這是一個(gè)關(guān)于hxd3型電力機(jī)車培訓(xùn)教程PPT（部分ppt內(nèi)容已做更新升級(jí)），主要介紹了世界電氣機(jī)車發(fā)展史、中國(guó)電氣機(jī)車發(fā)展史、牽引網(wǎng)供電制式、供電制式等內(nèi)容。培訓(xùn)是給新員工或現(xiàn)有員工傳授其完成本職工作所必需的正確思維認(rèn)知、基本知識(shí)和技能的過(guò)程。是一種有組織的知識(shí)傳遞、技能傳遞、標(biāo)準(zhǔn)傳遞、信息傳遞、管理訓(xùn)誡行為。其中以技能傳遞為主，側(cè)重上崗前進(jìn)行。為了達(dá)到統(tǒng)一的科學(xué)技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，通過(guò)目標(biāo)規(guī)劃設(shè)定知識(shí)和信息傳遞、技能熟練演練、作業(yè)達(dá)成評(píng)測(cè)、結(jié)果交流公告等現(xiàn)代信息化的流程，讓員工通過(guò)一定的教育訓(xùn)練技術(shù)手段，達(dá)到預(yù)期的水平，提高目標(biāo)。目前國(guó)內(nèi)培訓(xùn)以技能傳遞為主，時(shí)間在側(cè)重上崗前。

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電力機(jī)車概論TP0紅軟基地
石家莊鐵道學(xué)院TP0紅軟基地
馮 濤TP0紅軟基地
huoniao56@126.comTP0紅軟基地
 tel: 15511336216TP0紅軟基地
緒論TP0紅軟基地
世界電氣機(jī)車發(fā)展史TP0紅軟基地
    1825年，英國(guó)建立了第一條鐵路。1879年5月31日在德國(guó)柏林的世界貿(mào)易博覽會(huì)上，由西門子公司和哈克斯公司展出了世界上第一條電氣化鐵路，迄今已有130年的歷史。20世紀(jì)60年代，世界上第一條高速電氣化鐵路----東京到大阪的新干線在日本建成。到20世紀(jì)80年代，法國(guó)和德國(guó)先后建成了時(shí)速超過(guò)300公里的高速電氣化鐵道。TP0紅軟基地
中國(guó)電氣機(jī)車發(fā)展史TP0紅軟基地
    1961年8月15日，我國(guó)第一條電氣化鐵路寶成線（寶雞—鳳洲段）正式通車，從此揭開(kāi)了中國(guó)電氣化鐵路的序幕。1998年5月，廣深線成為中國(guó)第一條準(zhǔn)高速電氣化鐵路，時(shí)速為200公里。2006年京滬線開(kāi)始施工，設(shè)計(jì)時(shí)速350公里。TP0紅軟基地
牽引網(wǎng)供電制式TP0紅軟基地
按牽引網(wǎng)供電電流制式，可分為：直流制、低頻單相交流制、工頻單相交流制TP0紅軟基地
供電制式TP0紅軟基地
直流制  TP0紅軟基地
特點(diǎn)：電力機(jī)車構(gòu)造簡(jiǎn)單；接觸網(wǎng)電壓受限制(牽引電機(jī)端電壓) →初期3.3kV/6.6kV→接觸網(wǎng)復(fù)雜、供電距離短→變電所密度大→造價(jià)高；但對(duì)鐵路沿線通訊干擾小。TP0紅軟基地
用于地鐵、城市交通輕軌運(yùn)輸系統(tǒng)、工礦運(yùn)輸系統(tǒng)。TP0紅軟基地
低頻單相交流制TP0紅軟基地
采用25Hz或16 2/3Hz低頻電壓（減輕牽引電機(jī)的換向負(fù)擔(dān)）。TP0紅軟基地
實(shí)現(xiàn)方法：變頻或建低頻發(fā)電廠。TP0紅軟基地
牽引變電所的設(shè)備和運(yùn)行管理復(fù)雜。TP0紅軟基地
工頻單相交流制TP0紅軟基地
特點(diǎn)：變電所簡(jiǎn)化；電壓提高（25kV)；牽引變電所間距增大；電力機(jī)車功率提高，可實(shí)現(xiàn)高速重載 ；能源直接取自電力網(wǎng)。TP0紅軟基地
優(yōu)點(diǎn)：電力系統(tǒng)供電功率大，速度高，起動(dòng)快，過(guò)載能力強(qiáng)，輸送能力大；可充分利用多種能源，能源利用率高，運(yùn)費(fèi)低（運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低，勞動(dòng)生產(chǎn)率高）；不污染環(huán)境。TP0紅軟基地
缺點(diǎn)：一次性投資高；設(shè)備復(fù)雜；對(duì)通訊線路產(chǎn)生干擾；對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生諧波干擾和不對(duì)稱影響TP0紅軟基地
電力牽引供電系統(tǒng)TP0紅軟基地
          電力牽引供變電系統(tǒng)是指從電力系統(tǒng)接受電能，通過(guò)變壓，變相后，向電力機(jī)車供電的系統(tǒng)。牽引供電回路是由牽引變電所、饋電線、接觸網(wǎng)、電力機(jī)車、鋼軌、地或回流線構(gòu)成。另外還有分區(qū)亭、開(kāi)閉所、自耦變壓器站等。TP0紅軟基地
分區(qū)亭設(shè)于兩個(gè)牽引變電所的中間，可使相鄰的接觸網(wǎng)供電區(qū)段實(shí)現(xiàn)并聯(lián)或單獨(dú)工作。? 　　開(kāi)閉所，是將高壓電力分別向周圍的幾個(gè)用電單位供電的電力設(shè)施，位于電力系統(tǒng)中變電站的下一級(jí)。其特征是電源進(jìn)線側(cè)和出線側(cè)的電壓相同。當(dāng)然，區(qū)域變電站也具有開(kāi)閉所的功能。但需明確的是，開(kāi)閉所是區(qū)別于變電站而言的。在鐵路電力系統(tǒng)中，開(kāi)閉所（sub-section post）牽引網(wǎng)有分支引出時(shí)，為保證不影響電力牽引安全可靠供電而設(shè)的帶保護(hù)跳匣斷路器等設(shè)施的控制場(chǎng)所。多設(shè)于樞紐站、編組場(chǎng)、電力機(jī)務(wù)段和折返段等處。TP0紅軟基地
國(guó)家干線電力機(jī)車的技術(shù)發(fā)展TP0紅軟基地
從試制引燃管電力機(jī)車到生產(chǎn)硅整流器和晶閘管機(jī)車 TP0紅軟基地
SS1     1958 年和1960 年試制出兩臺(tái)交-直電力機(jī)車，是參照國(guó)外一種新試制而未經(jīng)考驗(yàn)的引燃管機(jī)車，結(jié)合我國(guó)鐵路情況設(shè)計(jì)的。1960年參加寶秦段通電試車，機(jī)車工作不可靠，主要為上引燃管容易出現(xiàn)逆弧現(xiàn)象，調(diào)壓開(kāi)關(guān)工作不穩(wěn)定。經(jīng)兩次改進(jìn)和線路運(yùn)行考驗(yàn)后，在004號(hào)機(jī)車上用硅整流器成功地代替引燃管后，經(jīng)過(guò)運(yùn)用和鑒定，從008號(hào)機(jī)車起小批量生產(chǎn)，適應(yīng)了當(dāng)時(shí)電氣化鐵路的需要。又經(jīng)過(guò)幾次重大改進(jìn)，根據(jù)需要，產(chǎn)量逐漸擴(kuò)大。這種SS1型機(jī)車是我國(guó)第一種主型電力機(jī)車。到1988年停產(chǎn)，共生產(chǎn)了826臺(tái)。TP0紅軟基地
SS 2   1969年曾制造過(guò)一臺(tái)SS2型機(jī)車，采用高壓側(cè)調(diào)壓開(kāi)關(guān)和低壓全H級(jí)絕緣牽引電動(dòng)機(jī)，后來(lái)成為科研性試驗(yàn)車，如晶閘管、他勵(lì)電機(jī)等都先在該車上試用試驗(yàn)。TP0紅軟基地
SS3    國(guó)內(nèi)制成晶閘管后，電力機(jī)車上先將它用于SS1型機(jī)車的調(diào)壓開(kāi)關(guān)的級(jí)間平滑過(guò)渡，提高了機(jī)車可靠性。在8個(gè)電壓級(jí)上運(yùn)行時(shí)功率因數(shù)和諧波干擾仍保持原二級(jí)管整流機(jī)車水平。電子控制系統(tǒng)有恒流限壓特性，一些新技術(shù)先在SS1型機(jī)車上試驗(yàn)，1978年試制出第一臺(tái)這種改進(jìn)型機(jī)車，稱SS3型。到1992年共生產(chǎn)了689臺(tái)，以后生產(chǎn)改進(jìn)的SS3B型。TP0紅軟基地
SS3B    該車為株廠2002年為中國(guó)鐵道部開(kāi)發(fā)的一種新型重載貨運(yùn)電力機(jī)車，由兩節(jié)完全相同的6軸電力機(jī)車通過(guò)內(nèi)重聯(lián)環(huán)節(jié)連接組成的12軸重載貨運(yùn)電力機(jī)車，每節(jié)車為一完整系統(tǒng)。機(jī)車的每節(jié)機(jī)車裝有一臺(tái)牽引變壓器，兩臺(tái)整流器，每臺(tái)整流器給三臺(tái)并聯(lián)的直流牽引電機(jī)供電，每臺(tái)牽引電機(jī)在故障情況均可單獨(dú)隔離，保證其他電機(jī)正常工作，以提高機(jī)車的利用率。TP0紅軟基地
技術(shù)發(fā)展和新型電力機(jī)車 TP0紅軟基地
80年代后期，晶閘管電力機(jī)車技術(shù)又有發(fā)展，其中由于電力電子控制技術(shù)進(jìn)展較快，我國(guó)除自動(dòng)研究開(kāi)發(fā)外，還吸收了一些國(guó)外先進(jìn)技術(shù)。在購(gòu)買技術(shù)性能好的8K型（8K型電力機(jī)車是中國(guó)鐵路引進(jìn)的雙機(jī)重聯(lián)8軸大功率干線貨運(yùn)用電力機(jī) 車。8表示接車軸數(shù)，K表示采用可控硅二極管整流裝置。8K是法國(guó)阿爾斯通（ALSTHOM）公司專門為中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)制造的，中方參與了8K型機(jī)車設(shè)計(jì)。機(jī)車時(shí)，與國(guó)外工廠合作在國(guó)內(nèi)制造兩臺(tái)，達(dá)到同樣技術(shù)水平。有10多種部件得到了技術(shù)轉(zhuǎn)讓，也吸收了一些大部件中一部分先進(jìn)的設(shè)計(jì)和工藝。一些引進(jìn)的技術(shù)，經(jīng)消化后已用于國(guó)產(chǎn)新興機(jī)車和改進(jìn)型機(jī)車上。TP0紅軟基地
SS4   SS4型晶閘管機(jī)車于1985年試制，取消了調(diào)壓開(kāi)關(guān)。機(jī)車為8軸，額定功率為6400KW，每軸的功率、牽引力、電制動(dòng)力都比SS1和SS3大，適合牽引重載列車。牽引電動(dòng)車采用合理的較低電壓和改進(jìn)的絕緣系統(tǒng)。受電弓改用單臂型。主斷路器改用真空型。但是運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)問(wèn)題較多，與國(guó)外同類型機(jī)車相比，技術(shù)檔次較低，故開(kāi)始研制SS4B。TP0紅軟基地
后來(lái)，制造的電力機(jī)車有SS5型（最高速度140km/h，帶再生制動(dòng)）、SS8型（170km/h）、SS6型（1500V牽引電動(dòng)機(jī)）、SS6H型（1020V牽引電動(dòng)機(jī)）、SS7型（B0-B0-B0軸式、全疊片電機(jī)）。改進(jìn)型的電力機(jī)車有SS4G和SS4B、SS3G型。使用的新技術(shù)有：特性控制（多級(jí)恒流起動(dòng)、準(zhǔn)恒速運(yùn)行）、防空轉(zhuǎn)防滑行裝置、加饋電阻制動(dòng)、功率因數(shù)補(bǔ)償、牽引電動(dòng)機(jī)用全H級(jí)或H/C級(jí)絕緣、軸重轉(zhuǎn)移電氣補(bǔ)償、空心軸傳動(dòng)等。TP0紅軟基地
后期的技術(shù)發(fā)展 TP0紅軟基地
SS8    韶山8型電力機(jī)車是"八五"期間國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，由株洲電力機(jī)車廠于1994年研制成功，它的成功填補(bǔ)了我國(guó)快速客運(yùn)電力機(jī)車的空白。隨著電氣化鐵路的不斷發(fā)展，韶山8型電力機(jī)車目前成為我國(guó)快速客運(yùn)的主型機(jī)車。 韶山8型電力機(jī)車曾創(chuàng)造了中國(guó)鐵路機(jī)車的最高速度240km。TP0紅軟基地
SS9   SS9型六軸干線大功率準(zhǔn)高速客運(yùn)電力機(jī)車是我國(guó)干線鐵路牽引旅客列車功率最大的機(jī)車。 持續(xù)功率4800kW、最大功率5400kW，Co-C。軸式、牽引工況恒功速度范圍為99-160km／h，最高速度為170km／h。機(jī)車主電路采用三段不等分半控橋整流電路，三臺(tái)電機(jī)并聯(lián)，無(wú)級(jí)磁場(chǎng)削弱及加饋電阻制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)車全過(guò)程的無(wú)級(jí)調(diào)速。機(jī)車采用恒流準(zhǔn)恒速的特性控制方式，裝有防空轉(zhuǎn)／滑行保護(hù)系統(tǒng)、軸重轉(zhuǎn)移補(bǔ)償控制、輪軌自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)、列車安全監(jiān)控裝置。采用LCU邏輯控制單元及微機(jī)控制系統(tǒng)，使機(jī)車控制系統(tǒng)具有控制、診斷、監(jiān)測(cè)功能。TP0紅軟基地
近期的技術(shù)發(fā)展 TP0紅軟基地
交流傳動(dòng)車TP0紅軟基地
1996年，AC4000型交流傳動(dòng)電力機(jī)車成為中國(guó)第一臺(tái)交流傳動(dòng)電力機(jī)車。TP0紅軟基地
KZ4A型機(jī)車是株廠2001年11月研制的交流傳動(dòng)高速客運(yùn)電力機(jī)車。該型機(jī)車試用于哈薩克斯坦共和國(guó)的鐵路干線，最高時(shí)速可達(dá)210km/h。機(jī)車在研制過(guò)程中堅(jiān)持了先進(jìn)、成熟、經(jīng)濟(jì)、適用、可靠的原則。首臺(tái)樣車于2004年3月12日剪彩下線。TP0紅軟基地
烏茲別克斯坦機(jī)車是株州機(jī)車廠參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中標(biāo)的又一國(guó)際項(xiàng)目。TP0紅軟基地
DJ型號(hào)交流傳動(dòng)電力機(jī)車是我國(guó)第一臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的商用型交流傳動(dòng)電力機(jī)車。主要用于既有干線客運(yùn)牽引和高速專線牽引，是一種能覆蓋普速、快速、高速區(qū)段的通用型號(hào)客運(yùn)電力機(jī)車。空氣制動(dòng)系統(tǒng)采用DK1電空制動(dòng)系統(tǒng)，電制動(dòng)采用再生制動(dòng)，其牽引、制動(dòng)工況功率因數(shù)接近1，比傳統(tǒng)相控機(jī)車接觸網(wǎng)電流可降低20%，功耗減小50%   。TP0紅軟基地
