电力机车控制电路

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机车牵引力特性表达式:Fk=m/1000ή*CvΦIa (KN) 3、牵引特性 机车轮周牵引力与运行速度的关系,称为机车牵引特性。 机车牵引特性表达式: Fk=m/1000* (UD Ia/V) *ήdήc (KN) 4、效率特性 机车效率是指机车输出功率与机车输入功率的比值,也就是机车轮周功率 与机车受电侧电功率的比值。
④环节——平波电抗器有三大作用,即降低电机、电缆中 高频成分,控制噪声传播,抑制电机启动过程中的谐波分 量,使频繁断开电机电路时不损坏变频器,三者通过三相 霍尔电流传感器对变频器输出端采取完善的短路保护措施。
五、系统的工作特点
功率/体积比大
交流电机维修量小 机车具有优异的牵引和制动性能
一、电力机车概述
电力机车的分类
1.按用途可分为
(1)客运电力机车 (2)货运电力机车 (3)客货两用电力机车 (4)调车电力机车
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2.按传动形式不同可分为
(1)具有个别传动的电力机车 (2)具有组合传动的电力机车
一、电力机车概述
3.按机车轴数不同可分为 4轴、6轴、8轴等电力机车。 4.按电流制不同可分为
韶山7B型重载货运电力机车,代号SS7B。大同机 车厂1996年设计完成,1997年试制成功的一种新 型的重载货运电力机车。
韶山7D型客运电力机车,代号SS7D。由大同机车厂、株 洲电力机车研究所、成都机车车辆厂联合研制的适应我国 铁路提速需要的新产品,是目前国内技术水平最为先进的 交直传动客运电力机车。
二、电力机车的调速方式
具有直(脉)流牵引电动机机车的调速方法 – 改变牵引电动机回路电阻R – 改变牵引电动机的端电压UD – 改变磁通量Φ
二、电力机车的调速方式
具有交流牵引电动机机车的调速方法
三相异步电动机的转速理论上的调速方法:
– – – – – 改变定子极对数 应用异步电动机的串接联接法 改变牵引电动机转子电路中起动电阻阻值 改变异步电动机的供电频率 实际常用方法(4)
四、交(直)交型整流器电力机车工作原理
③环节——逆变器用于将直流电转换为三相交流电,同时 为了机车调速的需要,它应具有:较宽的调频范围和调压 范围,一般采用正弦波脉宽调制(PWM)。随着电力半导体 器件(GTO)的开发,可以采用电压相量(VVCPWM),降低 电机损耗,减少网压波动的影响。
四、交(直)交型整流器电力机车工作原理
三、整流器电力机车的基本特性
1、整流外特性 影响端电压的因素:
– 整流回路电阻引起的压降。 – 整流回路阻抗引起的压降(包括变压器二次侧绕组 的漏抗)。 – 整流线路换相引起的平均整流输出电压降低。 – 整流元件的阈值电压压降。
假定: 接触网阻抗为零(即不计接触网阻抗压降)。 接触网电压保持恒值。 在上述假定下,当变压器二次侧绕组输出电 压固定时,牵引电动机的端电压只随负载电流 的变化而变化,即称为牵引电动机的外电压特 性。
(1)直流电力机车 (2)交流电力机车
单相低频制(25Hz、Hz) 单相工频制(50Hz) ①整流器式电力机车 ②无整流子牵引电动机电力机车
二、直流电力机车工作原理
直流电力机车是最简单的一种电力机车,采用直流电源和直流串励牵 引电动机。现在主要用于各种工矿电力机车、地铁电动车组和城市无轨电
车。
图示为一般工矿用直流电力机车结构示意图。
“先锋”号交流传动电动车组,是南京浦镇车辆厂负 责总体研制的我国第一列交流传动动力分散电动车组, 首列电动车组命名为“先锋”号。列车运营速度 200km/h,最高试验速度250km/h,总定员424人。
“中原之星”交流传动电动车组,适用于中、短途快速旅 客运输。由株洲电力机车厂、四方机车车辆股份有限公司、 株洲电力机车研究所三家单位联合研制生产。首列动车组 于2001年10月生产下线,配属郑州铁路局,于郑武线上运 营。最高运营速度160km/h,总定员1178人。
