关于我国电力机车发展过程的研究报告
专业：电气工程及其自动化
班级：电气
姓名：无名
学号： 10009300
指导教师：莫
电力机车
电力机车是指由电动机驱动车轮的机车。电力机车因为所需电能由电气化铁路供电系统的接触网或第三轨供运行中的电力机车给，所以是一种非自带能源的机车。电力机车具有功率大、过载能力强、牵引力大、速度快、整备作业时间短、维修量少、运营费用低、便于实现多机牵引、能采用再生制动以及节约能量等优点。使用电力机车牵引车列，可以提高列车运行速度和承载重量，从而大幅度地提高铁路的运输能力和通过能力。
我国电力机车发展概述
中国最早使用电力机车在1914年，是抚顺煤矿使用的1500V直流电力机车。1958年中国成功地生产出第一台电力机车，从采用引燃管整流器到硅整流器，
机车性能不断改进和提高，到1976年制成
韶山l型（SS1型）131号时已基本定型。
截止到1989年停止生产，SS l型电力机车总
共制造了926台，成为中国电气化铁路干线
的首批主型机车。1966年SS2型机车制成，
1978年研制成功的SS3型机车，不仅改善
了牵引性能，还把机车的小时功率从4
200kW提高到4800kW，截止到1997年底，共生产了987台，成为中国第二种主型电力机车。1985年又研制成功了SS4型8轴货运电力机车,它是国产电力机车中功率最大的一种达到（6400kW），已成为中国重载货运的主型机车。以后又陆续研制成功了SS5、SS6和SS7型电力机车。1994年研制成功了时速为160 km 的准高速四轴电力机车等。至此，中国干线电力机车已基本形成了4，6，8轴和3200kW、4800kW和6400kW功率系列。1999年5月26日，中国株洲电力机车厂生产出第一台时速超过200km的DDJ1型“子弹头”电力机车，标志着中国铁路电力牵引已跻身于国际高速列车的行列。为追踪世界新型“交-直-交”电力机车新技术，从20世纪70年代末开始，中国铁路一直在进行中小功率变流机组的地面试验研究和大功率的交-直-交电力机车的研制，也已取得了阶段性成果。
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年初，铁道部、第一机械工业部组织考察团赴苏联考察学习。当时，苏联基本定型的是使用20千伏工频单相交流制的Н60型电力机车，与中国决定采用的25千伏工频单相交流制不尽相同，于是对Н60型电力机车进行了大胆地技术改造，其中重大修改达78处。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。“6”指机车有6根车轴（6对车轮），“Y”则是引燃管（一种整流方式）的“引”字汉语拼音首字母。机车持续功率3410kW，最高速度100km/h，从此开始中国的电力机车的蓬勃发展拉开了帷幕。
我国各类电力机车介绍
6Y1型电力机车
1957年，中国组织了一个由第一机械工业部、铁道部以及高校有关专家学者组成的电力机车考察团，于1958年初赴前苏联考察。考察团用半年时间，在前苏联专家帮助下，以当时前苏联新设计试制成功的H60型铁路干线交直流传动电力机车样机为基础，结合中国铁路规范，选用单相交流工频25kV电压制，作出了机车的设计方案。考察团回国后，组成电力机车设计处，在前苏联专家帮助下，进行了全面设计。1958年底，湘潭电机厂在株州电力机车工厂等厂所协助下，试制出了中国第一台电力机车，即6Y1型干线电力机车。6Y1小时功率3900kw，最高速度100km/h，6轴。机车经环形铁道运行试验，由于作为主整流器的引燃管不能正常工作返厂整修。
1959年起，株州工厂和株州电力机车研究所（下称株洲所）等厂所联合对6Y1机车进行了多次试验，做了很多改进，到1962年共试制5台机车，并在宝凤线上试运行。但是由于引燃管、牵引电机、调压开关等仍存在问题，6Y1型未能批量生产。
6Y2型电力机车
1961年，中国第一条电气化铁路宝鸡到凤州线建成，由于6Y1型机车性能不过关，国家从法国阿尔斯通公司进口了部分6Y2型电力机车，其功率（指持续功率）4740kw，最高速度101km/h，6轴。
SS1型电力机车
SS1型电力机车是我国第一代(有级调压、交直传动)电力机车。它是由我国1958年试制成功的第一台引燃管6Y1型电力机车(仿苏联20世纪50年代H60机车)逐步演变而来，但其三大件(引燃管、调压开关、牵引电动机)可靠性较差，而经历了三次重大技术改造。
第一次技术改造从8号车开始:首先是采用200A、600V螺栓型二极管取代引燃管组成中抽式全波整流桥;牵引电动机改为4极、有补偿绕组的高压牵引电动机;由于低压侧调压开关的级位转换电路中过渡电抗器的跨接会产生环流，使开关触头分断极为困难，调压开关经常放炮。
第二次技术改造从61号车开始:采用300A、1200V平板型二极管组成中抽式全波整流电路，利用二极管的反向截止特性组成过渡硅机组，取代过渡电抗器以消除级位转换电路中的环流，大大提高了调压开关可靠性，也使33个运行级
全部成为经济运行级。
第三次技术改造从131号车开始:将主电路中抽式电路改为单拍式双开口桥式整流调压电路。该电路取消了过渡硅机组，而与主整流机组合并。整个机组采用500A、2400V的整流二极管。这种改造于1980年从SS1-221号车定型，这也就是这里介绍的SS1型电力机车。
SS2型电力机车
株洲厂和株洲所于1966年开始韶山2（SS2）型电力机车的设计工作。在吸取了法国6Y2型大量先进技术基础上，于1969年在株洲工厂设计试制出第一台机车。其小时功率4800kw，最高速度100km／h，6轴。采用高压侧调压开关32级调压，硅整流器整流，800kw，6级低压脉流牵引电动机，并大量采用了其他先进技术。后经两次改造，于1978年投入试运行。主要改进有采用大功率晶闸管两段半控桥相控调压，相控他励牵引电动机和电子控制等新技术。SS2虽然由于个别技术不能配套，未能批量生产，但它为SS1机车改进，以及其他型号机车、动车的设计生产积累了宝贵经验。
SS3型电力机车
SS3型电力机车是我国第二代(级间相控调压、交直传动)客货用电力机车。该型机车是在吸收了SS1、SS2型电力机车成熟经验，由株机厂和株洲所共同研制，并于1978年底试制出厂。
SS3B型电力机车
韶山3B(SS3B)型电力机车是大功率半导体整流、客货运两用干线电力机车。其电流制为工频单相交流。牵引及制动功率大，起动平衡，加速快，工作可靠，司机室工作条件良好，污染少，维修简便。
SS3B型电力机车为大功率硅半导体桥式全波整流，采用调压开关与晶闸管相控结合的平滑调压，牵引特性为恒流控制特性。具备加馈电阻制动特性，比SS3
型机车具有更优越的制动特性。机车采用脉流串激式4极牵引电动机，大面积立式百叶窗车体通风方式。车内设备按斜对称空间布置，采用成套组装，有双边走廊。
SS4型电力机车
韶山4(SS4)型电力机车是由各自独立且又互相联系的两节车组成，每节车均为一个完整的系统。主电路采用四段经济半控桥，相控调压。它具有恒压或恒流控制的牵引特性和恒速或恒励磁控制的电阻制动特性。空气制动采用DK—1型电空制动机。
每节车有两个两轴转向架。牵引电动机采用抱轴悬挂式。垂直力传递系统由两系悬挂装置组成，其中第二系采用了橡胶金属叠层弹簧，有较好的波动性能。牵引力传递系统则采用斜拉低位牵引杆，有较高的粘着性能。车体广泛使用高强
度低合金结构钢。
该机车牵引及制动功率大、起动平稳、加速快、工作可靠、司机室工作条件良好、污染少、维修简便。
SS4B型电力机车
为实现干线货运机车简统化、系列化目标，进一步提高机车安全性、可靠性、互换性，根据铁道部科技函[1991]499号和[1992]239号文件，由株机厂和株洲所共同研制SS4B型8轴重载货运电力机车。该型机车是我国第三代(无级调压、交直传动)相控电力机车。遵循我国电力机车标准化、系列化、简统化的设计原则，继承SS4型、SS4G型机车的成熟技术，大量吸收消化国外8K、6K、8G、6G型等机车的先进技术。1995年12月SS4B型001号电力机车落成。
SS6电力型机车
SS6型机车有两个三轴转向架（Co-Co)。采用单边直齿轮弹性传动滚动抱轴承。牵引电机为日本日立公司提供的800KW牵引电动机。机车主电路为两段桥相控无级调压，转向架独立供电，具有轴重转移的电气补偿功能；为减少无功损耗，机车采用了功率因数补偿装置。
机车牵引起动控制为恒流限速特性控制，制动控制为准恒速或恒功制动控制。为充分发挥牵引或制动粘着力，机车具有防空转、防滑行控制功能。机车电制动为电阻制动，空气制动采用DK-1电空制动机
韶山6型（SS6）铁路干线客货两用电力机车是为国郑州--宝鸡铁路电气化工程国际招标而设计的。该型机车以成熟的韶山型电力机车系列的技术为基础，并采用了大量的国际先进技术，具有起动加速快、牵引力大、恒功速度范围宽、操纵方便、工作可靠等特点
SS6B型电力机车
SS6B型电力机车是1992年为郑宝铁路电气化工程提供的国际招标第三批电力机车。它是由株机厂和株洲所共同研制开发的6轴干线用交直传动相控电力机车。该型机车的设计，以国内外交直传动相控电力机车成熟的技术和经验为基础，并根据铁道部关于开展电力机车简统化、系列化的精神，较大范围内采用和吸收了SS4和SS6型机车的技术。样车于1992年12月完成.
