机车电机与电器 课件 项目五 劈相机及其他电动机 任务三 电力机车用辅助电动机

任务三电力机车用辅助电动机任务提出A任务目标B相关知识C任务实施D目录CONTENTS思考题EPart任务一01任务提出任务提出

电力机车辅助系统采用将单相交流转换成三相交流，供给异步电动机工作的方式，由旋转式异步劈相机或逆变器方式实现单-三相交流的转换。主要辅助机械均由三相异步电动机拖动（升弓辅助压缩机组除外）。Part任务一02任务目标任务目标1.能描述交流辅助电动机的作用和特点；2.掌握电力机车辅助电动机的类型和主要技术参数。Part任务一03相关知识相关知识1.辅助电机的作用及工作特点

为了保证电力机车正常运行，在单相工频交流电力机车中装有许多辅助机械，这些辅助机械多采用结构简单、价格低廉的三相异步电动机驱动（升弓辅助压缩机组除外）。

由于劈相机给辅助电动机供电时，电压波动范围大、三相电压和电流不对称等，使得辅助电动机工作在三相不对称，且非额定、非正弦电压下。

为了保证辅助电动机能正常工作，在选用和设计辅助电动机时，必须考虑电动机额定功率与实际使用功率之间的差异，以满足电动机在电压变化及不对称条件下运行的需要。相关知识1.辅助电机的作用及工作特点

电力机车上工作的辅助电动机与一般场合下使用的三相异步电动机相比较，其工作条件是比较恶劣的。铁道部标准“机车车辆用三相异步电机基本技术条件”（TBl608-2001）中规定，辅助电动机在下列条件下应能正常起动和长期工作：

（1）辅助电动机应能承受机车正常运行中产生的振动和冲击；

（2）在劈相机供电条件下，辅助电动机应在单相电源电压270～460V（相当于接触网电压为19～29kV）范围内波动时正常工作；相关知识1.辅助电机的作用及工作特点

（3）辅助电动机在机车辅助回路三相线电压不对称度为270V时不超过10％，460V时不超过7％的条件下应能正常可靠工作；

（4）环境空气温度：最高为45℃（车体内），最低为-40℃；

（5）月平均空气相对湿度最大为90％（该月月平均最低温度为25℃）；

（6）当使用于海拔在1400m～2500m的地区时，且该地区环境温度不超过45℃与所需的环境空气温度降低补差值时，应能正常运行。相关知识1.辅助电机的作用及工作特点

辅助电动机长期在上述条件下运行，若不采取适当措施，对电动机的危害是很大的。当机车运行状态的改变或接触网网压波动时，造成辅助电动机工作电压过高或过低，电压过低时，电动机起动困难、发热严重；电压过高时，起动转矩过大，造成起动过程中的振动和冲击增大。

从发热观点来看，三相异步电动机是不允许在较严重的不对称电压下长期运行的，否则必须相应降低电动机的负载，以保证辅助电动机的安全运行。相关知识2.辅助电机的类别

在交-直型电力机车中，使用着各种用途的辅助电动机。可将其分为以下几类：

压缩机组是用来产生供机车与列车制动装置及气动器件所使用的压缩空气；

牵引通风机组（即离心式风机及其驱动电机）用于冷却牵引电动机、主变流装置及平波电抗器；

制动通风机组用来冷却制动电阻；

变压器通风机（即轴流式风机及其驱动电机）用来冷却牵引变压器油冷却器；

变压器潜油泵（即潜油泵及其驱动电机的组合体）是为变压器油循环提供动力，提高变压器的散热能力。相关知识2.辅助电机的类别

对于交-直-交型电力机车，牵引电动机采用牵引通风机组进行独立冷却，牵引通风机组为三相鼠笼式异步电机；

机车上复合冷却器采用复合冷却器通风机组进行独立冷却；

空气压缩机组的作用是为机车及车辆的制动系统提供符合要求的干燥、洁净的压缩空气。

此外，电力机车还安装有升弓辅助压缩机，机车升弓前若总风缸或控制风缸无压缩空气储存，则需利用辅助压缩机向控制风缸打风，供机车升弓和合主断合闸使用。Part任务一04任务实施任务实施基本任务1交-直型电力机车辅助电机

SS型电力机车辅助系统使用着各种用途的辅助电动机，这些电动机按用途可归纳为：压缩机电动机、通风机电动机、主变压器油泵电动机三类。以SS9、SS4改为例进行介绍。任务实施1.SS9型电力机车的辅助电机

