2022年《接触网》教案补充电力机车知识.docx

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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀教案电力机车学问电力机车的特点电力机车是从接触网猎取电能,用牵引电动机驱动的机车；这里表达的电力机车仅指用于铁路干线的一般客货运电力机车,且以交直传动电力机车为主；电力机车具有一系列特点 : 1 可广泛利用多种一次能源如可以由热力、水力、自然气甚至于地热、原子能、太阳能等转换而来,只要有相应的发电站,便可以利用相应的能量；2 功率大由于在电力机车上没有产生能量的装置,也没有燃料储备,因而在同样的机车重量下,其功率要比自给式机车大；机车按单位重量所具有的功率称为机车的比功率,这是衡量机车技术水平的

2、一个标志；目前电力机车的比功率一般达到 40-60kW/t ；3 速度高由于电力机车功率大,因而可以获得较高的速度；目前,一般客运电力机车运行速度已达 160-200km/h,货运电力机车也达到 120-140km/h；随着新型机车的不断显现,电力牵引的高速动车运行速度已达到 300-400km/h ；4 效率高电力机车本身的效率为 80%-85%o 但考虑到整个电力牵引系统,其平均效率就不是固定的, 它与供电系统的电能来源有关,在由水力发电站供电的情形下,电力牵引的效率可达到 60%-70% ；5 过载才能强机车在起动、牵引重载列车和通过困难区段时,具有肯定的过载才能是非常重要的；对于非自给

3、的电力机车,其能量是来自较强大的供电系统,因此机车的过载才能仅受牵引电机的限制,而牵引电机的过载才能是较高的；6 运输成本低电力机车检修工作量小,修理周期长,每两次大修之间运行公里数为蒸汽机车和内燃机车的 2 倍；由于电力机车运输才能的增加,足以补偿电气化初期投资,所以铁道电气化长远经济效益好；7 司机劳动条件好,无烟气排放污染细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 5 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀教案电力机车不冒烟,不

4、排废气,通过长大隧道时,乘务人员和旅客可免受烟气之苫,从而也为广大旅客制造清洁的旅行条件；此外, 电力机车可以将接触网电能转供列车使用而不影响牵引功率,不用装设车下柴油发电机组,也不用发电车,提高列车的舒服度和经济性；8 不受外界条件限制在山区和高寒地区电力机车功率发挥更好；电力机车的分类1、按机车轴数分四轴车；轴式为 B0-B0; 六轴车；轴式为 C0-C0 、B0-B0-B0; 八轴车；轴式为 2B0-B0; 十二轴车；轴式为 2C0-C0 、2B0-B0-B0 ；轴式 B 表示一个转向架有 2 根轴 ;轴式 C表示一个转向架有 3 根轴 ;脚号 0 表示每个轴有一台牵引电机 ;- 表示转

5、向架之间是通过车体传递牵引力；2、按用途分1 客运电力机车； 用来牵引各种速度等级的客运列车,其特点是速度较高,所需牵引力较小；2 货运电力机车；用来牵引货物列车,其特点是载荷大,牵引力大,但速度较低；3 客货通用电力机车；特别是近年来新型电力机车中,其恒功运行速度范畴大,可适用牵引客运列车,也可适用牵引货运列车；3、按轮对驱动型式分1 个别驱动电力机车 2 组合驱动电力机车 动的电力机车；指每一轮对是由单独的一台牵引电动机驱动的电力机车；指几个轮对用机械方式相互连接成组,共同由一台牵引电动机驱现代电力机车大都采纳个别驱动方式,而很少再采纳组合驱动；4、按电流制分类在铁道干线电力牵引中,电力机

6、车主要根据供电电流制分为直流制电力机车、沟通制电力机车和多流制电力机车； 直流制电力机车即直流电力机车,它是由直流电网供电,采纳直流牵引电机驱动的电力机车；它是进展最早的电力机车,其接触网电压通常为 1 5kV 和 3kV 直流电压；直流电力机车采纳的直流牵引电动机结构简洁、掌握便利、易于修理、运用比较牢靠； 但由于接触网屯压不高而使送电距离受到限制, 变屯所数目增加,特别不适于机车向大功率方向进展；其调速方法多采纳调剂起动电阻和转变电机连接方式,但能耗大并有肯定冲击；目前, 已大量使用晶闸管进行斩波调速,以实现无级调速而成为直流电力机车的进展方向；在意大利、西班牙、波兰、俄罗斯、日本、法国仍

