牵引电机

运输应用

铁路

铁路部门首先使用直流电动机。这些电机通常在600伏左右运行。高功率的半导体被开发出来，用于控制交流电机的开关。它们使交流感应电机成为更好的选择。感应电机不需要电机内部的触点。这些交流电机更简单，而且比老式的直流电机更可靠。交流感应电机被称为异步牵引电机。

在20世纪中叶之前，一个大型电机经常被用来通过连杆来驱动多个车轮。这与蒸汽机车转动其驱动轮的方式相同。现在，通常的做法是使用一个牵引电机通过齿轮传动来驱动每个车轴。

通常情况下，牵引电机安装在轮架和从动轴之间。这被称为 "车头悬空的牵引电机"。这种安装方式的问题是，电机的部分重量在车轴上。这导致轨道和框架更快地磨损。通用电气公司为密尔沃基公路公司制造的 "双极 "电力机车采用直接驱动电机。电机的旋转轴也是车轮的轴。

直流电动机由两部分组成：旋转的电枢和固定的场绕组。场绕组，也称为定子，围绕着电枢。场绕组是由电机外壳内紧密缠绕的电线线圈组成。电枢，也叫转子，是另一组绕在中心轴上的电线线圈。电枢通过电刷与场绕组连接。电刷是压在换向器上的弹簧触点。换向器以圆形模式向电枢绕组送电。串联绕组电机的电枢和磁场绕组串联在一起。串联绕组的直流电动机具有低电阻。当电压被施加到电机上时，它在电机内形成一个强磁场。这产生了高额的扭矩，所以它适合于启动火车。如果送入电机的电流超过需要，就会有太大的扭矩，车轮就会旋转。如果送入电机的电流太大，就会损坏电机。电阻器被用来限制电机启动时的电流。

当直流电动机开始转动时，内部的磁场开始结合起来。它们产生了一个内部电压。这种电磁力（EMF）与发送到电机的电压相对抗。EMF控制电机中的电流。随着电机的速度加快，EMF下降。流入电机的电流减少，它产生的扭矩也减少。当扭矩与火车上的阻力相匹配时（与之相同），电机将停止增加其速度。为了加速火车，必须向电机输送更多的电压。一个或多个电阻被移除以增加电压。这将增加电流。扭矩会增加，火车的速度也会增加。当电路中没有留下任何电阻时，全线电压直接施加到电机上。

在电动火车上，火车司机最初不得不通过手动改变电阻来控制速度。到1914年，开始使用自动加速。这是由电机电路中的加速继电器实现的。这通常被称为缺口继电器。继电器将观察电流的下降并控制电阻。司机所要做的就是选择低速、中速或全速。这些速度被称为分流、串联和并联，来自于电机的接线方式。

公路车辆

另见。混合动力汽车和电动汽车

传统上，公路车辆（轿车、公共汽车和卡车）都使用柴油或汽油发动机，并配有变速器。在20世纪后半叶，开始开发带有电力传输系统的车辆。这些车辆的电力来源是电池或燃料电池。它们也可能由内燃机提供动力。

使用电动机的一个好处是，一些类型的电动机可以产生能量。它们在制动时充当发电机。这有助于提高车辆的效率。

冷却

由于牵引电机使用的是高功率水平，它们会产生大量的热量。它们通常需要冷却，通常使用强制空气。