CN103441632A

CN103441632A - 交流传动快速客运电力机车用大功率异步牵引电动机

Info

Publication number: CN103441632A
Application number: CN2013104102508A
Authority: CN
Inventors: 李广; 尚诗贤; 孟语灵; 许晓亮
Original assignee: Yongji Xinshisu Electric Equipment Co Ltd
Current assignee: CRRC Yongji Electric Co Ltd
Priority date: 2013-09-11
Filing date: 2013-09-11
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2033-09-11
Also published as: CN103441632B

Abstract

本发明涉及电力机车用牵引电动机，具体是一种交流传动快速客运电力机车用大功率异步牵引电动机。本发明解决了现有电力机车所采用的牵引电动机无法满足交流传动快速客运电力机车的使用要求的问题。交流传动快速客运电力机车用大功率异步牵引电动机包括定子部分、转子部分、端盖部分、接线部分、传感器部分；所述定子部分包括机壳、定子铁心、定子绕组、传动端定子压圈、非传动端定子压圈、拉板；所述转子部分包括转轴、转子铁心、导条、端环、传动端转子压板、非传动端转子压板、联轴节、圆螺母、平衡片；所述端盖部分包括端盖、轴承、外轴承盖、内轴套、内封环、出风网罩。本发明适用于交流传动快速客运电力机车的牵引。

Description

交流传动快速客运电力机车用大功率异步牵引电动机

技术领域

本发明涉及电力机车用牵引电动机，具体是一种交流传动快速客运电力机车用大功率异步牵引电动机。

背景技术

当前，为了缓解铁路客运一票难求的被动局面、提高铁路快速客运的通过能力、满足旅客日益增长的乘车需求，铁路客运迫切需要采用具备多拉快跑能力的交流传动快速客运电力机车。在现有技术条件下，电力机车所采用的牵引电动机主要分为两种：一种是直流传动客运电力机车所采用的脉流牵引电动机，另一种是交流传动货运电力机车所采用的大功率异步牵引电动机。实践表明，现有电力机车所采用的牵引电动机由于自身结构所限，均无法满足交流传动快速客运电力机车的使用要求，具体如下：其一，现有电力机车所采用的牵引电动机的恒功速度范围窄（仅为65km/h-120km/h），恒功调速比低（仅为1.85），导致其无法满足交流传动快速客运电力机车的恒功速度范围要求（一般要求为80-160km/h）。其二，现有电力机车所采用的牵引电动机的重量大（一般大于2600kg），导致其无法满足交流传动快速客运电力机车的重量要求（一般要求为不大于2300kg）。综上所述，有必要发明一种全新的电力机车用牵引电动机，以解决现有电力机车所采用的牵引电动机无法满足交流传动快速客运电力机车的使用要求的问题。

