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《交流异步牵引电机》课件讲解

课件概述本课件旨在详细介绍交流异步牵引电机的基本概念、工作原理、结构、控制方式以及发展趋势。本课件内容涵盖了牵引电机的基本知识，并结合实际应用案例进行讲解，旨在帮助学习者深入理解牵引电机的工作原理及其应用。本课件结构清晰，内容丰富，并辅以大量图片、视频和动画，使学习更加生动形象。通过学习本课件，学习者将掌握交流异步牵引电机的基础理论知识，并能够进行相关的实践操作。

牵引电机概念11.定义牵引电机是将电能转化为机械能，并驱动车辆行驶的电机。22.功能牵引电机负责提供车辆行驶所需的驱动力，并控制车辆的加速、减速和制动。33.应用牵引电机广泛应用于各种类型的机动车辆，包括火车、地铁、电动汽车、电动船舶等。

牵引电机分类直流牵引电机主要用于传统铁路机车，具有结构简单、控制方便的优点，但效率较低，维护成本较高。交流异步牵引电机近年发展迅速，具有效率高、体积小、重量轻、维护成本低等优点，广泛应用于高速铁路、地铁和电动汽车。同步牵引电机主要应用于高速铁路和特种车辆，具有效率高、功率密度大等优点，但控制系统复杂，成本较高。

交流异步牵引电机工作原理1定子绕组通电产生旋转磁场。2旋转磁场切割转子绕组，在转子上感应出电流。3转子电流与定子磁场相互作用产生电磁转矩，驱动转子旋转。4转子旋转速度低于定子磁场旋转速度，产生滑差。

电流流向和磁场旋转方向定子电流定子绕组通入三相交流电流，产生旋转磁场。转子电流转子绕组感应出电流，方向与定子磁场旋转方向相反。磁场旋转定子磁场旋转方向由三相交流电流的相序决定。

转速与滑差的关系转速转子旋转的速度。滑差转子速度与定子磁场旋转速度之差，用百分比表示。关系转子速度越接近定子磁场旋转速度，滑差越小。

转矩特性1启动转矩电机刚启动时的转矩。2最大转矩电机所能产生的最大转矩。3额定转矩电机在额定负载下产生的转矩。4滑差转子速度与定子磁场旋转速度之差，用百分比表示。

启动过程1启动电流电机刚启动时的电流，通常很大。2启动时间电机从静止到达到额定转速所需的时间。3启动转矩电机刚启动时的转矩。

调速方式1频率调速通过改变定子电流的频率来控制转速。2电压调速通过改变定子电压来控制转速。3励磁调速通过改变定子磁场强度来控制转速。

相关参数额定功率电机在额定负载下能持续输出的最大功率。额定电压电机正常运行时的工作电压。额定转速电机在额定负载下运行时的转速。

励磁方式

电磁铁芯材料电磁铁芯材料通常采用硅钢片，具有良好的磁导率和低损耗特性，能够有效地增强磁场强度，提高电机效率。此外，也有一些特殊应用场合会采用其他类型的铁芯材料，例如铁氧体磁芯，具有较低的成本和更高的抗腐蚀性。

绕组结构1定子绕组是固定在定子上的线圈，通电后产生旋转磁场。2转子绕组是安装在转子上的线圈，感应电流后产生电磁转矩。3绕组结构的设计直接影响电机的性能，如启动转矩、最大转矩、效率等。

定子绕组三相绕组适用于三相交流电源，能够产生旋转磁场。单相绕组适用于单相交流电源，但启动转矩较低，需要额外的启动装置。

转子绕组鼠笼型绕组结构简单，成本低廉，但转速控制较为困难。绕线型绕组结构复杂，成本较高，但转速控制方便，适用于需要调速的场合。

绕组绝缘绝缘等级指绕组能够承受的最高温度，常用字母表示，如H级、F级等。绝缘材料常用绝缘材料包括绝缘漆、绝缘纸、绝缘玻璃纤维等。绝缘性能良好的绝缘性能可以防止绕组短路，保证电机的安全运行。

绕组热量损耗铜损绕组中的电流产生的热量损耗。铁损铁芯中的磁场变化产生的热量损耗。机械损耗机械摩擦产生的热量损耗。附加损耗其他因素产生的热量损耗。

冷却方式1自然冷却依靠电机自身散热，适用于低功率电机。2风冷使用风机强制冷却，适用于中等功率电机。3水冷使用水循环冷却，适用于高功率电机。

转子电流1感应电流转子绕组感应出的电流，方向与定子磁场旋转方向相反。2电流大小取决于滑差的大小，滑差越大，电流越大。3电流方向决定了转子磁场的旋转方向，从而驱动转子旋转。

电阻转子1结构转子绕组采用电阻线圈，通过改变电阻值来控制转速。2特点启动转矩大，但效率低，适用于需要频繁启动和制动的场合。3应用主要应用于起重机、矿山设备等需要频繁启动和制动的场合。

电容转子结构转子绕组采用电容线圈，通过改变电容值来控制转速。特点启动转矩大，效率较高，适用于需要调速的场合。应用主要应用于机床、风机等需要调速的场合。

双笼转子1转子上设置两个绕组，一个为外笼，另一个为内笼。2外笼阻抗低，起动转矩大，但效率低。3内笼阻抗高，效率高，但起动转矩小。4通过两个笼的相互作用，实现较好的启动性能和运行效率。

内藏励磁转子励磁方式转子绕组采用永磁体或电磁铁励磁。优点效率高，转速控制方便，适用于高速运行的场合。应用主要应用于高速铁路、地铁等需要高速运行的场合。

自励永