《城市軌道交通車輛構造》主講人：高藝項目7

城市軌道交通牽引系統任務要求1.高速斷路器的結構及工作原理;2.牽引電機的結構及工作原理.學習目標1.高速斷路器的結構組成及重要參數;2.高速斷路器的工作原理;3.牽引電機的結構分類及運行原理.

高速斷路器主要是對牽引逆變器與高壓電路進行隔離，同時對牽引系統進行保護。在列車牽引系統的電路出現異常的情況下（如過電流、逆變器故障或線路短路），高速斷路器(HSCB)能夠將各牽引設備從受電弓線路上安全斷開。VVVF逆變器通過高速斷路器(HSCB)連接到接觸網上。二、高速斷路器的結構及工作原理（一）功能：二、高速斷路器的結構及工作原理（二）結構：高速斷路器的結構

1.HSCB的閉合動作：動觸點的關閉是由叉桿提供的，叉桿與關閉設備集成在一起。在列車發出HSCB閉合指令后，列車會向閉合線圈輸送一個電流脈沖。由此產生的磁場可吸引與叉桿一體的移動線圈心。在其移動過程中，線圈心壓縮一個觸點壓力彈簧產生觸點壓力。該裝置由吸持電流保持閉合。二、高速斷路器的結構及工作原理（三）工作原理：高速斷路器的工作原理

2.HSCB脫扣功能：由故障電流控制，一旦發生過電流（短路、過載或故障），由主電路形成的線圈產生一個磁場，使得磁鐵向上移動，通過杠桿下壓叉桿從而釋放動觸點，過電流反應閾值從1200A到2000A可調，調整通過旋鈕來完成，調整以后的數值可從與脫扣指示器位置相對應的刻度板上讀出。如果主電路斷開，當斷路器加壓時，在上連接和動觸點之間產生的電弧被主電路生成的自動滅弧系統迅速推人滅弧罩，當動觸點被移開時，就可以拉出一道電弧，橋接右連接與左連接。電弧進入滅弧罩以后被分離，并且留在變流裝置之間一直到熄滅。產生的氣體在去離子器之間逸出，從滅弧罩的四周消散。二、高速斷路器的結構及工作原理（三）工作原理：高速斷路器的工作原理二、高速斷路器的結構及工作原理（四）技術參數：高速斷路器的技術參數課間提問高速斷路器的工作原理是什么？二、高速斷路器的結構及工作原理（四）技術參數：三、牽引電機的結構及工作原理（一）概述：牽引電機的安裝位置

城軌車輛牽引電機有直流和交流牽引電機兩種，按運動形式又可分為旋轉電機和直線電機兩種。旋轉牽引電機用于驅動每個動車轉向架的動車輪對，而直線電機用于驅動安裝電機的轉向架。目前，最廣泛應用的是旋轉電機，吊掛在動車轉向架的構架上，每個動車轉向架安裝兩個牽引電機；三、牽引電機的結構及工作原理（二）結構：

三相鼠籠式交流電機的結構如右圖所示，主要由3部分組成：固定部分稱為定子，旋轉部分稱為轉子，定子和轉子之間的間隙稱為氣隙。牽引電機結構和主要部件(交流）三、牽引電機的結構及工作原理（二）結構：牽引電機結構和主要部件(交流）三、牽引電機的結構及工作原理（二）結構：

1.定子：電機定子由電氣絕緣鋼片疊裝而成的定子鐵心組件被冷縮裝配到定子殼體內，形成一個固定式定子單元。定子鐵心組件和定子殼體中提供有通風用的軸向風道。定子繞組被插入定子鐵心組件的槽中。定子機座鐵心繞組三、牽引電機的結構及工作原理（二）結構：

2.轉子：轉子由電氣絕緣鋼片疊裝而成的鐵心組件被冷縮裝配到由高強度熱處理鋼制成的轉子軸上，同時配以分別布置于其左右的轉子止推環。轉子配有通風用的軸向風道。銅制轉子線排位于鐵心組件的槽中；銅條鐵心風扇轉子三、牽引電機的結構及工作原理（三）工作原理：

1.異步電機的主要運行原理：定子通上三相交流電后，在氣隙中產生旋轉的磁場，該磁場切割轉子導條后在轉子導條中產生感應電流，帶電的轉子導條處于氣隙旋轉磁場中將產生電動力，使轉子朝定子旋轉磁場的同一方向旋轉。由于轉子導條中的電流是因轉子導條切割由定子繞組產生的氣隙磁場才感應產生的，所以轉子的轉速只能低于氣隙旋轉磁場的轉速，永遠不可能與其同步，否則轉子導條與氣隙磁場同步旋轉，轉子導條不再切割磁場產生感應電流和產生電動力了，轉子也不可能旋轉了，所以稱按這種原理運行的電機為異步電動機；三、牽引電機的結構及工作原理（三）工作原理：

2.異步電機牽引與再生制動原理：在l>S>0的范圍內，電磁轉矩與轉子轉向相同，它拖動轉子旋轉，電機從逆變器吸收電能轉換為機械能，克服機車阻力驅動機車運行，處于電動機運行狀態。S=1為起動運行狀態。在S<0的范圍內，轉子轉向與定子旋轉磁場一致，轉子轉速n大于電機同步轉速n1，電磁轉矩與轉子轉向相反，它阻礙轉子旋轉，電機將車輛機械能轉換為電能傳送給逆變器，產生制動轉矩，電