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| 內容簡介： |
本书为高等职业教育铁道机车运用与检修专业教材。教学团队成员根据铁道机车操作标准、乘务员作业标准、段修规程，并与企业技术人员进行沟通交流，分析整合了课程的内容和目标，确定了直流电机在韶山系列电力机车中的应用、直流牵引电机的维护与检修、变压器在电力机车中的应用与检修、三相交流异步电机在和谐系列电力机车中的应用、三相交流牵引电机的维护与检修5个项目作为本书的主要内容，直接将电力机车乘务员作业标准及机务段电机检修工艺引用为课程的教学内容。
本书除作为高等职业院校相关专业教材外，还可作为成人教育、职工培训教材，以及司机提职考试培训用书、有关工程技术人员的参考用书。
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| 目錄：
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项目1 直流电机在韶山系列电力机车中的应用1
任务1.1 直流电机的拆装2
知识点1.1.1 直流电机的基本结构2
知识点1.1.2 直流电机的额定值5
知识点1.1.3 直流电机的拆装流程6
任务1.2 直流电动机的起动7
知识点1.2.1 直流电机的工作原理8
知识点1.2.2 直流电机的电动势平衡方程及运行方式10
知识点1.2.3 直流电动机的起动方法12
知识点1.2.4 SS4改型电力机车牵引电机的起动13
任务1.3 绘制直流电机电枢绕组展开图15
知识点1.3.1 电枢绕组概述15
知识点1.3.2 绘制单叠绕组展开图18
知识点1.3.3 区别单叠绕组和单波绕组21
任务1.4 直流电动机的反转23
知识点1.4.1 直流电机的电磁转矩平衡方程24
知识点1.4.2 直流电动机的反转方法25
知识点1.4.3 直流电动机的反转测试25
知识点1.4.4 SS4改型电力机车牵引电机的反转26
任务1.5 直流电动机的调速27
知识点1.5.1 直流电动机的调速方法27
知识点1.5.2 直流电机的励磁方式29
知识点1.5.3 磁场削弱调速29
知识点1.5.4 直流电动机的调速测试33
知识点1.5.5 SS4改型电力机车牵引电机的磁场削弱调速34
任务1.6 直流电动机的制动35
知识点1.6.1 直流电动机的制动方法36
知识点1.6.2 SS4改型电力机车牵引电机的制动37
任务1.7 SS4改型电力机车牵引电机的仿真应用40
知识点1.7.1 SS4改型电力机车的主电路结构40
知识点1.7.2 SS4改型电力机车牵引电机的电路分析及应用42
项目2 直流牵引电机的维护与检修45
任务2.1 改善直流牵引电机的换向46
知识点2.1.1 换向的基本概念46
知识点2.1.2 换向元件中的电动势及换向电流47
知识点2.1.3 火花与火花的产生原因51
知识点2.1.4 改善直流牵引电机换向的方法56
任务2.2 改善脉流牵引电机的换向59
知识点2.2.1 脉流牵引电机的换向特点60
知识点2.2.2 改善脉流牵引电机换向的方法67
任务2.3 绘制脉流牵引电机通风冷却系统图70
知识点2.3.1 电机的损耗和温升71
知识点2.3.2 电机的发热和散热72
知识点2.3.3 脉流牵引电机的通风冷却76
任务2.4 识别脉流牵引电机的铭牌79
知识点2.4.1 直流牵引电机的定额和额定数据79
知识点2.4.2 直流牵引电机常用的电工材料及绝缘结构82
知识点2.4.3 ZD105型脉流牵引电机的主要技术参数86
任务2.5 ZD105A型脉流牵引电机的不拆卸检修88
知识点2.5.1 ZD105A型脉流牵引电机的技术参数与结构88
知识点2.5.2 ZD105A型脉流牵引电机的检修准备工作94
知识点2.5.3 ZD105A型脉流牵引电机的不拆卸检修程序95
项目3 变压器在电力机车中的应用与检修100
任务3.1 变压器的拆装101
知识点3.1.1 变压器的基本结构101
知识点3.1.2 主变压器的特点和基本结构103
知识点3.1.3 变压器的铭牌107
任务3.2 变压器的运行108
知识点3.2.1 变压器的工作原理109