7、有相当数量的直流电力机车在运营； 沟通制电力机车又可分为单相低频25Hz 或 16 2/3Hz 电力机车和单相工频50Hz 电力机车；1 单相低频电力机车细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 5 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀教案它是在单相沟通低频供电网下采纳单相沟通整流子电动机驱动的电力机车；低频是为了有利于单相沟通整流子电动机的整流,其接触网电压可提高到II-15kV ,便接触网简化,变电所数目削减, 适应大功率牵引

8、的要求；但由于供电频率与工业用电不同,需特地发电厂或在工业系统和铁道系统之间设置复杂的变频设备；等到单相工频制显现之后,单相工频电力机车的原理和电路应用到了单相低频电力机车中,两种机车除供电频率不同外,其间无大的区分；单相低频电力机车在早期进展电气化的国家中延用至今,在西德、瑞士、瑞典、挪威等仍在盛行,并占有肯定比重；2 单相工频电力机车它是单相沟通工频供电网下采纳的直脉流或沟通牵引电动机驱动的电力机车；单相工频沟通制自 20 世纪 50 岁月开头进展而成为当今世界铁道电气化最先进的供电制；其接触网电压高达 20kV 或 25kV ,而且与工业系统频率相同；在这种电流制下工作的单相工频电力机车

9、,又可分为交直传动电力机车和沟通传动电力机车； . 交直传动电力机车是由接触网引人单相工频沟通电经机车内的变流装置供应直脉流牵引电动机来驱动的机车；相伴着半导体器件的进展,交直传动电力机车先后有整流引燃管或半导体二极管电力机车和目前最广泛应用的相控晶闸管 电力机车； . 沟通传动电力机车是由接触网引人单相工频沟通电经机车内的变流装置供应沟通同步或异步 牵引电动机来驱动的机车； 与之相应的为同步牵引电动机电力机车和异步牵引电动机电力机车；沟通传动电力机车的进展是起源于20 世纪 70 岁月；它的进展同样与新型功率半导体器件的层出不穷和微机掌握技术的进步而亲密相关,从快速晶闸管到 GTO、IGBT

10、 IPM 、 IGCT,使 1979 年显现的 E120 型异步沟通传动电力机车之后,又相继显现的同步型或异步型沟通传 动电力机车, 充分展现了沟通传动电力机车的优越性；当前, 由交直交电压型变流装置和鼠 笼式异步牵引电动机构成的沟通传动系统已成为世界电力机车电传动技术的主流,这就是通 常我们称之为交直交电力机车； 多流制电力机车 这种机车可以同时适用直流制、沟通制在不同的频率、不同电压下工作；这是由于有些 国家或相邻国家联运时存在着不同电力牵引供电网形成的,以西欧国家居多；电力机车的构成电力机车由机械部分 包括车体和转向架 、电气部分和空气管路系统构成；车体是电力机 车的骨架, 是由钢板和压

11、型梁组焊成的复杂的空间结构,电力机车大部分机械及电气设备都 安装在车体内,它也是机车乘务员的工作场所；转向架是由牵引电机把电能转变成机械能,便电力机车沿轨道走行的机械装置；它的上部支持着车体,它的下部轮对与铁路轨道接触；电气部分包括机车主电路、帮助电路和掌握电路形成的全部电气设备,在机车上占的比重最大,除安装在转向架中的牵引电机之外,其余均安装在车顶、车内、车下和司机室内；空气 管路系统主要执行机车空气制动功能,由空气压缩机、气阀柜、制动机和管路等组成；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 5 页 - - - - - - - -

