电力机车,蒸汽机车与内燃机车比较以及三相交流电

王锐
1.对于输电线网覆盖率低，输电成本较高的地区，诸如西藏、新疆等高原 地区以及崎岖山路较多的区域，使用电力机车将会重新构造电力网，在严峻 环境下，成本将会大大提高。
2.因为蒸汽机车与内燃机车的发展较早，也较为完善，各方面资源也准备 比较充分。而电力机车不仅需要更多的资金来投入铺设电路，轨道等，还需 要对电力机车的研发提供经济支持，这无疑会加重国家经济负担。
三相交流电 王杨
----------为什么要使用三相 交流电进行发电和输电？
王杨
介绍：三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的
交流电路组成的电力系统。目前，我国生产、配送的都是三相交流电。
理论支持：
要在不使用使用辅助设备的情况下产生旋转磁场必须至少三相供电， 三相交流电在交流电机定子绕组中可以产生旋转磁场，而且这个磁
新生研讨课
电气一班
母博宇 王杨 王锐 李佳峻 吴菲宇
母博宇
1.国外：高铁的运营拉动内需，促进经济增长。形成一个全球性的 网络，带动世界经济的一体化的融合发展，对世界经济将产生具有 深远的影响。而内燃机车因为速度和技术方面低于高铁所以不能满 足部分人的需求。 2.国内：高铁使人们更方便交流，沟通。尤其是在沿海地区和内陆 地区之间，构成了一个桥梁。加速了人们沟通的速率，一个城市的 基础设施和服务功能越来越多的被其他城市分享，一个城市的人流、 物流、商务流越来越多的在更广的城市群内流动、配置、形成一个 紧密联系，共存共荣的城市群。
了四相输电而是整个输电网络重新建立。）
• 多相电肯定能形成旋转磁场，这个是相当肯定的。比如发动机的问题，农村用的手扶拖拉机是单缸 发动机，夏利是三缸，桑塔纳是四缸。。。。，奔驰宝马用到了六缸、八缸甚至更多，功率（马力） 越大，使用的缸数越多。虽然四缸车比较普遍，但也不能否认六缸发动机的合理性吧，当然不同的 车可以行驶在同一道路上，可以并存；电网就不同了，只能统一。
3.电力机车的发展势必会对国家资源的分配产生影响。而当今以信息技术 方向发展为主的时代，电力机车的发展将会占用大量的国家资源，这也会导 致其他领域发展出现经济问题。社会需要全面发展，仅仅交通是不能带动经 济的发展的。
王锐
1.历史发展：中国电力机车发展从开始到现在仅仅只用了50几年，和谐 号动车组甚至只用了几年便从技术引进到自我创新。如此迅速的转化固 然令人惊喜，但也不可忽视其带来的隐患。7.23甬温线特大事故在一定层 面上反映了中国电力机车发展的浮躁性。电力机车固然先进，但我们的 技术或许并不能带动起迅速发展。
吴菲宇
三相交流电是与输电技术的发展紧密相连的。
1873年维也纳国际博览会法国弗泰内，使用2km的导线，把一台用瓦斯发动机拖动的格兰姆直流发电机，和一台 转动水泵的电动机连接起来。
1874年，俄国皮罗茨基建立了输送功率为4.5kW的直流输电线路，输送距离一开始是50m，后来增加到1km。然 后就开始向高压输电发展了。
为广泛。
李佳俊
• 使用更多相时会使发电、输配电及用电环节变得复杂，输电线路根数要增加。 • 发电机、变压器、电动机等设备也趋于复杂化，增加制造成本。 • 三相不平衡已经引起很多问题了，多相输电的故障排查，相间故障，单相接地，功率电压分布计算
估计就更加复杂了。这样看来不经济。 • 当然大容量设备假定使用四相交流电单从设备制造上也许会更合理，但电网就不同了。（不可能为
母博宇
1.能耗:就三种机车的单位能耗来说，蒸汽机车、内燃机车和电气机车的平均 单位能耗分别为378.1kg原煤每万吨每千米、25.1kg柴油每万每千米、 111.6kWh电力每万千米，折算为标准煤后分别270.1kg、36.5kg、13.7kg。由 此可见电力机车效率最高。