電力動(dòng)車組 TP0紅軟基地
1、中華之星   列車最高運(yùn)營(yíng)速度可達(dá)270km／h。由2節(jié)動(dòng)力車和9節(jié)拖車組成。動(dòng)車組采用交一直一交電力牽引方式。應(yīng)用在秦沈線，投資1.3億人民幣。運(yùn)行了53.6萬(wàn)公里。TP0紅軟基地
2、藍(lán)箭   2000年研制的交流傳動(dòng)高速電動(dòng)旅客列車組TP0紅軟基地
3、大白鯊    DDJ1型200km/h高速動(dòng)車組TP0紅軟基地
 4、“中原之星”    動(dòng)車組為動(dòng)力分散型、交流傳動(dòng)電動(dòng)車組，首列動(dòng)車組于2001年10月生產(chǎn)下線。目前，配屬鄭州鐵路局，在鄭武線上運(yùn)營(yíng)。TP0紅軟基地
HXD1  株洲機(jī)車廠 西門子技術(shù)轉(zhuǎn)讓      2（B0-B0）TP0紅軟基地
HXD2 大同機(jī)車廠阿爾斯通技術(shù)裝讓     2（B0-B0）TP0紅軟基地
HXD3 大連機(jī)車廠 東芝技術(shù)轉(zhuǎn)讓         C0C0TP0紅軟基地
電力機(jī)車的組成及機(jī)械部分的組成和作用 TP0紅軟基地
一、電力機(jī)車的組成TP0紅軟基地
電力機(jī)車由電氣部分、機(jī)械部分和空氣管路系統(tǒng)組成。TP0紅軟基地
電氣部分包括牽引電動(dòng)機(jī)、牽引變壓器、整流硅機(jī)組等各類電氣設(shè)備。通過(guò)它們把取自接觸網(wǎng)的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)車的控制。TP0紅軟基地
機(jī)械部分包括車體、轉(zhuǎn)向架、車體和轉(zhuǎn)向架的連接裝置和牽引緩沖裝置。TP0紅軟基地
空氣管路系統(tǒng)包括風(fēng)源系統(tǒng)、制動(dòng)機(jī)管路系統(tǒng)、控制管路系統(tǒng)和輔助管路系統(tǒng)。TP0紅軟基地
二、電力機(jī)車機(jī)械部分的組成及各部分的作用TP0紅軟基地
1、車體——是電力機(jī)車上部車廂部分，可分為：TP0紅軟基地
（1）司機(jī)室：乘務(wù)人員操縱機(jī)車的工作場(chǎng)所。TP0紅軟基地
（2）機(jī)器間：用于安裝各種電氣和機(jī)械設(shè)備。TP0紅軟基地
2、轉(zhuǎn)向架——是機(jī)車的走行部分，是電力機(jī)車機(jī)械部分中最重要的部分，主要有：TP0紅軟基地
（1）構(gòu)架：是轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)受力點(diǎn)，也是各種部件的安裝基礎(chǔ)。TP0紅軟基地
（2）輪對(duì)：是機(jī)車在線路上的行駛部件，由車軸、車輪和傳動(dòng)大齒輪組成。TP0紅軟基地
（3）軸箱：用以固定軸距，保持輪對(duì)正確位置，安裝軸承等。TP0紅軟基地
（4）軸箱懸掛裝置：也稱一系彈簧。緩沖軸箱以上部分的振動(dòng)，減少運(yùn)行中的動(dòng)力作用。TP0紅軟基地
（5）齒輪傳動(dòng)裝置：通過(guò)降低轉(zhuǎn)速，增大轉(zhuǎn)矩，將牽引電動(dòng)機(jī)的功率傳給輪對(duì)。TP0紅軟基地
（6）牽引電動(dòng)機(jī)：將電能變成機(jī)械能轉(zhuǎn)矩，傳給輪對(duì)。TP0紅軟基地
（7）基礎(chǔ)制動(dòng)裝置：是機(jī)車制動(dòng)機(jī)制動(dòng)力的部分，主要由制動(dòng)缸、傳動(dòng)裝置、閘瓦等組成。TP0紅軟基地
3、車體與轉(zhuǎn)向架連接裝置TP0紅軟基地
也稱二系彈簧懸掛，設(shè)置在車體與轉(zhuǎn)向架之間。TP0紅軟基地
4、牽引緩沖裝置TP0紅軟基地
牽引裝置即指車鉤，它是機(jī)車與列車的連接裝置，為了緩沖連掛和運(yùn)行中的沖擊，還設(shè)置有緩沖器。TP0紅軟基地
我國(guó)主要電力機(jī)車的介紹TP0紅軟基地
幾種電力機(jī)車參數(shù)比較TP0紅軟基地
             第一章 牽引力TP0紅軟基地
第一節(jié)   力的概念TP0紅軟基地
外力：把來(lái)自列車以外的物體作用于列車的力稱外力。TP0紅軟基地
內(nèi)力：組成列車的各單元即車輛之間的相互作用力成內(nèi)力。內(nèi)力總是成對(duì)出現(xiàn)，不改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。TP0紅軟基地
總之，列車運(yùn)行過(guò)程中，作用于列車上的外力，有牽引力、重力、阻力、制動(dòng)力。TP0紅軟基地
從運(yùn)行狀態(tài)分：TP0紅軟基地
機(jī)車帶電運(yùn)行---------牽引力和阻力作用于列車TP0紅軟基地
機(jī)車帶電惰行---------阻力作用于列車TP0紅軟基地
機(jī)車制動(dòng)運(yùn)行---------制動(dòng)力和阻力作用于列車TP0紅軟基地
第二節(jié)   粘  著TP0紅軟基地
當(dāng)一個(gè)物體受到外力時(shí)，隨著外力的加大，這個(gè)靜止的物體與支撐物之間的靜摩擦力也跟著加大，直到外力超過(guò)靜摩擦力的最大值，物體的靜止?fàn)顟B(tài)被破壞。此時(shí)，物體在外力作用下，沿著支撐物表面開(kāi)始滑動(dòng)。TP0紅軟基地
我們把整個(gè)過(guò)程分為潛動(dòng)階段和滑動(dòng)階段。TP0紅軟基地
在機(jī)車軸荷重的情況下，當(dāng)動(dòng)輪壓在鋼軌上靜止不動(dòng)時(shí)，在輪軌的接觸點(diǎn)處，也有靜摩擦力存在。TP0紅軟基地
分析：當(dāng)外力F作用于鋼軌時(shí)，鋼軌給動(dòng)輪反作用力F’，F(xiàn)力圖使動(dòng)輪沿著鋼軌滑動(dòng)，在潛動(dòng)階段，這個(gè)外力就被輪軌之間，接觸面的高低不平的機(jī)械彈性變形和分子間的相互作用力所平衡。因而，不會(huì)發(fā)生滑動(dòng)，而只產(chǎn)生彈性變形。TP0紅軟基地
通常，我們把這種阻止輪軌之間相對(duì)滑動(dòng)的靜摩擦力稱為粘著力，這時(shí)的狀態(tài)稱為摩擦粘著。TP0紅軟基地
如果外力不斷加大，超過(guò)了粘著力，其結(jié)果輪軌接觸處的彈性變形力，分子相互吸引力再也平衡不了外力，輪軌之間，進(jìn)入滑動(dòng)階段。此時(shí)稱為滑動(dòng)摩擦，其阻力稱為滑動(dòng)阻力。TP0紅軟基地
當(dāng)動(dòng)輪相對(duì)鋼軌滑動(dòng)后，由于滑動(dòng)摩擦阻力總小于靜摩擦力，因而產(chǎn)生空轉(zhuǎn)。TP0紅軟基地
空轉(zhuǎn)的危害：造成列車運(yùn)緩；造成電機(jī)環(huán)火；磨壞鋼軌。例如，曾發(fā)生過(guò)一起長(zhǎng)10公里的區(qū)間運(yùn)行56分鐘的運(yùn)緩事故。重則造成電機(jī)環(huán)火，甩綁線、砸壞鋼軌的嚴(yán)重后果。如某年冬，在某車站啟動(dòng)列車時(shí)，由于機(jī)車長(zhǎng)時(shí)間的空轉(zhuǎn)，結(jié)果機(jī)車輪對(duì)下面的鋼軌被磨壞，造成報(bào)廢的事故。除此之外，還會(huì)擦傷輪箍踏面，導(dǎo)致機(jī)車某些緊固部件的松動(dòng)，引起機(jī)車某些裝置的震動(dòng)，從而影響機(jī)車使用壽命。TP0紅軟基地
在日常分析研究粘著現(xiàn)象時(shí)，把作用于動(dòng)輪的外力和動(dòng)輪、鋼軌間的粘著力相平衡的臨界瞬間，稱為“始動(dòng)瞬間”。此時(shí)的粘著力成為極限粘著力。TP0紅軟基地
結(jié)論：在任何時(shí)候，機(jī)車動(dòng)輪所能實(shí)現(xiàn)的牽引力不能大于輪軌間的極限粘著力。TP0紅軟基地
機(jī)車每個(gè)動(dòng)輪的粘著力：TP0紅軟基地
F=1000φG    公斤———————————（1-1）TP0紅軟基地
F————粘著力TP0紅軟基地
Ф————粘著系數(shù)TP0紅軟基地
G————機(jī)車動(dòng)輪軸重  噸TP0紅軟基地
要點(diǎn)：TP0紅軟基地
粘著力近似的可以認(rèn)為與輪軌之間的靜摩擦力相等。但它并不是靜摩擦力。還和很多因素有關(guān)。世界上很多人在研究。TP0紅軟基地
粘著力與滾動(dòng)摩擦毫無(wú)關(guān)系。更不能認(rèn)為粘著牽引力由滾動(dòng)摩擦產(chǎn)生的。 TP0紅軟基地
第三節(jié)    牽引力的形成TP0紅軟基地
電機(jī)電樞上的電磁轉(zhuǎn)矩是內(nèi)力，并不能使機(jī)車運(yùn)動(dòng)TP0紅軟基地
電力機(jī)車，同其他形式的機(jī)車一樣，實(shí)際上都是把一種輸入能量變換成牽引力做功的機(jī)械裝置。就直流電機(jī)來(lái)說(shuō)，它通過(guò)機(jī)車受電弓，保有接觸網(wǎng)供給的能量輸送給牽引電機(jī)，由牽引電機(jī)再把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，借助于機(jī)車動(dòng)輪和鋼軌的粘著作用進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)輪周上的外機(jī)械功，以驅(qū)動(dòng)機(jī)車。TP0紅軟基地
無(wú)論是直流還是交流電力機(jī)車，其能量都由變電所供給，故其容量可以說(shuō)是足夠大的，因而機(jī)車所發(fā)揮得牽引力，主要還是受限于能量轉(zhuǎn)換部分的工作能力。對(duì)應(yīng)這些限制，電力機(jī)車的牽引力可分為：TP0紅軟基地
牽引電動(dòng)機(jī)牽引力：即按牽引電動(dòng)機(jī)的容量所得到的牽引力。TP0紅軟基地
粘著牽引力：由于在機(jī)車動(dòng)輪與鋼軌間一定的粘著條件下，只能把一定的內(nèi)力轉(zhuǎn)變?yōu)橥饬Γ�所以，在通常把手粘著狀態(tài)限制所得到的牽引力稱為粘著牽引力。TP0紅軟基地
第四節(jié)   電力機(jī)車的力TP0紅軟基地
傳遞過(guò)程中的三種主要牽引力TP0紅軟基地
在電力機(jī)車上，機(jī)械功的傳遞可分為三個(gè)主要的連續(xù)階段。TP0紅軟基地
首先，通過(guò)牽引電動(dòng)機(jī)把從接觸網(wǎng)上所獲得的能量轉(zhuǎn)換為電動(dòng)機(jī)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩。TP0紅軟基地
其次，通過(guò)齒輪傳動(dòng)裝置，經(jīng)動(dòng)輪作用與鋼軌上，并由鋼軌作用與動(dòng)輪產(chǎn)生輪周牽引力。TP0紅軟基地
最后，經(jīng)機(jī)車的有關(guān)機(jī)械裝置傳遞而作用于車鉤，以牽引列車。TP0紅軟基地
我們僅采用輪周牽引力來(lái)分析和計(jì)算。TP0紅軟基地
第五節(jié)   粘著系數(shù)TP0紅軟基地
對(duì)于電力機(jī)車來(lái)說(shuō)，機(jī)車所能發(fā)揮的最大牽引力受限于牽引電動(dòng)機(jī)的牽引力和機(jī)車輪軌之間的粘著牽引力。但是，大容量的牽引電動(dòng)機(jī)可以滿足人們提高牽引力的需要。故機(jī)車所能發(fā)揮的最大牽引力，實(shí)際上受限于粘著牽引力。因此，如何提高機(jī)車的粘著牽引力，就成為一個(gè)很重要的問(wèn)題。TP0紅軟基地
機(jī)車每個(gè)動(dòng)輪的粘著力：TP0紅軟基地
F=1000φG    公斤————（1-1）TP0紅軟基地
F———粘著力TP0紅軟基地
Ф——粘著系數(shù)TP0紅軟基地
G———機(jī)車動(dòng)輪軸重  噸TP0紅軟基地
由上可知，要增加粘著力，一方面可以利用增加機(jī)車動(dòng)輪軸的荷重，另一方面，可以借助于提高輪軌間的粘著系數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是，對(duì)于機(jī)車來(lái)說(shuō)機(jī)車動(dòng)軸荷重是一個(gè)常數(shù)，新設(shè)計(jì)的機(jī)車，軸重增加過(guò)多時(shí)，加大成本，并使機(jī)車結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，還提高了對(duì)線路的要求。因此，盡可能提高輪軌間的粘著系數(shù)，借以充分發(fā)揮機(jī)車牽引力，是機(jī)車運(yùn)用部門的切實(shí)可行的辦法。TP0紅軟基地
已知知識(shí)：粘著力即機(jī)車沿鋼軌運(yùn)行時(shí)，阻止機(jī)車動(dòng)輪相對(duì)鋼軌滑動(dòng)的一種摩擦阻力。粘著系數(shù)就是鋼軌在摩擦粘著狀態(tài)下的一種摩擦系數(shù)，它近似于鋼軌間的靜摩擦系數(shù)。所以如此，這是因?yàn)榧词乖跈C(jī)車動(dòng)軸荷重，輪軌接觸面狀態(tài)一定的條件下，粘著系數(shù)并不是一個(gè)常數(shù)，它還受輪軌的材質(zhì)、機(jī)車運(yùn)行速度等因素的影響在變化著。TP0紅軟基地
影響粘著系數(shù)的幾種主要因素 TP0紅軟基地
粘著系數(shù)與材質(zhì)的關(guān)系：隨著輪軌材質(zhì)的不同，粘著系數(shù)也不同。材質(zhì)硬度大時(shí)，降低了輪軌接觸面的彈性變形力，因而粘著系數(shù)明顯下降。反之，接觸面間材料的彈性越好，粘著系數(shù)也越大。TP0紅軟基地
粘著系數(shù)與接觸面間狀態(tài)的關(guān)系：從實(shí)際運(yùn)行中可以知道，潮濕、降霧、霜、小雨及當(dāng)軌面有油污、冰霜等不清潔時(shí)，粘著系數(shù)將減小，適時(shí)、適量的撒沙，將提高粘著系數(shù)，大雨后，由于鋼軌表面的清潔，粘著系數(shù)將增加。TP0紅軟基地
粘著系數(shù)與運(yùn)行速度的關(guān)系：速度低時(shí)，由于輪軌間接觸點(diǎn)的持續(xù)時(shí)間相對(duì)要長(zhǎng)一些，因而粘著系數(shù)較大，當(dāng)速度提高后，由于機(jī)車震動(dòng)和搖擺程度的加劇，使輪軌接觸狀態(tài)變壞，從而使粘著系數(shù)降低。TP0紅軟基地
粘著系數(shù)和其他因素的關(guān)系：理論分析和實(shí)踐證明，因機(jī)車整備不良；牽引列車時(shí)翻車力矩的影響，或制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)力的影響等造成的機(jī)車軸重不平衡，以及運(yùn)行中動(dòng)輪相對(duì)于鋼軌不可避免的縱向或橫向硬性滑動(dòng)的存在，都將使粘著系數(shù)減小，而且，速度越高，這種影響愈大。TP0紅軟基地
