第1章-电力牵引传动与控制概述
- 格式:ppt
- 大小:3.66 MB
- 文档页数:57
目录1. 概述 (1)1.1 电力牵引的特点 (1)2. 电力机车的传动方式 (2)2.1 直-直流传动 (2)2.2 交-直流传动 (3)2.3 直-交流传动 (3)2.4 交-直-交流传动 (4)3. 我国机车电传动技术的发展与现状 (4)3.1 交-直传动技术的发展 (4)3.2 交流传动技术的发展 (5)4. 动车组的牵引传动系统的现状 (6)5. 电力牵引传动系统网侧原理图 (8)1.概述1.1电力牵引的特点电力机车属非自带能源式机车,电力牵引具有一系列内燃牵引所不及的优越性,表现在以下几方面:1、电力机车的功率大内燃机车功率受到柴油机本身容量、尺寸和重量的限制,故机车功率不能过大。
而电力机车不受上述条件的限制,机车功率(或单位重量功率)要大得多,目前轴功率已达1000kW(若交流牵引电动机可达1600kW)。
一台电力机车的牵引能力相当于1.5台(或更多一些)内燃机车的牵引能力。
由于电力机车功率大、起动快、允许速度高,所以能够多拉快跑,极大地提高了线路的通过能力和输送能力。
2、电力机车的效率高由于电力牵引所需的电能是由发电厂(或电站)集中产生,因此燃料的利用率要比内燃牵引高得多。
由火电厂供电的电力牵引的效率高达35%,由水电站供电的电力牵引则更高,可达60%以上。
而内燃牵引的效率约为25%左右,而且柴油价格较贵,有燃烧排放污染。
3、电力机车的过载能力强机车在起动列车或牵引列车通过限制坡道时,其过载能力具有很大的意义。
由于电力机车的过载能力不会受到能源供给的限制,而牵引电动机的短时过载能力总是比较大。
因此,电力机车所需的起动加速时间一般约为内燃机车的1/2,从而能够提高列车速度。
4、电力机车的运营费用较低(1)功率大、起动快、运行速度高、过载能力强、可以多拉快跑;(2)整备距离长、适合于长交路,提高了机车的利用率;(3)检修周期长、日常维护保养工作量也小。
一般情况下,电力牵引的运营费用比内燃牵引要低15%左右。
摘要:近年来, 为了适应“提速、重载”的要求, 功率大、性能技术先进的新型国产内燃、电力机车的投人运用, 成为我国铁路运输的主要牵引动力。
自1995年以来, 我国铁路机车迅速更新换代, 不仅蒸汽机车迅速退出历史舞台, 而且国产第一代内燃机车和第二代内燃机车的早期产品也批量报废, 国产第一代电力机车早期产品已开始批量报废, 第二代国产电力机车正通过大修改造为第三代相控电力机车。
近年来, 大批量生产的是适应“提速、重载”的第三代内燃、电力机车, 并在积极研制第四代新型内燃、电力机车。
本文简要介绍了机车电力传动形式的转变历程,回顾了交流传动的发展历史,揭示出电力电子技术与电传动技术的密切关系,重点阐述了我国电力牵引技术的发展与现状,并展望了以交流传动技术为方向的我国铁路机车车辆装备制造业的发展前景。
关键词:电力机车传动,控制技术,发展与现状。
目录1.电力传动形式的转变 (3)2.交流传动技术 (3)2.1 交流传动技术的发展 (3)2.2交流传动技术的原理简介 (5)3.我国机车电传动技术的发展 (6)3.1 第一代电力机车控制技术 (6)3.2 第二代电力机车控制技术 (7)3.3 第三代电力机车控制技术 (8)4.展望 (10)参考文献: (11)1.电力传动形式的转变从很早的年代开始,人们就一直努力探索机车牵引动力系统的电传动技术。
1879年的世界第一台电力机车和1881年的第一台城市电车都在尝试直流供电牵引方式。
1891年西门子试验了三相交流直接供电、绕线式转子异步电动机牵引的机车, 1917年德国又试制了采用“劈相机”将单相交流供电进行旋转、变换为三相交流电的试验车。
这些技术探索终因系统庞大、能量转换效率低、电能转换为机械能的转换能量小等因素,未能成为牵引动力的适用模式。
1955年,水银整流器机车问世,标志着牵引动力电传动技术实用化的开始。
1957年,硅可控整流器( 即普通晶闸管) 的发明, 标志着电力牵引跨入了电力电子时代。
