牵引电机课程设计报告

课程设计任务书

●学生：

●专业：

●题目：牵引电机

●学号：

2016年10月10日

目录

第1章概述

1.1 国外动车组发展综述

第2章高速动车组制动系统

2.1高速动车组制动系统概述

2.2动车组制动方式分类

2.3 动车组不同制动方式简介

第3章高速动车组制动控制系统

3.1高速动车组制动系统组成及功能.

3.1.1制动控制系统工作原理

3.1.2 制动系统的特点

3.1.3 制动控制规律

3.1.4 制动系统的制动方式

3.2高速动车组再生制动控制系统

3.2.1再生制动控制系统工作原理

3.3 单相四象限脉冲整流器控制方法研究

3.4单相三电平四象限脉冲整流器控制原理

结论

第1章概述

1.1 国外动车组发展综述

速度是现代社会高效率的标志。世界交通运输的发展历史，就是速度不断提高的历史。长期以来，世界铁路的旅客列车运行速度一直保持在200km以。但是，随着社会经济的迅速发展，人民生活水平的不断提高，人们对运输服务质量的要求也愈来愈高。铁路旅客列车原来的速度已远不能满足人们出行的要求。特别是20世纪70年代以来，世界出现了石油危机，公路堵塞，环境严重

污染，己成为全球性的社会问题，严重影响了人类的生存和发展。为此，人们期望有一种能避免上述弊端，而且运能大、速度快、节约型的公共交通工具的出现。

从1964年日本东海道新干线开始投入高速运营，带来了巨大的经济和社会效益，自日本之后，法国、德国、意大利、西班牙、瑞典等国家相继也都发展了不同类型的高速铁路，且速度不断刷新。为此，许多国家的政府从交通运输发展的实践不断反思、总结，逐渐认识到旅客运输应该把高速铁路作为发展的重点。在这样的历史背景下，使高速铁路得到了迅速的发展。国外高速动车组的发展自1964年10月1日，世界上第一条高速铁路[4]—日本东海道新干线开通运营以来，动车组的运用随着高速铁路的发展日益广泛。经过40余年的发展，形成了以日本新干线、法国TGV和德国ICE高速动车组为代表的三大技术体系。各国动车组从本国实际需要出发，具有各自的技术特色，为推动世界铁路向高速化发展起到了积极的作用。日本是世界上最早开行高速动车组的国家。在日本计划修建东海道新干线时，其高速动车组设计就已经同步展开。0系新干线列车成为世界上最早运行的高速动车组。随着新干线网络的不断扩大，为了在不同的线路条件下提高列车运行速度和乘客的舒适度，降低列车对环境的影响，相关企业与研究机构在O系、100系、200系、IOON系列车的基础上先后开发了300系、400系、500系、700系、N700系、800系、El系、EZ系、E3系、E4系等干线列车和WIN350、300X、STAR21、FAS几CH、E954系等试验列车，共有二十余种新干线用电动车组。自设计之初起，日本一直坚持采用动力分散作为其动车组发展模式。此外，日本新干线动车组的另一大特点是注重新技术的运用，如主动、半主动悬挂和旋转涡流制动、空气阻力制动等技术均最早运用在新干线动车组上。其动车组轻量化、车辆空气动力学设计水平已经走在世界前列。

作为世界铁路运输最发达的国家之一，早在1955年3月29日，法国就创造了电力机车牵引列车331km瓜的速度记录。1967年5月，CC一6500型电力机车牵引客车实现最高速度ZO0km小商业运行。然而随着社会的发展，在20世纪70年代，迅速发展的公路和航空运输使法国铁路受到了前所未有的冲击，传统铁路越来越不能适应现代社会对铁路旅客运输的需要。同时，1964年日本新干线建成并投入运行也大大激发了法国铁路同行的积极性。自1967年起，法国国营铁路公司(sNCD开始着手研究高速运输。在设计制造高速动车组方面，法国首先是尝试将航空用燃气涡轮发动机用于铁路动车组。1969年n 月，法国研制成功了第一代ETG型燃气轮动车组，最高试验速度达到