12、 - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀教案我国电力机车的型号我国电气化铁路借鉴国外的胜利体会,从一开头就采纳国际先进的单相沟通工频 25kV 的单一供电制式, 并从一开头就来用交直传动的电力机车；直到目前为止, 我国干线用电力机车仍以交直传动电力机车为主,其型号用 韶山 命名,代号为 SS,全名表示为 : ss 机车派生系列号,A、B、C、D 机车序号, 1-9. 机车代号我国第一台沟通传动电力机车原型车代号为 AC4000 ,其中 AC表示沟通传动, 4000了 表示机车功率沟通传动电力机车的研制到 20 世纪 90 岁月,

13、 沟通传动电力机车在西欧和日本等发达国家已被广泛应用于铁路牵引；我国应在试制胜利第一台沟通传动原型车AC4000 型电力机车基础上, 一方面要自主开发和创新,另一方面积极引进和借鉴国外先进技术,尽快研制出符合我国国情的各种不同功率级和各种不同用途的沟通传动的电力机车；1 自主开发新型沟通传动电力机车当前,我国应加紧研制开发国产化新型沟通传动电力机车,见下表；该型机车应挑选以轮周功率 1200kW 为基准,采纳GTO、IGBTIPM 等新型半导体功率器件和自主开发的交直交传动系统； 此外仍要注意其机车主要零部件标准化、简统化、 模块化,以便于远期沟通电 力机车的派生；自主开发新型沟通传动电力机车

14、举荐表 - 用途轴式机车轮周功率/kW 最高运行速度 / km/h - 客货运B0-B0 4800 140-200 货运 C0-C0 7200 120 货运2B0-B0 9600 120 - 2 合资开发新型沟通传动电力机车为了推动我国沟通传动电力机车技术的进展,加快缩短与国外沟通传动电力机车的差距,目前国内实行整车合资生产、整机引进的方式；株洲西门子牵引设备有限公司即将为宝成线供应 8 轴 64OOkW 沟通传动货运电力机车,引进整机技术的4800kW 最高速度为200km/h沟通传动客运电力机车DJ1 型,己试制胜利, 将对我国沟通传动电力机车技术的进展起到肯定的促进作用；新型电力机车的关

15、键技术细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 5 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀教案新型电力机车研制应紧跟世界先进水平,讨论高性能的交直交传动系统,同时从综合技术、高新技术动身, 提高电力机车整体设计、车；其关键技术应包括 : 1 新型功率器件的应用工艺水平, 研制开发出多种国产化的新型的电力机积极跟踪世界先进水平开展 GTO、IGBTIPM 、IGCT 应用技术的讨论, 为国产交直交传 动电力机车主变流器的开发奠定基础；

16、2 水冷技术 综合国内外变流器冷媒应用的体会,开展主变流器水冷技术的讨论及工程化；3 主变流器掌握系统 32 位微机掌握应挑选先进的高速32 位浮点运算的CPU 为核心,建立模块化、标准化的硬件电路,采用先进的 PCB 设计方法和制造工艺,以满意通用要求和系统牢靠性要求； 网侧变流器掌握技术保证网侧功率因数接近1 或等于 1,保证低谐波电流； 电机侧变流器掌握技术 开发高性能的异步牵引电动机的掌握策略,如矢量掌握技术和直接转矩掌握技术； 粘着技术 开发蠕滑率掌握技术和粘着技术,以获得机车在各种运行条件下的正确粘着利用率；4 大功率异步牵引电动机 改进绝缘系统,提高电机的牢靠性,提高电机的经济指标,降低单位功率的重量；5 无摇枕转向架及径向转向架 合理挑选一系、二系悬挂参数,同时设计性能良好的全悬挂转向架,以提高机车转向架 的动力性能、运行稳固性和曲线通过才能,并降低轮轨磨耗,同时提高机车粘着利用；6 车体轻量化及模块化设计 积极讨论车体轻量化结构；采纳高强度结构材料和铝合金材料,以减轻车体重量；采纳 模块化设计来适应多种车型的研制开发；7 采纳独立风道通风系统,以及按人机工程学设计的司机室；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 5 页 - - - - - - - - -