牽引電動機的作用，牽引電機是機車進行機械能和電能相互轉換的重要部件，主電路由兩個逆變器單元，使輪對轉動而驅動機車運行，具有良好的調速性能。以下分析牽引電動機的作用
牽引電動機的作用1
牽引電動機是驅動車輛動輪軸的主電動機，用於車輛的加速及制動。
牽引電動機的定子繞組接通三相交流電，在定子空間將產生旋轉磁場。轉子繞組在旋轉磁場中將產生感應電動機和感應電流，從而使轉子受到電磁力的作用而轉動。
牽引電動機有許多類型，諸如直流牽引電動機，脈流牽引電動機，單相整流子牽引電動機，交流旋轉感應(異步)牽引電動機，交流同步牽引電動機和直線牽引電動機。
牽引電動機是電力機車的重要部件之一，它安裝在車體下面的轉向架上。通過牽引電動機轉子軸端的齒輪與輪對軸上的齒輪相齧合，當電力機車在牽引狀態時，牽引電動機將電能轉換成機械能，使輪對轉動而驅動機車運行。
組成
牽引電動機主要由定子和轉子兩部分組成。
定子又包括定子鐵芯、定子繞組和機座。定子鐵芯由硅鋼片疊成，用於放置定子繞組，構成電動機的磁路；定子繞組由銅線繞制而成，構成電動機的電路；機座一般由鑄鐵或鑄鋼製成，是電動機的支架。
轉子又包括鐵芯和轉軸。轉子鐵芯和定子鐵芯相似，也由硅鋼片疊成，作爲電動機的中磁路的一部分。鐵芯上開有槽，用於放置或澆注繞組，它安裝在轉軸上。工作時隨轉軸一起轉動。繞組分爲籠型和繞線型兩種。籠型轉子繞組由鑄鋁導條或銅條組成，端部用短路環短接。繞線型轉子繞組和定子繞組相似。轉軸由中碳鋼製成，兩端由軸承支撐，用來輸出轉矩。
爲了保證牽引電動機的正常運轉，在定子和轉子之間存在氣隙，氣隙的大小對電動機的性能影響極大。氣隙大，則磁阻大，由電源提供的勵磁電流大，使電動機運行的功率因數低；但氣隙過小，將使裝配困難，容易造成運行中定子和轉子鐵芯相碰。
要求
(1)應有足夠大的啓動牽引力和較強的過載能力。
(2)具有良好的調速性能。保證電動車組在不同行駛條件下，有寬廣的速度調節範圍，並在速度變化範圍內，充分發揮牽引電動機的功率。在正反方向運行時，其特性儘可能相同。
(3)直流牽引電機機換向可靠。在大電流、高電壓、高轉速及磁場削弱條件下運行時，換向火花不應超過規定的火花等級。
(4)各部件應具有足夠的機械強度，以保證電動機在最惡劣的條件下可靠的工作。
(5)牽引電動機的絕緣必須具有很高的電氣強度，並具有良好的防潮和耐熱性能，以保證電動機有足夠的過載能力，並在其壽命期限內可靠工作。
(6)牽引電動機的結構應充分適應電動列車運行和檢修的需要。如電動機的傳動與懸掛應使動車與鋼軌間的動力作用盡量減小；對灰塵、潮氣及雨雪的侵入有良好的防護；便於檢修和更換電刷等。
(7)必須儘可能地降低牽引電動機單位功率的重量，使電磁材料和結構材料得到充分利用。
牽引電動機的作用2
1、承載
當我們乘坐高鐵時，在高速飛奔的動車組上，轉向架是與軌道直接接觸的部位，在軌道和車體之間。車體坐落在轉向架上，轉向架支撐車體。轉向架承載了車體的全部重量，並傳遞從車體至輪軌之間，或從輪軌至車體之間的各種載荷及作用力。
2、導向
爲什麼要用轉向架呢？轉向架的重要功能之一是用於車輛轉向，也就是拐彎。
我們知道鐵路列車沒有方向盤，那麼它是怎樣通過曲線的呢?
