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機車車輛畢業設計(論文)-預覽頁

2026-07-17 00:17 上一頁面

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【正文】學生應完成的任務（1）、確定論文方向及步驟。隨著我國經濟的騰飛，我國鐵路電氣化發展很快，為了適應牽引動力改革的技術發展，1992年，鐵道部下達文件，由株洲電力機車廠按照“標準化”、“系列化”要求改進韶山3，改進型通常稱韶山3型4000系。大功率的電機不可避免的產生火花與環火，ZQ8001型脈流串勵牽引電動機的火花問題在實際運用中比較常見，環火也有一定的發生概率。點牽引電機火花與環火問題的研究不僅僅是有利于機車或者是鐵路上，而是幾乎所有的大功率直流電機都有一定的借鑒作用，雖然工作環境不一樣。自從它的誕生開始起，就不斷的有科研人員對其進行了可以說是全方位的研究并改進，成果豐碩，就不一一贅述。本論文主要包括了韶山3型4000系電力機車牽引電機主電路的定義與分析，對電路中的設備分析，找出電機的功率與效率低下的原因；找出電機內常見的電樞火花與環火的原因；找出電機的運用穩定性和壽命與那些因素有關，并給出一定程度上的解決方案。第2章主電路的構成與設備2. 1 牽引主電路的定義由于本論文研究的是韶山3型4000系電力機車牽引電機，所以研究的范圍將包括與牽引電機密切相關元件在內的電路，由此定義韶山3型4000系電力機車牽引電機主電路：變壓器次邊繞組出來從平波電抗器開始，到線路接觸器，到直流電流互感器，到牽引電機電樞繞組、換向級繞組、補償級繞組，到位置轉換開關，到牽引電機主磁極繞組，到故障轉換開關完。在韶山3型4000系電力機車中使用的平波電抗器為TXP3型平波電抗器，每臺車有2臺平波電抗器。轉子包括了電樞繞組、換向器、轉軸、電樞鐵心、均壓線。韶山3型4000系電力機車共有2臺TZX2A型磁場削弱電阻器，每臺電阻器包括3組固定分路電阻和磁場削弱電阻，分別對應于3臺牽引電動機的勵磁繞組。到達的第一個主要設備就是TXP3型平波電抗器，平波電抗器簡單的說就是兩個大線圈，原理也就是電感的阻高頻通低頻。再出電機后通過位置轉換開關再接一個并聯電路一路并聯上磁削電阻裝置，另一路并聯上電機內部的勵磁繞組。由于電流比較大，且有波動，產生的電磁影響會比較嚴重，特別是在電機內部，線圈多，必定會相互影響。在低速情況下制動力不足，還需要給電樞加上額外的電流，這時就是加饋電阻制動，電源來自三段不等分半控橋的一部分。在這種工況下，還有一個問題就是，主磁極的剩磁不確定，且每臺的剩磁都不可能完全相等，如果太大會是電樞電流太大，引起火花問題，嚴重時六臺牽引電機同時環火。在此我將簡單討論一下產生火花的原因和適當的解決方案。牽引情況：在牽引情況下可能導致火花的原因比較多，據了解最可能且最常見的原因是：（1）、電刷與換向器表面的電壓過大——主要原因可能是電網電壓波動，接觸網上的電壓其實是很不穩定的，波動幅度很大，如果突然的大幅度波動肯定會影響到機車內部；（2）、電機電流過大——主要原因可能是平波電抗器工作出現了問題，平波電抗器長時間在大電壓大電流下工作老化和疲勞問題肯定嚴重；（3）、電樞反應；（4）電機轉速過快——主要原因可能是在惡劣的天氣情況下列車某些輪對發生空轉。（1）、剩磁過強；（2）、制動時的電機轉速過高。常見的原因有：（1）、電刷壓指彈簧壓力相差過大；（2）、電刷表面高度磨光——主要原因可能是電刷的次品被使用了；（3）、雜質滲入電刷和換向器——主要原因可能是在環境不好的地方運行，空氣中雜質比較多；（4）、換向器的凸片與形變；（5）、平波電抗器工作效果差。對于電流過高的問題，機車主電路中也采取了安裝直流電流傳感器（16ZLH）的方法，將監測到的電流一路送到電子柜分析處理，一路送到司機臺。對于轉速過快的問題，我們可以采取空氣制動與電阻制動同時工作的方法。環火產生的巨大熱量會燒損刷盒、碳刷、聯線等導電零件，造成電機不能正常工作。3．2．1 環火常見原因正如上面所說的，環火是火花的延續是持續的火花反應，但是強度和毀壞性要比火花強很多。（2）、電樞反應強烈——導致電機內部磁場分布畸形，換向困難，嚴重時導致環火。（2）機車在未停穩之前反向——電機的轉向還來不及改變，但是電壓反向，磁場反向，使電樞電流急劇增大，產生環火。電、磁原因優化、解決方案：（1）、牽引電機工作電壓過高——在電機電樞兩端并聯上電壓互感傳感器監測電機工作電壓。認為操作原因優化、解決方案：（1）機車運行速度過高——機車乘務人員必須嚴格按照路線要求運行速度運行、機車上安裝列車速度監測控制設備。經過兩個多月的現場觀察與書籍、網絡資料的查詢，終于對電機火花與環火的問題有了一定的了解，通過自己的努力，也分析了產生火花與環火的原因和可能的解決方案。而電機內的火花原因是兩帶點導體電勢差過大，把空氣擊穿，短路現象。通過電流原因，我們同樣可以發現，有可能是外部“電源”供電時電流過大，也可能是電磁原因的感應電動勢產生的感應電流同向，當然也可能是有些地方的電阻過小，本不應該小的。比如安裝電子監控裝置、電子控制柜；安裝換向極、補償繞組；使用性能好的設備；對工作人員進行合適的教育和管理。這篇論文正式開寫與重慶實習期間，那是我最終確定了現在的題目，但是發現有本需要的書沒有帶，我的好朋友ws最后把他的書借給了我，讓我在那本書上找到了不少需要的東西。謝謝你們！參考文獻[1]、[M].北京:中國鐵道出版社，1996. [2]、牛永奎、[M]. 北京:中國鐵道出版社，2007. [3]、[M]. 北京:中國鐵道出版社，2008.[4]、[M]. 北京:中國鐵道出版社，2008.[5]、[M].機械工業出版社，2008.[6]、王兆安、[M]. 機械工業出版社，2013. 西華大學安德校區專科畢業設計(論文) 第 2 頁

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