牵引电动机的作用，牵引电机是机车进行机械能和电能相互转换的重要部件，主电路由两个逆变器单元，使轮对转动而驱动机车运行，具有良好的调速性能。以下分析牵引电动机的作用
牵引电动机的作用1
牵引电动机是驱动车辆动轮轴的主电动机，用于车辆的加速及制动。
牵引电动机的定子绕组接通三相交流电，在定子空间将产生旋转磁场。转子绕组在旋转磁场中将产生感应电动机和感应电流，从而使转子受到电磁力的作用而转动。
牵引电动机有许多类型，诸如直流牵引电动机，脉流牵引电动机，单相整流子牵引电动机，交流旋转感应(异步)牵引电动机，交流同步牵引电动机和直线牵引电动机。
牵引电动机是电力机车的重要部件之一，它安装在车体下面的转向架上。通过牵引电动机转子轴端的齿轮与轮对轴上的齿轮相啮合，当电力机车在牵引状态时，牵引电动机将电能转换成机械能，使轮对转动而驱动机车运行。
组成
牵引电动机主要由定子和转子两部分组成。
定子又包括定子铁芯、定子绕组和机座。定子铁芯由硅钢片叠成，用于放置定子绕组，构成电动机的磁路；定子绕组由铜线绕制而成，构成电动机的电路；机座一般由铸铁或铸钢制成，是电动机的支架。
转子又包括铁芯和转轴。转子铁芯和定子铁芯相似，也由硅钢片叠成，作为电动机的中磁路的一部分。铁芯上开有槽，用于放置或浇注绕组，它安装在转轴上。工作时随转轴一起转动。绕组分为笼型和绕线型两种。笼型转子绕组由铸铝导条或铜条组成，端部用短路环短接。绕线型转子绕组和定子绕组相似。转轴由中碳钢制成，两端由轴承支撑，用来输出转矩。
为了保证牵引电动机的正常运转，在定子和转子之间存在气隙，气隙的大小对电动机的性能影响极大。气隙大，则磁阻大，由电源提供的励磁电流大，使电动机运行的功率因数低；但气隙过小，将使装配困难，容易造成运行中定子和转子铁芯相碰。
要求
(1)应有足够大的启动牵引力和较强的过载能力。
(2)具有良好的调速性能。保证电动车组在不同行驶条件下，有宽广的速度调节范围，并在速度变化范围内，充分发挥牵引电动机的功率。在正反方向运行时，其特性尽可能相同。
(3)直流牵引电机机换向可靠。在大电流、高电压、高转速及磁场削弱条件下运行时，换向火花不应超过规定的火花等级。
(4)各部件应具有足够的机械强度，以保证电动机在最恶劣的条件下可靠的工作。
(5)牵引电动机的绝缘必须具有很高的电气强度，并具有良好的防潮和耐热性能，以保证电动机有足够的过载能力，并在其寿命期限内可靠工作。
(6)牵引电动机的结构应充分适应电动列车运行和检修的需要。如电动机的传动与悬挂应使动车与钢轨间的动力作用尽量减小；对灰尘、潮气及雨雪的侵入有良好的防护；便于检修和更换电刷等。
(7)必须尽可能地降低牵引电动机单位功率的重量，使电磁材料和结构材料得到充分利用。
牵引电动机的作用2
1、承载
当我们乘坐高铁时，在高速飞奔的动车组上，转向架是与轨道直接接触的部位，在轨道和车体之间。车体坐落在转向架上，转向架支撑车体。转向架承载了车体的全部重量，并传递从车体至轮轨之间，或从轮轨至车体之间的各种载荷及作用力。
2、导向
为什么要用转向架呢？转向架的重要功能之一是用于车辆转向，也就是拐弯。
我们知道铁路列车没有方向盘，那么它是怎样通过曲线的呢?