知识点3.2.2 变压器的运行分析109
任务3.3 电力机车主变压器的应用112
知识点3.3.1 典型电力机车主变压器的结构特点112
知识点3.3.2 典型电力机车主变压器的应用119
任务3.4 电力机车主变压器的检修123
知识点3.4.1 主变压器日常检修123
知识点3.4.2 主变压器小修124
知识点3.4.3 主变压器大修124
项目4 三相交流异步电动机在和谐系列电力机车中的应用128
任务4.1 认识三相异步电动机129
知识点4.1.1 异步电动机的分类129
知识点4.1.2 异步电动机的铭牌131
知识点4.1.3 三相异步电动机的基本结构132
任务4.2 三相异步电动机的运行分析与起动136
知识点4.2.1 三相异步电机的运行方式136
知识点4.2.2 三相异步电动机的起动138
知识点4.2.3 和谐型电力机车牵引电机的起动141
任务4.3 三相异步电动机的反转142
知识点4.3.1 认识交流绕组143
知识点4.3.2 三相异步电动机的反转原理145
知识点4.3.3 和谐型电力机车牵引电机的反转148
任务4.4 三相异步电动机的调速149
知识点4.4.1 三相异步电动机的调速原理149
知识点4.4.2 和谐型电力机车牵引电机的调速153
任务4.5 三相异步电动机的制动157
知识点4.5.1 三相异步电动机的制动原理157
知识点4.5.2 和谐型电力机车牵引电机的制动159
任务4.6 HXD3型电力机车牵引电机的仿真应用161
知识点4.6.1 HXD3型电力机车的主电路162
知识点4.6.2 HXD3型电力机车牵引电机的电路分析及应用163
任务4.7 HXD3型电力机车辅助电机的应用164
知识点4.7.1 牵引通风机组165
知识点4.7.2 复合冷却器通风机组166
知识点4.7.3 空气压缩机组167
项目5 三相交流牵引电机的维护与检修170
任务5.1 三相交流牵引电机的技术条件分析171
知识点5.1.1 异步牵引电机的结构特点171
知识点5.1.2 典型三相交流异步牵引电机的技术参数和结构特点172
知识点5.1.3 牵引电机的技术要求178
任务5.2 电力机车三相交流牵引电机的维护与检修180
知识点5.2.1 三相交流牵引电机的维修等级181
知识点5.2.2 三相交流牵引电机的检修工作范围181
知识点5.2.3 整备工作182
知识点5.2.4 三相交流牵引电机的拆卸183
知识点5.2.5 三相交流牵引电机的维护检查184
知识点5.2.6 交流牵引电机的组装185
知识点5.2.7 交流牵引电机的常见故障处理与维修186
参考文献189
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| 內容試閱：
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“电力机车电机”课程是铁道机车运用与检修专业的一门核心专业课程。牵引电机是驱动机车车辆动轮轴的主电动机，是电力机车的关键部件。牵引电机的性能直接关系到机车的运行性能。我们根据《国家职业教育改革实施方案》，并结合我国目前铁路牵引动力的实际情况编写本书。
本书最大的特点在于突出电力机车电机的“应用”，如电力机车仿真驾驶系统可以实现电力机车电机的操纵，无需专门的电力机车电机实践基地，借此重新定位该课程，明确学习方向，在完善课程学习体系的同时，积极推进“教、学、做”一体化教学改革，让学生学以致用，不断提高职业技能，激发学习兴趣和对机车乘务员与检修岗位的热爱，从而达到更好的学习效果。
1.认识电力机车电机
电机是指依据电磁感应定律实现电能与机械能转换或电能传递的一种电磁装置。电力机车上使用的电机既有为机车提供动力的主电动机，也有用于驱动辅助机械的辅助电机，还有为机车上各种电机、电器提供合适电压的变压器。由于电力机车电机安装在电力机车上，而电力机车内部空间又极为有限，因此，电力机车电机的工作条件与一般工业企业用电机有很大不同。对电力机车电机的总体要求是： 单位功率重量轻、运行维修方便、制造成本低、结构最为简单、工作最为可靠。
电力机车电机通常按电力机车传动方式和电机在电力机车中的用途分类，具体如下：
