動車組由牽引電機(jī)帶動輪對旋轉(zhuǎn)驅(qū)動列車運(yùn)動，由于串勵式直流電動機(jī)有很好的拖動特性，速度控制也方便，非常適合做車輛的牽引電機(jī)，長期來電力機(jī)車都是采用直流電機(jī)牽引，但直流電機(jī)的電刷與換向器磨損是致命的缺點(diǎn)，維護(hù)保養(yǎng)頻繁又麻煩。自從有了大功率電力電子器件，各類變流器、逆變器得到普及應(yīng)用，電力機(jī)車開始轉(zhuǎn)用三相交流電機(jī)，相比直流電動機(jī)交流電動機(jī)沒有電刷與換向器，沒有直接磨損部件，故障率與維護(hù)大大減少；由于換向器限制了電壓與電流，直流電機(jī)無法做到特大功率，而交流電機(jī)可以做到很大的功率；交流電機(jī)單位重量功率比直流電機(jī)高出2倍以上，造價(jià)也低很多，所以目前動車組牽引電機(jī)均采用三相交流電機(jī)。

交流電機(jī)主要是三相異步電機(jī)與三相永磁同步電機(jī)兩種，目前動車主要使用三相異步電機(jī)，本課件通過一個(gè)模型介紹異步牽引電機(jī)的主要組成與結(jié)構(gòu)，該模型參考CRH2動車組使用的MT205型三相鼠籠異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)繪制。

MT205三相鼠籠異步電機(jī)的主要參數(shù)：

電源相數(shù): 3相???  ? 電機(jī)極數(shù)： 4極?    ? 輸出功率： 300kW

電源頻率：140Hz?   ? 轉(zhuǎn)差率： 1.4%???

轉(zhuǎn)速： 4140 r/min         最高使用轉(zhuǎn)速： 6120 r/min

定子鐵芯槽數(shù)： 36????   ? 轉(zhuǎn)子鐵芯槽數(shù)： 46

冷卻方式： 強(qiáng)制風(fēng)冷方式

定子安裝在機(jī)座內(nèi)，機(jī)座還要支撐轉(zhuǎn)子，圖3是機(jī)座的主要組成部件。

圖5是裝入機(jī)座的定子與繞組的剖視圖。

在轉(zhuǎn)子鐵芯的槽內(nèi)鑲嵌轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，46根導(dǎo)條與兩個(gè)短路端環(huán)組成鼠籠。導(dǎo)條采用黃銅制作，短路環(huán)采用純銅制作，用銀焊進(jìn)行焊接，見圖7。

在轉(zhuǎn)子軸兩端裝上軸承，軸承安裝在機(jī)座兩端的端蓋上，起到對轉(zhuǎn)子的支撐作用，見圖9。

異步電機(jī)的控制需要準(zhǔn)確檢測轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，通過轉(zhuǎn)差率控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩與效率。在電機(jī)非傳動端的安裝轉(zhuǎn)速傳感器，見圖10，傳感器安裝在軸承外邊，在轉(zhuǎn)軸的軸端安裝測速齒輪，齒輪隨轉(zhuǎn)軸同軸同步旋轉(zhuǎn)。在齒輪的圓周安裝磁敏傳感器，齒輪轉(zhuǎn)動時(shí)，會引起磁敏元件的磁通變化，從而輸出脈沖信號，磁敏傳感器測轉(zhuǎn)速的原理在磁敏電阻轉(zhuǎn)速傳感器課件介紹。

把轉(zhuǎn)子、軸承、端蓋安裝在定子機(jī)座上，一個(gè)完整模型就完成了，見圖11。

圖12是三相異步牽引電機(jī)模型的外觀圖。

三相異步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)量很小，在動車牽引電機(jī)中得到普遍應(yīng)用。電機(jī)轉(zhuǎn)軸與安裝在輪對軸上的齒輪減速箱連接，齒輪箱的小齒輪齒數(shù)28，大齒輪齒數(shù)85，傳動比為3.036。

下面有一段三相異步牽引電機(jī)模型的旋轉(zhuǎn)動畫