SS7型电力机车
SS7型电力机车是轴式为3B0的交直传动相控电力机车，它是铁道部八五期间的重点科研项目，设计任务书文号是科技函[1990]213号。其研制目的是采用3B0转向架，以适用于山区小曲率半径线路，可减小机车轮缘磨耗，并提高机车牵引能力。SS7型电力机车及其派生系列均由大同厂、成都厂和株洲所共同研制。首台SS7型电力机车于1992年12月30日试制出厂
SS7B型电力机车
韶山7B型电力机车为铁道部重点科技项目。它是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7B型电力机车是韶山7型电力机车系列化产品之一，也是我国铁路“重载提速”政策重点实施步骤。其走行部、传动系统等，都是引进、消化、吸收国外交-直机车的先进、成熟技术达到国内先进水平，并接近了世界水平。
SS7C型电力机车
韶山7C型电力机车从牵引客车的实际出发，吸收国内外客车的成熟经验，对机车的牵引性能、动力学性能、主要电机电器性能等方面进行了专门设计，它具有以下特点：
牵引性能优良，加速和高速性能匹配合理；轴重轻、簧下重量小，动力学性能在既有线路上表现良好；满足客车的用电、用风要求；运用可靠等。韶山7C 型电力机车是技术先进、布置合理、外形美观、运用可靠、维护方便、操作顺畅的主型客运电力机车。
SS7D型电力机车
SS7E型电力机车
SS8型电力机车
SS8型电力机车是用于准高速干线客运的交直传动相控电力机车。它是八五期间国家重点科技攻关项目(专题合同编号: 85-402-01-02)，由株机厂和株洲所共同研制。原设计用于厂深线准高速铁路，现已用于我国主要干线电气化铁路快速客运。SS8型电力机车，1998年6月24日在京广线的许昌至小商桥区间创造了240km/h的中国铁路高速纪录。SS8型电力机车对推动我国客运准高速及高速机车的发展具有重要意义。
SS9型电力机车
SS9型电力机车是根据铁道部科技研究开发项目(合同编号:98J12)，由株机厂和株洲所联合研制的大功率6轴客运交直传动相
控电力机车，它用于牵引160km/h准高速旅客列车。其研制目的是加大机车功率，提高牵引力，以满足具有长大坡度线路的满编旅客列车准高速运行的需要。该机车在研制过程中坚持了简统化、标准化、系列化的原则。SS9型机车吸取了SSg、SS6B型机车的经验，两台样机已于1998年12月26日竣工。
SS9G型电力机车
SS9型客运电力机车是依据铁道部科技研究开发项目要求而设计的六轴干
线客运电力机车，它用于牵引160km/h准高速旅客列车。其研制目的是加大机车功率，提高牵引力，以满足较大坡度线路的旅客列车提速需要，该车型是韶山型电力机车系列产品，在研制过程中坚持了简统化，标准化，系列化的原则。SS9型机车是吸取了SS8型机车和SS6B型机车的成功经验，并溶进了先进技术设计而成。第一，二台样机于1998年12月26日竣工完成，并交付郑州机务段进行考验运用。为了牵引秦沈线过境旅客列车需要，SS9机车投入批量生产，其中，SS9-0001——0043号机车为SS9型；2002年，株洲厂从0044号机车开始了技术改造，主要对其通风方式，外形等方面进行了较大改动，形成了我们常说的SS9G
机车。目前SS9和SS9G机车总共已生产了100台左右，主要配属给沈阳局沈阳机务段和北京局北京机务段，在哈大线和秦沈线运用。
SS9和SS9G机车转向架的主要结构特点是：采用轮对空心轴六连杆驱动装置，充分借鉴国产SS8型机车的成熟技术；二系弹簧采用高圆弹簧支承，配以垂向，横向液压减振器和抗蛇行液压减振器；一系是钢圆簧加液压减振器结构；转向架总静挠度较大；牵引电机全悬挂；基础制动装置采用独立单元式单侧制动；停车制动采用蓄能制动；牵引方式为双侧平拉杆；转向架还配有撒沙装置，接地装置，轮缘润滑装置，横向和垂向止挡等附属部件。其通过最小曲线半径为125m （v≤5km/h），一系弹簧静挠度为54mm，二系弹簧静挠度为90mm，牵引点高460mm，机车制动率为44%，160km/h紧急制动距离1560m，停车制动率为15.6%，车体与转向架横向，垂向距离分别为30mm，40mm。其结构大体类似SS6B机车构架，采用“目”字形箱形梁焊接结构，由两根鱼腹形直侧梁，两根横梁，两根端梁组焊而成，整体刚度，强度大。该转向架最大轴重转移量为18.19kN，粘着利用率为91.6%，非线形蛇行临界速度达到300km/h，这些可以说是确保该型机车高速，平稳运行的充分条件。
AC4000型电力机车
我国第一台交流传动AC4000型电力机车原型车是株机厂和株洲所承担研制的八五国家重点科技攻关项目。AC4000型机车是在lOOOkW交直交传动地面试验系统基础上，结合我国交直传动电力机车的成熟技术和结构特点，吸收国外类似电力机车的先进技术而研制的。AC4000型电力机车于1996年制成，证实了我国自己有能力开发交流传动电力机车，同时为实现中外合作、技术引进创造了有利条件，为我国交流传动电力机车发展写下了新的一页。
DJ型交流传动高速电力机车
2000年6月25日，株洲电力机车车辆厂生产出了编号为DJ0001和DJ0002的两辆运营时速为220公里，最高试验时速可达260km/h的交流传动高速列车,使中国电力机车研制一步跨越20年，跻身于国际先进水平。这是株洲电力机车研究所根据国家“九五”科技攻关项目而着手研制的一种新型电力机车。这两辆机车可以称作是中国电力机车的概念车。它在吸收国外先进技术的基础上，在总体技术、高速动力转向架、控制系统等方面创造性地提出了十余种国内首创、国际先进的设计理念，实现了全部机车逻辑控制和自诊功能。实现了国内单轴功率最大，并打破了传统交直电力机车单轴1000KW的上限和机车速度受限的瓶颈等。DJ型车为铁路提速和建立快速运营网提供了最佳车型选择。经过株洲电力机车厂、机车厂研究所和铁道科学研究院、西南交通大学、湖南大学、中南大学等单位近两年的共同努力研制完成。采用新技术的交流传动电力机车已广泛使用在世界各铁路网，为电力牵引实现高速、重载目标充当先锋，发达国家至今已不再
生产交直传动机车，交流传动技术已经成为电力牵引动力的核心技术，现代化的象征。
DJ2型（奥星）交流传动电力机车
DJ2型交流传动电力机车是我国第一台具有自主知识产权的商用型交流传
动电力机车。主要用于既有干线客运牵引和高速专线牵引，是一种能覆盖普速、快速、高速区段的通用型客运电力机车。它具有粘着好、恒功范围宽、轴功率大、功率因素及效率高、谐波干扰小、维修率低、节省电能和运营费用等特点。
6K型电力机车
6K型电力机车是我国于1987—1988年间从日本进口的6轴交直传动相控电力机车，共进口85台，三菱电机公司提供电气部分，川崎重工业公司提供机械部分并进行总组装。机车采用Z形低位牵引拉杆、无两端横梁的H形构架、旁承弹簧承受车体载荷的元摇枕转向架和C级绝缘800kW直流牵引电动机，同时机车采用了PHAI-16的16位微机控制系统，具有恒速控制、恒压控制、功率因数补偿控制、高粘着控制、过无电区控制、故障显示与记忆咱诊断等功能。
8k型电力机车
6G型电力机车
6G型电力机车共有两种，一是1972年法国ALSTOM公司贝尔福厂进口的，共40台额定持续功率5400KW，整备重量138T，最高速度112KM/H，通过最小曲线半径125M，轴式C0-C0，额定速度47KM/H，车钩中心距23020MM，车体共分11个室，牵引变压器室居中央，其余各室两端对称分布，两侧为贯通式走廊，主电路采用变压器低压侧调压，两段半控桥相控无级调速，采用中心销传递牵引力，电机为6极串励脉流电机，型号为TA0649C1，额定持续功率910KW，电压820V，抱轴式半悬挂，单边直齿弹性齿轮传动，传动比为67/17，辅助电源由硅整流机组经整流输出直流电源供给各辅助电机及加热装置，空气制动机为26-L型，电制动为一级电阻制动，轮周制动功率为4050KW，其中有2台机车为再生制动轮周制动功率4300KW。