1）按电力机车传动方式分类
① 直流（脉流）牵引电机。主要用在直—直型、交—直型电力传动的电力机车上，通常采用直流串励方式的牵动电机提供动力，如SS4改型电力机车上用到的ZD105A型脉流牵引电机。
② 三相交流牵引电机。主要用在直—交型、交—直—交型电力传动的电力机车上，通常采用三相交流异步牵引电机提供动力，如HXD3型电力机车上用到的YJ85A型交流牵引电机。
2）按电机在电力机车中的用途分类
① 牵引电机。用来将电力机车从接触网上取得的电能转换成驱动机车向前行驶的机械能，如ZD105A和YJ85A型牵引电机。
② 主变压器。用来将电力机车从接触网上取得的单相工频交流25 kV高压电降为机车各电路所需的电压，如TBQ系列和JQFP系列主变压器。
③ 辅助电机。为了保证电力机车正常运行，在电力机车中装有许多辅助机械。辅助机械多采用结构简单、价格低廉的三相异步电动机驱动，这些电动机统称为辅助电机，如牵引通风电动机、空气压缩机电动机等。
2.了解本书的内容及使用方式
本书从我国电力机车应用实际出发，内容涉及机车乘务员、机车检修工等职业岗位需要掌握的电力机车电机的相关专业知识和专业技能，为高等职业院校铁道机车相关专业学生和铁道机车运用与检修岗位工作人员提供参考用书及技术支持。
本书共设计5个项目，主要介绍电力机车上使用的直流牵引电机、主变压器、交流牵引电机的应用方法和简单的维护、检修方法。
项目1是直流电机在韶山系列电力机车中的应用，编写思路为：直流电机—直流电动机—典型直流牵引电机。
项目2是直流牵引电机的维护与检修，编写思路为：直流牵引电机运行分析—脉流牵引电机运行分析—脉流牵引电机的维护与检修。
项目3是变压器在电力机车中的应用与检修，编写思路为：普通变压器—典型主变压器—主变压器的维护与检修。
项目4是三相交流异步电机在和谐系列电力机车中的应用，编写思路为：三相交流电机—三相交流异步电动机—典型三相交流异步牵引电机。
项目5是三相交流牵引电机的维护与检修，编写思路为：三相交流牵引电机的技术条件分析—三相交流牵引电机的维护与检修。
在学习本书前，学习者应具有电工基础、电子技术基础、电力机车总体等知识储备。
通过本书的学习，学习者将掌握电机的基础知识，具有电力机车电机的应用能力，即具有实现电机起动、反转、调速、制动，以及维护、检修等方面的专业能力。同时，学习者还将养成独立解决问题的职业能力和沟通表达、团队协作等社会能力，为后续“电力机车控制”“电力机车检修”等专业课程的学习打好基础。
3.本书的特色
① 目标性强。本书主要针对高职院校铁路行业技能型人才培养目标——乘务员岗位、检修岗位中电机的运用与维护，内容既有直流传动电力机车的牵引电机的操纵、控制与维护，也有交流传动电力机车牵引电机的操纵、控制与维护，与“电力机车控制”“乘务员一次标准作业”“电力机车检修”等核心专业课程相结合，将使学习者更加明确学习目标和岗位工作内容。
② 实用性强。在内容布局上，本书遵循高职院校教学的“必需、够用、实用” 原则，按照项目、任务和学习活动的体系编写，配套有学习手册、教案、题库等资源，力求体现以学生为中心、以教师为主导、以学生职业能力的培养为主线的教学思想。在编写体系设置上，突出可操作性，使知识与技能较好融合。
③ 融入课程思政内容。在编写教材时，每个项目都有育人目标，并附有育人案例，育人案例基本都是来自铁路机务人员的先进事迹。在介绍专业知识的同时，逐步将价值塑造、知识传授和能力培养融为一体，实现全面育人。
4.作者介绍
本书由包头铁道职业技术学院杨艳、李艳霞、田纪云主编。其中，杨艳编写项目1、项目2、项目5，李艳霞编写项目3，田纪云编写项目4。本书在编写过程中得到包头西机务段职教科李宝钧工程师、机务一线工作人员王嘉攀和薛宇航的大力支持，在此表示衷心感谢。全书由杨艳负责统稿。
本书由中国铁路呼和浩特局集团有限公司包头西机务段高级工程师赵凤林主审。主审老师在审阅过程中提出了许多宝贵意见和建议，在此表示衷心感谢。
由于我们水平有限，加之时间有些仓促，书中难免有疏漏和不足之处，殷切希望使用本书的师生及其他读者给予批评指正。
杨 艳
2022年5月于包头
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