本书是高等职业教育铁道机车专业群建设系列规划教材，得到了“双高计划”项目资助。本书对目前国内典型电力机车、动车组、城轨车辆上各类电机、电器的工作原理、运行特点、基本结构做了比较详细的介绍。全书共分六个项目。项目一、二、三是电极篇，包括了直流电机交流电机结构、工作原理、变频调节，机车、动车、城轨车辆用交流电机和变压器。项目四、五、六是电器篇，包括了机车车辆、高速动车组、城轨车辆用的高压电器和低压电器。

国家“双高计划”铁道机车专业群融合课程特色系列教材是依据轨道交通行  

业“轨道列车司机”“铁路机车制修工”“铁路车辆制修工”“动车组制修员”所对应  

工种新技术、新工艺、新规范,结合职业技能等级证书要求,并配合“两主线、两融  

合、三层次”课程体系,开发的专业课程融合教材。本系列教材具有以下特点。  

1. 系统性:内容全面覆盖铁道机车、高速动车组、铁道车辆、城市轨道交通车  

辆四大专业领域,思政元素、信息化技术贯穿其中。立德树人是教育的根本任务,  

专业课程必须与思想政治理论同向同行。本系列教材的编写,充分融入了全国技  

术能手、铁路工匠等的真实成长案例,让学生在学习专业知识的同时,又受到工匠  

精神的熏陶。在潜移默化中,不断提高学生的思想政治觉悟。  

2. 实用性:内容围绕轨道交通专业实践场景,结合海外铁路建设和培训经验,  

以项目化教材为主,活页式、工作手册式教材为辅,配套使用。项目化主教材以行  

业现场实际任务为驱动,既传输专业知识和技能,又引导基于工作过程的批判性  

思维。工作手册式辅助教材以问题引导、任务实施、效果评价等环节,培养学生自  

主解决问题的能力。  

3. 权威性:编写依据中国铁路、城市轨道交通行业相关标准,融入海外铁路建  

设和培训项目。  

4. 实践性:除专业知识外,注重现场实践生产任务,融合轨道交通“1+X”证  

书培训,铁道行业技能比赛、世界技能大赛项目,激发学生学习的热情,又强化学  

生的动手能力。  

本书为国家“双高计划”铁道机车专业群融合课程特色系列教材之一。郑州  

铁路职业技术学院铁道机车专业群是国家首批“双高计划”项目入选专业群,该专  

业群以培养轨道交通类高素质、高技术技能型人才为核心。  

本书从铁道机车、铁道车辆、高速动车组、城市轨道交通车辆等轨道交通车辆  

上应用的各种电机、电器的基本工作原理、结构特点、结构组成、工作特性、技术参  

数、作用等方面分别进行了介绍,选取岗位典型工作任务,对日常维护检修、故障  

处理等程序、标准也进行了详细的介绍,是轨道交通车辆新技术、新知识学习的必  

备用书。 

本书内容涵盖面广,内容丰富,实用性强,可作为高等职业院校轨道交通驾  

驶、检修等专业的教材,也可作为相关岗位职工培训及海外铁路职业技能培训  

教材。 

本书由郑州铁路职业技术学院李向超、王秀清任主编,钟恩松和班希翼任副  

主编,郑州铁路局车辆处许艳峰任主审,参与编写的还有郑州铁路职业技术学院  

王闪闪、宋慧娟、刘峻峰。具体编写分工如下:李向超编写项目二、学习情境二、学  

习情境十一;王秀清编写项目四中的任务三、任务四、任务五、任务六、任务七、任  

务八、任务九、学习情境一、学习情境三;钟恩松编写项目四中的任务一、任务二、  

学习情境五、学习情境十;班希翼编写项目五和项目六的任务四、学习情境七、学  

习情境八、学习情境九;王闪闪编写项目一、学习情境六;宋慧娟编写项目三,学习  

情境四;刘峻峰编写项目六任务一、任务二、任务三、任务五。  

本书在编写过程中,得到了中国铁路郑州局集团有限公司的大力支持,中国  

铁路郑州局集团有限公司郑州机务段、动车段,郑州地铁车辆段对编写工作给予  

了具体的指导和帮助,在此一并表示感谢。  

由于作者水平所限,难免有疏漏和不当之处,恳请读者给予批评指正。

项目一 直流电机………………………………………………………………………………… 1  

任务一 认识直流电机………………………………………………………………………… 1  

任务二 学会直流电动机的启动、反转、调速、制动 ………………………………………… 8  

任务三 直流电机的列车应用 ……………………………………………………………… 12  

复习思考题 …………………………………………………………………………………… 27  

项目二 交流电动机 …………………………………………………………………………… 28  

任务一 认识三相异步电动机基本结构 …………………………………………………… 28  

任务二 三相异步电动机工作原理 ………………………………………………………… 33  

任务三 三相异步牵引电动机的运行方式和特性调节 …………………………………… 38  

任务四 机车牵引电动机认知 ……………………………………………………………… 47  