发明内容

本发明为了解决现有电力机车所采用的牵引电动机无法满足交流传动快速客运电力机车的使用要求的问题，提供了一种交流传动快速客运电力机车用大功率异步牵引电动机。

本发明是采用如下技术方案实现：交流传动快速客运电力机车用大功率异步牵引电动机，包括定子部分、转子部分、端盖部分、接线部分、传感器部分；所述定子部分包括机壳、定子铁心、定子绕组、传动端定子压圈、非传动端定子压圈、拉板；所述转子部分包括转轴、转子铁心、导条、端环、传动端转子压板、非传动端转子压板、联轴节、圆螺母、平衡片；所述端盖部分包括端盖、轴承、外轴承盖、内轴套、内封环、出风网罩；所述接线部分包括接线盒、引出铜排、三相引出线；所述传感器部分包括传感器安装座、速度传感器、测速齿盘；其中，定子铁心固定于机壳的内侧面；定子绕组嵌设于定子铁心的线槽内；传动端定子压圈压装于定子铁心的传动端端面；非传动端定子压圈压装于定子铁心的非传动端端面；拉板的两端面分别与传动端定子压圈的内端面和非传动端定子压圈的内端面固定；转子铁心套接固定于转轴的外侧面，且转子铁心的外侧面等距开设有若干个轴向鼠笼槽；导条的数目为若干个，且各个导条一一对应穿设于各个轴向鼠笼槽内；端环的数目为两个，且各个导条的两端面均分别与两个端环的内端面固定；传动端转子压板套接固定于转轴的外侧面，且传动端转子压板压装于转子铁心的传动端端面；非传动端转子压板套接固定于转轴的外侧面，且非传动端转子压板压装于转子铁心的非传动端端面；联轴节同轴连接于转轴的传动端；圆螺母紧固于转轴的外侧面，且圆螺母压装于非传动端转子压板的外端面；平衡片的数目为若干个，且各个平衡片分别固定于传动端转子压板的外端面和非传动端转子压板的外端面；端盖压装于机壳的非传动端端面；轴承的内圈套接固定于转轴的外侧面；轴承的外圈套接固定于端盖的内侧面；外轴承盖固定于端盖的外端面，且外轴承盖压装于轴承的外端面；内轴套套接固定于转轴的外侧面，且内轴套压装于轴承的内端面；内封环套接固定于端盖的内侧面，且内封环的内圆与内轴套的外圆之间设有迷宫密封；出风网罩固定于端盖的外端面；接线盒固定于机壳的外侧面；引出铜排的内端与定子绕组的引线头一体成型连接；引出铜排的外端位于接线盒内；三相引出线的内端与引出铜排的外端连接；三相引出线的外端位于接线盒外；传感器安装座安装于端盖上；速度传感器安装于传感器安装座上；测速齿盘套接固定于转轴的外侧面，且测速齿盘压装于轴承的外端面。

工作时，将机壳的传动端与交流传动快速客运电力机车的齿轮箱刚性连接。将转轴的传动端通过联轴节与交流传动快速客运电力机车的主动齿轮轴连接。具体工作过程如下：依次通过三相引出线、引出铜排向定子绕组通入交流电，定子绕组由此产生旋转磁场。在旋转磁场的作用下，导条和端环中产生感应电流，转子铁心由此进行旋转。在轴承的支撑作用下，转子铁心带动转轴进行旋转，转轴进而通过联轴节带动交流传动快速客运电力机车的主动齿轮轴进行旋转，由此实现交流传动快速客运电力机车的牵引。在此过程中，速度传感器和测速齿盘实时采集转轴的转速转向数据，并实时输出相位相差90度的双脉冲转速转向数据，由此实现交流传动快速客运电力机车的转速转向的精确控制。外轴承盖、内轴套、内封环、迷宫密封能够保证轴承长时间、高速使用。转子部分的鼠笼式设计能够保证转子部分长时间、高速旋转。引出铜排的内端与定子绕组的引线头一体成型连接能够提高定子绕组的一体性。出风网罩能够保证冷却风的排出，具体如下：当对本发明所述的交流传动快速客运电力机车用大功率异步牵引电动机进行冷却时，冷却风通过机壳的传动端送入机壳内并分为三路。一路冷却风流经定子铁心，对定子铁心和定子绕组进行冷却。一路冷却风流经转子铁心，对转子铁心、导条和端环进行冷却。一路冷却风流经定子铁心与转子铁心之间的气隙，对定子铁心表面和转子铁心表面进行冷却。三路冷却风在机壳的非传动端汇合，并通过出风网罩排出。综上所述，与现有电力机车所采用的牵引电动机相比，本发明所述的交流传动快速客运电力机车用大功率异步牵引电动机具有如下优点：其一，本发明所述的交流传动快速客运电力机车用大功率异步牵引电动机的恒功速度范围更宽（可达80-160km/h），恒功调速比更高，因而其完全能够满足交流传动快速客运电力机车的恒功速度范围要求。其二，本发明所述的交流传动快速客运电力机车用大功率异步牵引电动机的重量更小（不大于2300kg），因而其完全能够满足交流传动快速客运电力机车的重量要求。综上所述，本发明所述的交流传动快速客运电力机车用大功率异步牵引电动机通过采用全新结构，有效解决了现有电力机车所采用的牵引电动机无法满足交流传动快速客运电力机车的使用要求的问题。

进一步地，所述传感器部分还包括温度传感器、温度传感器接口；温度传感器安装于定子铁心上；温度传感器接口设于机壳的外侧面。工作时，温度传感器实时采集定子铁心的温度数据，并通过温度传感器接口将采集到的温度数据实时输出，由此实现定子部分的工作状态监控，从而有效提高了定子部分的安全性和可靠性。

