西安铁路职业技术学院毕论文
引 言
众所周知，电力机车通过劈相机与通风机配合，而且一条电气化铁路会分段供电，且不说因为一些原因运行中的劈相机启动故障，就说在遇到电阻烧损时，牵引通风机带劈相机工作。有机车绝缘损坏时的问题.从劈相机的故障问题入手，对应的方法措施来寻找问题的来源以及劈相机本身带来的许多问题着手处理，详细的论述劈相机几方面问题。对机车劈相机启动过程遇到的问题等等的一些问题，都有一些详细的论述。
本论文主要是简单的论述了劈相机的结构特点,以及劈相机工作原理，结合劈相机的综合应用来论述如何减少劈相机运行中故障的发生。
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ZD115型牵引电机维护与检修
1 劈相机概述
劈相机是一种结构特殊、用途特殊的三相异步电机，是异步电动机的简称。其实质是由单相电动机和三相发电机组合而成的旋转电机，它是一种能实现单～三相变换的异步电动机，用于一切由单相电源供电，而又以三相异步电动机为负载的场合。它是电力机车的专用装置。劈相机是由异步电机演变而来，因此它具备异步电机的一系列优点。它的特性又正好和三相异步电动机进行最佳配
劈相机 合，所以在单相工频交流电力机车的辅助系统中，异步劈相机（简称“劈相机”）用来将主变压器辅助绕组供给的单相电源“劈成”三相，向辅助系统所有三相异步电动机供电.
劈相机在国内外电力机车上有多年的运用历史，在当今晶闸管技术相当发达的变相领域中，劈相机仍能以它独有的经济、可靠、结构简单和节能等显著优点力克群芳，深深吸引从事单相电源变相技术的国、内外专家，在工频60Hz的新型电力机车上仍广泛采用。劈相机除了在电力机车上的应用外，对一线一地的供电系统，使用劈相机也很有价值。
劈相机不应该是一台三相异步电动机不对称运行工况的延伸，应该是异步电动机群中和电动机相互作用。每一台已经运行着的电动机均可作为劈相机或者辅助劈相机向其他电动机供电，每一台电动机的工况都是可逆和自然过渡的。
它具有结构简单、成本低廉、运行可靠、维修方便等优点及可以直接在单相220 V交流电源上使用的特点，因此在家用电器(电扇、洗衣机、电冰箱、空调器等)及轻工业装置上得到了广泛的应用。当然，目前也正逐渐应用于电力机车等行业。
1.1. 劈相机的结构
劈相机是鼠笼式异步电机中的一种，根据其运行特点需要一种趋肤效应差的单鼠笼转子，它可以用于一切单相供电有要求使用三相异步电动机的场合，作为单相电网三相负载直接进行相数变幻的装置。鼠笼转子可以是铜条的，也可以是铸铝的。从运行经验看铜条转子不如铸铝的好，铜条易疲劳损坏而使转子端环处断裂，所以寿命不及铸铝的高。其次是转子铁芯两端需要压圈，增加了电机的重量和零部件的数量。铸铝式转子不
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需要压圈，不可利用端环和和导条把铁芯压得很紧。更主要的是，由于导条、铁芯和端环铸成一体后消除了端环和导条之间的相对运动、转子旋转式的疲劳应力，从根本上解决了端环处导条断裂的问题，因此铸铝结构比铜条式的可靠。劈相机的结构和一般鼠笼式异步电动机的结构相似，主要是由转子和定子两部分组成,定转子之间有气隙，此外还有端盖、轴承和出线盒等部件。作为专用劈相机轴上是不带任何机械负载的，故该电机无轴伸端。现简单介绍如下：
1）.定子
劈相机的定子由机座，定子铁芯和定子绕组等组成。定子采用F绝缘绕组嵌线完成后，整个定子应浸渍5152无溶剂漆或1032三聚氰胺醇酸树脂漆两次。劈相机定子和异步电动机的相似，由定子绕组、定子铁芯和机座组成。
⑴ 定子绕组 是不对称的三相绕组，由它产生劈相机的旋转磁场。更主要的是通
过它直接把电源变换成三相电源，由它决定劈相机的主要性能。各相绕组的匝数按性能要求实际决定。
⑵ 绕组线圈 按一定规律依次嵌入定子槽中，并按照一定的接法连接起来。容量
大的劈相机都采用双层绕组，每一槽内的导线分为上下两层，中间用绝缘隔开。定子绕组有硬绕组和软绕组两种。低电压的中小型电机都广泛采用软绕组。总之，劈相机定子绕组成形、嵌制和结构与一般异步电动机相同。
⑶ 定子铁芯 是劈相机的磁路，它由定子冲片叠压而成，定子采用0.5mm的硅钢
片，双面涂以硅钢片漆。一般情况，定子铁芯上有两个绕组：一个称为工作绕组或主绕组，用以产生主磁场和从电源吸收电功率输入给电机；另外一个称为启动绕组或辅助绕组，用来起动电动机
⑷压装方式 铁片叠压成铁芯后压入机座的称为外压装式；铁芯冲片在机座内叠
压的称为内压装式。中心高在280mm以下的电机多数采用外压装，外压装的工艺可保证定子内圆和机座止口，是一种较好的铁芯结构。某些较大尺寸的劈相机采用内压装的形式，尺寸更大的电机可采用扇形冲片在电机内部结成整圆，这种方式主要可以节省材料，但是内圆需要旋圆。主要作用是固定和支撑铁芯，装配端盖、轴承和转子，并起保证定、转子和气隙均匀的作用。目前生产的几种劈相机一般都采用铸铁机座，为了加强散热能力采用开启式的结构，两侧和下部有通风孔。
2）.转子
转子是劈相机的旋转部分，也是劈相机变换相数的主要部件。劈相机旋转起来以后，旋转着的转子对定子负序磁场有很强的阻尼作用，气隙中负序磁场的大小与转子负序阻
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抗成比列，转子绕组中的负序电流有双倍电源的频率，因此趋肤效应很强。劈相机的鼠笼转子以单鼠笼为佳，转子槽形设计时要考虑到在转子导条中负序电流渗透的有效高度范围内，槽形面积尽可能要求要大。劈相机的转子均采用轴肤效应较差的单鼠笼式结构，而转子槽型的设计应考虑到在转子导条中负序电流渗透的有效高度范围内的槽型面积能尽可能大些，通常采用上宽下窄的倒梨型槽或中字形组合槽，劈相机的定子铁芯与转子铁芯之间气隙约在1mm左右。 3）.气隙
定子铁芯与转子铁芯之间的气隙时很小的，气隙大小根据劈相机容量而定，目前生产的集中劈相机气隙在1mm左右。气隙小不但装配困难、同心度要求高，而且谐波电流产生的寄生力矩也大。气隙大磁阻就大，需要的激磁电流也大，为了减小激磁电流，气隙应尽可能小。这两方面的要求是相互矛盾的，因此劈相机的气隙值要由几方面的因素决定的，比一般同尺寸的三相异步电动机要大出15%—25%。异步劈相机的主要结构如图1-1所示：
图1-1异步劈相机的主要结构
1.2. 国产劈相机的相关知识
国产SS系列电力机车上先后采用过YPXZ－280M－4型、JP402A型、YPX－280M－4型等型号的劈相机，它们都是由相近容量的三相异步电动机改型设计而成。各型劈相机的主要技术数据见表1-2上述各型劈相机的结构和一般的鼠笼式三相异步电动机结构相似，下面以JP402A型劈相机为例简要介绍其结构特点。
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