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1、铁路机车103任务三电力机车22017年7月20日，由中国中车旗下的中车大同电力机车有限公司（以下简称“中车大同公司”）研制的出口欧洲的电力机车中白货运2型电力机车，通过欧亚经济联盟EAC铁路机车车辆安全规范认证，这也是中国大功率交流传动电力机车首次获得“欧亚签证”，意味着其正式进军欧亚铁路市场。中白货运2型电力机车具有耐高寒设计，构架采用细晶粒高强度材料，能够在零下40的环境下正常运行。该车型持续功率为7 200 kW，最大运营速度可达120 km/h。中白货运2型电力机车具有良好的电磁兼容性能，因此可保证机车信号的通信质量，也为实时监控提供帮助。该车型对电磁兼容试验规定的要求，比国际通用标
2、准还要高，不少世界轨道交通巨头等都在这项标准试验中失败，而中国的该车型通过了这项试验。目前，中白货运系列电力机车已成为波罗的海沿岸船舶转运、独联体国家跨境运输等的重要牵引动力。案例引导我国电力机车的发我国电力机车的发展过程有哪些特点？展过程有哪些特点？电力机车是从接触网获取电能，通过变压器降压，用以牵引电动机驱动的机车。电力机车的工作原理及其组成电力机车的基本参数电力机车的特点我国电力机车发展概况电力机车的分类主要内容123541.我国电力机车发展概况我国电力机车的研制和生产从1958年开始，其发展可分为以下几个阶段。在仿制国外机车的基础上，生产出韶山型客货两用交直电力机车。（一）起步阶段（7
3、0年代前）在该阶段，我国成功研制出自己的相控电力机车，机车功率进一步提高，代表车型为SS3型和SS4型。其中，SS3型电力机车采用级间调压方式，SS4型电力机车则是我国自行研制的第一代全相控大功率电力机车。（二）发展阶段（70年代末至80年代末）在消化吸收引进机车技术的基础上，对已开发的机车进行技术改造，并结合我国传统的牵引电机并联的主电路形式，相继开发SS5，SS6B，SS7，SS8等型号的电力机车。（三）提高阶段（80年代末至今）2.电力机车的特点（一）电力机车的优点1机车重量轻4劳动条件好2过载能力强3能源宽广、效率高，经济效益显著机车运行中振动、噪声小，不排出有害气体，能改善乘务员的劳
4、动条件。由于机车上没有牵引用的能源（发动机及其燃料），使得同等机车功率下机车重量较轻。由于电网的电能来自大型的火电厂或水电站，因此电力机车总效率高，尤其水电比重大的地区更是如此。另外，机车内没有发动机，设备简单，检修周期长，维修工作量少，整备时间短，所以运营费更低。牵引电动机过载能力强，对坡道、气温、气压、缺水、高原地带都有较强的适应性。下坡道可方便地使用电阻制动或再生制动，提高列车下坡的平均速度，从而提高铁路线上困难区段的通过能力，提高运能。COMPETITIONON MARKET2.电力机车的特点（二）电力机车的缺点电力机车对通信干扰较大，且必须组建牵引供电系统，因此初期修建费用较高；此外
5、，电力机车本身没有动力源，电能全部来自外部的电缆，如遇自然灾害、战争等不可抗力引发断电就无法运行，甚至可能引发事故。3.电力机车的分类电力机车一般是按照电力机车的供电电流制及所采用的牵引电动机型式来分类。直流与交流制供电的电气化铁道上使用的电力机车分别为直流电力机车和交流电力机车。（一）直流电力机车直流电力机车牵引运行时，由电网获得直流电，使直流牵引电动机工作，驱动机车运行。该机车结构简单，控制方便，易于维修，运用也比较可靠，而且容易实现再生制动。其缺点是接触网电压不高（一般为1 5003 000 V），送电距离受到限制，变电所数目多，接触网结构复杂、笨重。（二）交流电力机车按接触网的供电频率
6、不同，交流电力机车分为单相低频电力机车和单相工频电力机车两种。3.电力机车的分类单相低频电力机车的牵引电动机是单相整流子电机，机车直接从接触网获取单相低频（25 Hz）交流电牵引电动机运转。这种供电系统的电压一般为1115 kV，有效地克服了直流制电力牵引的不足。缺点是供电频率与工业用电不同，因而需要建造专用的发电厂，或在工业电力系统与铁道供电系统之间设置复杂的变频设备。1单相低频电力机车单相工频电力机车使用的是整流器式电力机车，它由接触网导入单相交流电，经机车内的整流器整流后，供给直流（脉流）牵引电动机进行工作，接触网供电电压一般为2025 kV。这种机车既采用了高压交流供电，又采用了性能良
7、好的直流牵引电机，且供电系统与工业系统频率相同，故具有更大的优越性。2单相工频电力机车4.电力机车的工作原理及其组成（一）电力机车的工作原理电力机车运行时，受电弓升起，从接触网上取得25 kV单相工频交流电，通过主断路器进入牵引变压器，将接触网的高压交流电变为低压交流电，然后经过硅整流装置将交流电整成直流电，再经平波电抗器滤波后，供给牵引电动机。牵引电动机旋转带动车轴和车轮转动，由于轮轨间的黏着作用从而产生牵引力使列车前进。牵引电动机的转速不同，机车的运行速度就不同。电动机的转向改变，机车的运行方向也随之改变。牵引电动机还可作为发电机运行，将列车运行的机械能变为电能，进行电阻制动。（二）电力机
