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2026-06-15 00:17本頁面

　　

【正文】生環火的原因分三類，第一類是電、磁原因；第二類是設備原因；第三類是人為操作原因。電、磁原因：（1）、牽引電機工作電壓過高——會使電機換向惡化，導致環火的發生。（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。設備原因：（1）、電刷刷頭間的壓力不均等——容易直接導致火花，也會使換向器損毀，變形，導致環火。（2）、換向片上有銅毛刺——銅毛刺向外延伸，容易是相鄰的換向片間短路，在連續的銅毛刺情況下，電機運行就會產生環火。人為操作原因：（1）、機車運行速度過高——使電機的轉速過高，產生較大的離心力，此時換向器容易發生形變、凸片等現象從而使換向惡化，電刷磨耗急劇增高，甚至發生環火。（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。3．2．2 環火優化與解決方案由于環火與火花的關系緊密，其解決方案也比較類似，有時可以說控制住了火花，也就杜絕了環火，但事實證明，火花在大功率脈流電機內不可能杜絕。但是，如果做得好，環火的發生概率可以控制的很小。以下也將根據每個環火發生的原因一一提出有效可行的優化解決方案。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。（2）、電樞反應強烈——在電機內部安裝換向極繞組和補償繞組，并與電樞繞組串聯。設備原因優化、解決方案：（1）、電刷刷頭間的壓力不均等——在組裝和檢修電刷時一定要認真細心。（2）、換向片上有銅毛刺——這一般也是由于電刷和換向片的相互作用造成的，應該在制造、組裝、檢修設備的時候做到認真仔細。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。（2）、機車在未停穩之前反向——機車乘務人員必須嚴格按照機車運行操作規范操作，機車上安裝必要的控制電路，禁止這種操作發生。結論韶山3型4000系電力機車依然會在我國線路上工作多年，它的很多成熟的設計經驗與設備也被大量的使用在其它后來的車型上，對該型機車的維護與研究很有必要。本文主要研究的是牽引主電路中電機火花與環火的問題，只要是大功率的，直流（脈流）電機都會存在這種問題，而且不僅僅是運用在電力機車上，不僅僅是在鐵路線路上，大功率的直流（脈流）電機在很多行業也有運用。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。首先必須要了解火花與環火的本質是什么，才能找出產生火花與環火的理論原因，最終找到產生火花與環火的實際原因，提出優化、解決方案。環火其實是一種特殊的火花形式，是電樞正負極之間連續的火花，使之短路。而火花是一種對空氣放電的物理現象，其本質是某一時刻內一帶電物體儲存電能急劇上升，以至不能繼續存儲，然后將電能釋放到空氣中。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。以此為基礎，我們會發現火花與環火的物理原因是電能的突然增加，在電機內部表現為兩帶電體的電勢差或電流過大。試圖找到使電能突然變大的原因是關鍵，而電能可以與電壓有關也可以與電流有關，所以我們將分為兩大類物理原因。通過電壓原因，我們可以發現，有可能是外部“電源”供電是電壓過大，也可能是電磁原因導致感應電動勢與工作電動勢方向相同。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。除了以上原因外還有兩大原因不可避免，第一類是人為原因，因為人不是機器人，就一定會出錯，當然也會導致火花與環火問題。第二類是制造精度和系統先進程度的問題，如果有些部件的制造精度很高和系統足夠先進的話，很多問題都可以避免，但是也面臨這經濟問題。以上的大部分問題都不可能徹底杜絕，理論上也不行，但是對系統的優化和風險的控制還是能做到的。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。人們在處理直流電機的火花與環火問題上已經做到了最好，到現在，幾乎不能在進行改進了，但是在分析與討論的過程中，能學到的是思考的方法與研究的方法。致謝完成這篇論文對我來說難度已經不小了，特別是拿到題目后的茫然，然后三次改題目，差點就失去了寫這篇論文的動力，但還好，得到了一些人的鼓勵和幫組，讓我準時完成這篇論文。我想我首先要感謝的是我的家人，他們給了我最大的鼓勵，在我茫然失措的時候，他們任然堅定的相信我能行。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。我還應該感謝在xx機務段的師傅們，為了寫這篇論文，我有空就跑去看牽引電機組的師傅們工作，他們人總是很好，樂于告訴我他們知道的，也指出了我的一些錯誤知識點。還需要感謝人是xx機務段技術科的人們，雖然沒有得到需要的資料，但是他們樂于助人，也指出了我寫論文的錯誤觀念。最后感謝我所在的電焊組師傅們，他們讓我在xx機務段過了個不錯的實習生活。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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