牽引發(fā)電機

牽引發(fā)電機 牽引發(fā)電機有兩種懸掛方式。一種是牽引發(fā)電機和動輪軸連接的懸掛方式，稱為抱軸式懸掛或半懸掛。采用這種懸掛方式時，動輪通過軌縫和道岔所產(chǎn)生的沖擊振動會直接傳給牽引發(fā)電機。抱軸式懸掛適用于結(jié)構(gòu)速度低于120公里/小時的機車車輛。另一種是架承式懸掛(或稱全懸掛)。采用這種懸掛方式時牽引發(fā)電機固定懸掛在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，在牽引發(fā)電機軸端和小、大齒輪之間加入各種彈性連接元件，以減小沖擊振動的影響。架承式懸掛適用于結(jié)構(gòu)速度高于120公里/小時的機車車輛。

在用牽引變壓器降壓經(jīng)硅整流器或大功率晶閘管整流后供電給直流串勵牽引發(fā)電機時，加在牽引發(fā)電機上的電壓為脈動電壓，因此這種牽引發(fā)電機稱為脈流牽引發(fā)電機。大功率脈流牽引發(fā)電機的"換向"條件更加困難。此外，電動機內(nèi)部還有一些附加損耗，從而引起電動機溫升，因此，脈流牽引發(fā)電機在設(shè)計和結(jié)構(gòu)上還要采取一定的特殊措施，以解決"換向"和溫升兩個突出的問題。

牽引發(fā)電機專用于電力傳動內(nèi)燃機車，以供給牽引發(fā)電機電力的發(fā)電機，又稱主發(fā)電機。牽引發(fā)電機有直流和交流兩種。直流牽引發(fā)電機直接向直流牽引發(fā)電機供電。交流牽引發(fā)電機發(fā)出的三相交流電經(jīng)硅整流器整流后再向直流牽引發(fā)電機供電。交流整流電路是三相的，整流電壓雖然有脈動，但脈動量比較小，因此牽引發(fā)電機還被認(rèn)為是一般的直流電動機。

輔助電機電力機車上的輔助電機可用直流電動機，也可用三相交流異步電動機。用直流電動機作為輔助電機時，須由專用的硅整流器供電。用三相交流異步輔助電動機時，須由靜止變相、變頻裝置或?qū)Ｓ玫男D(zhuǎn)電機供給三相電源。這種專用的旋轉(zhuǎn)電機稱為劈相機，可以把單相交流電變?yōu)槿嘟涣麟姟?/p>

為了解決直流和脈流牽引發(fā)電機的"轉(zhuǎn)向"問題，有些國家已在使用晶閘管無換向器式牽引發(fā)電機和三相交流異步變頻牽引發(fā)電機，并在試驗以直線異步電動機為動力的磁懸浮高速車輛。晶閘管無換向器式牽引發(fā)電機是由一臺同步電動機和一組晶閘管逆變器組成，用晶閘管和轉(zhuǎn)子位置檢測器來代替直流牽引發(fā)電機的換向器和炭刷結(jié)構(gòu)。這種電動機具有直流電機的優(yōu)點而沒有困難的"換向"問題。但晶閘管及其控制系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜，所以電子元件直接影響電動機的運行可靠性。三相交流異步變頻牽引發(fā)電機結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，成本低廉，是比較理想的牽引發(fā)電機。但由于需用變頻調(diào)速，它的發(fā)展和應(yīng)用一度受到限制。60年代，大功率晶閘管變頻裝置的發(fā)展使異步電動機能夠?qū)崿F(xiàn)變頻調(diào)速?，F(xiàn)在各國已有較多機車和動車采用三相交流異步變頻牽引發(fā)電機。聯(lián)邦德國和日本在試驗的磁懸浮高速車輛上采用直線異步電動機。它的初級繞組敷設(shè)在地面導(dǎo)軌上，由地面的變頻電源供電以產(chǎn)生行波磁場，調(diào)節(jié)供電電源頻率就可改變磁懸浮高速車輛的速度。次級繞組就是反應(yīng)板，裝在車輛的構(gòu)架上。初級行波磁場和次級感應(yīng)電流的相互作用，不僅產(chǎn)生使車輛前進的推力，而且還產(chǎn)生磁拉力以懸浮車輛，并在制動工況時起著動力制動的作用。

牽引發(fā)電機的工作原理與一般直流電動機相同，但有特殊的工作條件:空間尺寸受到軌距和動輪直徑的限制;在機車運行通過軌縫和道岔時要承受相當(dāng)大的沖擊振動;大、小齒輪嚙合不良時電樞上會產(chǎn)生強烈的扭轉(zhuǎn)振動;在惡劣環(huán)境中運用，雨、雪、灰沙容易侵入等。因此牽引發(fā)電機在設(shè)計和結(jié)構(gòu)上也有許多要求，如要充分利用機體內(nèi)部空間使結(jié)構(gòu)緊湊，要采用較高級的絕緣材料和導(dǎo)磁材料，零部件需有較高的機械強度和剛度，整臺電機需有良好的通風(fēng)散熱條件和防塵防潮能力，要采取特殊的措施以應(yīng)付比較困難的"換向"條件以減少炭刷下的火花等。

專用于電力傳動內(nèi)燃機車，以供給牽引電動機電力的發(fā)電機，又稱主發(fā)電機。牽引發(fā)電機有直流和交流兩種。直流牽引發(fā)電機直接向直流牽引電動機供電。交流牽引發(fā)電機發(fā)出的三相交流電經(jīng)硅整流器整流后再向直流牽引電動機供電。交流整流電路是三相的，整流電壓雖然有脈動，但脈動量比較小，因此牽引電動機還被認(rèn)為是一般的直流電動機。

輔助電機 電力機車上的輔助電機可用直流電動機，也可用三相交流異步電動機。用直流電動機作為輔助電機時，須由專用的硅整流器供電。用三相交流異步輔助電動機時，須由靜止變相、變頻裝置或?qū)Ｓ玫男D(zhuǎn)電機供給三相電源。這種專用的旋轉(zhuǎn)電機稱為劈相機，可以把單相交流電變?yōu)槿嘟涣麟姟?/p>

交一直流傳動內(nèi)燃機車主電路過流保護電路見下圖。在牽引發(fā)電機(GS)的輸出端設(shè)有V形接法的兩個電流互感器(9LH和10LH)，其輸出經(jīng)三相橋式整流電路(3ZL)整流后供給過電流繼電器(LJ)的線圈。當(dāng)主回路電流超過電流限制值時，LJ線圈中達到動作電流使LJ動作，其常開觸頭斷開，通過控制電路切斷牽引發(fā)電機的勵磁回路，使機車卸載，同時司機操縱臺"總過流"信號燈亮。

牽引發(fā)電機輸出過電流保護電路

此外，機車還對牽引發(fā)電機過電壓、牽引發(fā)電機磁場過電流、牽引電動機過電流、牽引電動機磁場過電流(電阻制動工況)、制動電阻過電流等進行保護。這些保護功能都是通過設(shè)置在相應(yīng)電路中的各電壓傳感器或電流傳感器檢測實際的電壓值和電流值，分別與設(shè)定的各限壓值或限流值進行比較，一旦超限就立即進行卸載保護或報警。

當(dāng)某臺(或N臺)牽引電動機因故障而在電路中被切除后，牽引發(fā)電機功率相應(yīng)降低1/6(或N/6)，以免造成運轉(zhuǎn)中的牽引電動機過載。