列车牵引系统
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CRH1型动车组牵引系统概述一、牵引系统功用1.牵引系统主要由受电弓、变压器、变流器及三相异步牵引电机组成。
2.受电弓通过电网接人25kV的高压交流电,输送给主变压器降压成900V的交流电。
3.降压后的交流电再输入变流器,通过牵引逆变器变威电压和频率均可控制的三相交流电,输送给牵引电机牵引整个列车。
4.动车组有三个相对独立的主牵引系统,其中两个单元由两辆动车和一辆拖车组成,另一个单元由一辆动车和一辆拖车组成,正常情况下三个牵引系统均工作,当一个牵引系图8-1牵引系统工作原理简图统发生故障时,可以自动切断故障源继续运行。
二、牵引系统操作过程1.高压系统启动时,将电压供给主变压器牵引绕组,牵引系统启动。
2.电机逆变器,由来自司机操控台主控制器的指令启动。
三、牵引系统备用制动控制过程1.当网侧供压暂时失效时(如由于分相区原因),备用制动即被用于为辅助逆变器提供电源。
2.通过使用车辆动能,可保持牵引DC环节的电压。
3.网侧变流器阻断,电机逆变器控制牵引电机的方式和处于制动模式下的方式一样。
4.注意!仅在速度超过30km/h时使用。
四、牵引系统主变压器功用1.主变压器位于拖车的底架上,一个主变压器包括:(1)一个原边绕组及四个牵引绕组。
(2)一个网侧谐波过滤器绕组,主变压器把高电压变为适用于牵引系统和网侧谐波过滤器的电压。
2.主变压器包含一个适当的电抗器,用于网侧变流器功能,并将线路的干扰电流降低到最低限度。
(1)主变压器为高压系统和牵引系统之间提供电流隔离。
(2)网侧谐波过滤器由一个绕组供电,这个绕组装有熔断器和一个RC过滤器,RC过滤器的作用是根据LCB运行的瞬变现象,减少瞬时电压和辐射。
五、牵引电机基本功能1.牵引电机在牵引模式下,将电力转换成机械动力,在制动模式下将机械动力转换成电力。
2.同一个动车转向架上有2个牵引电动机,采用并联的方式与一个电机变流器连接。
3.牵引电动机受电机变流器电脑监控。
4.牵引电动机安装在转向架构架上。
地铁的工作原理地铁是一种现代化的城市交通工具,其工作原理主要分为以下几个方面:1. 列车牵引系统:地铁通常由电力机车牵引,车辆上安装了电机、牵引变流器和电池等设备。
当列车启动时,电机将电能转化为机械能,带动车轮前进。
而电能则由牵引变流器提供,将直流电转化为交流电。
2. 线路供电系统:地铁轨道上有供电钢轨,通过导轨和接触装置与列车进行导电连接。
供电系统通常采用第三轨供电或者架空电缆供电两种方式。
第三轨供电是指将电能供给给列车的第三导电轨,而架空电缆则通过悬挂在轨道上方的电缆传送电能。
3. 信号系统:地铁系统中的信号系统用于控制列车的行驶速度、减速和停车。
信号系统主要由信号设备和信号电缆组成,其中信号设备通过信号电缆将信息传递给列车的驾驶员,驾驶员根据信号指示进行行驶操作。
4. 轨道系统:地铁轨道系统是地铁运营的基础设施,通常由两条平行的钢轨组成。
地铁车轮通过轨道与地面或者地下的钢轨接触,使列车保持在相对固定的行车轨道上。
5. 制动系统:地铁列车的制动系统用于控制列车的速度和停车。
制动系统通常分为机械制动和电气制动两种方式。
机械制动通过摩擦力减速或停车,而电气制动则通过电机反馈电能减速或停车。
6. 安全系统:地铁的安全系统主要包括列车防撞系统、火灾报警系统、紧急制动系统等。
这些系统通过传感器和控制装置,监测列车和地铁站内的情况,一旦发生紧急情况,可以及时采取相应的安全措施。
