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牵引发电机的工作原理与一般直流电动机相同，但有特殊的工作条件:空间尺寸受到轨距和动轮直径的限制;在机车运行通过轨缝和道岔时要承受相当大的冲击振动;大、小齿轮啮合不良时电枢上会产生强烈的扭转振动;在恶劣环境中运用，雨、雪、灰沙容易侵入等。因此牵引发电机在设计和结构上也有许多要求，如要充分利用机体内部空间使结构紧凑，要采用较高级的绝缘材料和导磁材料，零部件需有较高的机械强度和刚度，整台电机需有良好的通风散热条件和防尘防潮能力，要采取特殊的措施以应付比较困难的"换向"条件以减少炭刷下的火花等。