另一种是1971年从罗马尼亚进口的，共两台，它虽是罗马尼亚制造的，但主要电器设备，传动均采用世界先进技术，它采用硅整流桥高压侧调压，电阻制动，电机全悬挂，空心轴传动，持续功率5100KW，轴式为C0-C0，额定速度69。
5KM/H，最高速度120KM/H，车钩中心距20622MM，牵引电机型号为LJE180-2，额定功率850KW，电压770V，传动比为单边73/20。
这两种车进口后均在郑局宝段服役，为宝成线本务机车，目前已全部报废，仅在宝鸡电力机车段存有3台，6G-60号机车目前仍是该段调车机，但据说目前仍有几台在某矿山服役。此机车有多项成熟技术对我国自行设计制造电力机车产生重大影响，可以说是为中国铁路运输立下了汗马功劳。
8G型电力机车
TM1型电力机车
TM1型电力机车用于伊朗首都德黑兰至梅赫沙之间的城郊客运，它与双层客车联挂组成动车组，推挽运行，其编组方式为L+10T+L。机车主电路采用三段不等分半控桥电路，采用晶闸管进行磁场削弱，能无级调节机车速度。机车采用微机控制，牵引和电阻制动具有恒流准恒速控制特性，机车具有远距离重联控制功能。转向架采用电机空心轴架承式传动，牵引装置为平拉杆结构。机车空气制动采用DK-1电空制动机，机车ATP系统采用TVM300装置。机车上安装有列车供电逆变电源，向列车供电，机车上安装有列车广播装置，列车门控装置，轴温报警装置
DJ1型电力机车
DJ1型机车是中国机械进出口公司和铁道部于1997年三月底委托奥地利西门子公司开发，制造和供应20台双机重联机车，头三台车有奥地利的西门子格拉兹工厂制造，其余17台由西门子与株洲电力机车厂，株洲电力机车研究所的合资公司——株洲西门子牵引设备公司制造。20台车都将交付郑州铁路局宝鸡机务段，在宝成线北段运用。
DJ3（天梭号）电力机车
DJ3（天梭号），由北车集团大同机车厂于2002年适应铁路机车交流化的要求，自主研制开发的200km/h交流传动客运电力机车，可用于牵引200km/h 高速旅客列车。机车功率4800kW，机车采用先进的交流传动技术，具有恒功范围宽，轴功率大，粘着特性好，效率和功率因数高等特点，为我国铁路跨入高速运输行列提供了保证。
结语
以上主要侧重介绍中国电力机车发展过程中各类机车的发展史，详细说明了从韶山(SS)系列到CRH系列，特别是韶山系列机车作为中国一个享誉中外的品牌，已经走过了五十多年的历程，期间几多波折，但却是为中国的铁路立下了汗马功劳。随着社会的高速发展，人口的大量增长，在未来的大铁路时代高速列车将蓬勃发展，韶山系列的电力机车或许不在占据主导地位了，但是那一段大时代下，韶山系列机车注定是抹不掉的浓重一笔。
电力机车主电路的发展概述 电力机车（electric locomotive）本身不带原动机、靠接受沿线接触网送来的电流作为能源、由牵引电动机驱动车轮的机车。所需的电能，可以由多种形式（火力、水力、风力、核能等）转换而来。电力机车具有功率大、热效率高、速度快、过载能力强和运行可靠边等主要优点，而且不污染环境，特别适用于运输繁忙的铁路干线和隧道多、坡度大的山区铁路。 发展概况【top】最早造出第一台标准轨距电力机车的是苏格兰人R·戴维森，时间是1842年，由40组蓄电池供电，但没有实用价值。1879年5月，德国人W·VON西门子设计制造了一台能拉乘坐18人的三辆敞开式“客车”的电力机车，它由外部150V直流发电机通过第三轨供电，这是电力机车首次成功的试验。1881年,法国在巴黎展出了第一条由架空导线供电的电车线路，这就为提高电压，采用大功率牵引电动机创造条件。1895年，美国在巴尔的摩—俄亥俄间5. 6 km长的遂道区段修建了直流电气化铁路，在该区段上运行的干线电力机车自重97 t，采用675 V直流电，功率为1 070 kW。1903年德国的三相交流电力机车创造了每小时210km 的高速记录。 中国最早使用电力机车在1914年，是抚顺煤矿使用的1 500 V直流电力机车。1958年中国成功地生产出第一台电力机车，从采用引燃管整流器到硅整流器，机车性能不断改进和提高，到1976年制成韶山型（SS1型）131号时已基本定型。截止到1989年停止生产，SS1型电力机车总共制造出厂926台，成为中国电气铁路干线的首批主型机车。1966年SS2型机车制成。1978年研制成功的SS3型机车，不仅改善了牵引性能，还把机车的小时功率从4 200kW提高到4 800kW，载止到1997年底，共生产了987台，成为中国第二种主型电力机车。1985年又研制成功了SS4型8轴货运电力机车，它是国产电力机车中功率最大的一种（6 400kW），已成为中国重载货运的主型机车。以后又陆续研制成功了SS5、SS6和SS7 型电力机车。1994研制成功了时速为160 km的准高速四轴电力机车等。至此，中国干线电力机车已基本形成了4、6、8 轴和3 200、4 800和6 400kW功率系列。1999年5月26日，中国株洲电力机车厂生产出第一台时速超过200km的DDJ1001号“子弹头”电力机车，标志着中国铁路电力牵引已跻身于国际高速列车的行列。为追踪世界新型“交—直—交”电力机车新技术，从20世纪70年代末开始，中国铁路一直在进行中小功率变流机组的地面试验研究和大功率的交—直—交电力机车的研制，也已取得了阶段性成果。 类型【top】电力机车是从接触网上获取电能的，接触网供给电力机车的电流有直流和交流两种。由于电流制不同，所用的电力机车也不一样，基本上可以分为三类： 直—直流电力机车采用直流制供电时，牵引变电所内设有整流装置，它将三相交流电变成直流电后，再送到接触网上。因此，电力机车可直接从接触网上取得直流电供给直流串励牵引电动机使用，简化了机车上的设备。直流制的缺点是接触网的电压低，一般为1 500V或3 000V，接触导线要求很粗，要消耗大量的有色金属，加大了建设投资。 交—直流电力机车在交流制中，目前世界上大多数国家都采用工频（50Hz）交流制，或25Hz低频交流制。在这种供电制下，牵引变电所将三相交流电改变成25 kV工业频率单相交流串励电动机，把交流电变成直流电的任务在机车上完成。由于接触网电压比直流制时提高了很多，接触导线的直径可以相对减小，减少了有色金属的消耗和建设投资。因此，工频交流制得到了广泛采用，世界上绝大多数电力机车也是交—直流电力机车。 交—直—交电力机车采用直流串励电动机的最大优点是调速简单，只要改变电动机的端电压，就能很方便地在较大范围内实现对机车的调速。但是这种电机由于带有整流子，使制造和维修很复杂，体积也较大。而交流无整流子牵引电动机（即三相异步电动机）在制造、性能、功能、体积、重量、成本、及可靠性等方面远比整流子电机优越得多。它之所以迟迟不能在电力机车上应用，主要原因是调速比较困难。改变端电压不能使这种电机在较大范围内改变速度，而只有改变电流的频率才能达到目的。因此，只有当电子技术和大功率晶闸管变流装置得到迅速发展的今天，才能生产出采用三相交流电机的先进电力机车。交—直
