[发明专利]轻轨、地铁牵引电机

说明书

技术领域

本发明涉及牵引电机，具体为轻轨、地铁牵引电机。

背景技术

随着城市轨道交通的不断发展，为满足日益增长的乘车需求，对轻轨、地铁牵引电机的综合性能要求越来越高，要求电机有体积小、重量轻、低噪音、高功率、高转速、超功等特性。

下表列出了现有几种同类型地铁牵引电动机的主要技术指标：

上表反映了地铁牵引电机现有的六个系列技术方案存在的缺点：

（1）电机恒功调速比最大1.7，无法满足新型牵引电机恒功速比2.99的要求。

（2）电机功率最大250kW，无法满足新型牵引电机功率308KW的要求。

（3）电机功率密度最大0.357 kw/kg，无法满足新型牵引电机功率密度0.453 Kw/kg的要求。

（4）电机最高转速最大4921 r/min，无法满足新型牵引电机最高转速5403 r/min的要求。

综上，现有牵引电机在各项性能上无法满足新型牵引电机的要求。

发明内容

本发明解决现有牵引电机在性能上无法满足新型牵引电机要求的问题，提供一种轻轨、地铁牵引电机，该牵引电机通过电磁、机械结构的改进，提高了电机性能，以满足对轻轨、地铁牵引电机的综合性能越来越高的要求。

本发明是采用如下技术方案实现的：轻轨、地铁牵引电机，包括定子、转子、传动端端盖、非传动端端盖、套固于传动端端盖上的滤风罩、速度传感器、温度传感器，转子转轴的非传动端设置有风扇，非传动端端盖上环绕其圆周开有出风口，非传动端端盖内侧设置有覆盖在出风口上的导风槽，导风槽的开口朝上，导风槽的底部开有出风孔。电机采用自带风扇冷却，冷却风通过传动端滤风罩、传动端端盖（其上开有进风口）吸入电机内部，冷却风经定子绕组端部-转子轴向通风孔、定转子气隙-定子绕组端部，将定子铁心及绕组进行冷却，经导风槽、出风口排出电机。在风扇外侧增加一个导风槽，增设了一个静止扩压强，有效的降低了电机的通风噪音。

该轻轨、地铁牵引电机的电磁结构采用如下改进方法：设定升压恒功特性，即电机先进入恒功点，再通过升压进入恒压恒功点。电机进恒压点和进恒功点分开，大幅度降低了电机进入恒功点之前区域的磁负荷、电负荷，根据城市轨道交通起动、停止频繁，每次运行时间短的特点，有效的缓解低频运行时电机的负荷，从而提高电机性能，满足电机的高功率密度、大的恒功调速比等技术参数要求。经电磁结构优化后，电动机可在340KW超功连续运行1个小时以上。

电磁结构优化后电机主要特性点参数见下表：

本发明所述轻轨、地铁牵引电机的主要技术指标如下：

本发明所述轻轨、地铁牵引电机在高速运转时，保证了电机的噪音值，为旅客提供一个舒适的乘车环境提供了前提。车辆在损失一半动力的情况下，仍可以全天候长期运行，损失一半功率时考核参数如下：

额定功率308 kW

额定电压1390 V

额定电流154 A

额定转速3570 r/min

最高转速5403 r/min

额定频率120 Hz

该牵引电机的成功研制，为未来城市轨道交通车辆稳定运行提供了动力保证。本发明使我国城市轨道车辆牵引电机的综合技术大幅度提升。

附图说明

图1为本发明所述的轻轨、地铁牵引电机外形顶视图；

图2为本发明所述的轻轨、地铁牵引电机外形主视图；

图3为图2右视图；

图4为图3左视图；

图5为本发明所述的轻轨、地铁牵引电机内部结构剖视图；

图6为本发明所述的轻轨、地铁牵引电机的电机特性曲线。

图中：1-出风罩板，2-温度传感器，3-速度传感器，4-深沟球轴承，5-润滑脂，6-风扇，7-导风槽，8-端环，9-导条，10-压板，11-转子冲片，12-压板，13-滤风罩，14-圆柱滚子轴承，15-润滑脂，16-转轴，17-三通，18-电连接器，19－传动端端盖，20－非传动端端盖。

具体实施方式

轻轨、地铁牵引电机，包括定子、转子、传动端端盖19、非传动端端盖20、套固于传动端端盖上的滤风罩13、速度传感器3、温度传感器2，转子转轴16的非传动端设置有风扇6，非传动端端盖20上环绕其圆周开有出风口（非传动端端盖20的外表面有覆盖在出风口上的出风罩板1），非传动端端盖内侧设置有覆盖在出风口上的导风槽7，导风槽7的开口朝上（朝内），导风槽7的底部开有出风孔。进一步地，风扇6扇叶的外缘在轴向上正对导风槽7，并且风扇6扇叶外缘的轴向宽度与导风槽7宽度相同，以此，减小电机内部涡流。具体实施时，还可通过合理设计风扇扇叶与导风槽的距离，进一步降低电机的通风噪音。速度传感器3和温度传感器2的输出引线分别接入固定于机座外表面上的三通17，三通17的另一通接电连接器18，以此，简化操作，同时检测电机的转速和温升情况。滤风罩13外形为圆型，采用双面百叶窗结构，采用合金铝材质，全焊接成型，保证不规则形状良好的工艺性。主要特点：拆装方便、重量轻、工艺性好。该轻轨、地铁牵引电机的电磁结构采用如下改进方法：设定升压恒功特性，即电机先进入恒功点，再通过升压进入恒压恒功点。如图6所示， a点电机输出功率达到额定功率，电机输入电压未到额定电压，继续升压，b点电机输入电压升到额定电压，进入恒压恒功区，a-b区即是升压恒功区；电机进恒压点和进恒功点分开，大幅度降低了电机0-a区的磁负荷、电负荷，根据城市轨道交通起动、停止频繁，每次运行时间短的特点，有效的缓解低频运行时电机的负荷，从而提高电机性能。