綜上所述：影響粘著系數(shù)的因素不僅是諸多的，而且隨時(shí)隨地變化的，因而不可能有一個(gè)準(zhǔn)確的、包括諸多影響因素的計(jì)算公式來(lái)計(jì)算它，通常在結(jié)算機(jī)車運(yùn)行問(wèn)題時(shí)，所采用的計(jì)算粘著系數(shù)石油多次實(shí)驗(yàn)方法來(lái)求出的，其數(shù)值約在0.35-0.25之間變化。 TP0紅軟基地
第六節(jié) 提高機(jī)車粘著牽引力的措施TP0紅軟基地
方法有三種：改善不良粘著情況；挖掘粘著潛力；緩和粘著力超限的影響。TP0紅軟基地
改善不良粘著情況TP0紅軟基地
采取在輪軌間撒入有一定要求的沙子（顆粒大小、成分、硬度、濕度）。TP0紅軟基地
缺點(diǎn)：A、在高速的情況下，效果較差，甚至無(wú)效。B、在嚴(yán)霜、降雪、落葉和鋼軌有油垢的情況下，效果較差，甚至無(wú)效。C、沙子不良、天氣不好，往往導(dǎo)致撒沙器工作不可靠。D、增加了輪、軌間的磨耗和列車阻力。E、影響通訊、信號(hào)軌道電路的正常工作。F、選用理想的沙子往往價(jià)格昂貴。TP0紅軟基地
使用化學(xué)除垢劑，有效的溶解和清除污垢，并且要避免在鋼軌上留下潤(rùn)滑層。TP0紅軟基地
利用電弧，將附著在鋼軌上的油垢燒掉。TP0紅軟基地
采用機(jī)械的方法，如金屬刷、蒸汽或水的噴射器等，除去軌面上的油膩、塵土或水泥形成的特殊粘層。TP0紅軟基地
挖掘粘著潛力的方法TP0紅軟基地
必須使機(jī)車經(jīng)常保持有良好的技術(shù)狀態(tài)：不僅是同軸的兩個(gè)動(dòng)輪，而且盡可能保持所有的動(dòng)輪具有相同輪徑，各動(dòng)輪軸均有均衡的荷重。各牽引電機(jī)應(yīng)具有盡可能相近的特性曲線等。TP0紅軟基地
應(yīng)保持機(jī)車行走部的清潔。特別是注意要調(diào)整好輪緣噴油器的噴頭角度，以防止將油噴至動(dòng)輪踏面上。TP0紅軟基地
在起車和運(yùn)行中，通過(guò)曲線、隧道地段時(shí)，應(yīng)預(yù)先做好準(zhǔn)備，及時(shí)、適當(dāng)?shù)娜錾场?span style="display:none">TP0紅軟基地
對(duì)于新設(shè)計(jì)機(jī)車來(lái)講，采用長(zhǎng)軸距、牽引電機(jī)全懸掛，或?qū)⒁慌_(tái)轉(zhuǎn)向架的動(dòng)輪軸機(jī)械地連接起來(lái)，以改善機(jī)車荷重的分配狀態(tài)，在允許范圍內(nèi)，采用最小的輪箍錐度。減少機(jī)車的簧下重量等，都有利于粘著力度提高 。TP0紅軟基地
緩和粘著力超限的影響TP0紅軟基地
無(wú)論是在列車啟動(dòng)，還是在運(yùn)行中，只要發(fā)生了空轉(zhuǎn)，就說(shuō)明此時(shí)瞬間牽引力超過(guò)了極限粘著力。但如果片面的加強(qiáng)調(diào)機(jī)車安全、可靠的工作，不發(fā)生空轉(zhuǎn)，而過(guò)多地降低牽引力，則非但不能發(fā)揮機(jī)車的牽引力，而且會(huì)使速度急劇下降，空轉(zhuǎn)更加嚴(yán)重，以致造成途停。所以，正常情況下，可行的辦法是，盡可能使機(jī)車以極限粘著牽引力工作，最大限度的發(fā)揮機(jī)車牽引力。在機(jī)車結(jié)構(gòu)上，采用了彈性傳動(dòng)裝置，它在粘著力瞬間超限時(shí)，有助于恢復(fù)正常粘著力。還有的裝設(shè)專門手把或按鈕操作的抗滑制動(dòng)閘，滑行一旦出現(xiàn)，立即實(shí)施制動(dòng)，以防止機(jī)車持續(xù)空轉(zhuǎn)。TP0紅軟基地
但是，上述裝置的作用并非完全理想。因而，SS4B機(jī)車上，裝置自動(dòng)防空轉(zhuǎn)檢測(cè)裝置。當(dāng)某軸發(fā)生空轉(zhuǎn)后，采用高性能的光電速度傳感器檢測(cè)空轉(zhuǎn)、滑行信號(hào)，該監(jiān)測(cè)裝置收到信號(hào)后，經(jīng)處理后，隨機(jī)發(fā)出指令，先撒砂，以增加粘著。若空轉(zhuǎn)依然存在，則裝置使電機(jī)自動(dòng)減載，使機(jī)車恢復(fù)粘著，消除空轉(zhuǎn)或滑行。TP0紅軟基地
綜上所述，顯然可行的辦法只有保持機(jī)車良好的技術(shù)狀態(tài)，特別是撒沙器的作用良好，起車不要過(guò)猛，運(yùn)行中精心的操縱，當(dāng)通過(guò)曲線或潮濕的隧道時(shí)，及時(shí)、適當(dāng)?shù)纳⑸常�或減少牽引力，以防發(fā)生空轉(zhuǎn)。過(guò)后迅速恢復(fù)牽引力，避免降低速度。在直線和干燥的線路上，則應(yīng)增加牽引力，提高速度，才能良好的完成運(yùn)輸生產(chǎn)任務(wù)。TP0紅軟基地
第二章 直流電力機(jī)車的牽引特性TP0紅軟基地
引言：電力機(jī)車的牽引力是由機(jī)車牽引電機(jī)引起的，經(jīng)鋼軌沿機(jī)車運(yùn)行方向上作用于動(dòng)輪軸上的切向外力。在機(jī)車實(shí)際運(yùn)行時(shí)，機(jī)車內(nèi)部狀態(tài)和外部條件是經(jīng)常變化的，因而機(jī)車所能發(fā)揮的牽引力、運(yùn)行速度，也都是經(jīng)常變化的。這些不同的情況下，機(jī)車發(fā)揮的效能是不同的。對(duì)同一臺(tái)機(jī)車來(lái)說(shuō)，在各種條件下功率發(fā)揮的情況，主要決定于它的牽引特性。TP0紅軟基地
第一節(jié)  概述TP0紅軟基地
定義：機(jī)車的牽引特性：就是指機(jī)車的牽引力和運(yùn)行速度之間的關(guān)系。這一關(guān)系主要由機(jī)車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)固定。一臺(tái)機(jī)車制成后，其牽引特性就固定下來(lái)了。不同機(jī)車有不同的牽引特性。TP0紅軟基地
但是，對(duì)某一類型的機(jī)車來(lái)說(shuō)，決定其牽引特性的因素是很多的。但是，從根本上確定和影響機(jī)車牽引特性的主要因素仍是牽引電動(dòng)機(jī)本身的特性。所以，我們先從最簡(jiǎn)單的直流電力機(jī)車開(kāi)始。TP0紅軟基地
第二節(jié)  牽引電動(dòng)機(jī)的電氣特性TP0紅軟基地
直流電流機(jī)車的簡(jiǎn)單原理如圖，直流電流經(jīng)接觸網(wǎng)（或接觸軌）經(jīng)受電弓（或其它受流器）導(dǎo)入，再經(jīng)斷路器、調(diào)壓電阻、牽引電動(dòng)機(jī)、鋼軌流回變電所。牽引電動(dòng)機(jī)接通電源旋轉(zhuǎn)，通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)牽引列車運(yùn)行。TP0紅軟基地
由此可見(jiàn)，在直流電力機(jī)車中，牽引電動(dòng)機(jī)是主要的部件，它由接觸網(wǎng)獲得的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，產(chǎn)生牽引力牽引列車運(yùn)行。由此，直流電力機(jī)車的工作特性就決定于牽引電動(dòng)機(jī)的工作特性。TP0紅軟基地
一、直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速特性TP0紅軟基地
電機(jī)的轉(zhuǎn)速特性，是指電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度與電機(jī)負(fù)載電流之間的關(guān)系。TP0紅軟基地
根據(jù)電機(jī)學(xué)中的分析，直流電機(jī)的反電勢(shì)E為：TP0紅軟基地
E= n Ce ФTP0紅軟基地
其中：n為電機(jī)轉(zhuǎn)速。TP0紅軟基地
Ф為電機(jī)主極每極的有效磁通   韋伯TP0紅軟基地
Ce為電機(jī)的結(jié)構(gòu)常數(shù)，它與電機(jī)的本身結(jié)構(gòu)有關(guān)。TP0紅軟基地
Ce=PN/60aTP0紅軟基地
P為電機(jī)極對(duì)數(shù)TP0紅軟基地
a為電樞繞組支路對(duì)數(shù)TP0紅軟基地
N為電樞導(dǎo)體數(shù)TP0紅軟基地
根據(jù)電壓平衡關(guān)系可知  E=u-IRTP0紅軟基地
I-----電樞電流  ATP0紅軟基地
R-----電樞回路電阻  ΩTP0紅軟基地
u------電機(jī)端電壓    VTP0紅軟基地
根據(jù)上式可得電機(jī)轉(zhuǎn)速公式TP0紅軟基地
n=(u-IR）/CeФTP0紅軟基地
由n=(u-IR）/CeФ可以看出，當(dāng)電機(jī)負(fù)載一旦發(fā)生變化，即電樞電流I發(fā)生變化時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速按上式也要發(fā)生相應(yīng)的變化。但這一變化比較復(fù)雜，因?yàn)檫�包括了磁通這一個(gè)量。由于磁通量的改變是由勵(lì)磁電流來(lái)決定的，并按照磁化曲線而變化。因而對(duì)于不同勵(lì)磁的電機(jī)，當(dāng)負(fù)載電流變化時(shí)，磁通的改變是不同的。所以，電機(jī)的轉(zhuǎn)速公式僅用于定性分析，不用它來(lái)計(jì)算。實(shí)際上常用的是轉(zhuǎn)速特性曲線。TP0紅軟基地
轉(zhuǎn)速特性曲線是用實(shí)驗(yàn)或計(jì)算的方法求出在各種負(fù)載下的轉(zhuǎn)速，然后把 它們繪制在坐標(biāo)圖上而得到的一些曲線。TP0紅軟基地
三種典型的直流電機(jī)特性曲線TP0紅軟基地
對(duì)于串勵(lì)電機(jī)來(lái)說(shuō)，其勵(lì)磁電流與電樞電流是相同的。因而當(dāng)電樞電流增加時(shí)，勵(lì)磁電流也同樣增加，在電流較小，電機(jī)磁路不飽和，磁通于電樞電流的變化成正比關(guān)系，其結(jié)果是磁通增加。同時(shí)，隨著電樞電流的增加，電樞回路的電阻壓降也隨之增加。由n=(u-IR）/CeФ可以看出，電機(jī)端電壓不改變的條件下，隨著電樞電流的增加，將使轉(zhuǎn)速急劇下降。此后，隨著電流的不斷增加，電機(jī)磁路亦愈趨飽和，其磁通不再隨電流的增加而成比例的增加，于是電機(jī)轉(zhuǎn)速下降趨勢(shì)變慢。最后盡管電樞電流仍然增加，而磁通幾乎不再增加，則速度的變化也就愈小。故串勵(lì)電機(jī)則具有了如圖形狀的轉(zhuǎn)速特性曲線。其他幾種特性曲線不再討論 。TP0紅軟基地
二、直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性TP0紅軟基地
電機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性是指電機(jī)的電磁TP0紅軟基地
    轉(zhuǎn)矩與電樞負(fù)載電流之間的關(guān)系。TP0紅軟基地
根據(jù)電機(jī)學(xué)的分析，直流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩M=CmФITP0紅軟基地
Ф-----主極每極有效磁通TP0紅軟基地
I-------電樞負(fù)載電流TP0紅軟基地
Cm------電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)，它僅與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)。在M取為牛頓米為單位時(shí)，Cm=PN/2πa，若M用公斤米作單位時(shí)，Cm=PN/9.18*2*π*aTP0紅軟基地
同樣，轉(zhuǎn)矩特性也常用特性曲線來(lái)表示，對(duì)串勵(lì)電機(jī)來(lái)說(shuō)，在電流較小時(shí)，隨著電流增加，磁通也近似成正比的增加，所以此時(shí)M近似于電流的平方成正比，因而曲線近似成一拋物線，在電流較大時(shí)，隨著電流增加，電機(jī)磁路飽和，磁通的變化很小，轉(zhuǎn)矩M近似于電流成正比，曲線近似為一直線。TP0紅軟基地
第三節(jié)  串勵(lì)、它勵(lì)牽引電機(jī)的特性TP0紅軟基地
在電力牽引中，并非所有電機(jī)都可用作機(jī)車的牽引電機(jī)，這是由于牽引電機(jī)的特性必須滿足電氣穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性。對(duì)各種勵(lì)磁方式的電機(jī)進(jìn)行分析，可以知道，復(fù)勵(lì)電機(jī)不具有這兩個(gè)穩(wěn)定性，并勵(lì)電機(jī)只在負(fù)載較小時(shí)，具有電氣穩(wěn)定性，顯然這兩種電機(jī)都不適合組牽引電機(jī)。一般干線上采用串勵(lì)電動(dòng)機(jī)。在小型電力機(jī)車采用加復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)（城市電車），也可采用可控硅調(diào)節(jié)勵(lì)磁的它勵(lì)電動(dòng)機(jī)作為牽引電動(dòng)機(jī)。TP0紅軟基地
這里僅對(duì)串勵(lì)和它勵(lì)電機(jī)的特性作一分析。TP0紅軟基地
一、串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性TP0紅軟基地
電機(jī)的機(jī)械特性是指當(dāng)電機(jī)端電壓固定不變時(shí)，轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。TP0紅軟基地
我們可以得到電機(jī)的機(jī)械特性公式：TP0紅軟基地
      n=u/CeФ-RM/CeCmФ2TP0紅軟基地
串勵(lì)電機(jī)的特點(diǎn)在于流過(guò)勵(lì)磁繞組和電樞繞組的電流相同，因而，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，磁通的大小也隨之改變。串勵(lì)電機(jī)的機(jī)械特性如圖所示。TP0紅軟基地
分析：n=u/CeФ-RM/CeCmФ2當(dāng)電機(jī)的端電壓保持不變，在負(fù)載（I）較小時(shí)，電機(jī)磁路未飽和，磁通與電流成正比，因而隨著負(fù)載增加，式中第一項(xiàng)u/CeФ下降，第二項(xiàng)近似不變（因?yàn)镸正比于Ф2）所以電機(jī)轉(zhuǎn)速隨負(fù)載增加而下降，圖中左半部分。當(dāng)負(fù)載增加到一定程度使磁路飽和時(shí)，隨負(fù)載繼續(xù)增大，但磁通的變化已經(jīng)甚微，公式中第一項(xiàng)不變，第二項(xiàng)M正比于電流I，故隨著負(fù)載增加而增加，其結(jié)果使轉(zhuǎn)速下降。但因電樞回路電阻很小，所以轉(zhuǎn)速隨著負(fù)載增加而下降的并不多。圖中右半部分。TP0紅軟基地
