(dāng)于接觸網(wǎng)電壓為19～29kV）范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)正常工作；相關(guān)知識(shí)1.輔助電機(jī)的作用及工作特點(diǎn)

（3）輔助電動(dòng)機(jī)在機(jī)車輔助回路三相線電壓不對稱度為270V時(shí)不超過10％，460V時(shí)不超過7％的條件下應(yīng)能正?？煽抗ぷ?；

（4）環(huán)境空氣溫度：最高為45℃（車體內(nèi)），最低為-40℃；

（5）月平均空氣相對濕度最大為90％（該月月平均最低溫度為25℃）；

（6）當(dāng)使用于海拔在1400m～2500m的地區(qū)時(shí)，且該地區(qū)環(huán)境溫度不超過45℃與所需的環(huán)境空氣溫度降低補(bǔ)差值時(shí)，應(yīng)能正常運(yùn)行。相關(guān)知識(shí)1.輔助電機(jī)的作用及工作特點(diǎn)

輔助電動(dòng)機(jī)長期在上述條件下運(yùn)行，若不采取適當(dāng)措施，對電動(dòng)機(jī)的危害是很大的。當(dāng)機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)的改變或接觸網(wǎng)網(wǎng)壓波動(dòng)時(shí)，造成輔助電動(dòng)機(jī)工作電壓過高或過低，電壓過低時(shí)，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難、發(fā)熱嚴(yán)重；電壓過高時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩過大，造成起動(dòng)過程中的振動(dòng)和沖擊增大。

從發(fā)熱觀點(diǎn)來看，三相異步電動(dòng)機(jī)是不允許在較嚴(yán)重的不對稱電壓下長期運(yùn)行的，否則必須相應(yīng)降低電動(dòng)機(jī)的負(fù)載，以保證輔助電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行。相關(guān)知識(shí)2.輔助電機(jī)的類別

在交-直型電力機(jī)車中，使用著各種用途的輔助電動(dòng)機(jī)。可將其分為以下幾類：

壓縮機(jī)組是用來產(chǎn)生供機(jī)車與列車制動(dòng)裝置及氣動(dòng)器件所使用的壓縮空氣；

牽引通風(fēng)機(jī)組（即離心式風(fēng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)）用于冷卻牽引電動(dòng)機(jī)、主變流裝置及平波電抗器；

制動(dòng)通風(fēng)機(jī)組用來冷卻制動(dòng)電阻；

變壓器通風(fēng)機(jī)（即軸流式風(fēng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)）用來冷卻牽引變壓器油冷卻器；

變壓器潛油泵（即潛油泵及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的組合體）是為變壓器油循環(huán)提供動(dòng)力，提高變壓器的散熱能力。相關(guān)知識(shí)2.輔助電機(jī)的類別

對于交-直-交型電力機(jī)車，牽引電動(dòng)機(jī)采用牽引通風(fēng)機(jī)組進(jìn)行獨(dú)立冷卻，牽引通風(fēng)機(jī)組為三相鼠籠式異步電機(jī)；

機(jī)車上復(fù)合冷卻器采用復(fù)合冷卻器通風(fēng)機(jī)組進(jìn)行獨(dú)立冷卻；

空氣壓縮機(jī)組的作用是為機(jī)車及車輛的制動(dòng)系統(tǒng)提供符合要求的干燥、潔凈的壓縮空氣。

此外，電力機(jī)車還安裝有升弓輔助壓縮機(jī)，機(jī)車升弓前若總風(fēng)缸或控制風(fēng)缸無壓縮空氣儲(chǔ)存，則需利用輔助壓縮機(jī)向控制風(fēng)缸打風(fēng)，供機(jī)車升弓和合主斷合閘使用。Part任務(wù)一04任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)1交-直型電力機(jī)車輔助電機(jī)

SS型電力機(jī)車輔助系統(tǒng)使用著各種用途的輔助電動(dòng)機(jī)，這些電動(dòng)機(jī)按用途可歸納為：壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)、通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)、主變壓器油泵電動(dòng)機(jī)三類。以SS9、SS4改為例進(jìn)行介紹。任務(wù)實(shí)施1.SS9型電力機(jī)車的輔助電機(jī)

SS9型電力機(jī)車輔助系統(tǒng)中使用著各種用途的輔助電動(dòng)機(jī)共15臺(tái)。序號(hào)名稱代號(hào)型號(hào)數(shù)量用途1劈相機(jī)1、2MAJP402A2

2壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)3、4MAFS200-2A2驅(qū)動(dòng)TSA-230AD型空氣壓縮機(jī)3牽引通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)5、6、7、8MAJD305A4驅(qū)動(dòng)5-47型牽引離心通風(fēng)機(jī)4制動(dòng)電阻通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)9、10、11、12MAJD306A4驅(qū)動(dòng)TZTF6.0型制動(dòng)電阻軸流通風(fēng)機(jī)5主變壓器通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)13MAJD3301驅(qū)動(dòng)TZTF5.6A-2型主變壓器軸流式通風(fēng)機(jī)6主變壓器油泵電動(dòng)機(jī)14MATG2A.95-170/10D1驅(qū)動(dòng)TG2A.95-170/10D型變壓器潛油泵7輔助壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)

TZKl-501驅(qū)動(dòng)TZKl-50型輔助壓縮機(jī)任務(wù)實(shí)施1.SS9型電力機(jī)車的輔助電機(jī)