三、整流器电力机车的基本特性
2、速度特性 3、牵引力特性 4、牵引特性 5、机车总效率特性
四、交(直)交型整流器电力机车工作原理
①环节——整流电路的基本作用是将交流电转换为直流电。 实现电路可以是不可控整流桥、相控整流桥、四象限脉冲 变流器。 ②环节——直流环节滤波器的基本作用是平滑A处的纹波 (脉动),消除或减少谐波含量 (5次谐波),改善机车的功率 因数。
中国电力机车的研制开始于1958年。当时的铁道 部田心机车车辆工厂,也就是现在的株洲电力机 车工厂在协助湘潭电机厂制造工矿电力机车的同 时,设计并试制铁路干线电力机车。1958年12月 28日,中国第一台干线铁路电力机车试制成功, 命名为6Y1型。
1968年,经过对6Y1型10年的研究改进,在中国半导体工 业发展的条件下,将引燃管整流改为大功率半导体整流, 试制出韶山1型,代号SS1。1969年开始批量生产,到1988 年止,共生产826台。机车持续功率3780kW,最大速度 90km/h,车长19400mm。韶山1型电力机车获全国科学大 会奖。
交-直-交电力机车工作原理 交-直型电力机车工作原理
一、整流器式电力机车原理
二、整流器电力机车的工作特点
整流器电力机车是一个集变压、变流、
牵引为一体的综合装置。对一定功率的 电能,可以小电流传送,可减少导线截 面积,节省有色金属,也可降低能耗。 由于机车内设有变压器,调压十分方便, 牵引电动机的工作电压不再受接触网电 压的限制,可以选择最有利的工作电压, 使牵引电动机的重量/造价比降低,工 作更为可靠
“春城”号电动车组,长春客车厂为迎接“99”昆明世界园 艺博览会开发制造的中国首列商业运行电动车组。该电动 车组为无污染的环保型绿色交通工具。具有普通旅客列车 所无法比拟的灵活编组、机动开行的优点,又具有公路交 通工具无法比拟的速度快、运量大、效率高、投资省、安 全性好的优点。动车组总功率为2160kW,设计速度 120km/h。
6、有级调速。
四、直流电力机车的基本特性
直流电力机车的基本特性包括机车的速度特性、牵引力特性、牵引特 性、效率特性。 1、速度特性
机车运行速度与牵引电动机电枢电流的关系,称为机车速度特性。
速度特性表达式:V=πD/60μ*(UD—IaΣR)/CeΦ= (UD—IaΣR)/ CvΦ 2、牵引力特性
机车轮周牵引力与牵引电动机电枢电流的关系,称为机车牵引力特性。
中国乃至世界上第一条高速磁悬浮铁路商业运行线是2001年3月 1日开工建设的上海磁悬浮列车示范线。2002年3月,这条磁悬 浮列车示范线下部结构工程竣工。磁悬浮列车用电磁力将列车浮起而 取消轮轨,采用长定子同步直流电机将电供至地面线圈,驱动列车高 速行驶,从而取消了受电弓。磁悬浮列车主要依靠电磁力来实现传统 铁路中的支承、导向、牵引和制动功能。列车在运行过程中,与轨道 保持一厘米左右距离,处于一种“若即若离”的状态。由于避免了与 轨道的直接接触,行驶速度也大大提高,其正常的运营速度可以达到 每小时500公里。
简化主电路
课题三 电力机车调速原理
电力机车调速的基本要求
电力机车的调速方式 具有交流牵引电动机机车的调速方法
磁场削弱系数
磁场削弱的方法
磁场削弱下的机车特性及其应用
一、电力机车调速的基本要求
宽广的调速范围。
冲击力小,牵引力变化平滑。 调整经济。
运行可靠,控制简单,操作方便。
M1
QD
M3
R
R M2 M4
接触网直流电—受电弓—短路器QD—启动电阻R—M1~M4—钢轨—变电所
—接触网。牵引电机得电旋转,把电能转变为机械能,产生牵引力。
三、直流电力机车的特点
1、结构简单,造价低,经济性好。 2、牵引性能好,调速方便。 3、控制简单,运行可靠。 4、供电效率低。
5、基建投资大。
韶山4型干线货运电力机车,代号SS4。株洲电力 机车工厂1985年设计试制的8轴货运电力机车。最 大速度100km/h。
韶山4改进型电力机车,代号SS4G。是在SS4、SS5和SS6 型电力机车的基础上,吸收了8K机车一些先进技术设计的。
韶山5型准高速电力机车,代号SS5。为准高速铁 路试制的样车。