如果電機(jī)的機(jī)械特性曲線是一條標(biāo)準(zhǔn)的反比曲線（雙曲線），那是最理想的情況，因?yàn)殡姍C(jī)的功率等于轉(zhuǎn)速（角速度）和轉(zhuǎn)矩的乘積。即P=M*ωTP0紅軟基地
在這曲線的任意一點(diǎn)，功率都是不變的，如果設(shè)計(jì)功率為電機(jī)的額定功率，那么在任何情況下，電機(jī)都能發(fā)揮其功率。TP0紅軟基地
但實(shí)際上任何電機(jī)的機(jī)械特性曲線都不會(huì)是標(biāo)準(zhǔn)的雙曲線，串勵(lì)電機(jī)的機(jī)械特性曲線與雙曲線相近，稱之為軟特性。TP0紅軟基地
正因?yàn)槿绱耍�在整條曲線中，只可能有一部分是電機(jī)的功率發(fā)揮得最好的區(qū)段，在通常情況下，設(shè)計(jì)在電機(jī)額定轉(zhuǎn)速附近這一段 。TP0紅軟基地
總結(jié)：串勵(lì)電機(jī)機(jī)械特性曲線非常適合電力牽引的需要，這有下面幾個(gè)方面來(lái)說(shuō)明。TP0紅軟基地
串勵(lì)電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩正比于負(fù)載的電流平方，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，這點(diǎn)正好滿足了電力機(jī)車的起動(dòng)的要求 TP0紅軟基地
串勵(lì)電機(jī)的機(jī)械特性是軟特性，對(duì)于電力機(jī)車來(lái)說(shuō)，負(fù)載是在經(jīng)常大幅度的變化著，例如滿載或上坡時(shí)，負(fù)載增大，這時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速下降較多，其輸出功率P=Mω的增加就較小，不致造成電機(jī)過(guò)載；反之，當(dāng)機(jī)車負(fù)載較小時(shí)，隨著負(fù)載的減少，電機(jī)轉(zhuǎn)速隨之增加，輸出功率P=Mω下降也就減少，所以在輕載時(shí)，也能較好的發(fā)揮機(jī)車的功率。TP0紅軟基地
串勵(lì)電機(jī)是不允許空載或輕載運(yùn)行的。而電力機(jī)車的情況正好滿足這一要求，這是因?yàn)榧词故且慌_(tái)單機(jī)，也是帶上了一定的負(fù)載，所以不會(huì)造成電機(jī)的空載或輕載運(yùn)行。TP0紅軟基地
所以，串勵(lì)電機(jī)最適合做牽引電機(jī)。TP0紅軟基地
串勵(lì)電機(jī)的軟特性又稱為牛馬特性。TP0紅軟基地
二、它勵(lì)電機(jī)特性TP0紅軟基地
它勵(lì)電機(jī)的特點(diǎn)在于勵(lì)磁繞組和電樞繞組分別在兩個(gè)獨(dú)立的供電回路中，勵(lì)磁繞組由另一單獨(dú)的電源供電。因而從公式看n=(u-IR）/CeФ ，當(dāng)電樞回路中負(fù)載電流改變時(shí)，勵(lì)磁電流并不受影響，而是保持不變。由此產(chǎn)生的主極磁通也基本保持不變。所以當(dāng)負(fù)載電流I變化時(shí)，速度的變化范圍是很小的（如果考慮到電樞反應(yīng)的影響，當(dāng)負(fù)載電流增大時(shí)，磁通稍有下降，速度可能保持不變或稍有提高），再?gòu)碾姍C(jī)轉(zhuǎn)矩特性M=CmФI來(lái)看，在忽略負(fù)載的加大，電樞反應(yīng)去磁作用增加的條件下轉(zhuǎn)矩與負(fù)載電流的關(guān)系基本是一條直線。TP0紅軟基地
由于它勵(lì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨負(fù)載變化很小，因而它的機(jī)械特性（即機(jī)車的牽引特性）稱為硬特性。由圖可知，這種特性的自然調(diào)節(jié)能力是很差的，顯然不能直接用于電力牽引。TP0紅軟基地
但是，我們可以利用自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)它勵(lì)電機(jī)進(jìn)行自動(dòng)的、連續(xù)的外部調(diào)節(jié)，來(lái)滿足牽引的需要。TP0紅軟基地
對(duì)它勵(lì)電機(jī)的控制可分為兩部分。假定把電機(jī)在額定電壓和滿磁場(chǎng)時(shí)的速度稱為基本速度，在基本速度以下時(shí)（包括機(jī)車啟動(dòng)過(guò)程）用改變電機(jī)端電壓的方法來(lái)控制。這時(shí)勵(lì)磁電流為一較大的基本勵(lì)磁電流，可以增大啟動(dòng)牽引力，而電樞電流保持不變，即使?fàn)恳�力保持不變，這樣可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)平滑啟動(dòng)。當(dāng)達(dá)到預(yù)先給定的速度值時(shí)，電樞電流自動(dòng)減小，使?fàn)恳�力與此時(shí)的阻力相平衡。機(jī)車維持這一速度運(yùn)行。在基本速度以上時(shí)，則利用磁場(chǎng)進(jìn)行控制。如果我們給定一個(gè)比基本速度較大的速度，當(dāng)電機(jī)達(dá)到額定電壓、機(jī)車達(dá)到基本速度后，將自動(dòng)平滑的減小勵(lì)磁電流（類似磁場(chǎng)消弱）進(jìn)一步提高速度，以至達(dá)到我們給定的速度時(shí)，電樞電流將自動(dòng)減小，使?fàn)恳�力與阻力再次平衡，機(jī)車維持提高后的速度運(yùn)行。這樣一來(lái)，它勵(lì)電機(jī)就有可能實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)和恒功率運(yùn)行。其特性曲線如圖。TP0紅軟基地
實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制的它勵(lì)電機(jī)與串勵(lì)電機(jī)比較起來(lái)，就具有更大的優(yōu)越性。TP0紅軟基地
在機(jī)車啟動(dòng)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)，在運(yùn)行中可以實(shí)現(xiàn)恒功率運(yùn)行，在轉(zhuǎn)入電氣控制時(shí)，不需要對(duì)勵(lì)磁回路進(jìn)行改接，而且還具有良好的防空轉(zhuǎn)性能。TP0紅軟基地
當(dāng)發(fā)生空轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速增加，對(duì)于相同的速度增量，串勵(lì)電機(jī)和它勵(lì)電機(jī)牽引力TP0紅軟基地
     分別減少ΔF1和ΔF2，可見(jiàn)它勵(lì)TP0紅軟基地
     電機(jī)隨著速度的微小變化，使相 TP0紅軟基地
     應(yīng)輪對(duì)牽引力急劇下降，這就使TP0紅軟基地
     粘著很快恢復(fù)，一般在輪對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)TP0紅軟基地
      一圈就可以得到矯正。TP0紅軟基地
第四節(jié)   直流電力機(jī)車的牽引特性TP0紅軟基地
我們講了電機(jī)的一些特性，但在研究電力機(jī)車的運(yùn)行中，所需要的是歸算到機(jī)車的動(dòng)輪輪緣的特性。電機(jī)的轉(zhuǎn)速n應(yīng)換算為機(jī)車的走行速度V，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩?fù)Q算為輪周牽引力F。TP0紅軟基地
一、電力機(jī)車的速度特性TP0紅軟基地
機(jī)車的走行速度即為動(dòng)輪踏面處滾動(dòng)圓的線速度，由于牽引電機(jī)與動(dòng)輪之間僅通過(guò)齒輪進(jìn)行傳動(dòng)，因而機(jī)車的走行速度是與電機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比的，假設(shè)機(jī)車動(dòng)輪踏面處滾動(dòng)圓直徑是D，齒輪傳動(dòng)比是μ，則機(jī)車的走行速度為：TP0紅軟基地
V=60πD/1000μ*n=60πD/1000μ*（u-IR）/CeФ公里/小時(shí)TP0紅軟基地
式中D、μ及Ce對(duì)于一臺(tái)機(jī)車來(lái)說(shuō)都是常數(shù)，我們可將這些常數(shù)合并起來(lái)，歸納為一個(gè)常數(shù)，將上式寫(xiě)成于電機(jī)轉(zhuǎn)速公式相似的形式。TP0紅軟基地
V=（u-IR）/CФ公里/小時(shí)TP0紅軟基地
式中：C=1000μCe/60πD成為機(jī)車常數(shù)，它僅與機(jī)車本身結(jié)構(gòu)有關(guān)。TP0紅軟基地
這就是機(jī)車的速度公式，其特性曲線與電機(jī)的轉(zhuǎn)速特性曲線式相似的，只不過(guò)選取的坐標(biāo)的單位與比例不同罷了。TP0紅軟基地
二、機(jī)車的牽引特性TP0紅軟基地
機(jī)車牽引特性是指機(jī)車的牽引樂(lè)于走行速度之間的關(guān)系。即：F=f(V)。在以至換算到輪軸后的速度特性和牽引力特性后，即可按公式推導(dǎo)出機(jī)車的牽引力特性。但是，這一過(guò)程比較復(fù)雜，而且由于公式本身應(yīng)用較之不大，因而一般機(jī)車的牽引特性都是用曲線來(lái)表示的。TP0紅軟基地
第五節(jié)  電力機(jī)車特性曲線的繪制TP0紅軟基地
繪制電力機(jī)車的特性曲線有計(jì)算和實(shí)驗(yàn)兩種方法。在此不再贅述。TP0紅軟基地
第三章 整流式電力機(jī)車的牽引特性TP0紅軟基地
第一節(jié) 整流式電力機(jī)車的整流線路TP0紅軟基地
整流式機(jī)車是采用單相交流供電，經(jīng)降壓、整流后，供給脈流牽引電機(jī)。它既采用了有利于遠(yuǎn)距離供電的交流供電方式，又具有直流機(jī)車的良好牽引性能，但卻在機(jī)車內(nèi)增加了降壓、整流、濾波裝置，而且由于機(jī)車內(nèi)部工作條件的不良，使得對(duì)整流器的要求也較高。TP0紅軟基地
機(jī)車的整流一般采用中點(diǎn)抽頭式全波整流和橋式全波整流兩種線路。TP0紅軟基地
中點(diǎn)抽頭式全波整流線路原理如圖。TP0紅軟基地
橋式全波整流線路原理圖TP0紅軟基地
中抽式與橋式整流線路比較起來(lái)，橋式整流線路具有較多的優(yōu)越性。在牽引電機(jī)額定電壓相同的情況下，由于中抽式線路中變壓器低壓繞組每半周只有一半繞組有電流通過(guò)，那么這一半繞組就需供給牽引電機(jī)以額定電壓，而橋式整流線路整個(gè)低壓繞組供給牽引電機(jī)以額定電壓，所以，利用中抽式線路，將使變壓器容量增加，尺寸、重量相應(yīng)增加。TP0紅軟基地
橋式線路中整流器所承受的最大反向電壓即為變壓器低壓繞組的最大值，其值為√2u2（u2為交流電壓的有效值），而在中抽式線路中，整流器承受的最大反向電壓為整個(gè)低壓繞組的最大值，其值為2√2u2，較之橋式為高。TP0紅軟基地
由上述原因，故現(xiàn)代整流式電力機(jī)車一般均采用橋式整流線路。TP0紅軟基地
SS4B整流電路TP0紅軟基地
為了降低電機(jī)的脈動(dòng)，并控制電機(jī)電壓，同時(shí)降低對(duì)電網(wǎng)的諧波污染，SS4B整流電路為三段不等分整流調(diào)壓電路。為實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架獨(dú)立控制方式，每節(jié)車采用二套獨(dú)立的整流調(diào)壓電路，分別向相應(yīng)的轉(zhuǎn)向架供電。牽引繞組a1-b1-x1和a2-x2供電給主整流器70V，組成前轉(zhuǎn)向架供電單元；牽引繞組a3-b3-x3和a4-x4供電給主整流器80V組成后轉(zhuǎn)向架供電單元。其中各段繞組的電壓為   Ua2x2 =Ua1x1= 2Ua1b1 =2Ub1x1=699.5VTP0紅軟基地
三段不等分整流橋的工作順序如下所述：首先投入四臂橋，即觸發(fā)T5和T6，投入a2-x2繞組。T5、T6、D3和D4順序移相，整流電壓由零逐漸升至1/2Ud (Ud為總整流電壓)，D1和D2續(xù)流。在電流正半周時(shí)，電流路徑為a2→D3→71號(hào)導(dǎo)線→平波電抗器→電機(jī)→72號(hào)導(dǎo)線→D2→D1→T6→x2→a2；當(dāng)電源處于負(fù)半周時(shí)，電流路徑為x2→T5→71號(hào)導(dǎo)線→平波電抗器→電機(jī)→72號(hào)導(dǎo)線→D2→D1→D4→a2→x2。當(dāng)T5和T6滿開(kāi)放后，六臂橋投入。第一步是維持T5和T6滿開(kāi)放，觸發(fā)T1和T2，繞組a1-b1投入。電源處于正半周時(shí)，電流路徑為a2→D3→71號(hào)導(dǎo)線→平波電抗器→電機(jī)→72號(hào)導(dǎo)線→T2→b1→a1→D1→T6→x2→a2；TP0紅軟基地
當(dāng)電流處于負(fù)半周時(shí)，電流路徑為x2→T5→71號(hào)導(dǎo)線→平波電抗器→電機(jī)→72號(hào)導(dǎo)線→D2→a1→b1→T1→D4→a2→x2。此時(shí)，T1、T2、D1和D2順序移相，整流電壓在1/2～3/4 Ud之間調(diào)節(jié)。當(dāng)T1和T2滿開(kāi)放后，T1、T2、T5和T6維持滿開(kāi)放，并觸發(fā)T3和T4、b1-x1繞組再投入。T3和T4順序移相，整流電壓在3/4 Ud～Ud之間調(diào)節(jié)。當(dāng)電源處于正半周期時(shí)，電流路徑為a2→D3→71號(hào)導(dǎo)線→平波電抗器→電機(jī)→72號(hào)導(dǎo)線→T4→x1→a1→D1→T6→x2→a2；當(dāng)電源處于負(fù)半周時(shí)，電流路徑為x2→T5→71號(hào)導(dǎo)線→平波電抗器→電機(jī)→72號(hào)導(dǎo)線→D2→a1→x1→T3→D4→a2→x2。TP0紅軟基地
在整流器的輸出端還分別并聯(lián)了兩個(gè)電阻75R和76R，其電阻的作用有兩個(gè)：一是機(jī)車高壓空載做限壓試驗(yàn)時(shí)，作整流器的負(fù)載，起續(xù)流作用；二是正常運(yùn)行時(shí)，能夠吸收部分過(guò)電壓。TP0紅軟基地
第二節(jié)  脈振電壓下?tīng)恳�電機(jī)的工作情況TP0紅軟基地
在整流器式機(jī)車中，單相交路經(jīng)整流后，流入牽引電機(jī)的電壓為一脈動(dòng)電壓。TP0紅軟基地
對(duì)這一脈動(dòng)電壓進(jìn)行數(shù)學(xué)分析可以知道，它是由直流分量和一系列的交流分量組成的。其直流分量的大小相當(dāng)于變壓器次邊有效值的0.9倍，而交流分量中最低次諧波為供電頻率的兩倍，隨著諧波次數(shù)的增加，其幅值急劇下降，因而我們可以將高次諧波忽略不計(jì)，而把這一脈動(dòng)電壓視為一直流分量和一兩倍頻率的交流分量疊加起來(lái)的。TP0紅軟基地
