内燃机车电传动——概述

《内燃机车电力传动控制》1、概述电力传动系统的各项功能是通过一定形式的电路驱动各种电气设备得以实现的，电传动内燃机车上的电路，按其作用可以分为主电路、调节电路、辅助电路和控制电路四大系统。

主电路将产生机车牵引力和制动力的各种电气设备连成一个系统，实现机车的功率传输，是电传动机车最重要的组成部分之一，不但决定电传动机车的类型，而且在很大程度上决定该型机车的基本特性。

因此主电路性能的优劣，在很大程度上决定了机车性能的好坏、投资的多少及运行费用的高低等主要技术经济指标。

调节电路在交-直流传动中通常是内燃机车上保证柴油机发电机组恒功率运行的励磁调节系统，它包括牵引发电机的励磁回路及恒功率励磁调节回路等；在交-直-交流传动中则是指保证柴油机发电机组恒功率运行的牵引发电机励磁调节和逆变器变压变频调节系统。

调节电路应尽可能扩大牵引电机的恒功率范围，使机车在宽广的速度范围内都能充分发挥柴油机的功率，获得良好的经济运行特性，满足内燃机车牵引性能的要求。

辅助电路将机车上的各种辅助电气设备和辅助电源连成一个系统，成为保证机车正常运转不可缺少的电气装置。

机车上的辅助电气设备包括：通风机、空气压缩机、油泵等的拖动电机、起动辅助发电机、蓄电池、照明设备等。

辅助传动系统通常为直流传动，由辅助发电机在电压调整器（或微机）的控制下向辅助电路提供110v的直流电，再由各种直流电动机驱动辅助装置运转。

由于是恒定的110v直流电压供电，各辅助直流电动机基本不能调速，只能按工况以一定的转速运转或停止，使辅助系统并非保持在最佳工况下运转，工作效率不高。

另有一部分辅助装置则是由机械或液压驱动，工作效率同样不高。

因此，为提高机车整个辅助系统的性能及效率，近年来开始发展辅助交流传动系统，辅助装置的拖动电机为交流电动机，能够根据工况的变化进行变频或变极调速，使辅助系统处于最佳工作状态及工作效率。

控制电路将控制主电路和辅助电路各电气设备的控制电器、信号装置和控制电源连成一个电气系统，实现对机车的操纵和控制。

电传动原理第一节内燃机车电传动装置1.传动装置：内燃机车原动机为柴油机，从柴油机的曲轴到机车车轮之间，有一套数比可变的中间环节，这个环节称为传动装置。

2.传动装置的分类：机械传动（直接啮合）、液力传动（扭转器）、电传动（带电机）三种方式。

3.柴油机工作特性及机车牵引特性分析A柴油机负能工作在一定转数范围内，转速比小，而机车速度从0——120KM/H数比比较大。

B柴油机旋转方向是固定不变的，机车运行需要变更方向。

C柴油机输出功率随转速成正比，而转矩变化不大。

机车运行时，随时发挥最大功率，其牵引力与机车速度成反比(牛特性）。

D柴油机启动时，应和负载脱开，需外力拖动。

所以柴油机曲轴与车轮之间必须设一个速比可变的中间环节——传动装置。

第二节电力传动装置、分类1.功用及特点：电传动装置：是柴油机与车轮之间设置的发动机、电动机、电器控制装置等设备组成的之间环节。

特点：传动功率大、起速快、功率高、成本高。

2.分类：（按电流的制式分）A直—直流传动：柴油机——直流发电机——直流电动机——车轮。

功率小、体积大。

（俄罗斯生产）B交—直流传动：柴油机带交流发电机——整流，直流电动机——车轮。

C交—交流传动：柴油机——交流发电机——变频器交流电动机——车轮。

东风4采用交——直流传动装置。

组成：柴油机、牵引发电机、主整流柜、牵引电动机及齿轮箱组成。

****东风4型机车电传动原理：1.功率传递：柴油机——发电机——三相交流电经过主整流柜（1ZL）——直流电牵引电动机——齿轮箱——车轮2.励磁系统：启动发电机——rgt测速发电机——励磁机L——三相交流电励磁整流柜（2ZL）——直流电牵引发电机励磁，牵引发电机发电。

3.机车换向：变更牵引电动机励磁绕组中的电流方向，电机反转，机车换向，调整牵引发电机电压或进行磁场削弱对牵引电动机进行调速。

4.柴油机启动：由蓄电池——启动发电机——启动变速箱——柴油机启动。

第三节牵引发电机理想外特性1，柴油机F功率的分配柴油机有效功率=牵引发电机输入功率+机车辅助装置消耗功率。

第一章东风8B型内燃机车电力传动概述第一节内燃机车电力传动装置的作用内燃机车是用柴油机作为动力的。

从柴油机曲轴至机车动轮之间的一整套机械能-电能-机械能的变换和传递装置，叫做电力传动系统。

它的任务是使柴油机工作特性适合于机车特性的要求。

一、内燃机车电力传动装置的作用（一）柴油机特性与机车特性对机车而言，要求能充分利用其动力装置的额定功率，即要求机车牵引力与运行速度的乘积接近于柴油机扣除辅助功率输出的牵引功率，其表达式为：（N e－N f）·η=F·V/3600 （1－1）式中：F－机车牵引力（N）V－机车速度（km/h）N e－柴油机输出功率（kW）N f－机车辅助功率（kW）η－机车传动装置的总传动效率按照公式（1－1）绘制内燃机车理想牵引特性，如图1－1所示。

在理想牵引特性曲线内，大部分区段牵引力F与速度V呈等边双曲线关系，即F·V=C（C为常数）。

由图可见，在机车按理想牵引特性运行时，柴油机功率在机车主要的运行速度范围内都能保图1－1内燃机车理想牵引特性曲线图1－2柴油机转矩特性和功率特性和所对应的柴油机功率曲线持恒定，也就是说柴油机功率能被充分利用。

实际上，机车最大速度V max受牵引电动机结构和机车结构速度的限制，恒功率的最大速度则受牵引电动机换向等条件的限制。

机车最大牵引力F max受机车动轮与钢轮之间粘着牵引力的限制和电机温升等的限制。

柴油机的工作特性见图1－2。

图中，曲线①为柴油机转矩特性[M=f(n)]，曲线②为功率特性[N=f(n)]。

由机车特性和柴油机特性可以看出两者之间有诸多不能直接匹配之处：1．柴油机转速的变化，有最低工作转速n min和最高工作转速n max。

当转速低于n min 时，柴油机便会“熄火”，停止工作；当转速高于n max时，便会造成柴油机的机械损坏，因此，柴油机转速变化较窄。

对机车而言，具有宽广的速度变化范围，它的最低速度为“0”；最高速度可达机车的最高速度V max。