异步牵引电动机工作原理

异步牵引电动机工作原理1.牵引电机的主要运行原理定子通上三相交流电后，在气隙中产生旋转的磁场，该磁场切割转子导条后在转子导条中产生感应电流，带电的转子导条处于气隙旋转磁场中就要产生电动力，使转子朝定子旋转磁场的同一方向旋转。由于转子导条中的电流是因转子导条切割由定子绕组产生的气隙磁场才感应产生的，所以转子的转速只能低于气隙旋转磁场的转速，永远不可能与其同步，否则转子导条与气隙磁场同步旋转，转子导条不再切割磁场产生感应电流和产生电动力了，转子也不可能旋转了，所以称按这种原理运行的电机为异步电动机。2.牵引电机的调速原理现在机车用异步牵引电机调速普遍采用变频变压调速技术。异步电机转速、电动势和电磁转矩公式如下：转差率s=（n1-n）/n转速n=60f/p（1-s）电动势E1=4K1fNsKdp1φ电磁转矩Tem=CφIrCOSn1：同步转速（旋转磁场）n：转子转速；f：定子频率；s：转差率；p：电机极对数；E1：电动势；K1：波形系数；Ns：每相串联匝数；Kdp1：绕组系数；φ：磁通；Tem：电磁转矩；C：常数；Ir：转子电流；COS：功率因数。改变定子频率即可改变电机转速，随着定子频率的增加，电机转速相应增加，如果电压不增加，将导致电机磁场减弱，电机转矩将降低，电机磁场降到很低时，电机不能输出足够的转矩，不能满足负载要求；另一方面，低频起动时，如果电压很高，将导致电机过分饱和。因此异步电机变频时，电压也应在一定范围内保持一定比例的变化，这种调速方式称之为变频变压调速。异步牵引电机变频调速主要采用了恒转矩变频调速（恒磁通变频调速的一个区段，磁通和电流不变）、恒磁通变频调速、恒功率变频调速等调速方式。3.异步电机牵引与再生制动原理：在1s0的范围内，电磁转矩与转子转向相同，它拖动转子旋转，电机从逆变器吸收电能转换为机械能，克服机车阻力驱动机车运行，处于电动机运行状态。s=1为起动运行状态（启动瞬间，转子转速n=0，s=1）。s=0，n=n1，转子转速接近于同步转速，即空载运行。在s0的范围内，转子转向与定子旋转磁场一致，转子转速n大于电机同步转速n1，电磁转矩与转子转向相反，它阻碍转子旋转，电机将机车机械能转换为电能传送给逆变器，对机车产生制动转矩，电机处于发电机运行状态，称之为再生制动外力拖动转子向着旋转磁场反方向转动，n0，s1，电机既从电网吸收功率，又从外界吸收机械功率，转化为热能散发。称为电磁制动。