本发明有效解决了现有电力机车所采用的牵引电动机无法满足交流传动快速客运电力机车的使用要求的问题，适用于交流传动快速客运电力机车的牵引。

附图说明

图1是本发明的内部结构示意图。

图2是本发明的外部结构示意图。

图3是图2的俯视图。

图4是图2的左视图。

图5是图2的右视图。

图中：1-机壳，2-定子铁心，3-定子绕组，4-传动端定子压圈，5-非传动端定子压圈，6-拉板，7-转轴，8-转子铁心，9-导条，10-端环，11-传动端转子压板，12-非传动端转子压板，13-联轴节，14-圆螺母，15-平衡片，16-端盖，17-轴承，18-外轴承盖，19-内轴套，20-内封环，21-出风网罩，22-接线盒，23-引出铜排，24-三相引出线，25-传感器安装座，26-速度传感器，27-测速齿盘。

具体实施方式

交流传动快速客运电力机车用大功率异步牵引电动机，包括定子部分、转子部分、端盖部分、接线部分、传感器部分；

所述定子部分包括机壳1、定子铁心2、定子绕组3、传动端定子压圈4、非传动端定子压圈5、拉板6；所述转子部分包括转轴7、转子铁心8、导条9、端环10、传动端转子压板11、非传动端转子压板12、联轴节13、圆螺母14、平衡片15；所述端盖部分包括端盖16、轴承17、外轴承盖18、内轴套19、内封环20、出风网罩21；所述接线部分包括接线盒22、引出铜排23、三相引出线24；所述传感器部分包括传感器安装座25、速度传感器26、测速齿盘27；

其中，定子铁心2固定于机壳1的内侧面；定子绕组3嵌设于定子铁心2的线槽内；传动端定子压圈4压装于定子铁心2的传动端端面；非传动端定子压圈5压装于定子铁心2的非传动端端面；拉板6的两端面分别与传动端定子压圈4的内端面和非传动端定子压圈5的内端面固定；转子铁心8套接固定于转轴7的外侧面，且转子铁心8的外侧面等距开设有若干个轴向鼠笼槽；导条9的数目为若干个，且各个导条9一一对应穿设于各个轴向鼠笼槽内；端环10的数目为两个，且各个导条9的两端面均分别与两个端环10的内端面固定；传动端转子压板11套接固定于转轴7的外侧面，且传动端转子压板11压装于转子铁心8的传动端端面；非传动端转子压板12套接固定于转轴7的外侧面，且非传动端转子压板12压装于转子铁心8的非传动端端面；联轴节13同轴连接于转轴7的传动端；圆螺母14紧固于转轴7的外侧面，且圆螺母14压装于非传动端转子压板12的外端面；平衡片15的数目为若干个，且各个平衡片15分别固定于传动端转子压板11的外端面和非传动端转子压板12的外端面；端盖16压装于机壳1的非传动端端面；轴承17的内圈套接固定于转轴7的外侧面；轴承17的外圈套接固定于端盖16的内侧面；外轴承盖18固定于端盖16的外端面，且外轴承盖18压装于轴承17的外端面；内轴套19套接固定于转轴7的外侧面，且内轴套19压装于轴承17的内端面；内封环20套接固定于端盖16的内侧面，且内封环20的内圆与内轴套19的外圆之间设有迷宫密封；出风网罩21固定于端盖16的外端面；接线盒22固定于机壳1的外侧面；引出铜排23的内端与定子绕组3的引线头一体成型连接；引出铜排23的外端位于接线盒22内；三相引出线24的内端与引出铜排23的外端连接；三相引出线24的外端位于接线盒22外；传感器安装座25安装于端盖16上；速度传感器26安装于传感器安装座25上；测速齿盘27套接固定于转轴7的外侧面，且测速齿盘27压装于轴承17的外端面。

所述传感器部分还包括温度传感器、温度传感器接口；温度传感器安装于定子铁心2上；温度传感器接口设于机壳1的外侧面。

所述定子铁心2由定子冲片叠压而成；所述转子铁心8由转子冲片叠压而成。

具体实施时，定子绕组3采用由两根薄膜导线并绕而成的成型绕组，其节距为14，其对地绝缘采用外包玻璃丝的少胶云母薄膜带和聚酰亚胺薄膜带。联轴节13采用薄板式联轴节。轴承17采用圆柱滚子轴承。定子冲片的槽数为72，转子冲片的槽数为58。