當車輛以一定速度開始進入曲線時，前輪對的外輪輪緣與外軌的內側面接觸，互相擠壓產生導向力，並由導向力引起導向力矩，使轉向架相對線路產生轉動。
另外，鐵路軌距是固定的（標準軌距爲1435毫米），在曲線上外軌長、內軌短。車輪與鋼軌接觸的部分稱爲踏面，踏面被設計成錐形，目的是解決輪對通過曲線的問題。當輪對通過曲線時，由於踏面有錐度，輪對向外移動後，外軌與車輪接觸點的直徑大，走行距離長，內軌與車輪接觸點的直徑小，走行距離短，這樣便可以順利通過曲線。
車輪採用有錐度的踏面還有一個好處，就是在直線運行時自動對中。
車輛運行軌跡實際上是“蛇行運動”，由於車輪左右擺動，接觸直徑不斷變化，採用有錐度踏面起到了自動對中的作用。
轉向架如何適應高速運行？隨着速度的提高問題來了，車輛的蛇行運動會出現失穩現象，一旦失穩，車輪將猛烈衝擊鋼軌，甚至造成脫軌翻車，這是鐵路安全絕對不能允許的。必須避免出現蛇行運動的失穩現象。
要讓動車組高速運行時不出現蛇行運動失穩有辦法嗎?
答案是有的。高速轉向架通過採用軸箱彈性定位、空氣彈簧、軸箱彈簧、各類減振器、弧形車輪踏面等措施，來保證在車輛運行速度範圍內不出現蛇行運動失穩情況。
通過優化設計，高速動車組轉向架的失穩臨界速度可以達到500公里/小時以上。
3、減震
車輛運行時，由於線路不平順等原因，必然會引起各種週期性或非週期性的振動或衝擊。
這時，轉向架上的彈簧減振懸掛裝置起到了重要作用，它們用來緩和與消減這些振動和衝擊，提高車輛運行的平穩性，保證旅客的舒適性。
這些懸掛裝置，主要有空氣彈簧、抗蛇行減震器、橫向減震器、垂向減震器、抗側滾扭杆等等。
高速動車組對轉向架的平穩性能有着極致的要求。一流的高速轉向架，搭配一流的高鐵線路，就有了我們在飛奔的高速列車上看到的“杯水不晃”、“立幣不倒”的'場景。
4、牽引制動
轉向架起到對整個車輛的承載、導向和減振作用，同時還是牽引與制動的最終執行機構，負責將列車牽引和制動力傳遞到車輪上。發動機對於汽車十足重要，到了高鐵這裏，動力之源爲電機，簡單明瞭，因爲這一位以電爲動力。
汽車的發動機多數在前蓋下面，高速動車組的電機安裝在轉向架上。從前的火車動力在車頭上；現在，坐在高鐵上，那個帶來高速的動力就在你的腳下。
動車組列車編組中，有動車和拖車之分。有動力的就是動車，沒有動力的就是拖車。再進一步講，轉向架有電機的就是動車，沒有電機的就是拖車。動車轉向架上裝有牽引電機、齒輪箱等牽引驅動裝置，拖車轉向架則沒有。
一個動車有兩個轉向架，一個轉向架上常常安裝有一臺或兩臺電機。目前，中國高速動車組爲動力分散型，列車上不是一臺電機，而是許多臺電機。
以CRH380AL高速動車組爲例。全列16節長編組，14動2拖，一個動車有2個動車轉向架，每個動車轉向架裝有2臺電機，整車裝有56臺牽引電機，牽引功率達到2萬千瓦以上。
在如此強的動力之下，列車加速到300公里/小時只需4分鐘，加速距離爲12公里。加速到350公里/每小時只需要6分鐘，加速距離爲22公里。
高鐵能否跑出高速，基本由轉向架決定，同樣讓列車最終在高速下能停下來的基礎制動裝置也在這裏。
動和靜全生於此，轉向架的重要性自然顯現。
歸納起來，轉向架主要具有承載、導向、減振、牽引、制動等功能，高速動車組要跑得快離不開轉向架這個“飛毛腿”，它還直接決定了車輛的運行穩定性和乘坐舒適性。因此，轉向架是高鐵最核心的部件之一。
牽引電動機的作用3
牽引變流器的組成及工作原理_電力機車控制
牽引變流器是交流傳動電力機車的核心部件之一，用於直流和交流之間進行電能的變換。爲了滿足機車起動、調速和制動的需求，要求牽引變流器能夠四象限運行。