中国铁路历史发展史 中国有铁路始于清朝末期。然而清政府腐败、保守、专制，唯祖宗之规是从，不肯接受新生事物。他们把修建铁路、应用蒸汽机车视为“奇技淫巧”，认为修铁路会“失我险阻，害我田庐，妨碍我风水”，因而顽固地拒绝修建铁路。 1876年7月3日，由英、美合谋，由英国在华的代理人——怡和洋行——背着清政府诡称修建从吴淞到上海的一条“寻常马路”，擅自在中国的土地上修建的中国第一条营业性铁路上海吴淞铁路建成通车了。随后，清政府出银28.5万两，分3次交款赎回这条铁路并予以拆除。 1879年，洋务派首领李鸿章为了将唐山开平煤矿的煤炭运往天津，奏请修建唐山至北塘的铁路。清政府以铁路机车“烟伤禾稼，震动寝陵”为由，决定将铁路缩短，仅修唐山至胥各庄一段，胥各庄至芦台间开凿运河，连接蓟运河，以达北塘海口；为避免机车震动寝陵，决定由骡马牵引车辆。 然而用骡马牵引车辆根本不能发挥出铁路应有的效用，1881年唐胥铁路通车时，中国工人凭借时任工程师的英国人金达的几份设计图纸，采用矿场起重锅炉和竖井架的槽铁等旧材料，试制成功了一台0-3-0型的蒸汽机车。这就是中国历史上制造的第一台机车。 另有一种说法是，中国第一辆火车是当时任唐胥铁路总工程师的英人薄内的夫人仿照乔治·斯蒂文森制造的英国著名的蒸汽机车“火箭号”而造成的，并把它命名为“中国火箭号”。可是中国工人却在机车两侧各刻一条龙，于是就把它叫做“龙号”机车。 由于照片上可以清楚地看到Rocket of China（中国火箭）的字样和龙的标记，所以后人一直认定这就是中国制造的第一台机车。但是从遗留下来的图片中我们可以看到这台机车设计规范、制造精良，怎么能和由废旧料制造的“怪物”等而观之？ 2003年，研究中国铁路的英国人彼得·克拉什发现了一张金达与“中国火箭号”合影的照片。通过比较，可以看出这张照片上的“中国火箭号”与中国保存的那张照片上“中国火箭号”有明显地不同之处：机车的烟囱一个细而高，一个粗而矮；机车两侧水柜前，一个有鞋形块，一个没有；司机室上，一个是№1的标记，一个是圆形标记……由于年代的久远，资料的缺少，中国制造的第一台机车之谜依然扑朔迷离，一时难以真相大白。 目前中国铁道博物馆收藏着一台中国现存最古老的机车，由于它机身上有一个大大的“0”字，人们便把它称为“0号”机车。专家考证后认为唐胥铁路通车后，“1882年，又从英国购来两台小型的0—2—0式（只有两对动轮）机车（称0号），参加运行。”被认为是中国进口的第一辆机车。 自1881年建成唐胥铁路至1911年清政府垮台的30多年间，是中国铁路的首创阶段。这一阶段内，清政府由于洋务派和国内有志之士的不断建议和提倡，不但改变了修建铁路会“失我险阻，害我田庐，妨碍我风水”的认识，而且接受战争失败的教训，又进而从加强海防上认识到“铁路开通可为军事上之补救”，终于确定兴建铁路的方针，建立铁路公司，开始有筹划地修建铁路了。30多年时间里，中国的18个省市修筑了铁路计9137.2公里。这些铁路有的是官办，有的是商办，有的是官商合办，还有一部分是中外合办，或者干脆就是外国人修的。 世界上大多数国家的铁路仍然是客运和货运兼顾的常规铁路，高速铁路、重载铁路和常规铁路虽然基本形式相同，但在技术方面，包括机车和车辆、线路和轨道以及列车的编组和运行都各不相同。因此，各国铁路根据各自的具体情况，采取不同的技术修建或改造本国的铁路。铁路运输的这些发展，成为铁路新发展时期的突出特点。
我国电力机车发展史 6Y1型电力机车 1957年，中国组织了一个由第一机械工业部、铁道部以及高校有关专家学者组成的电力机车考察团，于1958年初赴前苏联考察。考察团用半年时间，在前苏联专家帮助下，以当时前苏联新设计试制成功的H60型铁路干线交直流传动电力机车样机为基础，结合中国铁路规范，选用单相交流工频25kV电压制，作出了机车的设计方案。考察团回国后，组成电力机车设计处，在前苏联专家帮助下，进行了全面设计。1958年底，湘潭电机厂在株州电力机车工厂等厂所协助下，试制出了中国第一台电力机车，即6Y1型干线电力机车。6Y1小时功率3900kw，最高速度100km/h，6轴。机车经环形铁道运行试验，由于作为主整流器的引燃管不能正常工作返厂整修。 1959年起，株州工厂和株州电力机车研究所（下称株洲所）等厂所联合对6Y1机车进行了多次试验，做了很多改进，到1962年共试制5台机车，并在宝凤线上试运行。但是由于引燃管、牵引电机、调压开关等仍存在问题，6Y1型未能批量生产。 6Y2型电力机车 1961年，中国第一条电气化铁路宝鸡到凤州线建成，由于6Y1型机车性能不过关，国家从法国阿尔斯通公司进口了部分6Y2型电力机车，其功率（指持续功率）4740kw，最高速度101km/h，6轴。 SS1型电力机车 SS1型电力机车是我国第一代(有级调压、交直传动)电力机车。它是由我国1958年试制成功的第一台引燃管6Y1型电力机车(仿苏联20世纪50年代H60机车)逐步演变而来，但其三大件(引燃管、调压开关、牵引电动机)可靠性较差，而经历了三次重大技术改造。 第一次技术改造从8号车开始:首先是采用200A、600V螺栓型二极管取代引燃管组成中抽式全波整流桥;牵引电动机改为4极、有补偿绕组的高压牵引电动机;由于低压侧调压开关的级位转换电路中过渡电抗器的跨接会产生环流，使开关触头分断极为困难，调压开关经常放炮。 第二次技术改造从61号车开始:采用300A、1200V平板型二极管组成中抽式全波整流电路，利用二极管的反向截止特性组成过渡硅机组，取代过渡电抗器以消除级位转换电路中的环流，大大提高了调压开关可靠性，也使33个运行级全部成为经济运行级。 第三次技术改造从131号车开始:将主电路中抽式电路改为单拍式双开口桥式整流调压电路。该电路取消了过渡硅机组，而与主整流机组合并。整个机组采用500A、2400V的整流二极管。这种改造于1980年从SS1-221号车定型，这也就是这里介绍的SS1型电力机车。 SS2型电力机车 株洲厂和株洲所于1966年开始韶山2（SS2）型电力机车的设计工作。在吸取了法国6Y2型大量先进技术基础上，于1969年在株洲工厂设计试制出第一台机车。其小时功率4800kw，最高速度100km／h，6轴。采用高压侧调压开关32级调压，硅整流器整流，800kw，6级低压脉流牵引电动机，并大量采用了其他先进技术。后经两次改造，于1978年投入试运行。主要改进有采用大功率晶闸管两段半控桥相控调压，相控他励牵引电动机和电子控制等新技术。SS2虽然由于个别技术不能配套，未能批量生产，但它为SS1机车改进，以及其他型
从韶山号火车头到和谐号动车组 不管是六十年代的韶山一型，还是新世纪的和谐号，引进、消化、吸收、创新这些理念始终闪耀在中国铁路机车跨越式发展的历程里。从“万国机车博物馆”到“万里铁路上跑的都是中国车”，共和国的铁路机车人用辛劳的汗水浇灌了这一切。 在中国铁路机车车辆装备现代化的大“家族”中，韶山型电力机车是一个系列。它以一代又一代的产品，形成了成熟的技术，拥有了我国的自主知识产权；它以最新一代的大功率先进机车，创造了最新科技成果，摘取了“品牌机车”的桂冠；它以历经半个世纪的发展，书写了中国机车工业的骄傲。它以非同寻常的命名，留下一段鲜为人知的故事。 韶山号：十年磨剑的“老芍药” 编号为008的“韶山一型”机车，正静静的躺在中国铁道博物馆里，该车是我国首台正式服役的量产韶山型电力机车。 “韶山一型”机车不但性能稳定，而且运行时十分安静，是我国第一代轨道牵引的绿色动力。这款机车被车迷们尊称为“老芍药”。1969年5月30日诞生于湖南株洲电力机车厂（现更名为中国南车集团电力机车有限公司）2002年8月31日正式退役。 车身上历史的尘埃见证了共和国电力机车光辉的岁月，透过那古老的车窗，它仿佛在向人们讲述着那久远年代动人的故事…… 提到电力机车，就不得不提到两个名词，一个是“韶山号”，另一个就是“韶山号之父”——“湖南株洲电力机车厂。”（以下称株洲厂） 株洲厂技术中心唐主任介绍，韶山型电力机车的雏形，是6Y1型电力机车。它的问世，要追溯到新中国国民经济发展的第一个五年计划期间。 当时，我国正处在一个由农业社会向工业社会转变的时期，对工业材料的运输有着巨大的要求。而我国地势丰富多样，给工业材料的运输带来一定的困难，对电力机车的要求十分迫切。 