第一章 电力机车工作原理.ppt

第一章电力机车工作原理
电力机车按供电电流制——传动型式分为四类,即直流供电——直流牵引电动机的直直型电力机车;交流供电——直(脉)流牵引电动机的交直型电力机车;交流供电——变流器环节——三相交流异步电动机的交直交型电力机车和交流供电——变频环节——三相交流同步电动机的交交型电力机车。本章着重分析前三种电力机车的工作原理及工作特点,并推导电力机车的基本特性。
通过学习所要达到的目标:
1、会分析电力机车的工作原理,
2、掌握交直型、交直交型电力机车的特点,
3、熟记电力机车的基本特性。
一、基本工作原理
直流电力机车是现代电力机车中最为简单的一种。它使用的是直流电源和直流串励牵引电动机,目前有些工矿电力机车、地铁电动车组和城市无轨电车仍采用这种型式。
二、直流电力机车的特点
通过分析直流电力机车的工作原理,可以得出直流电力机车具有以下特点:
第一节直直型电力机车工作原理
1、机车结构简单,造价低,经济性好;
2、采用适合于牵引的直流串励电动机,牵引性能好,调速方便;
3、控制简单,运行可靠;
4、供电效率低;
5、基建投资大;
6、效率低,有级调速
综上所述,直流电力机车由于受牵引电动机端电压的限制,网压不可能太高,从而限制了机车功率的进一步提高。
三、直流电力机车的基本特性



第二节交直型整流器电力机车工作原理
整流器电力机车系交直型电力机车,其能量传递是将接触网供给的单相工频交流电,经机车内部的牵引变压器降压,再经整流装置将交流转换为直流,然后向直流(脉流)牵引电动机供电,从而产生牵引力牵引列车运行。
因为牵引电动机取得的电能是经降压、整流获得的,故牵引电动机的端电压受牵引变压器、整流线路的影响,其机车特性区别于直流电力机车。



⑴整流器电力机车的变流过程是在机车内完成的,因此整流器电力机车是一个集变压、变流、牵引为一体的综合装置,不仅简化了电气化牵引的供电设备,而且由于采用交流电网供电,提高了接触网的供电电压,提高电力机车的供电效率。
⑵由于机车内设有变压器,调压十分方便,牵引电动机的工作电压不再受接触网电压的限制,机车就可以选择最有利的工作电压,使牵引电动机的重量/造价比降低,同时工作更为可靠。
⑶牵引电动机采用适合牵引的串励或复励电动机,可以获得良好的牵引性能和启动性能,尤其启动时它采用了调节整流电压的方式,省略了启动电阻,不仅减轻了电气设备的重量、降低了启动能耗,而且改善了电力机车的启动性能,提高了机车的运行可靠性。
二、整流器电力机车的基本特性

前已述及,整流器电力机车的牵引电动机由接触网取得电能,需经牵引变压器降压和整流装置整流这样一个过程,因而牵引电动机的端电压将受到变压器和整流电路的影响,
⑴整流回路电阻引起的压降。
⑵整流回路阻抗引起的压降。
⑶整流电路换相引起的平均整流输出电压降低。