《各种励磁方式直流牵引电动机的特性分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《各种励磁方式直流牵引电动机的特性分析（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、串励和并励牵引电动机的特性比较1自调节性能由图 1 可见，并励牵引电动机转速随着负载的增加下降很小，而串励牵引电动机转速却 随着负载的增加下降很多。因此，串励牵引电动机的牵引力和速度能够按照机车运行条件自 动进行调节，在重载或上坡时，随着机车速度的降低，串励牵引电动机的转矩自动增大，使 机车发挥较大的牵引力；在轻载或平道运行时，机车牵引力减小，使机车具有较高的速度， 即串励牵引电动机自调节性能好。图 1 直流牵引电动机的转速特性1-并（他）励；2-串励；3-积复励2功率的利用图2 绘出了串励和并励牵引电动机的牵引特性。设两种电机具有相同的额定牵引力和额定速度（a点），当牵引力从F变化到F时，串
2、励牵引电动机的工作点由a点变化到b点， K1并励牵引电动机的工作点由a点变化到c点。牵引电动机的功率是牵引力和速度的乘积，即P F v。两种电机相比，并励牵引电动机在牵引力F变化时，由于速度v变化小，所K K K K以功率变化较大，因此，并励牵引电动机的功率利用不好。串励牵引电动机由于其速度v随K牵引力F的增大而降低较多，若在同样的牵引力F变化下，它的功率变化比并励牵引电 KK动机小，接近于恒功率运行。因此，串励牵引电动机的功率利用较好，能在各种运行条件下充分发挥机车的功率，同时能合理地利用机车上与牵引功率有关的各种电气设备的容量。图 2 牵引电动机的功率利用3牵引电动机之间的负载分配机车运行
3、时，有几台牵引电动机并联运行，为了能充分利用机车功率，要求各牵引电动 机的负载分配要均匀。但是，由于各牵引电动机的特性有差异，以及机车动轮直径不完全相 同等原因，实际上各牵引电动机负载分配是不均匀的。图3 所示为牵引电动机特性有差异时的负载分配情况。从图中可以看出两台特性稍有差 异的串励(或并励)牵引电动机，装在一台机车上并联运行时，既使动轮直径相同，电机转 速相同，电动机的负载电流和转矩均有差别。由图3 (a)中可以看出，串励牵引电动机具 有较软的特性，在同一运行速度下的负载电流I】和I2差值比较小。并励牵引电动机特性较 硬，如图3 (b)所示，负载电流I1和I2差值要比串励牵引电动机大得多
4、。如果两台牵引电动机的特性完全相同，而各自驱动的动轮直径稍有不同，机车运行时两 台电动机的转速将产生差异，图 4 所示为动轮直径有差异时负载分配情况。设一台电动机转 速为气，另一台电动机转速为气，由相同转速差异引起的负载电流Ii和I2的差值，串励牵 引电动机比并励牵引电动机小。图 3 牵引电动机特性有差异时的负载分配（a）串励；（b）并励。图4动轮直径有差异时牵引电动机的负载分配（a）串励；（b）并励。4电压波动对牵引电动机工作的影响机车运行时，接触网网压会经常发生波动，当电压突然变化时，由于列车的机械惯性机车的速度来不及变化，牵引电动机就可能承受较大电流和牵引力的冲击。图5 所示为串励和并励
5、牵引电动机在电压突然增加时产生的电流和牵引力变化情况。设电动机变化前电压为U，相应的速度特性为V = f G），变化后电压为U，相应的速度特性为V = f G）。由图可1 1 2 2见，当电网电压从U突变为U时，电动机的转速来不及变化，其工作点从V = f G ）曲线跃1 2 1变到v = f（I）曲线上，其电流和牵引力都将产生相应的变化。并励电动机由于特性较硬， 2电流和牵引力的冲击都比串励电动机大得多，这将使牵引电动机工作条件恶化，并引起列车 运行中的冲动。町(b)图5电压波动时牵引电动机电流和牵引力的变化(a)串励；(b)并励。另外，当牵引电动机的外加电压突然增加时，并励电动机由于励磁线
6、圈匝数较多，因此 电动机励磁回路电流增长速度要比电枢电路电流增长速度慢得多，电枢反电势不能及时增 加，在过渡过程开始阶段，会造成电枢电流冲击过大。而串励电动机励磁绕组与电枢绕组串 联，电流增长速度相同，引起的电流冲击比并励电动机小得多。5防空转性能机车在重载起动或爬坡时，常会发生粘着破坏而使动轮空转，导致机车牵引力下降。空 转时，动轮转速迅速上升，使机车走行部分受到损坏，影响使用寿命；如转速超过牵引电动 机最大转速时，还可能造成电机环火等严重故障。因此，要求牵引电动机应具有良好的防空 转性能，当出现动轮空转时，轮对牵引力应随着转速的增高急剧下降，使粘着迅速恢复。图 6 中曲线 l、2 分别为串
7、励和并励牵引电动机的牵引特性，设电动机工作在 a 点，速 度为n,由于某种原因，使轮轨之间的粘着条件破坏而发生空转时，电动机转速沿特性曲线 上升，速度增量为n。由图6可见，并励电动机特性较硬，牵引力随转速上升而大幅下降， 轮周牵引力很快低于粘着牵引力，使粘着迅速恢复；而串励牵引电动机特性较软，牵引力下 降很小，转速将继续上升，粘着不易恢复，形成空转。综上所述，作为机车的牵引动力，串励牵引电动机具有自调节性能较好，功率利用较好， 并联工作时负载分配较均匀，受电网电压波动影响较小等优点，因此被广泛地应用于电力机 车上。但是，机车上采用串励牵引电动机也存在缺点，主要为：(1)个别传动时，容易发生空 转；(2)电气制动时，由于串励发电机特性不稳定，需要将励磁绕组改接为他励。