輔助電動(dòng)機(jī)按用途可歸納為：壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)、通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)、主變壓器油泵電動(dòng)機(jī)三類。電機(jī)名稱壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)牽引通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)電阻通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)主變壓器通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)變壓器油泵電動(dòng)機(jī)電機(jī)型號(hào)FS200-2AJD305AJD306AJD330TC295-170技術(shù)數(shù)據(jù)額定功率（kW）2230152210額定電壓（V）380380380380380額定電流（A）42.756.53040.16

功率因數(shù)0.870.890.880.90.9轉(zhuǎn)速（r/min）2955294529002940

絕緣等級(jí)FFFFA重量（kg）190286

任務(wù)實(shí)施1）劈相機(jī)

異步劈相機(jī)的作用是將由主變壓器的輔助繞組a6-x6供給的單相電源“劈”成三相電源，以供給輔助電路的所有三相異步電動(dòng)機(jī)。異步劈相機(jī)定子繞組按三相不對稱規(guī)律嵌放在定子槽內(nèi)，轉(zhuǎn)子為鼠籠式。劈相機(jī)的電負(fù)荷隨機(jī)車運(yùn)行工況的改變而改變。當(dāng)劈相機(jī)故障時(shí)，可由第二臺(tái)劈相機(jī)帶電阻啟動(dòng)后向其他輔助機(jī)組供電。任務(wù)實(shí)施1）劈相機(jī)

除44號(hào)、45號(hào)機(jī)車安裝的是JIBl50-1型輔助逆變電源外，其余SS9型電力機(jī)車上：安裝的是劈相機(jī)型號(hào)為YPX3-280M-4，新型號(hào)為JP402A。為了推廣新型號(hào)，又不致引起混淆，將劈相機(jī)的型號(hào)寫為JP402A。參數(shù)數(shù)據(jù)額定功率(kW)輸入單相64.8輸出三相57額定電壓(V)輸入單相380輸出三相380額定電流(A)輸入單相200輸出三相90功率因數(shù)輸入單相0.8輸出三相0.96額定轉(zhuǎn)速(r/min)1499極數(shù)4頻率(Hz)50絕緣等級(jí)F重量(kg)586任務(wù)實(shí)施1）劈相機(jī)

圖5.16JP402A（YPX3-280M-4）型異步劈相機(jī)結(jié)構(gòu)圖1一軸承；2一軸承外蓋；3一油杯；4一軸承內(nèi)蓋；5一端蓋；6一擋風(fēng)板；7一定子；8一轉(zhuǎn)子；9一軸承；10一接線罩。任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)2交-直-交型電力機(jī)車的輔助電機(jī)

1.牽引通風(fēng)機(jī)組HXD3型電力機(jī)車的六臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)采用六臺(tái)牽引通風(fēng)組進(jìn)行獨(dú)立冷卻。牽引通風(fēng)機(jī)組特點(diǎn)如下：（1）采用離心渦輪式葉輪，平衡修正為兩面修正，以提高風(fēng)機(jī)性能和效率。（2）風(fēng)機(jī)葉輪與殼體之間間隙較大，以防止結(jié)凍。（3）風(fēng)機(jī)電機(jī)為三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)，其滾動(dòng)軸承采用NSK生產(chǎn)的單列深溝球軸承，型號(hào)為6309

VVC3，軸承封入ENS油脂優(yōu)質(zhì)潤滑油。（4）風(fēng)機(jī)噪聲小。任務(wù)實(shí)施基本任務(wù)2交-直-交型電力機(jī)車的輔助電機(jī)

1.牽引通風(fēng)機(jī)組

牽引通風(fēng)機(jī)組電機(jī)采用鼠籠式三相異步電機(jī)。由機(jī)車輔助變流裝置（APU）供電。電動(dòng)機(jī)型號(hào)分別為TIKK-FCKW8、YFDQ185、FVF160DL1-2、JD160。參數(shù)連續(xù)（SI）參數(shù)連續(xù)（SI）額定功率18.5kW繞組連接方式Y(jié)額定電壓AC380

V絕緣等級(jí)F額定電流35.5

A防護(hù)方式IP44額定頻率50

Hz通風(fēng)方式全閉外扇形額定轉(zhuǎn)速2

930r/min極數(shù)2額定效率91.5%軸承輸出端，非輸出端6309VVC3（ENS潤滑脂）功率因數(shù)0.853質(zhì)量150kg任務(wù)實(shí)施2.復(fù)合冷卻器通風(fēng)機(jī)組

1）復(fù)合冷卻器通風(fēng)機(jī)組特點(diǎn)（1）采用斜流螺旋槳式葉輪，平衡修正為兩面修正，以提高風(fēng)機(jī)性能和效率。（2）風(fēng)機(jī)葉輪與殼體間氣隙較大，以防止凍結(jié)。（3）采用免維護(hù)電機(jī)軸承，以減少通風(fēng)機(jī)維護(hù)工作量。（4）風(fēng)機(jī)噪聲小。

復(fù)合通風(fēng)機(jī)組采用鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)。由機(jī)車輔助變流裝置（APU）變壓變頻（VVVF）供電。電動(dòng)機(jī)型號(hào)為TIKK-FCKLW8、YFDL200、FVF160DL2-2、JD160L。任務(wù)實(shí)施2.復(fù)合冷卻器通風(fēng)機(jī)組

參數(shù)連續(xù)（SI）參數(shù)連續(xù)（SI）額定功率20kW繞組連接方式Y(jié)額定電壓AC380

V絕緣等級(jí)F額定電流38.5

A防護(hù)方式IP44額定頻率50

Hz通風(fēng)方式全閉其他外扇形額定轉(zhuǎn)速2

930r/min極數(shù)2額定效率91.5%軸承輸出端，非輸出端6309VVC3（ENS潤滑脂）