本书为高职铁道机车专业教材。由五章构成，主要内容涉及韶山型和和谐型机车两种车型，具体有：直流电机结构与工作原理、直流电机的特性与应用、直流电机主要故障、直流电机维护与检修，异步电机的类型、结构与工作原理、异步电机的特性、异步电机主要故障、异步电机的维护与检修，主变压器的作用、结构与工作原理、主变压器的故障、维护与检修等内容。本书内容取舍合理，应现场要求加入牵引电机维养知识，对铁道机车专业学生与相关人员具有学习、参考价值 。

前 言

“电力机车电机”是电力机车运用与维修专业的专业课程之一，主要任务是学习有关的电机基础理论知识，熟悉电机和变压器的基本结构、工作原理和技术参数，了解HXD3型电力机车的牵引电机与主变压器。

本书内容安排如下：项目一介绍直流电机的工作原理、结构、磁场及感应电动势和电磁转矩公式；项目二介绍直流电机的基本方程、工作特性及启动、反转、调速与制动的过程；项目三介绍交流电机的结构、工作原理、运行分析及三相异步电动机的启动、反转、调速和制动；项目四介绍三相异步牵引电动机的调速性能、变压变频装置、变频调速的特性及HXD3型牵引电机；项目五介绍变压器的基本结构、工作原理、运行分析及HXD3主变压器。

本书主要对电机与变压器的结构、工作原理及工作特性进行详细叙述，同时结合电力机车相关专业的需要，对机车牵引特性进行了说明，对机车牵引运行的各种方式进行了概述。另外，考虑到牵引电机离不开变压变频装置，因此补充介绍了逆变器特别是脉宽调制逆变器的基本原理。

本教材主要的编写团队主要由多名具有若干企业工作背景的教师完成的。项目一中任务一、二、三由陈崇贤（昆明铁道职业技术学院）编写；项目一中任务四、五由袁媛（昆明铁道职业技术学院）编写；项目二由陈湘（湖南铁路科技职业技术学院）编写；项目三由吴晓燕（昆明铁道职业技术学院）编写；项目四及项目五的任务五由王慧霞（武汉铁路职业技术学院）编写；项目五的任务一、二、三、四由高红岩（武汉铁路职业技术学院）编写。

本书可作为高职高专电力机车相关专业学生的教材，也可供电力机车从业人员阅读学习和参考。

由于编者水平有限，书中难免有疏漏的地方，敬请读者批评指正。

编 者

2016年6月

慧霞：武汉铁路职业技术学院教师。主要从事铁道机车车辆研究。现担任动车组驾驶专业教学任务。参与了国家学资源库《高速铁路技术》建设—动车组检修技术教材编写工作。2016年制作完成了《机车电机》网络精品课。2014年参与编写《动车组牵引与控制系统》，此教材已出版。2011年至今在武汉铁路职业技术学院从事《和谐型电力机车电机电器》《机车控制》《动车组电机电器》等课程的教学工作。

目 录
项目一 直流电机 1
任务一 直流电机的工作原理 1
任务二 直流电机的结构 6
任务三 直流电机的电枢绕组 10
任务四 直流电机的磁场 20
任务五 直流电机的感应电动势和电磁转矩 26
项目二 直流电机的电力拖动 33
任务一 直流电机的基本方程 33
任务二 直流电机的特性 35
任务三 直流电机的启动、反转、调速与制动 39
任务四 直流电动机的维护 54
项目三 交流电机基础 60
任务一 异步电动机的基本结构 60
任务二 交流绕组的电势和磁势 68
任务三 三相异步电动机的工作原理及运行分析 71
任务四 三相异步电动机的启动、反转、调速和制动 80
任务五 单相异步电动机 88
项目四 三相异步牵引电动机调速性能 94
任务一 概 述 94
任务二 变压变频装置 97
任务三 变频调速的特性 105
任务四 HXD3型牵引电机 111
项目五 变压器 133
任务一 变压器的基本结构、分类及铭牌 133
任务二 变压器的工作原理及运行分析 139
任务三 单相变压器的联接组别 151
任务四 其他变压器 153
任务五 HXD3主变压器 156
参考文献 169