Claims

1.一种交流传动快速客运电力机车用大功率异步牵引电动机，其特征在于：包括定子部分、转子部分、端盖部分、接线部分、传感器部分；

所述定子部分包括机壳（1）、定子铁心（2）、定子绕组（3）、传动端定子压圈（4）、非传动端定子压圈（5）、拉板（6）；所述转子部分包括转轴（7）、转子铁心（8）、导条（9）、端环（10）、传动端转子压板（11）、非传动端转子压板（12）、联轴节（13）、圆螺母（14）、平衡片（15）；所述端盖部分包括端盖（16）、轴承（17）、外轴承盖（18）、内轴套（19）、内封环（20）、出风网罩（21）；所述接线部分包括接线盒（22）、引出铜排（23）、三相引出线（24）；所述传感器部分包括传感器安装座（25）、速度传感器（26）、测速齿盘（27）；

其中，定子铁心（2）固定于机壳（1）的内侧面；定子绕组（3）嵌设于定子铁心（2）的线槽内；传动端定子压圈（4）压装于定子铁心（2）的传动端端面；非传动端定子压圈（5）压装于定子铁心（2）的非传动端端面；拉板（6）的两端面分别与传动端定子压圈（4）的内端面和非传动端定子压圈（5）的内端面固定；转子铁心（8）套接固定于转轴（7）的外侧面，且转子铁心（8）的外侧面等距开设有若干个轴向鼠笼槽；导条（9）的数目为若干个，且各个导条（9）一一对应穿设于各个轴向鼠笼槽内；端环（10）的数目为两个，且各个导条（9）的两端面均分别与两个端环（10）的内端面固定；传动端转子压板（11）套接固定于转轴（7）的外侧面，且传动端转子压板（11）压装于转子铁心（8）的传动端端面；非传动端转子压板（12）套接固定于转轴（7）的外侧面，且非传动端转子压板（12）压装于转子铁心（8）的非传动端端面；联轴节（13）同轴连接于转轴（7）的传动端；圆螺母（14）紧固于转轴（7）的外侧面，且圆螺母（14）压装于非传动端转子压板（12）的外端面；平衡片（15）的数目为若干个，且各个平衡片（15）分别固定于传动端转子压板（11）的外端面和非传动端转子压板（12）的外端面；端盖（16）压装于机壳（1）的非传动端端面；轴承（17）的内圈套接固定于转轴（7）的外侧面；轴承（17）的外圈套接固定于端盖（16）的内侧面；外轴承盖（18）固定于端盖（16）的外端面，且外轴承盖（18）压装于轴承（17）的外端面；内轴套（19）套接固定于转轴（7）的外侧面，且内轴套（19）压装于轴承（17）的内端面；内封环（20）套接固定于端盖（16）的内侧面，且内封环（20）的内圆与内轴套（19）的外圆之间设有迷宫密封；出风网罩（21）固定于端盖（16）的外端面；接线盒（22）固定于机壳（1）的外侧面；引出铜排（23）的内端与定子绕组（3）的引线头一体成型连接；引出铜排（23）的外端位于接线盒（22）内；三相引出线（24）的内端与引出铜排（23）的外端连接；三相引出线（24）的外端位于接线盒（22）外；传感器安装座（25）安装于端盖（16）上；速度传感器（26）安装于传感器安装座（25）上；测速齿盘（27）套接固定于转轴（7）的外侧面，且测速齿盘（27）压装于轴承（17）的外端面。

2.根据权利要求1所述的交流传动快速客运电力机车用大功率异步牵引电动机，其特征在于：所述传感器部分还包括温度传感器、温度传感器接口；温度传感器安装于定子铁心（2）上；温度传感器接口设于机壳（1）的外侧面。

3.根据权利要求1或2所述的交流传动快速客运电力机车用大功率异步牵引电动机，其特征在于：所述定子铁心（2）由定子冲片叠压而成；所述转子铁心（8）由转子冲片叠压而成。