电力机车较其他机车相比，除能源洁净无污染外，最主要的优势就是“马力大，拉得多、跑得快、爬坡的劲头足”。 1956年，铁道部制定了《铁路十二年科技发展规划》，提出了牵引动力的技术改造，由蒸汽机车向电力机车、内燃机车转型的步骤和计划。 1957年，第一机械工业部、铁道部以及高校有关专家学者组成了电力机车考察团，于次年初赴苏联考察。随后在苏联的协助下，和湘潭电机厂联合造出第一辆6Y1型机车，编号001。6Y1功率为3900kW，最高速度100km/h。 唐主任向笔者介绍说：“当时许多单位都有苏联专家，我们单位也不例外，6Y1最初是由苏联方面协助设计，但是由于一些历史原因，苏方中途撤回，6Y1的最终技术敲定和生产制造都是由我厂的技术人员完成的。他们为我国首辆电力机车的问世立下了汗马功劳。比如刘友梅、高道形、陆雅欣等同志，他们的名字在我国电力机车史上熠熠生辉。” 然而，电力机车的发展曾一度被推迟。在这以后的10年里，根据当时的装备情况，铁道部确定“内燃、电力并举，以内燃为主”的方针，电力机车由此被冷落。 从1958年到1965年，株洲厂先后试制了5台电力机车，直到1968年，6Y1型电力机车才算基本定型，这就是韶山型电力机车第一代产品的原形。 6Y1型电力机车定型后，株洲厂报请铁道部，请求对该电力机车投入批量生产。此时正值文革期间，接到株洲电力机车厂报告，4月27日，铁道部军管会做出决定，批准株洲厂生产的6Y1型电力机车，并决定以毛泽东的诞生地韶山的名字，命名我国自行研制的电力机车。6Y1型机车正式更名为“韶山1型”。 在以后的岁月中，毛泽东的手书“韶山”二字曾作为韶山系列电力机车的车名标识广泛应用，镶嵌于火车头之上。《火车向着韶山跑》的歌声也一时传遍祖国大地。
电力机车-概况 由牵引电动机驱动车轮的机车。电力机车因为所需电能由电气化铁路供电系统的接触网或第三轨供运行中的电力机车 给，所以是一种非自带能源的机车。电力机车具有功率大、过载能力强、牵引力大、速度快、整备作业时间短、维修量少、运营费用低、便于实现多机牵引、能采用再生制动以及节约能量等优点。使用电力机车牵引车列，可以提高列车运行速度和承载重量，从而大幅度地提高铁路的运输能力和通过能力。电力机车起动加速快，爬坡能力强，工作不受严寒的影响，运行时没有煤烟，所以在运输繁忙的铁路干线和隧道多、坡度陡的山区线路上更能发挥优越性。此外，电力旅客列车，可为客车空气调节和电热取暖提供便利条件。电力机车由于电气化铁路基本建设投资大，所以应用不如内燃机车和蒸汽机车广泛。电力机车没有空气污染，且善于保养，牵引列车速度可达几百千米，所以高速列车都是电力机车牵引的。电力机车另一个优点就是能够在短时间内完成启动和制动，这个性能比蒸汽机车和内燃机车要优秀很多。所以在世界范围内，正大力发展电气化铁路。在绿色环保的今天，电力机车的发展更加受到重视。由于我国的电气化铁路较少，所以会选择把原本无电气化的铁路经电气化改造。电气化改造后的铁路速度将从100-120km/h提高到160-200km/h，这样不仅能缩短列车的运输时间，还能达到5000t以上的货运列车运输。如今，走向“高铁时代”的中国，正大力发展电气化铁路。 电力机车-历史沿革 历史简述
1835年荷兰的斯特拉廷和贝克尔两人就试着制以电池供电的二轴小型铁路车辆。1842年苏格兰人R.戴维森首先造出一台用40组电池供电的重 5吨的标准轨距电力机车。由于电动机很原始，机车只能勉强工作。1879年德国人 W.von西门子驾驶一辆他设计的小型电力机车，拖着乘坐18人的三辆车，在柏林夏季展览会上表演。机车电源由外部150伏直流发电机供应,通过两轨道中间绝缘的第三轨向机车输电。这是电力机车首次成功的实验。电力机车用于营业是从地下铁道开始的。1890年英国伦敦首先用电力机车在 5.6公里长的一段地下铁道上牵引车辆。干线电力机车在1895年应用于美国的巴尔的摩铁路隧道区段，采用675伏直流电，自重97吨,功率1070千瓦。19世纪末，德国对交流电力机车进行了试验,1903年德国三相交流电力机车创造了每小时210.2公里的高速纪录。 来到中国 中国于1914年在抚顺煤矿使用1500伏直流电力机车。干线铁路电力机车采用单相交流 25000伏50赫电流制。1958年制成第一台以引燃管整流的“韶山”型电力机车。1968年改用硅整流器成功,称“韶山1”型，持续功率为3780千瓦。近年来干线电力机车向大功率、高速、耐用方面发展，客运电力机车速度已从每小时160公里增加到200公里，并向250公里迈进。各国制造的电力机车电压制较复杂，不便于国际间铁路联运过轨。近年来国际上已定出几种电力机车用标准电压。直流电压为600伏(非优先选用)、750伏、1500伏和3000伏。单相交流电压6250伏（非优先选用）、工频50或60赫，电压15000伏、工频赫，电压25000伏、工频50或60赫等几种。 各种类型的电力机车(19张) 电力机车-构造
世界机车发展史 1804年，英国人理查德·特里维希克改进瓦特的蒸汽机，造出了一台货运 蒸汽机车。这台蒸汽机车，在结构上初步具备了早期蒸汽机车的雏形。后来， 他又把这种蒸汽机装在铁路马车上，于是，出现了最早的蒸汽机车。他的这一 发明，被称作世界交通运输史上具有开创性意义的发明创造。 理查德·特里维希克 1810年，英国人乔治·斯蒂芬森开始自己动手制造蒸汽机车，到1814年 他的“布鲁克”号机车开始运行，这台机车有两个汽缸、一个 2.5米长的锅炉，装有凸缘的车轮可以拉着8节矿车载重30吨，以6.4千米/时的速度前进。在 以后的10年中，史蒂文生造了12辆与“布鲁克”号相似的火车头，虽然在设 计上没有突破前人的成就，但他以经预见到火车时代即将到来。 “布鲁克”号 1825年9月27日，乔治·斯蒂芬森亲自驾驶自己设计制造的“动力”1号 机车，拉着550名乘客，从达灵顿出发，以24千米/时的速度驶向斯托克顿， 这被认为是人类历史上第一列用蒸汽机车牵引，在铁路上行驶的旅客列车。 乔治·斯蒂芬森
1878年, 河北开滦煤矿开工, 为了运输煤炭, 清政府决定修建唐胥铁路, 并于1880年动工, 1881年通车, 铁路全长10千米, 后来, 有凭借英国人的几 分设计图纸, 利用矿厂的起重机锅炉﹑长井架等设备, 装配制成中国第一台蒸 汽机车──“龙”号机车。 “龙”号蒸汽机车 蒸汽机车虽然得到广泛应用, 但也存在着许多难以克服的缺点, 比如他运 送的煤的1/4被他自己“吃掉”了, 他每行驶80千米~100千米就要加水, 行 驶200千米~300千米就要加煤, 行驶5000千米~7000千米还要洗炉；他在行驶中要排放黑烟, 污染环境, 尤其是在过山洞时, 浓烟难以散出去, 影响旅客和 车上工作人员的健康…… 正是由于这些原因, 曾经辉煌一时的蒸汽机车开始退出历史舞台, 逐渐被新一代的电力机车和内燃机车所取代。 1879年, 德国人西门子制造出一台小型电力机车, 由150负直流发电机供电，能运载20名乘客，时速12千米，同年在柏林贸易展览会上，西门子驾驶 这辆电力机车首次成功运行。这台“不冒烟”的机车引起人们极大的兴趣, 电 力机车从此发展起来。1890年, 英国的电力机车正式用于营业; 美国于1895 年开始将电力机车应用于干线运输; 以后德国、日被相继研制出了实用的电力 机车。 1879年西门子在柏林展示第一辆小型电动机车 1903年7月8日，德国首先运行了由钢轨供电的动车组，由4节动车和2 节拖车编成。同年8月14日，又运行了由接触网供电的动车组，这是世界上第一列由接触网供电的单相交流电动车组。 1904年, 瑞士又架设了单向交流电压1.5万伏的高压电线, 为500马力的BB型电力机车供电, 从此, 电气化铁路迅速发展起来。 20世纪出，美国通用电气公司组装了一辆汽油机车，用内燃机带动发电机，在通过发电机带动电动机，推动机车前进。柴油机发明后，由于它的经济性好，很快在铁路上得到广泛应用。1925年，美国新泽西州的中央铁路使用了第一辆
