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内燃机车电力传动

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内燃机车电力传动

第一节概述

内燃机车的原动机一般都是柴油机，从柴油机曲

轴到机车动轮(轮对)之间,需要一套速比可变的

中间环节,这一中间环节称为传动装置。内燃机

车的传动装置有电力传动、液力传动和机械传动

三种，电力传动又分为直-直流电力传动、交-直

流电力传动、交-直-交流电力传动和交-交电力传

动，目前国内使用的DF4、DF5、DF7、DF8、

DF11等型机车均采用交-直流电力传动。

一、电力传动装置的作用

1.传动作用

将机车柴油机曲轴输出的机械能进行能量变换，

传递给轮对，驱动机车运行，并使机车具有理想

的牵引特性。要求机车牵引力和运行速度都有一

个比拟宽广的变化范围，并且在较大的机车速度

范围内，柴油机都始终在额定工况下运行，即柴

油机的功率能够得到充分发挥和利用。此外，机

车应具有足够高的启动牵引力。

2.制动作用

利用直流电机的可逆原理，在电阻制开工况时，

将直流牵引电动机改为直流发电机，通过轮对将

列车的动能转变为电能，消耗在制动电阻上，在

以热能的形式逸散到大气中。在这过程中，牵引

电动机轴上所产生的反力矩作用于机车动轮上

而产生制动力。这种制动作用称为电阻制动。传

动装置应保证机车电阻制动性能的要求。

3.辅助作用

驱动机车辅助装置的一些泵组工作，或对机车系

统中的油水经行预热，以及机车照明、取暖等。

4控制作用

按照机车设计要求和操纵顺序，自动或手动完成

有关器件的动作，以保证柴油机在无负载情况下

启动，进行转速调节，保证机车在起动过程中的

平稳，并能保证机车换向运行等。以到达操纵控

制机车正常运行的目的。

5.监视及保护作用

使机车操纵者能正确了解机车各局部的工作

状态，及时显示某些必要的参数值。当机车某部

位出现故障时，能自动显示或采取有效措施，以

尽量维持机车运行和防止事故的扩大。

二、交-直流电力传动根本原理及组成局部

柴油机工作时产生的动力由曲轴输出,通过弹性

联轴器与同步牵引发电机相连,发电机将柴油机

的动能变成电能即三相交流电输出,经整流后送

给直流牵引电动机,电动机再将电能变成动能经

齿轮传递给轮对形成牵引力。

机车电传动由电机、电器和电路三局部组成。

第二节电机

内燃机车上使用的电机很多，如DF4上32台，

DF8B上29台。这些电机归纳起来可分为三类，

第一类为根据机车性能与机车结构上的特殊要

求而设计的专用电机，如同步牵引主发电机、牵

引电动机、启动发动机及感应子牵引励磁机等；

第二类为通用电机，如空气压缩机电动机、启动

机油泵电动机、燃油泵电动机等；第三类为控制

用微型电机，如无级调速步进电机、柴油机测速

发电机等。

这里根据需要仅对局部主要电机作简要介绍。

一、同步牵引发电机

同步牵引发电机是将机械能转变为电能的旋转

电机，它是根据电磁感应原理制造的。DF4和

DF11型内燃机车分别使用的是TQFR-3000型

和JF204C型同步牵引发电机。

〔一〕TQFR-3000型同步牵引发电机

1、TQFR-3000型同步牵引发电机的组成结构

TQFR-3000型同步牵引发电机其型号的含义

是：T-同步；Q-牵引；F-发电机；R-热力机车；

3000-额定容量为3000kv.A。是一台卧式、单轴

承、径向自通风、十八极凸极式三相交流同步发

电机。电机输入端〔主驱动端〕轴伸为法兰盘形

式，通过弹性连轴节与柴油机曲轴连接，使发电

机和柴油机连为一体构成机组。电机输出端〔辅

助驱动端〕为锥度轴伸，通过带有橡胶减震装置

的万向连轴节与启动变速箱连接。

牵引发电机定子是实现电机能量转换的电枢局

部，其作用是安放电枢绕组、产生感应电势、支

撑转子，并提供局部磁路。主要有机座、定子铁

心、电枢绕组、刷架装置及端盖等五局部组成。

机座用于固定定子铁心并承受定子的扭矩。前端

有三相绕组和零线四个集电环，上部焊有接线端

子。

定子铁心用于嵌放电枢绕组，并提供磁路。电枢

绕组共有108个线圈，为三相星形连接，并有中

性点引出线，用于产生感应电势和对外输出电

流。