任务五 动车组牵引电动机维护与检修 …………………………………………………… 55  

任务六 城轨车辆牵引电动机维护与检修 ………………………………………………… 76  

复习思考题 …………………………………………………………………………………… 81  

项目三 主变压器 ……………………………………………………………………………… 82  

任务一 认识变压器 ………………………………………………………………………… 82  

任务二 变压器工作原理 …………………………………………………………………… 87  

任务三 机车牵引变压器检查与维护 ……………………………………………………… 91  

任务四 动车组牵引变压器维护与检修…………………………………………………… 102  

复习思考题…………………………………………………………………………………… 112  

项目四 高压电器……………………………………………………………………………… 114  

任务一 受电弓维护保养与检修…………………………………………………………… 114  

任务二 主断路器维护保养与检修………………………………………………………… 143  

任务三 高压隔离开关维护保养…………………………………………………………… 153  

任务四 高压接地开关维护和保养………………………………………………………… 164  

任务五 高压电压互感器检修与维护……………………………………………………… 167  

任务六 高压电流互感器检修与维护……………………………………………………… 170  

任务七 高压连接器检修与维护…………………………………………………………… 173  

任务八 避雷器检修与维护………………………………………………………………… 176  

·Ⅰ·列车电机电器  

任务九 25kV 高压套管和车顶绝缘子维护保养 ………………………………………… 181  

复习思考题…………………………………………………………………………………… 183  

项目五 电器基本知识………………………………………………………………………… 185  

任务一 电弧和灭弧装置…………………………………………………………………… 185  

任务二 认识电器触头……………………………………………………………………… 194  

任务三 认识传动装置……………………………………………………………………… 198  

复习思考题…………………………………………………………………………………… 204  

项目六 低压电器……………………………………………………………………………… 205  

任务一 认识开关与按钮…………………………………………………………………… 205  

任务二 接触器……………………………………………………………………………… 214  

任务三 继电器……………………………………………………………………………… 221  

任务四 司机控制器………………………………………………………………………… 233  

任务五 传感器……………………………………………………………………………… 245  

复习思考题…………………………………………………………………………………… 264  


参考文献………………………………………………………………………………………… 266 



学习情境一 HXD3型电力机车牵引电动机维护检查与试验……………………………… 1  

学习情境二 动车组牵引电动机检查与清洁 ……………………………………………… 13  

学习情境三 HXD3型电力机车主变压器维护检查与试验 ……………………………… 21  

学习情境四 动车组牵引变压器检查及清洁 ……………………………………………… 26  

学习情境五 HXD3型机车受电弓维护保养及检修作业 ………………………………… 35  

学习情境六 CRH380型动车组受电弓检测 ……………………………………………… 41  

学习情境七 城轨车辆受电弓外观验收作业 ……………………………………………… 50  

学习情境八 受电弓紧固件扭力校核作业 ………………………………………………… 57  

学习情境九 受电弓试验作业 ……………………………………………………………… 65  

学习情境十 HXD3型机车绝缘子、主断路器、高压接地开关检修作业 ………………… 70  

学习情境十一 网侧电压互感器、电流互感器、避雷器检查 ……………………………… 75

王秀清，郑州铁路职业技术学院机车车辆学院专任教师，主讲《交流传动机车牵引与控制》《铁道机车专业英语》等课程，教学经验丰富，主持职教云数字课程《电力机车牵引与控制》项目。

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