如果線路是純電阻性負(fù)載，則電流波形與電壓波形是相同的。但是，電機(jī)本身是一感性負(fù)載，因而電流波形在一定程度上被敷平，不過(guò)由于負(fù)載的電抗畢竟是有限的，因而，電流不可能被完全敷平，仍有很大程度的脈動(dòng)。TP0紅軟基地
通過(guò)牽引電機(jī)的這一脈動(dòng)電流，也可以近似的人為它是由一個(gè)直流分量和一個(gè)兩倍頻率的交流分量迭加成的。TP0紅軟基地
由于牽引電機(jī)電流中存在有兩倍頻率的交流分量，因而對(duì)電機(jī)的工作產(chǎn)生了影響，一方面是電機(jī)嚴(yán)重發(fā)熱，這是由于在具有相同直流負(fù)載的情況下，在脈動(dòng)電機(jī)中銅損和鐵損都比直流電機(jī)中要高，所以是電機(jī)發(fā)熱增加，且效率降低。另一方面，由于交流分量的存在，在電機(jī)換向元件中產(chǎn)生交變電抗電勢(shì)和變壓器電勢(shì)，使換向條件惡化，所以盡管脈流電機(jī)和直流電機(jī)在原理上是相同的，但在設(shè)計(jì)脈流電機(jī)是必須考慮這一特殊情況而予以特殊設(shè)計(jì)。TP0紅軟基地
由于脈動(dòng)電流對(duì)牽引電機(jī)的工作是不利的，所以應(yīng)盡量減小電流的脈動(dòng)程度，除在設(shè)計(jì)制造牽引電機(jī)時(shí)，對(duì)電機(jī)本身采取一些措施外，在機(jī)車線路中還要采取一些方法來(lái)改善電機(jī)的工作條件。TP0紅軟基地
電流脈動(dòng)的程度，可用脈動(dòng)系數(shù)來(lái)表示，脈動(dòng)系數(shù)為電流脈動(dòng)量的一半與平均電流之比，即脈動(dòng)系數(shù)K為：TP0紅軟基地
      K=0.5ΔiB/IB TP0紅軟基地
在電力機(jī)車中，可認(rèn)為電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)為常數(shù)，如果忽略整流回路的電阻壓降，則電機(jī)的反電勢(shì)等于整流電壓的平均值，在這種情況下，經(jīng)過(guò)計(jì)算可知：TP0紅軟基地
K=0.33U/ωLIBTP0紅軟基地
            U--------整流電壓的有效值TP0紅軟基地
            ω-------供電頻率TP0紅軟基地
            L--------平波電抗器的電感值TP0紅軟基地
由K=0.33U/ωLIB可見(jiàn)，如果平波電抗器的電感為定值，那么隨著負(fù)載的變化（IB）脈動(dòng)系數(shù)也會(huì)改變。為了使?fàn)恳�電機(jī)能可靠的工作，要求在負(fù)載廣泛的變化時(shí)，脈動(dòng)系數(shù)仍能保持不變，當(dāng)機(jī)車工作在某一運(yùn)行級(jí)時(shí)，整流電壓U，供電頻率都是不變的，由公式可知，要保證脈動(dòng)系數(shù)為一定值，就需要時(shí)L*IB保持不變，即電感值對(duì)于負(fù)載電流平均值的變化為一雙曲線，如圖所示。TP0紅軟基地
在電力機(jī)車中采用具有鐵芯的電抗器，能近似滿足上述要求，當(dāng)負(fù)荷較小時(shí)，鐵芯不飽和，電感值大。當(dāng)負(fù)荷大時(shí)，隨著鐵心飽和程度的增加，電感值逐漸減小。TP0紅軟基地
由于平波電抗器實(shí)際的特性曲線和雙曲線有出入，如圖中曲線2，因此脈動(dòng)系數(shù)在一定范圍為內(nèi)有變動(dòng)。TP0紅軟基地
在線路中串聯(lián)一平波電抗器，以增加回路中的感抗，可以減小電流的脈動(dòng)程度，從理論上講，如果回路中的電感是無(wú)窮大時(shí)，電流就會(huì)沒(méi)有脈動(dòng)，完全成為直流，但實(shí)際上，由于重量、體積的限制，平波電抗器的電感不僅是有限的，而且也不可能很大，因而只能減少電流的脈動(dòng)程度，而不會(huì)完全消除電流的脈動(dòng)。TP0紅軟基地
此外，還采用固定分路電阻的辦法來(lái)改善脈流電機(jī)的換向條件。由于電機(jī)換向元件中的變壓器電動(dòng)勢(shì)是由于主磁通的脈動(dòng)而產(chǎn)生的，那么減少主極繞組中電流的交流分量就可以減小變壓器的電勢(shì)，為此在主極繞組上并聯(lián)一電阻，如圖所示，由于主極繞組和固定分路電阻比較而言，前者可以認(rèn)為是一個(gè)無(wú)阻的電感，后者可以認(rèn)為是一個(gè)無(wú)感的純電阻。這樣，電樞通過(guò)電流IB時(shí)，其中的交流分量大部分通過(guò)了分路電阻。而它的直流分量大部分通過(guò)主極繞組，結(jié)果是主極繞組中電流的脈動(dòng)成分大大減少，從而降低了電機(jī)換向元件中的變壓器電勢(shì)。圖中所示為SS4B中的情形。TP0紅軟基地
SS4B電路TP0紅軟基地
第四節(jié)  整流器式機(jī)車的牽引特性TP0紅軟基地
整流器式機(jī)車采用的脈流電機(jī)與直流機(jī)車動(dòng)直流電機(jī)在原理上是相同的，因而，它們的特性也基本相同。TP0紅軟基地
它們的不同之處在于：直流機(jī)車中，牽引電機(jī)直接由接觸網(wǎng)吸取直流電流，牽引電機(jī)的端電壓直接由電網(wǎng)電壓決定，而整流器式機(jī)車須經(jīng)過(guò)變壓和整流過(guò)程，因而牽引電機(jī)所取得的電壓并非是變壓器低壓繞組的輸出電壓，而要受到整流線路一些特殊的影響，使?fàn)恳�電機(jī)端電壓降低， TP0紅軟基地
具體對(duì)電壓影響的因素有下述幾個(gè)方面： TP0紅軟基地
在理想的情況下，隨著電源電位的改變，一組整流器到另一組整流器的開(kāi)通，關(guān)斷狀態(tài)的轉(zhuǎn)換工程是瞬間完成的，而實(shí)際的情況是在兩組整流器接替供電的轉(zhuǎn)換中有一重疊過(guò)程，在這一過(guò)程中，整流電壓為0，從而使一個(gè)周期的平均整流電壓降低。TP0紅軟基地
整流回路中存在一定的電阻，將引起一定的壓降（當(dāng)然這一電阻不包括電機(jī)本身的電阻）。TP0紅軟基地
整流回路中存在一定的電抗（包括變壓器低壓繞組的漏抗）也會(huì)引起一定的壓降。TP0紅軟基地
整流元件本身也有一定的壓降，當(dāng)然對(duì)于半導(dǎo)體元件來(lái)說(shuō)，這一壓降是很小的。TP0紅軟基地
由于上述原因，在整流回路中造成壓降，使?fàn)恳�電機(jī)所取得的電壓降低，但問(wèn)題還不僅僅于此，這些壓降并不是固定不變的，而是隨著負(fù)載的增加而增加，因此，即使當(dāng)機(jī)車處于某一固定級(jí)位，變壓器低壓繞組輸出電壓是固定不變的，而隨著負(fù)載的增加，作用在牽引電機(jī)上的電壓將有所降低。據(jù)此，整流式機(jī)車比起直流機(jī)車來(lái)說(shuō)，隨著負(fù)載的增加，機(jī)車的速度要下降得稍快，因而，其速度特性曲線也就要陡一些。TP0紅軟基地
至于牽引力特性，由公式F=0.367CФI可知，牽引力僅與機(jī)車常數(shù)、主極磁通及負(fù)載電流有關(guān)，而與電壓無(wú)關(guān)，所以，無(wú)論是直流機(jī)車還是整流是機(jī)車，只要牽引電機(jī)磁通與電流關(guān)系相同，機(jī)車常數(shù)一樣，那么，它們的牽引力特性曲線將十分接近。TP0紅軟基地
整流器式機(jī)車的特性曲線，一般也是用實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)繪制的。TP0紅軟基地
第四章 電力機(jī)車的啟動(dòng)和調(diào)速TP0紅軟基地
第一節(jié)     電力機(jī)車調(diào)速概述TP0紅軟基地
電力機(jī)車牽引列車運(yùn)行的情況分析：列車由停車狀態(tài)開(kāi)始，先經(jīng)過(guò)一個(gè)起動(dòng)加速的過(guò)程。逐漸提高速度，達(dá)到使電力機(jī)車按其自然特性進(jìn)行運(yùn)行。在運(yùn)行過(guò)程中，需根據(jù)列車運(yùn)行圖、線路變化等運(yùn)行條件來(lái)改變機(jī)車運(yùn)行速度，充分發(fā)揮電力機(jī)車的功率，提高運(yùn)輸能力，以實(shí)現(xiàn)多拉快跑。在需要停車之前，還應(yīng)及時(shí)進(jìn)行制動(dòng)，使列車停止運(yùn)行。所以列車有起動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)三個(gè)基本運(yùn)行狀態(tài)。從速度變化來(lái)看，起動(dòng)是速度從零增加到運(yùn)行速度的一個(gè)加速過(guò)程，調(diào)速是從某一速度到另一速度的變速過(guò)程，制動(dòng)是速度從某一值降到零的減速過(guò)程。因而，盡管起動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)體現(xiàn)了列車運(yùn)行狀態(tài)的不同，但歸根結(jié)底，卻都是速度變化的過(guò)程，所以，啟動(dòng)、制動(dòng)只不過(guò)是調(diào)速的一種特殊形式罷了。TP0紅軟基地
為了多拉、快跑、安全、正點(diǎn)地完成輸送任務(wù)，盡可能提高列車運(yùn)行速度有著十分重要的意義。但是，鑒于機(jī)車所牽引的車列重量不同、線路縱斷面的改變、某些臨時(shí)性的原因（如線路施工限速）以及在運(yùn)行中對(duì)不同運(yùn)行速度的具體要求等因素的影響，事實(shí)上，在整個(gè)運(yùn)行區(qū)段列車的運(yùn)行速度是在一個(gè)相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化著。因此就要求機(jī)車應(yīng)具有良好的速度調(diào)節(jié)能力。TP0紅軟基地
在調(diào)速過(guò)程中，我們要求做到一個(gè)速度級(jí)轉(zhuǎn)至另一速度級(jí)時(shí)，盡可能平穩(wěn)的過(guò)渡，以避免電流和牽引力的突變引起列車的沖動(dòng)，同時(shí)調(diào)速應(yīng)該是經(jīng)濟(jì)的，而不應(yīng)因調(diào)速而引起額外的能量損耗，此外，調(diào)速方法還應(yīng)是簡(jiǎn)單可靠的TP0紅軟基地
由于機(jī)車是靠牽引電機(jī)通過(guò)齒輪傳動(dòng)的，所以機(jī)車的調(diào)速實(shí)質(zhì)上是牽引電機(jī)的調(diào)速，我們知道：TP0紅軟基地
     V=（u-IR）/CФTP0紅軟基地
不難看出，只要改變電機(jī)的端電壓u，或改變電動(dòng)機(jī)電樞回路的電阻R，或調(diào)節(jié)牽引電機(jī)主極磁通Ф，均可以達(dá)到調(diào)速的目的。TP0紅軟基地
第二節(jié)直流電力機(jī)車的調(diào)速TP0紅軟基地
上節(jié)談到的三種調(diào)速方法在直流機(jī)車中均有應(yīng)用。TP0紅軟基地
圖中繪出了直流機(jī)車?yán)�用可變電阻調(diào)速的主回路原理圖。在線路中串可調(diào)電阻R，隨著R之逐漸減小，機(jī)車的運(yùn)行速度及逐漸提高。TP0紅軟基地
采用這種方法雖簡(jiǎn)單，但由于在電阻內(nèi)有較大的能量損耗，因此是不經(jīng)濟(jì)的。這種方法僅在直流機(jī)車上作短時(shí)間的起動(dòng)調(diào)速使用，不允許長(zhǎng)期運(yùn)行。在整流式機(jī)車上根本不用。TP0紅軟基地
直流機(jī)車由于牽引電機(jī)直接與接觸網(wǎng)連接，因而，調(diào)節(jié)電機(jī)端電壓的方法，受到一定的限制，它僅僅能用改變電機(jī)串、并聯(lián)的形式進(jìn)行。圖中繪出了四軸機(jī)車?yán)�用改變電機(jī)串并聯(lián)的方式來(lái)調(diào)速的情形。這樣的結(jié)果使得電機(jī)端電壓為U，1/2U，1/4U。TP0紅軟基地
第三節(jié) 磁場(chǎng)消弱TP0紅軟基地
利用磁場(chǎng)消弱的方法，以提高機(jī)車運(yùn)行速度是經(jīng)濟(jì)的，因而增加了機(jī)車的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行級(jí)位。此外，還可充分發(fā)揮機(jī)車功率。這是由于串勵(lì)電機(jī)的特性曲線并不是一條等功率曲線（雙曲線）而是隨著機(jī)車速度的提高，電機(jī)發(fā)揮的功率逐漸減小，但在使用磁場(chǎng)消弱后，在同一轉(zhuǎn)速下，使?fàn)恳�電機(jī)電樞電流相應(yīng)增大，因而牽引電機(jī)的功率也相應(yīng)增大。TP0紅軟基地
但是，用磁場(chǎng)消弱的方法得到的運(yùn)行級(jí)位卻不能過(guò)多，因它一方面受電機(jī)磁路飽和的限制，磁通量Ф不能過(guò)大，另一方面，過(guò)分消弱主極磁場(chǎng)，加之電樞電流的增大，會(huì)使電樞反應(yīng)強(qiáng)烈，磁場(chǎng)畸變過(guò)甚，致使電機(jī)的安全整流不能得到保證。此外，過(guò)多的磁場(chǎng)消弱級(jí)，還將增加機(jī)車設(shè)備，使控制線路復(fù)雜。并降低電機(jī)本身的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，使單位功率的重量體積增加。TP0紅軟基地
磁場(chǎng)消弱的程度用磁場(chǎng)消弱系數(shù)β來(lái)表示。在磁路不飽和的條件下，利用磁勢(shì)代替磁通的概念是允許的。則：β=IxWx/ImWmTP0紅軟基地
Ix---滿磁場(chǎng)時(shí)主極勵(lì)磁電流TP0紅軟基地
Wx---滿磁場(chǎng)時(shí)主極勵(lì)磁繞組匝數(shù)TP0紅軟基地
Im---具有相同電樞電流時(shí)，磁場(chǎng)消弱條件下主極勵(lì)磁電流TP0紅軟基地
Wm---具有相同電樞電流時(shí)，磁場(chǎng)消弱條件下主極勵(lì)磁繞組匝數(shù)TP0紅軟基地
由上式可見(jiàn)，改變主極磁勢(shì)有兩種方法，一種是改變勵(lì)磁繞組的匝數(shù)，使全部勵(lì)磁電流通過(guò)一部分勵(lì)磁繞組，此時(shí)，β=Wx/Wm，另一種方法，是使一部分勵(lì)磁電流仍通過(guò)全部繞組，此時(shí)，β=Ix/Im。TP0紅軟基地
顯而易見(jiàn)，第一種辦法是電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且β值已經(jīng)確定后就不易改變。故目前廣泛采用的是第二種方法，用電阻將主極繞組分路，使部分勵(lì)磁電流流經(jīng)分路電阻。此方法稱為磁場(chǎng)分路法。SS4電力機(jī)車采用的是電阻分路法。如圖所示。TP0紅軟基地