248km/h。此后，为了进一步提高燃气轮动车组质量，又研制出第二代ETG型燃气轮动车组，最高试验速度为260km/h。为了配合在巴黎一里昂建设高速铁路，还研制了第三代TGV-ool型燃气轮动车组，5节编组，1972年最高试验速度达到381km小。1973年中东战争引起第一次世界石油危机后，法国开始将高速动车组技术政策转向电力牵引，并率先在欧洲实行将速度、环保意识、充分利用能源、高新技术以及经济可靠性综合考虑的技术方针。1973年，法国研制出第一列27001电动组，1975年最高试验速度达到309km小。，自1976年开始，法国开始着力研究交一直传动的TGV一PSE动车组，并在1981年9月投入运用。此后，法国先后研制了交一直一交传动的TG从A、TGV-R、TGV-ZN、TGV-TMST、西班牙AVE、TGV-PBKA、TGV-K等型号的高速动车组。其

中，TGV-A325号车组于1990年5月在大西洋线创造了515.3km/h轮轨系统高速行车的世界记录。在保持了17年后，该纪录再次被打破， 2007年4月3日，法国试验动车组V150创造了574.8km/h的高速铁路试验速度新纪录。近年来，法国国家铁路已经开始进行动力分散型电动车组的研究，与Alstom等共同设计的新型动力分散动车组AGV已投入试验运行。

德国是一个铁路历史悠久的国家。与大多数欧洲国家一样，德国铁路在20世纪60年代也不得不面对公路和航空运输带来的巨大压力。德国的政治家比其他欧洲国家更早地认识到了铁路的重要性。早在1970年，原联邦德国政府技术研究部就开始组织对未来长途运输系统新技术的研究。但是在发展高速铁路采用磁悬浮技术还是轮轨技术的问题上，德国经过了旷日持久的讨论，影响了德国铁路高速化的进程，1973年和1976年动工修建的两条高速新线进展缓慢。直到20世纪80年代中期，原联邦德国政府才意识到以往政策的失误，同时法国TGV列车的成功运营也刺激着素以高技术著称的德国，原联邦德国政府加快了发展高速铁路的步伐。1982年8月，联邦铁路投资1200万马克，试制ICE 试验型城间快车。1985年，2动3拖的IC日V试验型高速电动车组试制成功，同年，其最高试验速度达到317km瓜。1988年5月， ICE/V型试验列车在汉诺威一维尔茨堡间创造了406.9知m/h的高速动车组速度记录。在ICE/V的基础上，1985年12月联邦铁路确定了IcE设计任务书， 1986年开始试制ICEI型高速动车组，1990年7月试制完成并于1991年6月2日以280km/h的速度正式投入运行。1991年原东、西德统一后，德国政府决定修建柏林一汉诺威的高速铁路，同时开始了第二代IcE高速动车组一一IcEZ的开发，1996年，该型动车组投入运用。德国1995年开始动工修建的科隆一法兰克福的高速铁路最高运行速度提高到了300km小，线路最大坡度达到40%0，既有的IcEI、ICEZ型列车已经不能满足运行需要。为此，德国铁路于1994年向工业界订购了50列ICE3型动力分散电动车组并于1997年投入运行。此外，为了在既有线路实现列车运行速度的提高，德国铁路还开发了ICI，型摆式动车组。目前，运行速度达到350km/h的ICE21型高速电动车组正在研制中。

日本、法国和德国高速铁路的成功经验也带动了世界其它国家和地区高速铁路的发展。意大利、西班牙、瑞典、国和我国地区均已有高速铁路投入运行。值得一提的是，除采用日本、法国和德国的技术外，瑞典等国家还通过采用摆式列车提高列车运行速度，以实现既有线路高速化，取得了良好的效果。