1研究背景
快速發展的經濟和人們日益增長的需求促進了我國高速軌道行業的快速發展?我國地域遼闊人口眾多,對于出行的需求量極大,“高速”?“重載”成為動車組發展的新方向?而為了滿足高速重載的需求,更大功率牽引電機成為首選更換部件?更大功率帶來了巨大的牽引力的同時也產生的大量的熱量,給牽引電機正常工作帶來了壓力?本文通過分析動車組牽引電機的結構情況,討論其散熱能力?
2電機結構
牽引傳動裝置利用交-直-交傳動技術,采用AC25kV接觸網供電?牽引電機為三相四極異步牽引電機,牽引工況作為電動機運行,再生制動時作為發電機運行,電機安裝有溫度傳感器和速度傳感器,用于測量電子定子的溫度和電機的轉速,該電機采用風冷的方式進行冷卻,額定電壓值較高,以適應電機寬調速范圍?動車組高速運行的需要?
牽引電機由定子?轉子?軸承?端蓋等部件組成,定子采用鑄造機座加工后套裝鐵心結構;電機轉子為鼠籠結構,由高強度鍛造合金鋼轉軸?絕緣冷軋硅鋼板疊壓鐵心?銅導條鼠籠繞組等部件組成;電機軸承用于承擔徑向及軸向的作用力,在電機的驅動端采用圓柱滾動軸承?非驅動端采用球滾動軸承?牽引電機如圖1所示?
3電機散熱
目前牽引電機的結構形式主要有自通風冷卻結構形式?全封閉結構形式?水冷結構形式及油冷結構等方式,而動車組列車多以自通風冷卻結構形式為主?
3.1表面層的散熱
為了獲得更大的散熱,牽引電機內部或者外部都會設計一部分肋板或者筋板,用以增大散熱面積實現更好的散熱效果?圖2為某電機的截面圖,d處擺放的肋板就是為了電機散熱準備的?
3.2通風散熱
通過不斷流通的氣體帶走電機內部的熱量,是電機散熱的重要方式?牽引電機風機出風口的風量風壓均勻性是牽引風道的設計重點,通常可以在風道內部增設導流板來使風量達到均勻分配?而風機風道的材料?結構尺寸?轉速功率都對電機散熱能力有巨大的影響?布置如圖3所示的通風風道,將需求的風量送到指定的位置,對電機散熱具有重要意義?
4結束語
高速動車組列車速度等級以及軸重的提升使得更大功率的電機在不斷出現?牽引電機目前采用增大散熱面積以及提高風冷能力的方式實現降溫,本文針對兩種方式進行了介紹?但隨著動車組列車速度及軸重的進一步提升,牽引電機熱量釋放更多,所需要的降溫方式也需要進一步更新?
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