電機(jī)主極繞組的電阻是固定的，因而這種方法進(jìn)行磁場(chǎng)消弱時(shí)，β值僅有分路電阻的阻值來(lái)決定，要得到不同的磁場(chǎng)消弱系數(shù)，只需改變分路電阻的阻值即可。應(yīng)該指出：對(duì)分路電阻值要求很精確，而且在工作中保持不變，否則將是各電機(jī)的磁場(chǎng)消弱系數(shù)不一致，造成各電機(jī)負(fù)載分配不均衡。TP0紅軟基地
以上是對(duì)穩(wěn)定工作狀態(tài)的分析。但在瞬變過(guò)程中（例如電機(jī)電壓急劇上升）勵(lì)磁繞組的電感將阻止電流在其中增長(zhǎng)，而分路電阻中沒(méi)有電感，電動(dòng)機(jī)中的電流絕大部分流經(jīng)分路電阻，使分路電阻過(guò)熱燒紅。此外，在這種情況下，由于磁場(chǎng)不能很快加強(qiáng)，造成電機(jī)反電勢(shì)不足，致使電機(jī)嚴(yán)重過(guò)載，同時(shí)，在弱磁場(chǎng)下電樞電流過(guò)大，也會(huì)引起電機(jī)環(huán)火。TP0紅軟基地
為消除這一缺陷，SS4B型機(jī)車在采用磁場(chǎng)消弱時(shí)，分路電阻回路中串接了一個(gè)電感，如圖所示。在采用了感應(yīng)分路時(shí)，為維持恒定的消弱系數(shù)β，必須滿足下列兩個(gè)條件：TP0紅軟基地
Rx=βRc/（1-β）TP0紅軟基地
Lx=βLc/（1-β）TP0紅軟基地
第一條容易滿足，而第二條則不易滿足。因?yàn)樵谶\(yùn)行中，勵(lì)磁繞組的電感在較大范圍內(nèi)變化的，這就要求感應(yīng)分路的電感也隨改變。而且在不同的消弱級(jí)別里，感應(yīng)分路電感也應(yīng)改變。不過(guò)一般是使用一個(gè)電感和多個(gè)分路電阻分別組合，來(lái)用于不同的磁場(chǎng)消弱級(jí)中。TP0紅軟基地
最后，我們討論使用磁場(chǎng)消弱時(shí)的暫態(tài)過(guò)程。以串激電機(jī)為例，參照上圖，假如機(jī)車在某一時(shí)刻，牽引力與外界阻力相等，列車勻速運(yùn)行。當(dāng)接入分路電阻的瞬間，由于勵(lì)磁繞組中電感的電磁慣性作用，電流Ic保持不變，磁通Ф也保持不變，而分路接通后也有電流通過(guò)，這就使電樞電流I上升，電機(jī)轉(zhuǎn)矩M=CmФI有所增加，這時(shí)，牽引力大與外界阻力，使機(jī)車運(yùn)行速度開(kāi)始提高，速度提高后，電樞電流又有所下降，引起勵(lì)磁繞組電流Ic下降，磁通量Ф減少，磁通的降低又使電機(jī)轉(zhuǎn)矩M減小，當(dāng)牽引力又重新等于外界阻力時(shí)，機(jī)車速度停止變化，保持在這一提高了的速度下穩(wěn)定運(yùn)行。這時(shí)的電樞電流仍高于原來(lái)的電流。TP0紅軟基地
如果磁場(chǎng)消弱的同時(shí)，外界阻力恰在這里有所增加，這樣，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩增加時(shí)，其增加量有可能與阻力的增加互相抵消，這樣一來(lái)，機(jī)車的速度就不會(huì)再提高，磁通量也不會(huì)改變，只不過(guò)是電樞電流增加，相應(yīng)提高了機(jī)車的牽引力。但在實(shí)際運(yùn)行中，機(jī)車的牽引力的發(fā)揮受到了線路粘著條件的限制，因而使用磁場(chǎng)消弱提高牽引力的實(shí)際意義并不大。特別是在長(zhǎng)大坡道，粘著條件不好的情況下，由于每一級(jí)磁場(chǎng)消弱造成的電流變化較大，反而容易超出粘著限制而造成機(jī)車空轉(zhuǎn)，導(dǎo)致?tīng)恳�力喪失，所以在這種情況下使用磁場(chǎng)消弱時(shí)應(yīng)予注意。TP0紅軟基地
瞬變過(guò)程中（例如電機(jī)電壓急劇上升）勵(lì)磁繞組的電感將阻止電流在其中增長(zhǎng)，而固定分路電阻中沒(méi)有電感，電動(dòng)機(jī)中的電流絕大部分流經(jīng)固定分路電阻，使分路電阻過(guò)熱燒紅。此外，在這種情況下，由于磁場(chǎng)不能很快加強(qiáng)，造成電機(jī)反電勢(shì)不足，致使電機(jī)嚴(yán)重過(guò)載，同時(shí)，在弱磁場(chǎng)下電樞電流過(guò)大，也會(huì)引起電機(jī)環(huán)火。TP0紅軟基地
磁場(chǎng)消弱下的特性曲線，可由滿磁場(chǎng)時(shí)的特性曲線及磁場(chǎng)消弱系數(shù)來(lái)計(jì)算繪出。TP0紅軟基地
第四節(jié)整流式機(jī)車的調(diào)速TP0紅軟基地
整流器式機(jī)車采用改變牽引電機(jī)端電壓和磁場(chǎng)消弱兩種方法來(lái)調(diào)速。由于在整流式機(jī)車中安裝了牽引變壓器和采用可控的整流器進(jìn)行整流，因而可用改變變壓器低壓繞組輸出電壓或改變可控的整流器的導(dǎo)通角的辦法來(lái)進(jìn)行調(diào)速。加之這種方法調(diào)節(jié)方便，范圍廣泛，可得到很多的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行級(jí)，其效率高。故利用改變電機(jī)端電壓進(jìn)行機(jī)車調(diào)速是整流器式機(jī)車的主要調(diào)速方式。TP0紅軟基地
為在高壓情況下得到更多的運(yùn)行級(jí)位，同時(shí)在高速是提高機(jī)車功率，整流器式機(jī)車也采用了磁場(chǎng)消弱的方法進(jìn)行調(diào)速，其原理與直流機(jī)車相同。TP0紅軟基地
第五節(jié)對(duì)電力機(jī)車啟動(dòng)的要求TP0紅軟基地
在牽引力的作用下，克服列車所受到的各種阻力產(chǎn)生加速度，使原來(lái)靜止的列車將以某一速度運(yùn)行。我們把機(jī)車由靜止?fàn)顟B(tài)到最終運(yùn)行在其自然特性上的過(guò)程稱為機(jī)車的啟動(dòng)過(guò)程。啟動(dòng)過(guò)程是調(diào)速的一種特殊形式，因而前述的調(diào)速的基本原理對(duì)于啟動(dòng)也是適用的。TP0紅軟基地
啟動(dòng)過(guò)程要求啟動(dòng)快和穩(wěn)，減少列車的啟動(dòng)時(shí)間，可以提高列車平均速度，縮短運(yùn)行時(shí)間，對(duì)鐵路運(yùn)輸有很大的經(jīng)濟(jì)意義。為了啟動(dòng)迅速，應(yīng)有較大的啟動(dòng)牽引力，以使列車有較大的加速度。啟動(dòng)平穩(wěn)可以保證機(jī)車免受較大的機(jī)械沖擊和電流沖擊，所以希望列車以勻加速的形式運(yùn)行。TP0紅軟基地
要求機(jī)車啟動(dòng)時(shí)盡量減小啟動(dòng)電流和啟動(dòng)牽引力的擺動(dòng)，維持一個(gè)較大的常數(shù)。最理想的情況是采用無(wú)級(jí)平滑調(diào)壓，恒流啟動(dòng)。TP0紅軟基地
雖然增大啟動(dòng)電流和啟動(dòng)牽引力能使啟動(dòng)過(guò)程縮短，但啟動(dòng)電流卻不能過(guò)大，這是因?yàn)樗�要受到電機(jī)安全整流系數(shù)和線路粘著條件的限制。對(duì)于現(xiàn)代直流機(jī)車和整流器式機(jī)車來(lái)說(shuō)，由于牽引電機(jī)的不斷發(fā)展和完善，在粘著條件允許條件下已能保證電機(jī)的安全整流，所以主要矛盾就是線路粘著條件的限制，如果啟動(dòng)電流過(guò)大，超出了粘著條件許可的范圍，則輪對(duì)發(fā)生空轉(zhuǎn)，反而喪失了牽引力。TP0紅軟基地
此外，在機(jī)車的啟動(dòng)過(guò)程中，還要求能量的損耗要小，由于機(jī)車經(jīng)常啟動(dòng)，所以這一要求是有十分重要的經(jīng)濟(jì)意義的。TP0紅軟基地
第六節(jié) 電力機(jī)車的啟動(dòng) TP0紅軟基地
在啟動(dòng)前，機(jī)車靜止不動(dòng)，當(dāng)牽引電機(jī)得到電壓的瞬間，電樞無(wú)反電勢(shì)，電樞電流僅由電壓及回路電阻來(lái)決定，I=u/R。顯然，如把接觸網(wǎng)電壓直接加于電機(jī)，必然產(chǎn)生很大的電流，這是不允許的，所以必須設(shè)法降低啟動(dòng)時(shí)的牽引電機(jī)電壓。整流式機(jī)車啟動(dòng)方法與其調(diào)速是相同的。也是逐步提高變壓器次邊輸出電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)的。啟動(dòng)過(guò)程與調(diào)速過(guò)程是無(wú)嚴(yán)格界限的。TP0紅軟基地
采用可控硅整流無(wú)級(jí)調(diào)壓的機(jī)車，可以達(dá)到平滑啟動(dòng)（即無(wú)級(jí)啟動(dòng)），這時(shí)可保持啟動(dòng)電流和啟動(dòng)牽引力不變，而且可按粘著條件維持在最大值，不僅啟動(dòng)平穩(wěn)，而且啟動(dòng)牽引力大。TP0紅軟基地
  第五章     車輛的機(jī)械制動(dòng)裝置              及空氣動(dòng)力制動(dòng)TP0紅軟基地
第一節(jié)  機(jī)車的機(jī)械制動(dòng)裝置TP0紅軟基地
電力機(jī)車的機(jī)械制動(dòng)裝置和蒸汽機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車的基本上都是一樣的，它包括有制動(dòng)機(jī)；傳動(dòng)杠桿機(jī)構(gòu)；閘瓦懸掛裝置；閘瓦以及各種附屬裝置，安全鐵托。TP0紅軟基地
機(jī)械制動(dòng)裝置的作用原理是：由制動(dòng)機(jī)制動(dòng)缸鞲鞴產(chǎn)生的推力，經(jīng)傳動(dòng)杠桿機(jī)構(gòu)增大若干倍后，均勻的作用于各閘瓦，產(chǎn)生閘瓦壓力，使閘瓦與輪箍產(chǎn)生機(jī)械摩擦，把機(jī)車運(yùn)行中所產(chǎn)生的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成熱能，逸散到空氣中，以達(dá)到機(jī)車調(diào)速或停車的目的。TP0紅軟基地
例如，當(dāng)列車高速運(yùn)行，實(shí)行大減壓量制動(dòng)，看到機(jī)車下部有一條“火龍”，這就是由于閘瓦和輪箍踏面在強(qiáng)烈的摩擦?xí)r，分離下來(lái)的帶有大量熱量的小片（粉末）進(jìn)入外部空間與空氣中的氧氣作用，燃燒成的火花所致。TP0紅軟基地
在機(jī)械自動(dòng)制動(dòng)中，由于作用于閘瓦之推力產(chǎn)生的原因不同，分為空氣制動(dòng)機(jī)和手制動(dòng)機(jī)�，F(xiàn)在的機(jī)車空氣制動(dòng)機(jī)和手制動(dòng)機(jī)，其傳動(dòng)共桿機(jī)構(gòu)、閘瓦懸掛裝置，閘瓦都完全一樣。所不同的，僅在于空氣制動(dòng)機(jī)，利用壓縮空氣產(chǎn)生制動(dòng)鞲鞴的推力，而手制動(dòng)機(jī)是利用人力，通過(guò)手輪等產(chǎn)生拉力，驅(qū)動(dòng)杠桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行制動(dòng)。TP0紅軟基地
目前我國(guó)運(yùn)行的電力機(jī)車上，均設(shè)有這兩種形式的制動(dòng)機(jī)。不過(guò)，在日常運(yùn)用中，基本上是使用空氣制動(dòng)機(jī)，手制動(dòng)機(jī)僅作為一種后備制動(dòng)裝置，它只在機(jī)車長(zhǎng)期封存、空氣制動(dòng)機(jī)故障，或在某些特殊情況下才使用，因此，無(wú)論在正常的運(yùn)行中，或作為關(guān)于列車運(yùn)行制動(dòng)力的計(jì)算式，都不考慮手制動(dòng)機(jī)車作用。TP0紅軟基地
由司機(jī)操縱設(shè)在司機(jī)室的制動(dòng)機(jī)的制動(dòng)閥來(lái)控制機(jī)車機(jī)械制動(dòng)裝置的動(dòng)作，以改變機(jī)車制動(dòng)、緩解狀態(tài)。各種空氣制動(dòng)裝置，除制動(dòng)機(jī)外，基本上都無(wú)太大的根本性的差別，正由于制動(dòng)機(jī)在機(jī)車制動(dòng)機(jī)械裝置中占有這樣重要的地位，所以機(jī)車空氣制動(dòng)裝置均以制動(dòng)機(jī)的型號(hào)來(lái)命名。TP0紅軟基地
就電力機(jī)車而言，除了利用機(jī)械制動(dòng)裝置產(chǎn)生的制動(dòng)例外，還可采用電氣制動(dòng)的方式來(lái)產(chǎn)生制動(dòng)力。因而在操縱過(guò)程中就產(chǎn)生了一個(gè)機(jī)械、電氣制動(dòng)向配合的問(wèn)題。為了使機(jī)車機(jī)械制動(dòng)能與電氣制動(dòng)很好的配合使用，并防止因制動(dòng)力過(guò)強(qiáng)而發(fā)生擦傷動(dòng)輪的現(xiàn)象，要求列車管具有相同減壓量的情況下，使用電氣制動(dòng)牽引運(yùn)行時(shí)，機(jī)車后制動(dòng)鞲鞴的推力要小。 TP0紅軟基地
第二節(jié)      車輛空氣制動(dòng)機(jī) TP0紅軟基地
車輛空氣制動(dòng)機(jī)，是實(shí)現(xiàn)車輛制動(dòng)的裝置，它主要由三通閥；列車軟管、軟管連接器及防塵堵；折角塞門；遠(yuǎn)心集塵器、濾塵網(wǎng)；副風(fēng)缸、輔助風(fēng)缸；制動(dòng)缸；基礎(chǔ)制動(dòng)裝置；閘瓦懸掛裝置以及閘瓦等組成。TP0紅軟基地
車輛空氣制動(dòng)機(jī)的基本作用原理是：當(dāng)司機(jī)操縱機(jī)車空氣制動(dòng)機(jī)自閥，以改變列車管壓力空氣的壓強(qiáng)時(shí)，促使三通閥動(dòng)作，控制壓縮空氣進(jìn)入或排出制動(dòng)缸，以實(shí)際車輛的制定或緩解。當(dāng)對(duì)列車實(shí)行制動(dòng)時(shí)，列車管減壓、三通閥動(dòng)作、使副風(fēng)缸的壓縮空氣進(jìn)入制動(dòng)缸，推動(dòng)制動(dòng)缸鞲鞴，再經(jīng)基礎(chǔ)制動(dòng)裝置的作用，使閘瓦壓緊車輪，以實(shí)現(xiàn)車輪制動(dòng) 。TP0紅軟基地
反之，當(dāng)緩解列車時(shí)，由于列車管壓縮空氣壓強(qiáng)的提高，促使三通閥向反方向動(dòng)作，此時(shí)由列車管來(lái)的壓縮空氣直接進(jìn)入副風(fēng)缸，同時(shí)制動(dòng)缸壓縮空氣經(jīng)三通閥排氣口排向大氣，在緩解彈簧的作用下，制動(dòng)缸鞲鞴內(nèi)移，車輛緩解。TP0紅軟基地
