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5kW客車發電機改進設計

技術應用 | 來源:本網 | 發布日期:2017-11-15 查看次數:1324

核心提示:  5kW客車發電機改進設計劉保明李麗鵬2,吳少萍3(1四方車輛研究所,山東青島266031;2.太原鐵路分局,山西太原030013;3.上海鐵路局福州車輛段,福建福州350013)的目的。本文簡要

  5kW客車發電機改進設計劉保明\李麗鵬2,吳少萍3(1四方車輛研究所,山東青島266031;2.太原鐵路分局,山西太原030013;3.上海鐵路局福州車輛段,福建福州350013)的目的。本文簡要介紹了改進后5kWf發電機(KFT―2型)的主要技術性能及應用說明。

  2型;技術性能;應用:U270.38+1:B 1改進的必要性試制成功的產品,是一種交流無刷三相電機因其不存在接觸式換向問題,且維修工作量小,而深受用戶的歡迎但是,作為軸驅供電的主要部件,KFh1型發電機存在的缺陷也是顯而易見的,尤其是在列車提速后,問題更加突出,急需進行技術改進1.1設計上存在的缺陷由于受時間、技術材料和工藝等多方面的限制,KFTi 1型發電機的設計,基本是依賴于三相異步電機的設計理論和參數,如它的定子沖片與J02- 614異步電機的沖片幾乎完全一致而實際上,交流感應子電機是一種脈動磁場電機,它的磁通利用率約為普通三相發電機的一半。原理不同,自然應該用不同的設計方法和計算方法1型5kW發電機一開始即存在質量大、電磁利用率低、效率不高、溫升超標、勵磁電流過大等問題,盡管之后提出了許多改進措施,但并沒有完全得到實施1.2實際使用中存在的問題由于溫升較高,輸出特性不理想,加之供電系統自身的問題,實際運用中經常發生電機燒毀的現象皮帶輪包角過小,經常發生皮帶脫落的現象隨著列車的提速,這種現象多,甚至發生皮帶磨耗過大而冒煙的現象質量大影響提速列車的安全運行在提速列車中,盡管在懸掛發電機的轉向架構架上采取了補強措施,但仍出現了轉向架構架裂紋現象,甚至發生電:2001-12-19由于列車速度的提高,發電機的軸承損壞嚴重,“掃膛”故障多,影響發電機的使甩2改進時機已經成熟2.1技術儲備充分在KFTi1型發電機的使用過程中,廣大車電工進行了更加深入的研究1988年,四方車輛研究所對5 kW發電機進行了改進設計(定型為KFT|1A,但沒有批量生產和推廣),以提高發電機的電氣性能和減少制造成本改進后的5kW發電機不但在電氣性能上得到了大幅度提高而且其質量也降低到155kg(老電機的質量為169kg)1992年,四方所依據KFT― 1A型發電機設計的成功經驗,為出口緬甸客車提供了200多臺KFTi3型3kW感應子發電機,其性能指標和質量己達到國外先進水平2.2新技術、新材料和新工藝的支持借助于計算機輔助設計,可以使交流感應子發電機的設計更加趨于合理,計算更加方便和準硫導磁和導電材料性能的提高也為5 kW發電機的大幅減重提供了物質基礎。

  2型5kW發電機的設計(1)必須與原有軸驅供電系統配套;(2)結構和工作原理要與己被現場所掌握的K FT-1型發電機一致;(3)不改變電機的軸向長度和吊掛結構;(4)電氣性能較KFT-1型有所提高并符合鐵標;(5)電磁設計合理,電機質量有大幅減輕其主要參數及與其他5kW發電機的對比見表1表1各種5kW客車發電機的主要參數型號功率/kW定子外徑/mm小槽數勵磁小槽數電流密度/(A.mm-2)熱負荷勵磁電流/A電樞繞組溫升/K勵磁繞組溫升/K電壓調整率%機體材料球墨鑄鐵鑄鋼質量/kg從表1數據對比可以看出,KFTi2型發電機的質量得到大幅減輕,減幅超過22%而且電氣性能也得到提高4使用說明2型5kW發電機的軸向長度和安裝方式與KFTi1型完全一致,電機的結構原理也一致,能夠與KI!2A型控制箱匹配,因而能夠和原系統很好地銜接,便于現場掌握。對使用中的主要問題說明如下:4.1發電機皮帶輪大發電機皮帶輪的直徑(KFh1型發電機皮帶輪直徑為125mm,KFh 2型皮帶輪直徑為160mm),對發電機的運行有利:其一,皮帶輪大后,在相同的車速下,發電機的實際轉速降低,對電機軸承的運轉有利,例如在850 1型發電機對應的車速約為42km/h,而KFh2型發電機對應的車速約為53km/h;其二,皮帶輪直徑的大使皮帶包角加,減少了皮帶脫落現象和皮帶磨摜提速后,大部分列車的平均運行速度都在60 km/h以上,因此,加大皮帶輪直徑不會影響系統的工作。實際上,有的路局在2a以前己將KFh1型發電機的皮帶輪更換為160mm,運用效果比較妊但是,對于短途或市郊列車,皮帶輪還應保持不變由于KFh2型發電機的轉子為8齒,即發電機為8極電機,加上皮帶輪直徑大,在與KPi2A控制箱配套調試時,要注意發電機實際轉速的測量。

  4.2發電機的起電轉速1型發電機由于磁場設計的余量多,鐵芯有效質量大,使發電機的剩磁較多,起電轉速低,一般在400r/min~500r/min即可起電;KFr2型發電機由于鐵芯的有效質量減少很多,因而與KFh1型發電機相比,剩磁小,起電轉速略有提高,不大KP-2A控制箱的助磁電流時,一般在500r/min~600r/min時起電,列車提速后,起電速度略有提高,不會影響供電系統的工作此外,由于新電機的剩磁較少,如果助磁電流的方向與剩磁相反,初次配套使用時,起電的轉速可能更高,但只要發電機發電后,剩磁與助磁方向理順,發電機的起電速度應穩定在允許的范圍內。當然,適當大助磁電流也可以降低發電機的起電速度,但考慮需要對己經使用中的控制箱進行調整,應盡量不采用這種方法。

  4.3發電機的溫升由于發電機體積減小,機體減薄,在溫升試驗的初期,機體溫度上升速率較KFT- 1型發電機快,而達到溫升穩定的時間相對縮短。

  5結束語2型5 kW發電機的改進設計,借助先進的計算機輔助設計,應用了比較好的電機制造材料,達到了預期的目的現己通過技術評審,正在推廣應用。

 ?。ň庉嫞汉畏迹┱饔喰畔ⅰ惰F道車輛》單行本1999年增刊(25.5m空調雙層客車運營10周年專輯)單價:10.00元2000年增刊(城市軌道車輛學術研討會專輯)單價:10.00元2001年)每年一本,單價:100.00元以上費用均己包含郵費,歡迎單位和個人選購,來函、來款請寄《鐵道車輛》編輯部地址:青島市瑞昌路231號郵編:266031下期和新突破(續完)車輪扁疤動態檢測方法綜述工業造型和空氣動力學在流線型列車外形設計中的應用要目高速列車鋼質拖車車體輕量化設計研究貨車轉向架動力學參數測試方法研究出口澳大利亞貨車制動系統介紹濃相輸送氧化鋁粉罐車雙層機車車輛綜合試驗車的開發研制

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