7. 车站设施:地铁车站是乘客进出地铁的重要场所,车站通常设有售票窗口、自动售票机、安检门、闸机等设施,以及候车区域、引导标识等。
这些设施旨在提供便捷的购票和乘车环境,确保乘客的安全和秩序。
综上所述,地铁工作原理涵盖了列车牵引系统、线路供电系统、信号系统、轨道系统、制动系统、安全系统以及车站设施等多个方面。
这些系统的合理运行和配合,将保证地铁的正常运营,提供高效、便捷和安全的城市交通服务。
高速列车的牵引系统与动力控制随着社会的发展和科技的进步,人们出行的方式越来越多元化,而铁路交通作为安全、快捷、环保的出行方式,受到了广大人民群众的青睐。
高速列车作为铁路交通的重要组成部分,具有运行速度快、载客量大等特点,因此在人们的生活中占据了重要地位。
而这些列车在运行时,必须依赖于牵引系统和动力控制技术,才能保证其正常运行。
本文将介绍高速列车的牵引系统和动力控制技术,探讨其原理、特点以及发展趋势。
一、牵引系统的原理和结构高速列车的牵引系统是指控制列车行驶的系统,其主要作用是提供驱动能量,实现列车的加速和牵引。
其核心是电机、齿轮箱、牵引变流器、车载电源等组成。
系统的原理是将交流电信号经过变流器转换成直流电信号,再通过电机提供相应的动力。
由于列车的速度很大,为了提供充足的电能,电源以及变流器等设备都要求高性能。
1、电机和齿轮箱电机是高速列车牵引电机系统的核心部分。
其结构通常为三相异步电动机,其转速和功率能够提供较高的牵引能力。
不同的车型和不同的功率需要选用不同的电机。
齿轮箱则是电机系统的重要附件,作为中间传动元件,将电机输出的旋转矩通过齿轮传动到轮轴上。
2、牵引变流器牵引变流器是实现电机系统的关键部分,其作用是将接收到的交流电信号转换成直流电信号并供给电机,以实现动力输出。
牵引变流器又分为逆变器和整流器两种,其中逆变器实现了电能的正反转,实现了列车行驶的加速和制动。
3、车载电源车载电源是为列车提供电能的主要装置,它是高速列车电力系统的源头。
在电力牵引系统中,由于使用大量的电气设备和系统,对能量和电流的控制、支持和管理等方面有很高的要求。
车载电源有油机发电机和切换电源两种。
发电机是通过焚烧柴油、天然气等能源来发电,而切换电源则是通过接收外部的电源信号,实现车辆内部电气设备和装置的工作。
二、动力控制技术的原理和特点高速列车的动力控制技术是指控制列车加速、减速、制动等动力变化的技术,其主要应用在列车牵引系统中。
高速列车的牵引控制系统设计随着科技的不断进步,高速列车在人们生活中的作用越来越重要,特别是在城市间的交通和经济交流中扮演着举足轻重的角色,然而,高速列车在行驶过程中也面临着许多挑战,例如牵引控制系统。
牵引控制系统是列车行驶中的重要部分,它能够控制列车在不同速度下的加速度和减速度。
本文将介绍高速列车的牵引控制系统设计。
1. 牵引系统的概述牵引系统是列车的驱动力来源。
在运营中,牵引系统必须以最大效率地将电力转化为机械动力,以满足列车运行的要求。
传统上,燃油机和机械传动通过提供机械动力来驱动列车。
然而,随着技术的不断发展,电力牵引系统逐渐占据了主角。
目前,高速列车普遍使用电力牵引系统。
电力牵引系统由机车/动车组、供电系统、通信信号系统和远程控制系统组成。
2. 牵引控制系统的设计牵引控制系统是电力牵引系统的重要组成部分。
其主要作用是调节牵引马达电流以控制列车的加速和减速。
牵引控制系统通常由主控制器和驱动器两部分组成。
(1)主控制器主控制器是牵引控制系统的关键组件,其主要功能是控制牵引马达的电流和电压。
主控制器接收司机对列车的控制信号,然后将信号转换为牵引马达的控制信号,从而实现列车的牵引和制动。