当车辆以一定速度开始进入曲线时，前轮对的外轮轮缘与外轨的内侧面接触，互相挤压产生导向力，并由导向力引起导向力矩，使转向架相对线路产生转动。
另外，铁路轨距是固定的（标准轨距为1435毫米），在曲线上外轨长、内轨短。车轮与钢轨接触的部分称为踏面，踏面被设计成锥形，目的是解决轮对通过曲线的问题。当轮对通过曲线时，由于踏面有锥度，轮对向外移动后，外轨与车轮接触点的直径大，走行距离长，内轨与车轮接触点的直径小，走行距离短，这样便可以顺利通过曲线。
车轮采用有锥度的踏面还有一个好处，就是在直线运行时自动对中。
车辆运行轨迹实际上是“蛇行运动”，由于车轮左右摆动，接触直径不断变化，采用有锥度踏面起到了自动对中的作用。
转向架如何适应高速运行？随着速度的提高问题来了，车辆的蛇行运动会出现失稳现象，一旦失稳，车轮将猛烈冲击钢轨，甚至造成脱轨翻车，这是铁路安全绝对不能允许的。必须避免出现蛇行运动的失稳现象。
要让动车组高速运行时不出现蛇行运动失稳有办法吗?
答案是有的。高速转向架通过采用轴箱弹性定位、空气弹簧、轴箱弹簧、各类减振器、弧形车轮踏面等措施，来保证在车辆运行速度范围内不出现蛇行运动失稳情况。
通过优化设计，高速动车组转向架的失稳临界速度可以达到500公里/小时以上。
3、减震
车辆运行时，由于线路不平顺等原因，必然会引起各种周期性或非周期性的振动或冲击。
这时，转向架上的弹簧减振悬挂装置起到了重要作用，它们用来缓和与消减这些振动和冲击，提高车辆运行的平稳性，保证旅客的舒适性。
这些悬挂装置，主要有空气弹簧、抗蛇行减震器、横向减震器、垂向减震器、抗侧滚扭杆等等。
高速动车组对转向架的平稳性能有着极致的要求。一流的高速转向架，搭配一流的高铁线路，就有了我们在飞奔的高速列车上看到的“杯水不晃”、“立币不倒”的'场景。
4、牵引制动
转向架起到对整个车辆的承载、导向和减振作用，同时还是牵引与制动的最终执行机构，负责将列车牵引和制动力传递到车轮上。发动机对于汽车十足重要，到了高铁这里，动力之源为电机，简单明了，因为这一位以电为动力。
汽车的发动机多数在前盖下面，高速动车组的电机安装在转向架上。从前的火车动力在车头上；现在，坐在高铁上，那个带来高速的动力就在你的脚下。
动车组列车编组中，有动车和拖车之分。有动力的就是动车，没有动力的就是拖车。再进一步讲，转向架有电机的就是动车，没有电机的就是拖车。动车转向架上装有牵引电机、齿轮箱等牵引驱动装置，拖车转向架则没有。
一个动车有两个转向架，一个转向架上常常安装有一台或两台电机。目前，中国高速动车组为动力分散型，列车上不是一台电机，而是许多台电机。
以CRH380AL高速动车组为例。全列16节长编组，14动2拖，一个动车有2个动车转向架，每个动车转向架装有2台电机，整车装有56台牵引电机，牵引功率达到2万千瓦以上。
在如此强的动力之下，列车加速到300公里/小时只需4分钟，加速距离为12公里。加速到350公里/每小时只需要6分钟，加速距离为22公里。
高铁能否跑出高速，基本由转向架决定，同样让列车最终在高速下能停下来的基础制动装置也在这里。
动和静全生于此，转向架的重要性自然显现。
归纳起来，转向架主要具有承载、导向、减振、牵引、制动等功能，高速动车组要跑得快离不开转向架这个“飞毛腿”，它还直接决定了车辆的运行稳定性和乘坐舒适性。因此，转向架是高铁最核心的部件之一。
牵引电动机的作用3
牵引变流器的组成及工作原理_电力机车控制
牵引变流器是交流传动电力机车的核心部件之一，用于直流和交流之间进行电能的变换。为了满足机车起动、调速和制动的需求，要求牵引变流器能够四象限运行。