2.如何升级提高：蒸汽机车的功率要做大，必须增大锅炉，体积上有限制， 制造和维护上的难度增加。烧煤效率极低。
内燃机车的功率要增大，必须增加柴油机功率，加大发电机功率（内燃机车 是发电后带动电动机来驱动火车头的），同时必须加大燃料箱，体积上受到 限制，而且燃料效率下降比较厉害。电气机车，只要电力线允许，做大功率 的电动机没有任何问题，也没有体积限制（相对车头体积来说）。
3.速度：毫无疑问电力机车速度是最快的甚至是那两种机车的好几倍。 4.安全：自从1964年日本新干线开通以来到今年已经将近半个世纪了、只有 1998年德国高速铁路出过脱轨事故和中国的7.23事件，其他没有什么重大事 故。相比内燃机车安全的多，更不用说蒸汽机车了。
与单项交流电交流电相比较 李佳俊
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(1) 三相发电机比同尺寸的单相发电机输出的功率大。
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(2) 三相发电机的结构和制造与单相发电机相差不多，且使
用、维护较方便，运转时比单相发电机的振动要小。
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(3)在同样条件下输送同样大的功率时，特别是在远距离输
电时，三相输电线要比单相输电线节约24％的材料。
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由于具有以上特点，所以三相交流电比单相交流电应用更
2.人才问题：电力机车如今迅速的发展必然会对人才要求更严格，而如 今，中国虽然在不断发展电力人才，但毕竟发展时间太短，人才似乎并 不能满足电力发展的需求。而蒸汽机车与内燃机车已经有了上百年的经 验沉淀，对于机车的安全性以及适应性有了更好地保障，能更快速地投 入生产。
3.安全问题：电力机车是以电为动力的，那就必须要有充足的电源支撑。 而电力并不像柴油或者蒸汽来源较稳定。而在机车发动的过程中，如果 电源供应被切断，将会导致很严重的后果。较之蒸汽机车和内燃机车， 电力机车是没有办法摆脱对稳定动力源的需求。
一开始是直流输电，但想要传输更远的距离，就必须再提高电压。在当时的条件下，直流输电没条件了：发电 机电压受限制、直流没有变压器等等。后来还发生过一场交流、直流输电之争。
可见，从交流输电一开始，并不是三相的，1832年，人们就发明了单相交流发电机。1876年、1884年、1885年， 单相变压器得到了发展。问题在于应用交流电驱动工作机械。
场是稳定的具有固定旋转方向的旋转磁场。
历史应用：三相交流电与交流输电技术的历史
｛ 实际作用：
和单相交流电相比较 和多相交流电相比较
王杨
旋转磁场，磁感应矢量在空间以固定频率旋转的一种磁场； 是电能和转动机械能之间相互转换的基本条件。广泛应用于交 流电机、测量仪表等装置中。
交流电机气隙中的磁场。因其沿定、转子铁心圆柱面不断旋 转而得名。旋转磁场是电能和转动机械能之间互相转换的基本 条件。
交流感应电动机的出现，与“旋转磁场”这个研究紧密相连。1825年，1879年，1883年都是旋转磁场发展的节点， 1885年，弗拉利斯制成了第一台两相感应电动机；1888年他又提出了“利用交流电来产生电动旋转”这一经典论文。
1888年俄国多布罗斯基发明了三相交流制和效率很高的三相异步电动机，交流输电的优越性体现出来了。1891 年8月25日，第一条三相交流高压输电线投运，总长175km。发电机是230kVA，95V，变压器是200kVA、95/15200， 线路末端是两座13800/112V降压变电所。