三通閥與列車管、副風(fēng)缸、制動(dòng)缸三者相通，而車輛的制動(dòng)與緩解又都有賴于三通閥的動(dòng)作，因而，車輛空氣制動(dòng)機(jī)的好壞關(guān)鍵在于三通閥及技術(shù)狀態(tài)的優(yōu)劣。由于三通閥在車輛空氣制動(dòng)機(jī)中占有如此重要的地位，故通常車輛制動(dòng)機(jī)均以三通閥的名字命名。TP0紅軟基地
第三節(jié)  空氣制動(dòng)的理論 TP0紅軟基地
空氣的壓強(qiáng)與容積的關(guān)系TP0紅軟基地
由物理學(xué)的波意爾——馬略特定律可知，當(dāng)環(huán)境溫度不變時(shí)，一定量的氣體，其體積與壓強(qiáng)的成績(jī)應(yīng)為一常數(shù)，如果以P1、V1分別表示空氣在壓縮或膨脹前的壓強(qiáng)和體積，以P2、V2分別表示氣體在壓縮或膨脹后的壓強(qiáng)和體積時(shí)，則有如下關(guān)系：TP0紅軟基地
               P1 V1= P2V2=常數(shù)TP0紅軟基地
這里應(yīng)指出，上式中的壓強(qiáng)是按絕對(duì)壓強(qiáng)為基礎(chǔ)計(jì)算的，而通常機(jī)車、車輛所裝設(shè)的壓力表上指示的數(shù)值是以大氣壓強(qiáng)為基礎(chǔ)求得的，因而由表量壓強(qiáng)求絕對(duì)壓強(qiáng)時(shí)，需在表示數(shù)值上再加上大氣壓強(qiáng)。TP0紅軟基地
大氣壓強(qiáng)因測(cè)量低點(diǎn)的海拔高度、天氣情況的不同而不同，其標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定位一個(gè)大氣壓強(qiáng)在數(shù)值上與橫截面為1平方厘米的760毫米高的水銀柱重量相等。在實(shí)際應(yīng)用中，取大氣壓強(qiáng)為1公斤/平方厘米。TP0紅軟基地
容積比、列車管減壓量與制動(dòng)缸壓縮空氣壓強(qiáng)的關(guān)系TP0紅軟基地
當(dāng)列車施行制動(dòng)時(shí)，列車管減壓，機(jī)車分配閥、列車三通閥分別動(dòng)作，使壓縮空氣進(jìn)入制動(dòng)缸，制動(dòng)缸鞲鞴產(chǎn)生推力，以實(shí)現(xiàn)機(jī)車、車輛之制動(dòng)。然而制動(dòng)缸壓縮空氣之壓強(qiáng)就機(jī)車而言，是隨著分配閥的壓縮空氣室與作用空氣室及作用筒的容積在變化著；對(duì)于客貨車來(lái)說(shuō)，制動(dòng)缸壓縮空氣之壓強(qiáng)是隨著副風(fēng)缸、輔助風(fēng)缸與制動(dòng)風(fēng)缸的容積比變化。例如副風(fēng)缸的容積是甲制動(dòng)缸的容積的四倍，是乙制動(dòng)缸的容積的二倍，同樣的，由副風(fēng)缸向制動(dòng)缸沖入壓強(qiáng)為2公斤/厘米2的壓縮空氣時(shí)，則甲制動(dòng)缸的壓縮空氣壓強(qiáng)就變成8公斤/平方厘米，而乙制動(dòng)缸的壓縮空氣壓強(qiáng)就只有4平方厘米。TP0紅軟基地
第六章 電力機(jī)車的電氣制動(dòng) TP0紅軟基地
第一節(jié)   概述TP0紅軟基地
制動(dòng)也是調(diào)速的一種形式，但列車運(yùn)行中需要減速、停車或在長(zhǎng)大坡道需調(diào)速運(yùn)行時(shí)，都必須采取制動(dòng)措施，以控制機(jī)車運(yùn)行速度。列車運(yùn)行的安全性，在很大程度上決定于其制動(dòng)性能的好壞，隨著鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，行車速度提高，對(duì)制動(dòng)性能也相應(yīng)提出較高的要求，以保證高速運(yùn)行時(shí)的可靠制動(dòng)。TP0紅軟基地
在動(dòng)力機(jī)車上所以能實(shí)行電氣制動(dòng)，是由于牽引電動(dòng)機(jī)也具有工作可逆性的緣故。即牽引電機(jī)不僅能在獲得電能時(shí)作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，產(chǎn)生牽引力；而且當(dāng)它在外力拖動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，還可以作發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行，把機(jī)車的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能，對(duì)機(jī)車產(chǎn)生制動(dòng)力。TP0紅軟基地
例如，列車在長(zhǎng)大下坡道上運(yùn)行時(shí)，速度將漸次增高。當(dāng)機(jī)車使用電氣制動(dòng)時(shí)，則列車在坡道上的下滑力拖動(dòng)了牽引電機(jī)電樞旋轉(zhuǎn)，使?fàn)恳�電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，以產(chǎn)生反力矩，抵消列車下滑的部分能量，從而控制了列車的運(yùn)行速度。TP0紅軟基地
根據(jù)牽引電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行所轉(zhuǎn)換來(lái)的電能的利用方式的不同，可將電氣制動(dòng)分為電阻制動(dòng)和再生制動(dòng)兩種。電阻制動(dòng)是牽引電機(jī)做發(fā)電機(jī)運(yùn)行，將列車運(yùn)行中的機(jī)械能散發(fā)到大氣中去。再生制動(dòng)則是將發(fā)電機(jī)的電能送回接觸網(wǎng)，供給區(qū)段內(nèi)其他機(jī)車用電，或再經(jīng)牽引變電所回送到一次電力系統(tǒng)中去。TP0紅軟基地
用電氣制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)力隨著速度的增高而增大，這就保證了在高速行車時(shí)有可靠的制動(dòng)效能。從而列車在長(zhǎng)大下坡道上，可以以較高的速度運(yùn)行。同時(shí)使用電氣制動(dòng)時(shí)，還可以獲得良好的制動(dòng)力調(diào)節(jié)特性，減輕乘務(wù)員的勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件，此外還將大大減小輪箍及閘瓦的磨耗，減輕機(jī)車車輛的日常維修保養(yǎng)工作。使用再生制動(dòng)時(shí)，不僅可以大大節(jié)約電能，而且對(duì)于提高接觸網(wǎng)壓，減小接觸導(dǎo)線截面，延長(zhǎng)變電所距離，從而減少電氣化鐵道一次投資方面也有著十分重要的意義。不過(guò)電氣制動(dòng)也有其一定的弱點(diǎn)，即在低速時(shí)制動(dòng)力較小，一般不能用來(lái)停車，所以，機(jī)車上必須配備兩種制動(dòng)系統(tǒng)。另外，使用再生制動(dòng)時(shí)，由于逆變流也帶來(lái)一些副作用。TP0紅軟基地
使用電氣制動(dòng)時(shí)，也應(yīng)滿足電氣和機(jī)械穩(wěn)定性的條件。電氣穩(wěn)定性即由于某種原因造成電流偏移時(shí)，應(yīng)能自動(dòng)恢復(fù)到原來(lái)的平衡狀態(tài)。機(jī)械穩(wěn)定性即由于某種原因使速度提高（或降低）時(shí)，制動(dòng)力應(yīng)隨著增大（或減�。�，以恢復(fù)到原來(lái)的平衡狀態(tài)。同時(shí)，由于運(yùn)行條件的變化，電氣制動(dòng)還應(yīng)能在較廣泛的范圍能進(jìn)行調(diào)節(jié)。TP0紅軟基地
第二節(jié)  電 阻 制 動(dòng)TP0紅軟基地
在使用電阻制動(dòng)時(shí)，牽引電機(jī)應(yīng)與接觸網(wǎng)斷開(kāi)，而與制動(dòng)電阻接成回路，因而無(wú)論直流機(jī)車或整流機(jī)車，在使用電阻制動(dòng)時(shí)，情況是相同的。TP0紅軟基地
由于在電阻制動(dòng)時(shí)，牽引電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，因而它的特性與作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行便有所不同。同時(shí)，由于制動(dòng)時(shí)對(duì)電氣穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性的要求也與牽引狀態(tài)下不同，所以必須對(duì)各種不同勵(lì)磁方式的電機(jī)進(jìn)行重新選擇。TP0紅軟基地
對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行分析得出結(jié)論，串激電機(jī)在電阻制動(dòng)時(shí)同樣具有穩(wěn)定性，它激電機(jī)也具有穩(wěn)定性。TP0紅軟基地
在使用串激電機(jī)進(jìn)行電阻制動(dòng)時(shí)，由于依靠剩磁自激的過(guò)程不但不能瞬時(shí)完成，而且有時(shí)甚至不可靠的。同時(shí)在根據(jù)運(yùn)行條件調(diào)節(jié)制動(dòng)時(shí)，必須改變制動(dòng)電阻值的大小，這使得制動(dòng)電阻以及控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)大為復(fù)雜，而且在高壓大電流的情況下，很難做到平滑調(diào)節(jié)，所以在整流器式機(jī)車使用電阻制動(dòng)時(shí)，一般將串激電機(jī)改為它激電機(jī)，用調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的方法來(lái)調(diào)節(jié)制動(dòng)力，以改變機(jī)車運(yùn)行速度。TP0紅軟基地
與牽引時(shí)的特性相似，在電氣制動(dòng)時(shí)也有反映運(yùn)行速度和電樞電流關(guān)系的速度特性，制動(dòng)力與電樞電流關(guān)系的制動(dòng)力特性，以及制動(dòng)力與速度關(guān)系的特性，下面我們以它激電阻制動(dòng)為例，來(lái)討論一下制動(dòng)特性。TP0紅軟基地
它激式發(fā)電機(jī)電阻制動(dòng)時(shí)的速度特性TP0紅軟基地
圖中給出了電阻制動(dòng)時(shí)的原理圖。圖中各牽引電機(jī)的電樞與制動(dòng)電阻R構(gòu)成的獨(dú)立回路，勵(lì)磁繞組串聯(lián)后由另一電源供電，并可調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的大小。TP0紅軟基地
發(fā)電機(jī)的反電勢(shì)與電動(dòng)機(jī)反電勢(shì)相同，即：E=CnФTP0紅軟基地
在電樞回路中，電壓平衡方程式為，E=I（R+r0）TP0紅軟基地
即：CnФ=I（R+r0）TP0紅軟基地
式中：I-----電樞回路電路TP0紅軟基地
r0-----------電樞回路電阻（包括附加極）TP0紅軟基地
所以， n =I（R+r0）/CnФTP0紅軟基地
換算為機(jī)車行走速度（與牽引時(shí)方法相同）TP0紅軟基地
V= I（R+r0）/CnФ公里/小時(shí)TP0紅軟基地
V= I（R+r0）/CnФ公里/小時(shí)TP0紅軟基地
由上式可知，電樞內(nèi)阻r0，制動(dòng)電阻R，機(jī)車常數(shù)C都是不變的，在固定的勵(lì)磁電流下，如不考慮電樞反映的影響，速度和電樞電流的關(guān)系應(yīng)為一條直線。即電樞電流隨著速度的增高而增加。在需要調(diào)節(jié)速度時(shí)，可調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流Ic的大小，勵(lì)磁電流越大，主極磁通量越大，運(yùn)行速度越低。圖中表示在不同勵(lì)磁電流時(shí)的速度特性曲線，其中，Ic4〉Ic3〉Ic2〉Ic1，勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié)是平滑的，因而圖中幾條線間的整個(gè)平面都包括在特性中。TP0紅軟基地
2、它激式發(fā)電機(jī)電阻制動(dòng)的制動(dòng)力特性TP0紅軟基地
發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩公式相同。即：TP0紅軟基地
MD=CmФITP0紅軟基地
在不考慮電機(jī)的電磁損耗、機(jī)械損耗及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械損耗的條件下，換算為輪周制動(dòng)力B，即為：TP0紅軟基地
B=0.367 CФITP0紅軟基地
B=0.367 CФI+ΔFTP0紅軟基地
B=0.367 CФI+ΔFTP0紅軟基地
ΔF與發(fā)電機(jī)的反力矩所產(chǎn)生的制動(dòng)力（即上式第一項(xiàng)）相比是很小的，一般可忽略掉。那么在固定的勵(lì)磁電流下，不考慮電樞反應(yīng)的影響，磁通量是不變的，因而制動(dòng)力B與電樞電流I之間的關(guān)系也是一條直線，制動(dòng)力B將隨著電樞電流的增大而增大。TP0紅軟基地
在調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流時(shí)期增加時(shí)，磁通量增加，因而制動(dòng)力B隨之增加。TP0紅軟基地
3、它激式發(fā)電機(jī)電阻制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)力----速度特性TP0紅軟基地
已知在電阻制動(dòng)條件下的速度特性曲線和制動(dòng)力特性曲線后，則可求出電阻制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)力----速度特性曲線。在某一勵(lì)磁條件下，對(duì)應(yīng)于每一電樞電流，有一制動(dòng)力值和一速度值，于是在B-V座標(biāo)中可以找出一個(gè)點(diǎn)，將各個(gè)這樣的電連接起來(lái)，既為勵(lì)磁條件下的制動(dòng)力---速度曲線。TP0紅軟基地
制動(dòng)力—速度特性公式TP0紅軟基地
B=0.367（CФ）2V/（R+r0）+ΔFTP0紅軟基地
B=0.367（CФ）2V/（R+r0）+ΔFTP0紅軟基地
由上式可知，在忽略損耗和電樞反應(yīng)影響時(shí)，對(duì)于某一固定勵(lì)磁電流（即某一個(gè)Ф值）制動(dòng)力-速度特性也為一條直線。改變勵(lì)磁電流就可以得到這樣多條直線。TP0紅軟基地
圖中繪出了在不同勵(lì)磁條件下的幾條制動(dòng)力--速度特性曲線，其中Ic4〈Ic3〈Ic2〈Ic1。TP0紅軟基地
最后應(yīng)該指出，電阻制動(dòng)的工作范圍也是受到一些限制的，這些限制是：粘著條件的限制，電機(jī)安全整流的限制和機(jī)車結(jié)構(gòu)速度的限制。TP0紅軟基地