电力牵引传动与控制技术 的发展状况 交通设备与信息工程1001班 陈群 1104101014 李涛 1104100903 赵龙飞 1104101003 何富军 1104100412
1电力牵引传动与控制技术的发展状况 陈群李涛赵龙飞何富军 （中南大学交通运输工程学院湖南长沙 410075） 摘要：综述了我国机车电传动技术各个发展阶段的技术特点，揭示出电力电子技术与电传动技术的密切关系，重点阐述了我国新型机车交流传动系统的技术特点和发展趋势，并对我国第一、二、三代电力机车控制技术的发展过程及技术特点进行了介绍。 关键字：电力机车交流传动控制技术 The Development of Electric Drive And Control Technology for Locomotive CHEN qun LI tao ZHAO long-fei HE fu-jun (School of Traffic & Transportation Engineering, Central South University ,Changsha, Hunan 410075) Abstract: It was summarized the technical characteristic of electric drive technology for locomotive each development stage. The close relationship between power electronic and electric drive technology is revealed. It was especially illustrated technical characteristic and developing trend of new style locomotive AC drive system, and the development process and technical features of the electric locomotive control technologies of the first, second and third generations were introduced. Key words: electric locomotive, AC drive,control technology 0 引言 铁道牵引电传动技术是牵引动力设备的核心技术，其发展目标一直是致力于改善机车牵引和电制动性能，提高运用可靠性和能源的有效利用率，减少对环境的影响，降低运营成本，更好地满足铁路运输市场的需求。自上世纪50年代末，我国第1台干线电力机车问世至今，我国机车电传动技术随着电力电子和功率电力电子器件技术的发展和应用，经历了从第1代SS1型电力机车的低压侧调压开关调幅式的有级调压调速技术，到第2代的SS3型电力机车调压开关分级与级间晶闸管相控平滑调压相结合的调压调速技术，再到第3代的SS4～SS9型电力机车的多段桥晶闸管相控无级平滑调压调速技术，直到全新一代的“和谐”型交流传动机车的跨越式发展历程。近20年来, 随着微电子技术和计算机应用技术的迅猛发展, 国际上从事电力机车制造业的各大公司纷纷加大对电力机车控制技术的投入, 作者简介：陈群（1991~），男，大学本科，从事于交通设备控制工程机车车辆方向
国内外轨道交通发展概况 ——《轨道交通信号与控制专业概论》课程论文 专业：轨道交通信号与控制 年级： 姓名： 学号： 2013.11 世界轨道交通的起源 在16世纪前，城市交通的发展只是表现为城市道路网的不断修建与完善，其交通形式则一直是步行、骑马和马车出行，直到16世纪中期的罗马时代才出现了公共交通。随着城市规模的逐渐扩大，对公共交通运输能力的要求也在不断提高，轨道马车应运而生。1832年，在美国纽约市的曼哈顿街道上铺设了轨道并开始运行有轨公共马车，这就是城市轨道交通的雏形。到1861年，伦敦的街道上也有了有轨马车。 自1765年英国人瓦特发明了蒸汽机，带领人类进入了“蒸汽机时代”。人们为了追求高效率的交通运输工具，把蒸汽机发明应用到车辆设计中制造出了蒸汽汽车。就在第一辆蒸汽汽车出现不久，英国人理查德·特里维西克根据蒸汽汽车工作原理，经过探索、研究和改进，终于在1804年制造了一台单气缸和大飞轮的蒸汽机车，能够牵引5辆车厢以在轨道上行驶，这就是在轨道上形式的最早的机车，因为用煤炭木柴作为燃料，人们就把它叫做“火车”。之后的几年，人们逐渐识到火车是一种很有前途的交通运输工具，并于1825在英国的斯托克顿与达林顿之间开设了世界上第一条营业铁路。从此以后，火车就以速度快、运载能力强逐渐在世界范围得到了广泛应用与快速发展。随着牵引动力的改革，铁路发展速度加快，到一战爆发前夕，全世界就已经修建铁路达上百万公里。 随着城市人口及车辆的增加，在平交道口出现了交通的阻塞，这种情况在较大城市非常严重。交通的拥堵使人们想到了将交通铁路线往地下发展，以便很好地解决客流膨胀与土地紧张的问题。19世纪中叶的英国伦敦交通十分拥堵。1843年，有“地铁之父”之称的英国律师查尔斯·皮尔逊建议修建地铁。进过了20年的酝酿和建设，世界上第一条快速轨道交通地下线（地铁）与1863年1月10日在轮动正式运营。它标志着城市轨道交通在世界上诞生。用明挖法施工的伦敦地铁，通车时采用蒸汽机车牵引，线路全场6.5km。由于列车在地下隧道内运行，尽管隧道里烟雾熏人，但当时的伦敦市民甚至是皇亲显贵们都乐于乘坐这种地下列车，因为在拥挤不堪的伦敦地面街道上乘坐公共马车，其条件和速度还不如地铁列车。世界第一条地下铁道的诞生，为人口密集的大都市发展公共交通取得了宝贵经验。从1893年到1900年期间，修建地铁的就有5个国家7个城市，，英国伦敦，美国格拉斯哥、纽约和波士顿、匈牙利布达佩斯、奥地利维也纳和法国巴黎。20世纪初的欧美地区，包括德国柏林和汉堡、美国费城、西班牙马德里等9座大城市又像机修了地铁。从此，城市交通步入了轨道交通时代。 1831年英国物理学家法拉第在试验中发现电磁感应现象，并制造出第一台发电机，把人类社会带入了电的世界，当时最成功地利用电能最为动力的交通工具要算是有轨电车了。而1881年，德国研制出架空接触导线供电系统，使电动车辆的供电线路由地面转向空中，电动车辆的电压和功率都大大提高。1890年，英国首次用电力机车牵引车辆。地下铁道也改用电力牵引，地铁的环境条件得到了大大改善。 世界轨道交通的发展和现状 从1863年第一条地铁线路在英国伦敦建成投入运营以来，轨道交通的诞生和发展已经有了