主控制器的工作原理是通过调试转换器的输出电压和频率来控制牵引马达的速度输出。
(2)驱动器驱动器是牵引控制系统的另一重要组件。
其主要作用是将主控制器发出的控制信号转换为具体的开关驱动控制命令。
同时,驱动器还应具备过流、过载保护和电机反馈控制等功能,以确保列车在运行中的安全和可靠性。
3. 牵引控制系统的性能指标对于牵引控制系统,其性能指标的要求是非常高的,特别是在高速列车中更是如此。
以下为主要的性能指标:(1)响应时间:牵引控制系统的响应时间应越快越好。
在高速列车中,快速响应时间能够提高列车的平稳性和安全性。
(2)可靠性:牵引控制系统的可靠性应越高越好。
牵引控制系统故障将直接影响列车的行驶,甚至会导致事故发生。
(3)精度:牵引控制系统的精度应越高越好。
高速铁路列车牵引系统设计与性能研究一、引言高速铁路作为一种现代化、高效率的交通运输方式,正逐渐取代传统的铁路运输方式成为人们出行的首选。
而高速铁路列车的牵引系统作为其核心技术之一,对列车的运行安全、舒适性和效率具有重要影响。
本文将对高速铁路列车牵引系统的设计与性能进行研究和分析。
二、牵引系统的设计原理高速铁路列车的牵引系统主要是指电力牵引系统。
该系统由电力机车或高速列车的牵引逆变器、牵引变压器、驱动电机和控制系统等组成,其主要功能是提供适量的牵引力,使列车正常运行。
1. 牵引逆变器牵引逆变器是牵引系统的核心组成部分,它将直流电源转换为交流电源,通过调节电压和频率控制驱动电机的转速和扭矩。
逆变器的设计应考虑效率高、噪音低、体积小以及电磁兼容性等因素。
2. 牵引变压器牵引变压器用于将高压电网供电的电能转换为适合列车牵引电机的低电压和高电流的电能。
牵引变压器的设计应考虑功率损耗、温升等因素,以确保高效率和安全性能。
3. 驱动电机高速铁路列车一般采用三相异步电动机或同步电动机作为牵引电机。
驱动电机的设计与选型应考虑其额定功率、转速范围、效率和可靠性等因素。
4. 控制系统牵引系统的控制系统包括驱动控制器、牵引力控制器和牵引力反馈系统等。
控制系统的优化设计可以改善列车的牵引性能、提高安全性和乘坐舒适度。
三、牵引系统性能研究高速铁路列车的牵引系统性能对列车的运行安全和乘坐舒适度至关重要。
对牵引系统的性能进行科学研究和优化设计,可以提高列车的牵引能力、降低能耗、改善运行稳定性。
1. 牵引力控制牵引力控制是牵引系统的关键性能之一。
合理控制牵引力的大小,可以提高列车的启动加速度和爬坡能力,并保证列车在不同路况下的牵引力稳定性。
通过控制系统对牵引力进行精确调节和反馈控制,可以有效降低列车的能耗和磨损。
2. 制动控制制动控制是牵引系统的另一个重要性能参数。
合理的制动控制可以确保列车在运行过程中的平稳减速和停车操作。
牵引系统应具备快速响应的制动控制能力,能够根据不同速度和负载条件下的制动需求进行精确调节。
高速列车的牵引系统技术近年来,随着人们生活水平的提高以及旅游观光的需求增加,高速列车成为了出行的首选方式之一。
而高速列车的牵引系统技术是高速列车能够持续高速运行的重要因素之一。
牵引系统是高速列车的动力来源,它的主要作用是提供足够的牵引力将列车推行。
早期的列车牵引系统以直流电机为主,这种牵引系统结构比较简单,但效率较低,还存在一些安全隐患。
随着科学技术的不断进步,交流牵引系统逐渐被引入,使得高速列车的速度和牵引力有了很大的提高。
目前,高速列车牵引系统的技术主要作用在三个方面:提高效率、降低能耗、提高安全性。
下面就分别进行阐述。
一、提高效率高速列车高效的行驶速度离不开牵引系统技术的不断提升。
