| 輪軌交通直線牽引電機(jī) |
| Linear Motor for Rail Transit |
采用直線電機(jī)牽引的輪軌列車(chē)具有爬坡能力強(qiáng)、曲率半徑小、車(chē)身高度小等優(yōu)點(diǎn)，我國(guó)部分地鐵與城軌線路已采用直線電機(jī)牽引的輪軌列車(chē)，本課件介紹輪軌列車(chē)直線牽引電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)。 |
| 1. 直線牽引電機(jī)的結(jié)構(gòu) |
在直線電機(jī)欄目介紹過(guò)直線電機(jī)的概念與平板型直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的原理與結(jié)構(gòu)，輪軌列車(chē)直線牽引電機(jī)的工作原理相同，只不過(guò)是單邊結(jié)構(gòu)，電機(jī)（初級(jí)）主要是由繞有線圈的鐵芯組成，次級(jí)則是鋪在路基上的感應(yīng)板。 電機(jī)電氣結(jié)構(gòu)相當(dāng)于8極36槽三相交流電機(jī)，采用雙層疊繞，由于直線電機(jī)兩端各有6個(gè)槽只有一層線圈，故直線鐵芯有42個(gè)槽，見(jiàn)圖1。 |
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圖2是8極36槽三相直線電機(jī)繞組展開(kāi)圖。 |
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直線牽引電機(jī)功率一般大于100kW，線圈電流數(shù)百安，匝數(shù)不超過(guò)10，線圈通常采用銅帶彎制再焊接而成，圖3是嵌好線圈的定子。 |
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| 2. 直線電機(jī)的懸掛方式 |
定子鐵芯固定在機(jī)架上，見(jiàn)圖4。 |
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從理論上說(shuō)，直線電機(jī)初級(jí)與路基上的感應(yīng)板（次級(jí)）距離越小越好，但由于鋼軌、車(chē)輪的彈性變化，電機(jī)懸掛裝置的彈性變化使電機(jī)與感應(yīng)板的距離是波動(dòng)的，加上感應(yīng)板與鋼軌的鋪設(shè)精度有限，通常電機(jī)與感應(yīng)板的距離為8至10mm。 直線電機(jī)可以直接懸掛在轉(zhuǎn)向架的橫梁上，稱(chēng)為構(gòu)架式懸掛，這是簡(jiǎn)單的懸掛方式，但轉(zhuǎn)向架與車(chē)輪軸之間有減震裝置，也就是說(shuō)轉(zhuǎn)向架與鋼軌之間的距離不是固定的，這也就造成直線電機(jī)與路基上的感應(yīng)板距離有較大的波動(dòng)。 抱軸式懸掛是把直線電機(jī)直接掛在車(chē)輪軸上可以減小電機(jī)與感應(yīng)板的距離變化，圖5是一種懸掛方式，懸掛電機(jī)的軸箱直接安裝在車(chē)輪軸中部，圖片僅顯示吊掛方式，不顯示轉(zhuǎn)向架。 |
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由于車(chē)輪軸也會(huì)有彈性形變，電機(jī)直接懸掛在車(chē)輪軸中部也會(huì)有波動(dòng)，把支撐懸掛架的軸箱安裝在靠車(chē)輪位置，再通過(guò)懸掛架懸掛電機(jī)，懸掛架由懸掛橫梁與吊桿組成，可進(jìn)一步減小電機(jī)與感應(yīng)板的距離變化，見(jiàn)圖6，圖片僅顯示吊掛方式，不顯示轉(zhuǎn)向架。 |
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| 3. 感應(yīng)板 |
直線牽引電機(jī)的次級(jí)是鋪設(shè)在路基上的感應(yīng)板，感應(yīng)板由導(dǎo)磁基板敷設(shè)導(dǎo)電板組成，導(dǎo)電板采用鋁板或銅板，使用銅板相對(duì)鋁板可提高牽引力，提高效率，但成本高，通常在車(chē)站采用銅板以增大啟動(dòng)速度，在坡道采用銅板以增大牽引力，在平坦路段采用鋁板。。 導(dǎo)磁基板可采用整體鋼板，見(jiàn)圖7左圖，整體鋼板會(huì)產(chǎn)生渦流損耗。導(dǎo)磁基板采用疊片結(jié)構(gòu)可避免渦流損耗，疊片無(wú)需使用昂貴的硅鋼片，用導(dǎo)磁良好的方鋼并列組成，一般用9至16層即可，見(jiàn)圖7右圖。 |
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下圖是安裝在機(jī)架上的直線牽引電機(jī)與感應(yīng)板的正視圖，顯示了掛在輪軸上的機(jī)架與路基上的感應(yīng)板的結(jié)構(gòu)，采用疊片式結(jié)構(gòu)的感應(yīng)板。圖片僅為結(jié)構(gòu)示意圖，沒(méi)有顯示所有的緊固用螺栓。 |
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圖9是直線電機(jī)、輪對(duì)、感應(yīng)板等主要部件的立體圖。 |
圖9--直線牽引電機(jī)與感應(yīng)板立體圖 |
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