电气化铁路的发展史 最早造出第一台标准轨距电力机车的是苏格兰人R·戴维森，时间是1842年。1879年5月，德国人W·V·西门子设计制造了一台能拉乘坐18人的三辆敞开式“客车”的电力机车，这是电力机车首次成功的试验。1881年，法国巴黎展出了第一条由架空导线供电的电车线路，这就为提高电压，采用大功率牵引电动机创造了条件：1895年，美国在巴尔的摩—俄亥俄间5.6 km长的隧道区段修建了直流电气化铁路。1903年德国的三相交流电力机车创造了每小时210 km的高速记录。 电力机车的发展取决于电气化铁道的发展。建设具有真正意义的电气化铁路首先要解决如何提供高压电，改变供电制式的问题。 接触网供给机车的电流制，分为直流制和交流制两种（交流制中又分单相交流、三相交流），这就叫供电制式。工频单相交流制推动了电气化铁道的发展。20世纪70年代初，欧洲大陆以及亚洲的日本基本上实现了运输繁忙的主要铁路干线电气化。1973年～1974年爆发石油危机之后，各国对铁路电力和内燃牵引重新进行了经济评价，电力牵引更加受到青睐。英国原先主要是发展内燃牵引，也开始重视发展电力牵引。连已经完全内燃化的美国，铁路电气化的呼声也很高。到20世纪80年代初期，全世界已有50多个国家和地区修建了电气化铁道，其中，苏联的电气化铁道总长度达到4万多公里，日本、法国、西德都拥有1万公里以上的电气化铁道。目前，世界电气化铁道已达到20多万公里，中国也加入了拥有1万公里以上电气化铁道的“高级俱乐部”。 电气化铁道的供电问题解决之后，发展大功率、高速度的电力机车就成为各国追求的目标。这时候，半导体技术和微机控制技术的突破和发展推动了新型电力机车的问世。1979年，第一台E120型大功率交流传动电力机车在德国诞生，开创了电力机车发展的新纪元。 随着既有电力机车的更新换代和高速铁路的蓬勃发展,干线电力机车的研制已从直流传动转向交流传动。20世纪90年代，欧洲、日本等主要机车制造厂商几乎已停止了直流传动电力机车的生产，交流传动电力机车已成为世界电力机车发展的主流。
中国电力机车发展史集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
电力机车的发展史 学生：XX 指导老师：XXX 摘要：今交通发达、经济快速发展的今天，电力机车在交通生活等领域发挥着在当重要的作用。电力机车由牵引电动机驱动车轮的机车。电力机车因为所需电能由电气化铁路供电系统的接触网中的电力机车给，所以是一种非自带能源的机车。电力机车具有功率大、过载能力强、牵引力大、速度快、整备作业时间短、维修量少、运营费用低、便于实现多机牵引、能采用再生制动以及节约能量等优点。使用电力机车牵引车列，可以提高列车运行速度和承载重量，从而大幅度地提高铁路的运输能力和通过能力。 关键词；韶山系列电车中国电车发展 一·电力机车相关历史背景 1835年荷兰的斯特拉廷和贝克尔两人就试着制以电池供电的二轴小型铁路车辆。1842年苏格兰人R.戴维森首先造出一台用40组电池供电的重5吨的标准轨距电力机车。由于电动机很原始，机车只能勉强工作。1879年德国人W.VON 西门子驾驶一辆他设计的小型电力机车，拖着乘坐18人的三辆车，在柏林夏季展览会上表演。机车电源由外部150伏直流发电机供应,通过两轨道中间绝缘的第三轨向机车输电。这是电力机车首次成功的实验。电力机车用于营业是从地下铁道开始的。1890年英国伦敦首先用电力机车在 5.6公里长的一段地下铁道上牵引车辆。干线电力机车在1895年应用于美国的巴尔的摩铁路隧道区段，采用675伏直流电，自重97吨,功率1070千瓦。19世纪末，德国对交流电力机车进行了试验,1903年德国三相交流电力机车创造了每小时210.2公里的高速纪录。
冯博：基于MA TLAB的HXD3电力机车主电路的建模和仿真 附录B 中文翻译 世界电力机车的发展 电力机车本身的原始动机接受触网发出的电流作为能源，由机车牵引电机驱动车轮。随着电力机车功率，热效率,速度的提高，以及有力和可靠的操作过载能力成为其主要优势，但不污染环境，所以特别适用于繁忙的铁路运输和隧道，以及斜坡的山区铁路。 电力机车从接触线获得电力，接触网供电电流机车都是直流和交流。根据目前的供电电流形式的不同，而不涉及电力机车本身，电力机车系统可分为基本直-直流电力机车，交-直流电力机车，交-直-交电力机车三种。 直-直流电力机车采用直流电源系统，牵引变电所装有整流装置，它将成为一个三相交流-直流装置，然后访问互联网。因此，电力机车可直接从网上联络供应DC系列直流牵引电动机使用，简化了机车设备。直流系统的缺点是接触网电压低，通常l500伏或3000伏，接触线要求较粗，因此要消耗大量的有色金属，并增加建设投资。 对于交-直流电力机车交流电源系统，世界上大多数国家使用的是频率（50赫兹）交换系统，或25赫兹的低频通信系统。在此电力供应系统中，牵引变电所将改为三相交流电频率的25千伏单相交流电源，然后传送到网络。但是，在电力机车上使用的字符串仍然是直流电动机（这是最大的优势：调速简单，只需改变电机端电压，因此就可以很容易地实现在较大范围内的机车速度，但这种电机由于需要使用换向器，制造和维护是非常复杂的，体积更大），这样，交流到直流机车的转变任务完成。接触网系统的直流电压没有提高很多。但接触导线的直径可以相对减少，从而减少了消费的非铁金属，但建设投资并没有减少。因此，高频通信系统已被广泛采用，世界上大多数的电力机车也开始采用交-直流方式。 交-直-交流，交流非电力机车牵引电机换向器（即三相异步电动机），其在汽车制造，性能，功能，大小，重量，成本以及维护性和可靠性等方面比换向器容易得多。这是失败的电力机车，其主要的原因是提高速度相当困难。但这种机车具有优良的牵引能力。因此还是大有希望。德国制造的电力机车E120就是这种机车。 电力机车的工作原理：目前的接触线和电力机车经过拱形后后重新进入断路器后，主变压器，交流牵引从主变压器绕组通过硅整流单位，分成两组，六个平行对牵引电机直流电源集中到牵引电动机的扭矩，机械能变成电能通过传动齿轮驱动的机车驱动车轮转动。
火车的发展历程 梁政 我们进行远距离旅行，往往会乘坐火车，车上有座位、床铺、餐桌、洗手间等，简直就是一座流动的旅馆。坐在平稳的车厢里遥望车外的青山绿水、田园景色，令人心旷神怡。除此之外，火车还担负着运送工农业生产和国防建设物资的重任，真不愧为国民经济的大动脉！从火车的发明到现在已走过了207年，这个对推动世界工业化革命发挥了巨大作用的火车是怎样发生、发展、变化的呢现在就让我们一起去回顾这一段闪烁着人类智慧的光辉历史吧。 火车和所有其他的发明一样，都是为了满足社会需要而问世的。18世纪初，随着社会生产力的发展，人们急需一种比马车装得多、跑得快的新型车辆。在这种情况下，英国人瓦特发明了蒸汽机。这种机器比马的力气可大多了，它一问世就引起了人们的关注。 在那时，一些具有改革创新激情的人萌发了将蒸汽机装在车上，以代替人力或者畜力来拖动车辆。这个设想首先在军事上得到了应用。那时，欧洲各国的军队为了满足作战需要，把大炮的口径和射程做得越来越大。这就导致了炮的重量不断增加，用人推马拉的办法很难保证大炮能及时跟随部队转战。法国一位名叫居尼奥的炮兵军官，针对这一问题研制成了用蒸汽机推动的“蒸汽车”来拉炮，从而开辟了以机器为动力的现代车辆发展的道路，也为火车的诞生打下了基础。
这种将蒸汽机装在车子上的机械车是怎样推动车辆行驶的呢我 们从它的外形上可以看到，蒸汽机有一个大锅炉，装在车架的前端。在锅炉下面烧着煤火，用来将锅炉里面的水加热成蒸汽。由锅炉上的一根管子将蒸汽引入车子前轮上方的汽缸里，蒸汽的力气很大，便推着汽缸里的活塞向前移动，而活塞通过连杆和曲轴与前轮连在一起，于是随着曲轴的转动，车轮就跟着转起来，这就是蒸汽机车行走的基本原理。 此后不久，这种冒着黑烟、喘着粗气的车子先后在英国和德国出现了。英国人于1804年制成了蒸汽机车。不过，它的模样和先前不大一样了：有的将锅炉移到车子的中间，并罩上罩子，两头还装上几排座位；有的把锅炉移到车后部，而在前面坐人的地方装了一个车厢，等等。这种蒸汽车已经颇有点近代车的气派了。但提醒大家注意的是，当时这种蒸汽机车是在公路上行驶的，因为那时世界上还没有铁路。 世界上第一台行驶于轨道上的蒸汽机车是“新城堡号”蒸汽机车。它是由英国一位出身贫寒、到处漂泊的发明家理查德·特里维西克设计制造的。1804年2月29日，这台机车（自重5吨）首次在南威尔士的麦瑟尔提德维尔到阿巴台之间的轨道上作运行试验，车速为每小时8公里，只能牵引十几吨重，比马车好不了多少。但它却开辟了世界铁路史上第一台蒸汽机车的光辉行程。 图1 世界上第一台蒸汽机车“新城堡号”