基于高铁列车的高速特性,牵引系统的效率是提高列车速度的重要因素之一。
高效率的牵引系统的设计不仅需要考虑牵引能力,还需要考虑其稳定性和平稳性,确保列车能够在高速行驶过程中保持平稳的运行状态。
为了提高效率,目前的高速列车牵引系统主要使用了三相异步电动机(PMSM)和永磁同步电动机(SM),以及流体力学与热力学相结合的牵引系统。
这些技术可以显著提高列车的牵引能力以及提高其运行效率。
二、降低能耗降低能耗也是高速列车牵引系统技术的一个重要方向。
传统的高速列车牵引系统中,急停急启、超前牵引等操作会导致电能的损失,提高列车的能耗。
因此,如何降低能耗一直是高速列车牵引系统技术研究的重点。
近年来,对于高速列车牵引系统能耗问题,研究人员提出了一些有效的措施。
例如:优化牵引运行参数,改进牵引系统控制算法,提高备用能源等等。
这些措施可以有效地降低列车的能耗,并且不会影响列车的运行安全。
三、提高安全性高速列车行驶的速度快、牵引力大,为了保障运行的安全性,在牵引系统设计中,还需要考虑如何保障列车的安全性。
目前主要采用以下两种措施:1.高速列车牵引系统结构可靠性高速列车牵引系统中,牵引系统各个组成部分的结构可靠性是保证运行安全的重要因素。
因此,高速列车牵引系统的设计需要严格遵循标准,并定期检测和保养。
高铁列车牵引与制动系统设计与优化随着科技的不断进步和人们对快速、高效交通工具的要求不断提高,高铁列车已经成为了一种重要的城市间交通方式。
而在高铁列车的运行过程中,牵引与制动系统起着至关重要的作用,影响着列车的行驶安全和乘客的舒适度。
因此,设计和优化高铁列车的牵引与制动系统对于提高运行效率、降低能耗和保障列车安全具有重要意义。
高铁列车的牵引系统主要包括电力牵引和传动装置两个部分。
电力牵引部分负责将电能转化为机械能,提供牵引力给列车。
在设计和优化电力牵引系统时,首先应该选择合适的电机类型,例如异步电动机或同步电动机。
接下来,需要根据列车的功率需求和轴数确定电机的数量和配置方式。
针对不同运营环境和条件,还需要考虑采用直流供电系统或交流供电系统。
此外,为了提高电力利用率,可以采用能量回馈系统,将制动时产生的能量回馈给电网,降低能耗。
传动装置是高铁列车牵引系统的重要组成部分,负责将电机产生的动力传递给车轮。
在传动装置的设计中,需考虑传动装置的传动效率和可靠性,以及对列车牵引性能的影响。
一种常用的传动装置是齿轮传动系统,通过不同齿轮比实现不同牵引力和速度需求。
此外,还可以考虑采用无级变速器或液力传动装置,提供更灵活的牵引调节性能。
在传动装置的安装和连接中,应注意减少传动损失和振动噪音,提高传动效率和乘客的舒适度。
高铁列车的制动系统在保障列车行驶安全和稳定性方面起着重要作用。
传统的制动系统主要包括电子制动和气动制动两种形式。
电子制动通过列车的牵引变换或电阻器来减速,主要用于低速制动和停车过程中。
气动制动则通过增加列车空气阻力来减速,主要用于高速制动。
在设计和优化制动系统时,应考虑刹车距离、刹车时间和乘客的舒适度。
为了提高刹车性能和安全性,可以采用多级制动系统和防抱死制动系统。
同时,制动系统还应具备自动监控和故障诊断功能,确保系统可靠运行。
为了进一步改善高铁列车的牵引与制动系统,可以采用先进的控制技术和智能化系统。
高速列车牵引及制动系统的控制引言高速列车是一种现代交通工具,其速度飞快,行驶过程中需要稳定而高效的牵引和制动系统,以确保乘客和货物的安全并提高运行效率。
本文将针对高速列车牵引和制动系统的控制方面进行讨论。
一、高速列车的牵引系统高速列车的牵引系统是指将能源转化为动力,使列车在轨道上运行的关键部件。