SS9型电力机车辅助系统中使用着各种用途的辅助电动机共15台。序号名称代号型号数量用途1劈相机1、2MAJP402A2

2压缩机电动机3、4MAFS200-2A2驱动TSA-230AD型空气压缩机3牵引通风机电动机5、6、7、8MAJD305A4驱动5-47型牵引离心通风机4制动电阻通风机电动机9、10、11、12MAJD306A4驱动TZTF6.0型制动电阻轴流通风机5主变压器通风机电动机13MAJD3301驱动TZTF5.6A-2型主变压器轴流式通风机6主变压器油泵电动机14MATG2A.95-170/10D1驱动TG2A.95-170/10D型变压器潜油泵7辅助压缩机电动机

TZKl-501驱动TZKl-50型辅助压缩机任务实施1.SS9型电力机车的辅助电机

辅助电动机按用途可归纳为：压缩机电动机、通风机电动机、主变压器油泵电动机三类。电机名称压缩机电动机牵引通风机电动机制动电阻通风机电动机主变压器通风机电动机变压器油泵电动机电机型号FS200-2AJD305AJD306AJD330TC295-170技术数据额定功率（kW）2230152210额定电压（V）380380380380380额定电流（A）42.756.53040.16

功率因数0.870.890.880.90.9转速（r/min）2955294529002940

绝缘等级FFFFA重量（kg）190286

任务实施1）劈相机

异步劈相机的作用是将由主变压器的辅助绕组a6-x6供给的单相电源“劈”成三相电源，以供给辅助电路的所有三相异步电动机。异步劈相机定子绕组按三相不对称规律嵌放在定子槽内，转子为鼠笼式。劈相机的电负荷随机车运行工况的改变而改变。当劈相机故障时，可由第二台劈相机带电阻启动后向其他辅助机组供电。任务实施1）劈相机

除44号、45号机车安装的是JIBl50-1型辅助逆变电源外，其余SS9型电力机车上：安装的是劈相机型号为YPX3-280M-4，新型号为JP402A。为了推广新型号，又不致引起混淆，将劈相机的型号写为JP402A。参数数据额定功率(kW)输入单相64.8输出三相57额定电压(V)输入单相380输出三相380额定电流(A)输入单相200输出三相90功率因数输入单相0.8输出三相0.96额定转速(r/min)1499极数4频率(Hz)50绝缘等级F重量(kg)586任务实施1）劈相机

图5.16JP402A（YPX3-280M-4）型异步劈相机结构图1一轴承；2一轴承外盖；3一油杯；4一轴承内盖；5一端盖；6一挡风板；7一定子；8一转子；9一轴承；10一接线罩。任务实施基本任务2交-直-交型电力机车的辅助电机

1.牵引通风机组HXD3型电力机车的六台牵引电动机采用六台牵引通风组进行独立冷却。牵引通风机组特点如下：（1）采用离心涡轮式叶轮，平衡修正为两面修正，以提高风机性能和效率。（2）风机叶轮与壳体之间间隙较大，以防止结冻。（3）风机电机为三相鼠笼型异步电动机，其滚动轴承采用NSK生产的单列深沟球轴承，型号为6309

VVC3，轴承封入ENS油脂优质润滑油。（4）风机噪声小。任务实施基本任务2交-直-交型电力机车的辅助电机

1.牵引通风机组

牵引通风机组电机采用鼠笼式三相异步电机。由机车辅助变流装置（APU）供电。电动机型号分别为TIKK-FCKW8、YFDQ185、FVF160DL1-2、JD160。参数连续（SI）参数连续（SI）额定功率18.5kW绕组连接方式Y额定电压AC380

V绝缘等级F额定电流35.5

A防护方式IP44额定频率50

Hz通风方式全闭外扇形额定转速2

930r/min极数2额定效率91.5%轴承输出端，非输出端6309VVC3（ENS润滑脂）功率因数0.853质量150kg任务实施2.复合冷却器通风机组

1）复合冷却器通风机组特点（1）采用斜流螺旋桨式叶轮，平衡修正为两面修正，以提高风机性能和效率。（2）风机叶轮与壳体间气隙较大，以防止冻结。（3）采用免维护电机轴承，以减少通风机维护工作量。（4）风机噪声小。

复合通风机组采用鼠笼式三相异步电动机。由机车辅助变流装置（APU）变压变频（VVVF）供电。电动机型号为TIKK-FCKLW8、YFDL200、FVF160DL2-2、JD160L。任务实施2.复合冷却器通风机组

参数连续（SI）参数连续（SI）额定功率20kW绕组连接方式Y额定电压AC380

V绝缘等级F额定电流38.5

A防护方式IP44额定频率50

Hz通风方式全闭其他外扇形额定转速2

930r/min极数2额定效率91.5%轴承输出端，非输出端6309VVC3（ENS润滑脂）