一、牽引變流器的功能及特點
1.基本功能
牽引變流器的基本功能是將來自接觸網的交（直）流電壓，變換爲頻率、幅值可調的三相交流電壓，供給交流牽引電動機，將電能轉換爲機械能，在輪軌間產生牽引力，驅動列車前進。
2.主要特點
（1）四象限整流單元和逆變單元均採用IGBT元件，能對牽引力和制動力實行連續控制，可靠性高，噪聲低，省電力。
（2）具有可靠的保護電路和保護裝置。
（3）採用高性能的電氣元件，能承受短時衝擊。
（4）採用模塊化設計，便於故障檢測和故障排除。
（5）佈線科學，降低電磁干擾，保證電磁兼容要求。
二、牽引變流器組成
在交-直-交傳動系統中，牽引變流器主要由四象限脈衝整流器（4qc）、直流中間環節（DC-Link）和逆變器（PWMI）組成。典型的兩電平牽引變流器電路如圖4.9所示。
圖4.9 兩電平式牽引變流器電路
1.整流器單元
電源側變流器採用四象限脈衝整流器（4qc），構成交-直變換部分，通過PWM斬波控制方式，可以調節從接觸網輸入的電流相位，使機車所取的電流波形接近於正弦波形，並能在寬廣的負載範圍內使機車功率因數接近於1，等效諧波電流減小，有利於提高機車功率因數，降低諧波干擾。此外，四象限脈衝整流器能方便地實現牽引和再生制動的能量轉換，可取得顯著地節能效果。
2.直流中間環節
中間環節（DC-Link）爲支撐電容和二次濾波環節，根據直流中間環節的不同牽引變流器可分爲電壓型和電流型兩種。電壓型變流器儲能元件採用電容，向逆變器輸出的是恆定的直流電壓，相當於電壓源。電流型變流器儲能元件採用電感，向逆變器輸出的是恆定的直流電流，相當於電流源。
電壓型變流器轉矩脈動小，對電網的反作用力也小，適合於大功率的幹線機車。電流型變流器可以爲同步電動機供電或在一些城市軌道交通運輸中使用。
在三相交流傳動系統中，直流中間環節起着很重要的作用：
（1）在網側整流器和電機側逆變器之間實現瞬時功率平衡。
（2）儲能電容向牽引電動機提供基波無功功率和高次諧波的通路。
（3）變流器換流能力直接受中間電路電壓的影響，逆變器的調製電壓質量也取決於其平衡程度，因此對它要求較高。
3.逆變器單元
電動機側採用三相PWM逆變器，形成直-交流變換部分。逆變器將中間迴路直流電壓變換成幅值和頻率可調的三相交流電壓，供給異步牽引電動機。在啓動階段，逆變器按脈寬調製PWM模式進行控制，恆電壓頻率比輸出。當逆變器輸出頻率達到基頻（50Hz）後，轉入方波控制模式。
有時也在逆變器和異步牽引電動機之間串入電抗器，用來抑制電機啓動過程中的諧波分量，改善轉矩脈動狀況，保證頻繁斷開電機電路時不損壞變頻器。啓動完成後，通過接觸器將電抗器短接。
當列車進行再生制動時，主電路結構不發生任何變化，控制系統使異步電機工作在負的轉差率下，牽引電機進入發電機狀態。
三、電壓型四象限脈衝整流器
四象限脈衝整流器能夠進行脈寬調製和能量變換，即實現整流和反饋兩方面的功能，能夠在輸入電壓和電流平面所在的四個象限工作。作爲電力牽引用的變流器，能夠實現牽引、制動工況下的前進、後退。
四象限整流器的特點
四象限整流器是一個交-直流電力轉換系統，它採用IGBT元件，將交流電轉換成直流電，其特點如下：
（1）採用可控元件IGBT與二極管反向並聯。
（2）直流側輸出電壓幅值大於交流側輸入電壓幅值，具有升壓的作用。
（3）當交流電源電壓或直流負載發生變化時，輸出電壓能被控制在恆定狀態。
（4）整流器的功率因數接近於1.0。
（5）採用PWM控制技術。