其包括牵引电机、变速器、控制电缆和驱动轮组等多个部分。
下面将逐一介绍各部分的作用和特点。
1. 牵引电机牵引电机是高速列车牵引系统的核心部件,其作用是将电能转化为机械能,驱动轮组旋转,实现列车运行。
高速列车通常采用交流异步电机来作为牵引电机。
该电机具有起动时冲击小、占用空间小、质量轻等优点,在高速列车牵引系统中得到广泛应用。
2. 变速器变速器是将牵引电机输出的电能转换为合适的机械功率输出到驱动轮组的装置。
其可以将电机的力矩大小、转速进行调整,以适应列车运行的不同条件。
高速列车的变速器一般采用先进的电子变速系统,其能够根据列车的速度和负载自动调整变速器的工作状态,达到最佳的牵引效果。
3. 控制电缆控制电缆是高速列车中采用的电气传输系统,其作用是将列车运行所需的电能、信号传输到各个部件。
高速列车中的控制电缆通常采用高可靠性、耐压、耐磨损和耐高温的特殊材料制作,以确保其在高速列车运行过程中稳定可靠地传输信号和电能。
4. 驱动轮组驱动轮组是高速列车运行的关键部件之一,它通过与铁路轨道摩擦的方式转动,将机械能转化为动能,推动列车前进。
高速列车通常采用6轴式车辆,每个轴上配备2个驱动轮组,以确保列车的牵引能力。
二、高速列车的制动系统高速列车的制动系统是为了提高列车安全性而设计的。
它主要负责控制列车在行驶过程中的刹车和停车,以确保列车停车的速度和平稳性。
1. 机械制动系统机械制动系统是高速列车制动系统的最为基础的部分,它包括制动器、制动齿轮等部件。
通常情况下,高速列车在进站、刹车的过程中会采用机械制动系统,这样可以保证列车在短时间内停车,并且具有重复性好、故障率低等优点。
第三章牵引系统第一节概述主牵引系统主要由受电弓、牵引变压器、牵引变流器及牵引电机组成。
受电弓通过电网接入25kV的高压交流电,输送给牵引变压器,降压成1500V的交流电。
降压后的交流电再输入牵引变流器,通过一系列的处理,变成电压和频率均可控制的三相交流电,输送给牵引电机,通过电机的转动而牵引整个列车。
图 3-1 主牵引系统示意图主牵引基本动力单元由1台牵引变压器、2台牵引变流器、8台牵引电机构成,1台牵引变流器驱动4台牵引电机。
四台牵引电机并联使用。
四台牵引电机特性差异控制在±5%以内,以便电流负荷分配均匀。
动车组有两个相对独立的主牵引动力单元。
正常情况下,两个牵引单元均工作。
当设备故障时,M1车和M2车可分别使用。
另外,整个基本单元可使用VCB切除,不会影响其它单元工作。
一、系统原理主电路简图如图3-2所示,受电弓从接触网25kV、50Hz单相交流电源受电,通过主图 3-2 主电路简图断路器VCB连接到牵引变压器原边绕组上。
主电路开闭由VCB控制。
牵引变压器牵引绕组设两组,原边绕组电压25kV时,牵引绕组电压1500V。
主电路系统以M1车、M2车的两辆车为1个单元。
主电路系统原理参见图3-2主电路简图。
更详细的可参见附图中的《主电路接线图》。
二、系统布置主牵引系统车底电气设备布置参见图3-3。
2、6号车车下各设一台牵引变压器,而2号车(M2)、3号车(M1)、6号车(M2)、7号车(M1s)的车底下均悬挂一台牵引变流器,及车下转向架分别安装4台牵引电机。
其中4号车和6号车车顶均设受电弓、保护接地开关EGS、故障隔离开关一套,2号车和6号车的车下均设高压机器箱;2、3、4号车之间和5、6号车之间的车顶上设置高压电缆连接器,为了方便摘挂,在4、5号车之间的车顶上,设置了高压电缆用倾斜型电缆连接器。
三、车辆编组车辆编组如图3-3所示。
图 3-3 车辆编组图四、设备构成主电路设备构成如表3-1所示。