三相同步牵引电动机的调速方法和直流电动机
的相同。
三、磁场削弱系数
在同一牵引电动机电枢电流下,磁场削弱
后(削弱磁场)牵引电动机磁势与磁场削弱 前(满磁场)牵引电动机磁势之比。
IN β β % IN m
四、磁场削弱的方法
改变励磁绕组的匝数

N Nm
四、磁场削弱的方法
改变励磁绕组的电流 – 电阻分路法
二、整流器电力机车的工作特点
牵引电动机采用适合牵引的串励电动机,可以获
得良好的牵引性能和启动性能,尤其启动时采用 调节整流电压的方式,省略了启动电阻,不仅减 轻了电气设备的重量、降低了启动能耗,而且改 善了电力机车的启动性能,提高了机车的运行可 靠性。 由于整流器电力机车整流装置输出电压为一脉动 电压,因而流过牵引电动机的电流是一脉动电流。 脉动电流不仅使牵引电机的损耗增加,而且使牵 引电机换向恶化,因此在整流器电力机车上需装 设平波电抗器和固定分路电阻以限制电流的脉动, 改善电动机的工作条件。同时,在牵引电动机的 结构上亦作了特殊设计。
电力机车控制
一、电力机车概述
电力牵引在铁路运输中的地位、发展
方针:大力发展电力牵引和内燃牵引,以电力牵 引为主。 发展:1879年5月31日第一条电气化铁路问世、 1958年韶山1型问世。 电力牵引的特点及优越性 特点: 1.功率大 2.速度高 3.效率高 4.过载能力强 优越性: 1.运输能力强 2.经济效果显著 3.合理利用能源 4.劳动条件好 5.加强了行车安全 6.有利于实现城乡的电气化
韶山7E型客运电力机车,代号SS7E。是 最新开发的客运机车。
韶山8型快速客运机车,代号SS8。株洲电力机车厂于 1994年研制成功,填补了我国快速客运电力机车的空白, 目前成为我国快速客运的主型机车。曾创造了中国铁路 机车的最高速度240km/h。
韶山9型干线客运电力机车,代号SS9。以成熟的韶山型 系列电力机车技术为基础,采用了许多国际客运机车先 进技术,是我国干线铁路牵引旅客列车功率最大的机车。 机车功率持续4800kW,最大速度170km/h。
1969年,株洲电力机车研究所和株洲电力机 车工厂联合研制了韶山2型电力机车试验车, 代号SS2。
株洲电力机车工厂1978年设计试制的大功率电 力机车韶山3型客货两用干线电力机车、代号 SS3。1989年开始批量生产至今。
韶山3B型重载货运电力机车,代号SS3B。株洲电力机车 厂2002年在SS系列机车的设计平台上开发的一种12轴重 载货运电力机车。
“中华之星”高速电动车组,该电动车组将成为我国京沈快速客运 通道的主型列车及未来高速铁路的中短途高速列车和跨线快速列车。 列车最高运营速度可达270km/h,是目前我国商业运行时速最快的 电动车组。2002年11月27日,“中华之星”在秦沈客运专线综合试 验中,成功创造了中国铁路的最高速度321.5km/h。该动车组广泛地 采用了国内、外的先进技术,列车的整体技术性能达到国外同类产 品的先进水平。
韶山6型干线客货运电力机车,代号SS6。株洲电 力机车工厂制造的国际招标中标机车。机车功率 持续4800kW,最大速度100km/h,车长20200mm。
韶山7型干线客货两用电力机车,代号SS7。是大同机车 工厂自行研制开发的新型电力机车,该机车填补了我国 山区小曲线区段线路客、货运电力机车的空白,荣获国 家级科技进步二等奖及铁道部科技进步一等奖。
“大白鲨”高速电动车组,株洲电力机车厂研制 的中国第一台正式进入高速领域的动力集中式高 速动车组,是我国强大机车家族的又一精心完美 之作。最大速度200km/h。
“蓝箭”交流传动 高速电动车组是为 满足广深线“小编 组、高密度、高速 度”的公交化客运 要求,由株洲电力 机车厂、株洲电力 机车研究所、长春 客车厂和广铁集团 于2000年共同研制 的新一代交流传动 高速电动旅客列车 组。基本编组定员 为421人,连挂编组 定员约800人。最大 速度220km/h。
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