制動(dòng)時(shí)的情況與啟動(dòng)時(shí)有些相似，制動(dòng)力B不能過(guò)大。TP0紅軟基地
當(dāng)制動(dòng)力超過(guò)極限粘著力時(shí)，輪對(duì)就會(huì)發(fā)生滑行，因系制動(dòng)力必須限制在黏著范圍內(nèi)，圖中曲線a為制動(dòng)時(shí)的粘著限制線。TP0紅軟基地
在牽引時(shí)，牽引電動(dòng)機(jī)的整流子電壓受接觸網(wǎng)電壓或變壓器次邊輸出電壓的限制，因而不會(huì)過(guò)高。但在電阻制動(dòng)時(shí)，卻不受此限制，因而僅與機(jī)車運(yùn)行速度和勵(lì)磁電流有關(guān)，因而在高速而且勵(lì)磁電流有大的情況下，整流子電壓就會(huì)超過(guò)額定數(shù)值，破壞電機(jī)的安全整流。因此，當(dāng)牽引電機(jī)以它勵(lì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行電阻制動(dòng)時(shí)，也相應(yīng)的規(guī)定由制動(dòng)電流的最大值，圖中曲線b即為安全整流限制線。TP0紅軟基地
因此，在高速情況下使用電阻制動(dòng)時(shí)，應(yīng)注意采用小的勵(lì)磁電流，以免造成過(guò)載。從安全角度講，即使在額定速度，也不應(yīng)該為縮短制動(dòng)距離而突然使用較大的勵(lì)磁電流。TP0紅軟基地
圖中直線c表示機(jī)車車輛的結(jié)構(gòu)速度或線路允許速度，運(yùn)行中不能超過(guò)這一速度。TP0紅軟基地
在a、b、c三條線包圍的范圍內(nèi)，它勵(lì)電阻制動(dòng)可以平滑調(diào)解，圖中幾條線僅表示了在幾種特定的勵(lì)磁條件下的特性，因而，可知，在它激式發(fā)電機(jī)電阻制動(dòng)時(shí)的調(diào)節(jié)范圍是廣泛的。TP0紅軟基地
第四節(jié) 電阻制動(dòng)力的計(jì)算TP0紅軟基地
在使用電阻制動(dòng)時(shí)，機(jī)車產(chǎn)生的制動(dòng)力不完全由機(jī)車本身的一些參數(shù)來(lái)確定，他還與列車的運(yùn)行速度有關(guān)。為了計(jì)算電阻制動(dòng)力的大小，首先需要進(jìn)行機(jī)車制動(dòng)功率的計(jì)算，一臺(tái)電機(jī)的制動(dòng)功率：TP0紅軟基地
Pz=Iz2ΣRz ---------------------------------8--5            TP0紅軟基地
Iz-----電樞制動(dòng)電流TP0紅軟基地
ΣRz-------電樞回路總電阻，其中包括制動(dòng)電阻、電樞電阻以及補(bǔ)償繞組和換向極的電阻。TP0紅軟基地
機(jī)車所有的牽引電機(jī)的制動(dòng)功率應(yīng)為：TP0紅軟基地
ΣPz=N PzTP0紅軟基地
N----機(jī)車產(chǎn)生制動(dòng)作用的牽引電機(jī)數(shù)目TP0紅軟基地
由于電機(jī)本身有一些損耗，齒輪傳動(dòng)中也有一些損耗，在制動(dòng)工礦下，這些損耗均取自列車本身的機(jī)械能，因而，在輪周出的制動(dòng)功率就要大于所有產(chǎn)生制動(dòng)作用的N臺(tái)電機(jī)的制動(dòng)功率之和，故輪周制動(dòng)功率Pz輪為：TP0紅軟基地
Pz輪=ΣPz/ηgηa--------------------8--6TP0紅軟基地
ηg-----齒輪傳動(dòng)效率，一般取0.95TP0紅軟基地
ηa-----電機(jī)效率，它與電樞電流有關(guān)，可從電機(jī)效率曲線上找。TP0紅軟基地
機(jī)車輪周處的制動(dòng)功率又可依下使表示：TP0紅軟基地
Pz輪=FV-----------------------------------------8--7TP0紅軟基地
F--------制動(dòng)力   公斤TP0紅軟基地
V--------列車運(yùn)行速度   公里/小時(shí)TP0紅軟基地
將公式8—5、8—6代入8—7并化簡(jiǎn)可得：TP0紅軟基地
F=0.367N Iz2ΣRz/0.95ηaV-----------8—8TP0紅軟基地
從公式8--8可以看出，制動(dòng)力應(yīng)該是制動(dòng)時(shí)的負(fù)載電流Iz和列車運(yùn)行速度的函數(shù)，一般情況下先計(jì)算出電樞回路的總電阻，然后給定不同的負(fù)載，便可以計(jì)算出各種不同速度條件下的制動(dòng)力了。TP0紅軟基地
第五節(jié) 再生制動(dòng)TP0紅軟基地
只用再生制動(dòng)時(shí)，發(fā)電機(jī)將列車的機(jī)車能變?yōu)殡娔芩突亟佑|網(wǎng)，機(jī)車相當(dāng)于一個(gè)移動(dòng)的發(fā)電站。TP0紅軟基地
由于再生制動(dòng)的情況與電阻制動(dòng)有所不同，因而同樣的應(yīng)對(duì)各種不同的勵(lì)次方式的電機(jī)進(jìn)行重新選擇。TP0紅軟基地
串激電機(jī)（和加復(fù)激電機(jī)）在牽引狀態(tài)下性能良好，但在再生制動(dòng)時(shí)，卻不能滿足穩(wěn)定性要求。因?yàn)榧訌?fù)勵(lì)電機(jī)在再生時(shí)，不具有電氣穩(wěn)定性，串勵(lì)電機(jī)再生時(shí)的穩(wěn)定工作點(diǎn)電流過(guò)大，電機(jī)已不能在此區(qū)段工作，因而在再生制動(dòng)時(shí)串激電機(jī)也不適用。相反地，在牽引時(shí)不具有穩(wěn)定性的并勵(lì)和差復(fù)勵(lì)電機(jī)，在再生制動(dòng)時(shí)卻具有穩(wěn)定性，且以差復(fù)勵(lì)電機(jī)特性為好。所以在使用再生制動(dòng)時(shí)，必須改變電機(jī)的勵(lì)磁方式。直流電力機(jī)車一般采用電阻制動(dòng)，整流式機(jī)車在使用再生制動(dòng)時(shí)，一般將串勵(lì)電機(jī)改為它勵(lì)，它勵(lì)電機(jī)在再生制動(dòng)時(shí)其特性是穩(wěn)定的，而且可以用調(diào)節(jié)勵(lì)磁的方法來(lái)調(diào)節(jié)制動(dòng)力的大小。TP0紅軟基地
整流式機(jī)車使用再生制動(dòng)時(shí)，牽引電機(jī)是一個(gè)直流發(fā)電機(jī)，要把電機(jī)發(fā)出的電流送回交流電網(wǎng)中，必須有一個(gè)直流變交流的過(guò)程，這一過(guò)程叫做逆變流作用。TP0紅軟基地
逆變過(guò)程可參考變流技術(shù)，在此不再贅述。TP0紅軟基地
第六節(jié) 加饋電阻制動(dòng) TP0紅軟基地
SS4B機(jī)車采用了電阻制動(dòng)方式，每節(jié)車四臺(tái)牽引電機(jī)主機(jī)繞組串聯(lián)，由一臺(tái)勵(lì)磁半控橋式整流器供電。每臺(tái)轉(zhuǎn)向架上的兩臺(tái)牽引電機(jī)電樞與各自的制動(dòng)電阻串聯(lián)后，并聯(lián)在一起，并與主整流器相串聯(lián)。它具有以下優(yōu)點(diǎn)，提高了列車運(yùn)行的安全性，減少了閘瓦和輪緣磨耗，提高了列車下坡運(yùn)行速度，節(jié)約了能量。但是電阻制動(dòng)也有缺點(diǎn)，其主要缺點(diǎn)是低速時(shí)，制動(dòng)力直線下降，為了維持制動(dòng)電流不變，在制動(dòng)電路外接附加制動(dòng)電阻和制動(dòng)電源。TP0紅軟基地
加饋電阻制動(dòng)又稱為“補(bǔ)足”電阻制動(dòng)，在常規(guī)電阻制動(dòng)中，電機(jī)的電樞電流隨著機(jī)車速度的減小而減小，機(jī)車輪周制動(dòng)力也隨著機(jī)車的速度變化而變化。加饋電阻制動(dòng)就是為提高機(jī)車在低速運(yùn)行時(shí)的輪周制動(dòng)力，從電網(wǎng)中吸收電能，補(bǔ)足到電機(jī)的電樞電流中去，以獲得理想的輪周制動(dòng)力。其優(yōu)點(diǎn)一是加寬了調(diào)速范圍，最大制動(dòng)力可以延伸至接近零；二是能較方便地實(shí)現(xiàn)恒制動(dòng)力控制。所以，本機(jī)車也采用加饋電阻制動(dòng)電路。下圖為機(jī)車加饋制動(dòng)工況時(shí)的簡(jiǎn)化電路圖。TP0紅軟基地
加饋電阻制動(dòng)是在常規(guī)電阻制動(dòng)的基礎(chǔ)上而發(fā)展的一種能耗制動(dòng)技術(shù)。根據(jù)理論分析可知，機(jī)車輪周制動(dòng)力為TP0紅軟基地
    B=CФIZ           (N)TP0紅軟基地
 式中    C-------機(jī)車結(jié)構(gòu)常數(shù)；TP0紅軟基地
             Ф-------電機(jī)主極磁通(Wb)；TP0紅軟基地
              IZ-------電機(jī)電樞電流(A)。TP0紅軟基地
在常規(guī)的電阻制動(dòng)中，IZ隨著機(jī)車速度的減小而減小。因此，機(jī)車輪周制動(dòng)力也隨著機(jī)車速度的變化而變化。為了克服機(jī)車輪周制動(dòng)力在機(jī)車低速區(qū)域減小的狀況，加饋電阻制動(dòng)從電網(wǎng)中吸收電能，并將該電能補(bǔ)足到IZ中去，以此獲得理想的輪周制動(dòng)力。 TP0紅軟基地
機(jī)車處于加饋電阻制動(dòng)時(shí)，經(jīng)位置轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換到制動(dòng)位，牽引電機(jī)電樞與主極繞組脫離與制動(dòng)電阻串聯(lián)，且同一轉(zhuǎn)向架的二臺(tái)電機(jī)電樞支路并聯(lián)之后，與主整流器串聯(lián)構(gòu)成回路。此時(shí)，每節(jié)車四臺(tái)電機(jī)的主極繞組串聯(lián)連接，經(jīng)勵(lì)磁接觸器、勵(lì)磁整流器構(gòu)成回路，由主變壓器勵(lì)磁繞組供電。TP0紅軟基地
現(xiàn)以1M電機(jī)為例，敘述一下電路電流的路徑：TP0紅軟基地
1.當(dāng)機(jī)車速度高于33km/h時(shí)，機(jī)車處于純電阻制動(dòng)狀態(tài)。其電流路徑為71母線→11L平波電抗器→12KM線路接觸器→111SC電流傳感器→1M電機(jī)電樞→107QPR1位置轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)“牽”— —“制”鼓→13R制動(dòng)電阻→73母線→D4→D3→71母線。TP0紅軟基地
2.當(dāng)機(jī)車速度低于33km/h時(shí)，機(jī)車處于加饋電阻制動(dòng)狀態(tài)。TP0紅軟基地
當(dāng)電源處于正半周時(shí)，其電流路徑為a2→D3→71母線→11L平波電抗器→12KM線路接觸器→111SC電流傳感器→1M電機(jī)電樞→107QPR1位置轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)“牽”—　— “制”鼓→13R制動(dòng)電阻→73母線→T6→x2→a2;TP0紅軟基地
當(dāng)電源處于負(fù)半周時(shí)，其電流路徑為x2→T5→71母線→11L平波電抗器→12KM線路接觸器→111SC電流傳感器→1M電機(jī)電樞→107QPR1位置轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)“牽”—　— “制”鼓→13R制動(dòng)電阻→73母線→D4→a2→x2。TP0紅軟基地
加饋電阻制動(dòng)時(shí)，主變壓器的勵(lì)磁繞組a5→x5經(jīng)勵(lì)磁接觸器91KM向勵(lì)磁整流器99V供電，并與1M～4M電機(jī)主極繞組串聯(lián)，且勵(lì)磁電流方向與牽引時(shí)相反，由下往上。從勵(lì)磁整流器的輸出端開(kāi)始，其電流路徑為91母線→199SC電流傳感器→90母線→107QPR1位置轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)“牽”—　— “制”鼓→19QS→107QPV1→D12→D11→107QPV1→14母線→107QPR2→29QS→107QPV2→D21→D22→107QPV2→24母線→108QPR4→49QS→108QPV4→D41→D42→108QPV4→44母線→108QPR3→39QS→108QPV3→D32→D31→92KM勵(lì)磁接觸器→73母線。TP0紅軟基地
負(fù)極母線73為主整流器70V與勵(lì)磁整流器99V的公共點(diǎn)，由此形成兩個(gè)獨(dú)立的接地保護(hù)電路系統(tǒng)。第一轉(zhuǎn)向架牽引電機(jī)1M和2M電樞、制動(dòng)電阻、勵(lì)磁整流器99V及主整流器70V，組成第一轉(zhuǎn)向架主接地保護(hù)系統(tǒng)，由主接地繼電器97KE擔(dān)負(fù)保護(hù)功能；第二轉(zhuǎn)向架牽引電機(jī)3M和4M電樞、制動(dòng)電阻及主整流器80V組成第二轉(zhuǎn)向架主接地保護(hù)功能，由主接地繼電器98KE擔(dān)負(fù)保護(hù)功能。TP0紅軟基地
制動(dòng)工況時(shí)，當(dāng)一臺(tái)牽引電機(jī)或制動(dòng)電阻故障后，應(yīng)將相應(yīng)隔離開(kāi)關(guān)置向下故障位，則線路接觸器打開(kāi)，電樞回路被甩開(kāi)，主極繞組被短路無(wú)電流但有電位。TP0紅軟基地
為了能在靜止?fàn)顩r下檢查加饋制動(dòng)系統(tǒng)是否正常，機(jī)車在靜止時(shí)，系統(tǒng)仍能給出50A的加饋制動(dòng)電流(此時(shí)勵(lì)磁電流達(dá)到最大值930A)。機(jī)車在此加饋制動(dòng)電流的作用下，將有向后動(dòng)車的趨勢(shì)，這一點(diǎn)應(yīng)引起高度重視，以利機(jī)車安全。TP0紅軟基地
第七章 SS4B電氣主電路TP0紅軟基地
2.1  變壓器的工作原理TP0紅軟基地
一、 單相變壓器TP0紅軟基地
2.1  變壓器的工作原理TP0紅軟基地
一、 單相變壓器TP0紅軟基地
3.1  三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理TP0紅軟基地
一、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)TP0紅軟基地
1. 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生TP0紅軟基地
3.8   單相異步電動(dòng)機(jī)TP0紅軟基地

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