一、牵引变流器的功能及特点
1.基本功能
牵引变流器的基本功能是将来自接触网的交（直）流电压，变换为频率、幅值可调的三相交流电压，供给交流牵引电动机，将电能转换为机械能，在轮轨间产生牵引力，驱动列车前进。
2.主要特点
（1）四象限整流单元和逆变单元均采用IGBT元件，能对牵引力和制动力实行连续控制，可靠性高，噪声低，省电力。
（2）具有可靠的保护电路和保护装置。
（3）采用高性能的电气元件，能承受短时冲击。
（4）采用模块化设计，便于故障检测和故障排除。
（5）布线科学，降低电磁干扰，保证电磁兼容要求。
二、牵引变流器组成
在交-直-交传动系统中，牵引变流器主要由四象限脉冲整流器（4qc）、直流中间环节（DC-Link）和逆变器（PWMI）组成。典型的两电平牵引变流器电路如图4.9所示。
图4.9 两电平式牵引变流器电路
1.整流器单元
电源侧变流器采用四象限脉冲整流器（4qc），构成交-直变换部分，通过PWM斩波控制方式，可以调节从接触网输入的电流相位，使机车所取的电流波形接近于正弦波形，并能在宽广的负载范围内使机车功率因数接近于1，等效谐波电流减小，有利于提高机车功率因数，降低谐波干扰。此外，四象限脉冲整流器能方便地实现牵引和再生制动的能量转换，可取得显著地节能效果。
2.直流中间环节
中间环节（DC-Link）为支撑电容和二次滤波环节，根据直流中间环节的不同牵引变流器可分为电压型和电流型两种。电压型变流器储能元件采用电容，向逆变器输出的是恒定的直流电压，相当于电压源。电流型变流器储能元件采用电感，向逆变器输出的是恒定的直流电流，相当于电流源。
电压型变流器转矩脉动小，对电网的反作用力也小，适合于大功率的干线机车。电流型变流器可以为同步电动机供电或在一些城市轨道交通运输中使用。
在三相交流传动系统中，直流中间环节起着很重要的作用：
（1）在网侧整流器和电机侧逆变器之间实现瞬时功率平衡。
（2）储能电容向牵引电动机提供基波无功功率和高次谐波的通路。
（3）变流器换流能力直接受中间电路电压的影响，逆变器的调制电压质量也取决于其平衡程度，因此对它要求较高。
3.逆变器单元
电动机侧采用三相PWM逆变器，形成直-交流变换部分。逆变器将中间回路直流电压变换成幅值和频率可调的三相交流电压，供给异步牵引电动机。在启动阶段，逆变器按脉宽调制PWM模式进行控制，恒电压频率比输出。当逆变器输出频率达到基频（50Hz）后，转入方波控制模式。
有时也在逆变器和异步牵引电动机之间串入电抗器，用来抑制电机启动过程中的谐波分量，改善转矩脉动状况，保证频繁断开电机电路时不损坏变频器。启动完成后，通过接触器将电抗器短接。
当列车进行再生制动时，主电路结构不发生任何变化，控制系统使异步电机工作在负的转差率下，牵引电机进入发电机状态。
三、电压型四象限脉冲整流器
四象限脉冲整流器能够进行脉宽调制和能量变换，即实现整流和反馈两方面的功能，能够在输入电压和电流平面所在的四个象限工作。作为电力牵引用的变流器，能够实现牵引、制动工况下的前进、后退。
四象限整流器的特点
四象限整流器是一个交-直流电力转换系统，它采用IGBT元件，将交流电转换成直流电，其特点如下：
（1）采用可控元件IGBT与二极管反向并联。
（2）直流侧输出电压幅值大于交流侧输入电压幅值，具有升压的作用。
（3）当交流电源电压或直流负载发生变化时，输出电压能被控制在恒定状态。
（4）整流器的功率因数接近于1.0。
（5）采用PWM控制技术。