试谈世界电力机车的发展(doc 8页)
世界电力机车的发展 电力机车本身的原始动机接受触网发出的电流作为能源，由机车牵引电机驱动车轮。随着电力机车功率，热效率,速度的提高，以及有力和可靠的操作过载能力成为其主要优势，但不污染环境，所以特别适用于繁忙的铁路运输和隧道，以及斜坡的山区铁路。 电力机车从接触线获得电力，接触网供电电流机车都是直流和交流。根据目前的供电电流形式的不同，而不涉及电力机车本身，电力机车系统可分为基本直-直流电力机车，交-直流电力机车，交-直-交电力机车三种。 直-直流电力机车采用直流电源系统，牵引变电所装有整流装置，它将成为一个三相交流-直流装置，然后访问互联网。因此，电力机车可直接从网上联络供应DC系列直流牵引电动机使用，简化了机车设备。直流系统的缺点是接触网电压低，通常l500伏或3000伏，接触线要求较粗，因此要消耗大量的有色金属，并增加建设投资。 对于交-直流电力机车交流电源系统，世界上大多数国家使用的是频率（50赫兹）交换系统，或25赫兹的低频通信系统。在此电力供应系统中，牵引变电所将改为三相交流电频率的25千伏单相交流电源，然后传送到网络。但是，在电力机车上使用的字符串仍然是直流电动机（这是最大的优势：调速简单，只需改变电机端电压，因此就可以很容易地实现在较大范围内的机车速度，但这种电机由于需要使用换向器，制造和维护是非常复杂的，体积更大），这样，交流到直流机车的转变任务完成。接触网系统的直流电压没有提高很多。但接触导线的直径可以相对减少，从而减少了消费的非铁金属，但建设投资并没有减少。因此，高频通信系统已被广泛采用，世界上大多数的电力机车也开始采用交-直流方式。 交-直-交流，交流非电力机车牵引电机换向器（即三相异步电动机），其在汽车制造，性能，功能，大小，重量，成本以及维护性和可靠性等方面比换向器容易得多。这是失败的电力机车，其主要的原因是提高速度相当困难。但这种机车具有优良的牵引能力。因此还是大有希望。德国制造的电力机车E120就是这
火车的发展史 很久以前，只有马车，没有火车，人类的生活节奏很慢，所能到达的地方很近，世界的流动性很小。 PART 1 蒸汽时代 18世纪初，随着社会生产力的发展，人们急需一种比马车装得多、跑得快的新型车辆。在这种情况下，英国人瓦特发明了蒸汽机。这种机器比马的力气可大多了，它一问世就引起了人们的注意。 1814年，英国人史蒂芬·孙发明了世界上第一台蒸汽机车，从此开始，人类加快了进入工业时代的脚步，蒸汽机车成为这个时代文化和社会进步的重要标志和关键工具。 1876年7月3日，中国第一条铁路——“淞沪铁路”（窄轨）建成通车，那台英制名曰“先导号”的蒸汽机车（机车总重量1420kg）时速为24—32公里，为我国第一台外国蒸汽机车。 1881年11月8日，建成了中国第一条自办铁路——“唐胥铁路”（唐山至胥各庄）。
第二次世界大战以后,蒸汽机车由于热效率低,已大部分被热效率高的柴油机车和电力机车所代替。1952年，四方机车车辆厂制造出了中国第一台“解放”型蒸汽机车。其后，四方、大连、唐山、大同等机车车辆厂陆续生产了近万台蒸汽机车。蒸汽机车一度成为中国铁路运输的主要牵引动力。1988年12月21日，大同机车厂停止蒸汽机车生产，标志着中国蒸汽机车制造史的结束。随着科学技术的进步，蒸汽机车已被内燃、电力机车、动车组取代。中国制造的蒸汽机车主要有： 解放型 胜利型
FD型 前进型 上游型
PART 2 内燃机时代 “巨龙号”内燃机车 制造年份：1958年火车时速：100公里/小时 中国第一台自己制造的内燃机车是1958年大连机车车辆工厂仿照前苏联T3型电传动内燃机车试制成功的。它就是“巨龙”号电传动内燃机车，后经过改进设计定型，命名为东风型并成批生产。同年，北京二七机车厂试制成功“建设”号电传动内燃机车，戚墅堰机车车辆厂试制成功“先行”号电传动内燃机车，但这两种车都没有批量生产。四方机车车辆工厂也于1958年开始设计，1959年试制成功中国第一台液力传动内燃机车，当时命名为“卫星”号，代号NY1。后经过长期试验和多次改进，定型为东方红型，于1966年成批生产。 “东方红”1型内燃机车 制造年份:1964年设计时速:120公里/小时 东方红1型是四方机车车辆工厂1959年试制，1964年批量生产的干线客运内燃机车，机车按双机联挂设计，也可以单机使用。前73台的机车标称功率是1060kW，最大速度140km/h，车长16550mm，轴式B-B。后36台的机车标称功率增加到1220kW，最大速度降为120km/h，其他不变。东风系列是电传动内燃机车，也是中国内燃机车的主力，保有量占国产内燃机车总数的一半以上。 “东风”是个大家族，有东风、东风2、东风3、东风4系列、东风5系列、东风6、东风7系列、东风8系列、东风9、东风10系列、东风11系列、东风12、东风21米轨。
中国铁路机车发展史 蒸汽机车&内燃机车人民型蒸汽机车人民型蒸汽机车，现用代号RM。机车全长23252毫米，构造速度每小时110公里。模数牵引力177千牛，轴式2-3-1。1958年起由四方工厂试制生产，1966年停止生产，共制造258台。上游型蒸汽机车上游型蒸汽机车又称为上游型工矿用小型蒸汽机车。1960年在唐山诞生，代号SY。机车全长21519毫米，构造速度每小时80公里，模数牵引力204千牛，轴式1—4—1。前进型蒸汽机车前进型蒸汽机车是中国第一种自主设计的 干线货运机车。1956年9月诞生于大连，当时各项技术指标均达到蒸汽机车的先进水平。机车全长26063毫米，构造速度每小时80公里，模数牵引力324千牛，轴式1—5—1。原称和平型(代号HP)，后定名为前进型，现用代号QJ。1988年停止生产，共制造4708台。建设型蒸汽机车1956年，大连机车车辆厂对解放型蒸汽机车改进设计，于1957年7月试制成功，机车出厂时，毛泽东主席曾亲自登乘。经改进后的蒸汽机车命名为“建设型”，车型代号JS，并于同年9月投入批量生产，成为中国铁路干线货运用主型机车。胜利型蒸汽机车国产胜利型蒸汽机车是四方厂于1956年制成的客运机车，于1959年停产，期间共计生产了151台。国产胜利型干线客运蒸汽机车投人运用后，使长途直达旅客列车扩
大了编组，客车数量由9辆增至13辆，取得了很好的社会经济效益。和平型蒸汽机车代号HP的和平型蒸汽机车，是我国自行设计制造的大功率蒸汽机车。轴式为1-5-1，机车与煤水车全长26023毫米(联挂4轴煤水车)，机车空重119.29吨，轮周功率2191.8千瓦，构造时速80公里每小时。反帝型蒸汽机车1961年，前苏联无偿援助我国的反帝型蒸汽货运机车，车名由苏联语“佛得”音译而来，诞生于捷尔仁斯基机车制造厂，经由满州里入境配属给武汉江岸机务段。该机车的最大特点是五动轮、汽缸直径大、牵引力大，适合干线运行。工建型蒸汽机车工建型蒸汽机车又称工建型工矿及调车用蒸汽机车，多用于调车，由大连机车厂设计，太原、成都机车厂于1958年开始生产，1961年停产，共制造122台。机车全长9735毫米，构造速度每小时35公里，模数牵引力144千牛，轴式0—3—0。跃进型蒸汽机车1958年济南机车厂在PR2(ㄆㄌ2)型机车的基础上改进设计并制造，命名为跃进型，代号YJ。1961年停产，唐山、牡丹江、武昌、济南等工厂共制造202台。机车全长18326毫米，构造速度每小时60公里，模数牵引力137千牛，轴式1—3—1。星火型蒸汽机车星火型蒸汽机车由大同工厂1960年设计，长春工厂试制成功，代号XH。1961年停产，长春、牡丹江工厂共制造48台。机车全长13480毫米，构造速度每小时25公里，模数牵引力75千牛，轴式0—4—0。“巨龙”号电传动