电力牵引与传动控制一、课程说明课程编号:090409Z10课程名称:电力牵引与传动控制/Electric Traction and Drive Control课程类别:专业课学时/学分:48(10)/3先修课程:模拟、数字电子技术、电机学、电力电子技术、自动控制原理、微机原理应用适用专业:电气工程及其自动化、电气工程卓越工程师、自动化、测控技术教材、教学参考书:1.《电力牵引系统及其故障诊断技术》,主编,中南大学出版社,20012.《韶山8型电力机车》,刘友梅主编,中国铁道出版社,20013.《HXD-1型电力机车》,张曙光主编,中国铁道出版社,2008二、课程设置的目的意义“电力牵引与传动控制”是高等学校自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器等专业教学计划中一门专业课程,它的主要任务是使学生了解各种电力牵引与传动控制系统的基本概念和原理,掌握各种电力牵引调速、控制方法,并介绍当今世界各国电力牵引技术发展的现状和方向。
三、课程的基本要求知识:电力牵引与传动控制将强弱电结合,以弱电控制强电,既有电机调速控制,又有电力电子变流装置控制。
是一门为电类专业大学本科学生所开设的专业课。
能力:通过该课程的学习,力图提高学生综合运用所学过的知识,能够分析具体的传动控制系统的组成、工作原理并达到能够设计出一个简单的控制系统的水平。
对电力机车,特别是其中的调速器、变流器的控制以及具体的控制电路有一个比较深入的理解。
对电力机车及其传动控制的最新发展有所了解。
素质:轨道交通产业是现代自动控制系统的集成平台,其发展速度和发展规模仅次于航天与军工产业。
学生通过了解掌握这些最先进的知识,可以强化电气、电力设备设计的实践能力,培养其发现问题、分析问题、解决问题的能力和素质。
四、教学内容、重点难点及教学设计五、实践教学内容和基本要求注: 参观登乘铁路机车,了解牵引传动系统总体结构;参观实验室,了解牵引传动诊断系统。
力争参观、乘坐磁悬浮列车并了解其最新进展。
城市轨道交通电力牵引复习资料第一章牵引理论基础1、目前,绝大多数城市轨道交通车辆属于钢轮钢轨式,运行的任何一种工况,都依赖于车轮和钢轨的相互作用力。
在钢轮钢轨式城市轨道交通车辆中,牵引动力由牵引电动机通过传动机构,传递给动车的动力轮对(动轮),由车轮和钢轨的相互作用,产生使车辆运动的反作用力。
2、空转:因驱动转矩过大,破坏粘着关系,使轮轨间出现相对滑动的现象,称为“空转”。
3、粘着:由于正压力而保持动轮与钢轨接触处相对静止的现象称为“粘着”。
4、蠕滑:在动轮正压力的作用下,轮轨接触处产生弹性变形,形成椭圆形的接触面。
从微观上看,两接触面是粗糙不平的。
由于切向力的作用,动轮在钢轨上滚动时,车轮和钢轨的粗糙接触面产生新弹性变形,接触面间出现微量滑动,即“蠕滑”。
5、蠕滑速度:由于蠕滑的存在,牵引时动轮的波动圆周速度将比其前进速度高,速度差称为蠕滑速度,用蠕滑率表示。
,式中—动轮的前进速度;—动轮的转动角速度。
6、论述:粘着系数与改善粘着的方法。
(P5)(一)影响粘着系数的重要因素:①动轮踏面与钢轨表面状态;②线路质量;③车辆运行速度和状态;④动车有关部件的状态。
(二)改善粘着的方法:①修正轮轨表面接触条件,改善轮轨表面不清洁状态;②试法改善轨道车辆的悬挂系统,以减轻轮对减载带来的不利影响。
常用的措施:撒沙、清洗轨道、打磨钢轨,改进匝瓦材料如用增粘匝瓦,改善车辆悬挂减少轴重转移。
7、制动方法分为三类:①摩擦制动:包括闸瓦制动和盘式制动;②电气制动:包括电阻制动和再生制动;③电磁制动:包括磁轨制动和涡流制动。
8、电磁制动的最大优点是所产生的制动力不受轮轨间的粘着条件限制。
9、摩擦制动和电气制动都是通过轮轨粘着产生制动力的。
10、当动轮对的牵引力大于最大粘着力时,轮对就发生空转。
11、轨道交通车辆在设计时,充分考虑了轮轨之间的粘着利用,但是没有粘着控制系统的轨道车辆动车只能靠其自然特性运行,难以运用到粘着极限。