8、车的组成电力机车是由机械部分、电气部分和空气管路系统组成的。4.电力机车的工作原理及其组成（二）电力机车的组成1机械部分机械部分包括车体、转向架、车体和转向架的连接装置和牵引缓冲装置。2电气部分电气部分包括机车上的各种电气设备及其连接导线。电气设备主要有受电弓、主断路器、牵引变压器、硅整流装置、平波电抗器、牵引电动机和制动电阻柜等。为了保证机车的正常运行，机车上还有许多辅助电气设备和控制电器。机车上的各种电机、电气设备按其功能、作用、电压等级不同，分别组成主电路、辅助电路和控制电路三个独立的电路系统。三个电路通过电磁、电空和电机械联系起来，对机车进行控制。3空气管路系统空气管路系统分为风源管路
9、系统、控制管路系统、辅助管路系统和制动机系统。4.电力机车的工作原理及其组成3空气管路系统空气管路系统分为风源管路系统、控制管路系统、辅助管路系统和制动机系统。（2）控制管路系统向机车受电弓、主断路器及高压电气柜内的电空接触器、转换开关等机车气动电器提供压缩空气，以保证机车的安全、正常使用。（4）制动机系统以DK-1型电空制动机为基础，采用机车空电联合制动功能与机车速度分级控制系统，或速度监控装置配合实行速度分级控制及超速防护功能。（1）风源管路系统为机车和车辆提供洁净、干燥和稳定的压缩空气，以保证列车制动系统、空气弹簧、风动门装置及气动电气等正常工作。（3）辅助管路系统用以改善机车运行条件，
10、确保机车运行安全，由撒砂器、喇叭、刮雨器、轮缘润滑装置及其连接管路组成。4.电力机车的工作原理及其组成3空气管路系统如图6-2所示为SS8型电力机车的组成示意图。4.电力机车的工作原理及其组成（三）电力机车的主要电气器件SS8型电力机车在机车车顶外部安装有两台单臂受电弓。受电弓的弓头升起后与接触网导线接触，从接触网上受取电流，并将电流通过车顶母线传送到车内供电机使用。受电弓弓头与接触网导线接触受流的部分，其上装有粉末冶金滑板。机车运行时，弓头能随接触导线高度和驰度变化而做前后、上下的动作，以便改善受流质量。1受电弓主断路器是电力机车的一个重要器件，它担负着断开和接通接触网接入机车25 kV的电
11、路的任务，并且对主电路的短路、过流、接地等故障状态起最后一级保护作用。SS8型电力机车采用TDZIA-10/25型空气断路器，它是一种带外隔离开关的断路器。分断时，主触头先行分开将电流切断，经过一段延时后，隔离开关再分开形成电路隔离，之后主触头自行恢复闭合状态，此时，断路器处于分断状态；闭合时，只需将隔离开关的闸刀合上即可。这种空气断路器利用压缩空气来灭弧。2主断路器4.电力机车的工作原理及其组成（三）电力机车的主要电气器件主变压器是交直流电力机车上的一个重要部件，它的任务是将从接触网上取得的高压交流电转换为低压交流电。型电力机车上的主变压器中有高压网侧线圈、牵引线圈、辅助线圈、励磁线圈和列车
12、供电线圈五种线圈，其作用分别如下：（1）高压网侧线圈通过受电弓接入25 kV高压电；（2）低压线圈中的牵引线圈用来向牵引电动机供电；（3）辅助线圈用来给辅助电机等设备供电；（4）励磁线圈在电阻制动时给电动机提供励磁电流；（5）列车供电线圈向列车提供电源。3主变压器4.电力机车的工作原理及其组成（三）电力机车的主要电气器件SS8型电力机车共有4台直流串励牵引电动机分别安装在前后2台转向架上，通过驱动齿轮与轮对车轴相连。同电力传动内燃机车一样，机车在牵引状态时，牵引电动机将电能转换为机械能，驱动机车运行；当机车在电阻制动状态时，牵引电动机将列车的机械能转换为电能，产生列车的制动力。4牵引电动机变流
13、装置是SS8型电力机车的主要部件之一，它主要由大功率整流管、晶闸管和其他附件组成。5变流装置4.电力机车的工作原理及其组成（三）电力机车的主要电气器件经变流装置整流后的输出电压是脉动电压，由于脉动电压在牵引电动机电路中产生脉动电流，脉动电流会影响牵引电动机的换向，而牵引电动机自身的电感很小，不足以将电流滤平到允许的脉动范围内，所以要求在牵引电动机电路中串接平波电抗器。6平波电抗器司机控制器是司机用来操纵机车运行的控制电器。司机利用它来控制电路中的低压电器，从而控制主电路中的电气设备。SS8型电力机车每端司机室都装有一台主司机控制器、一台调车控制器（又称辅助司机控制器）和一台电空制动控制器。7司
14、机控制器5.电力机车的基本参数小时功率就是在额定电压、正常温升、正常通风、整流子检查孔关闭的条件下，牵引电动机工作一小时发出的最大功率。与之对应的为小时状态、小时电流、小时转速、小时力矩、小时升温、小时牵引力、小时功率因素等。1小时功率持续功率就是在额定电压、正常温升、正常通风、整流子检查孔关闭的条件下，牵引电动机长期工作发出的最大功率。与之对应的为持续状态、持续电流、持续转速、持续力矩、持续升温、持续牵引力等。2持续功率（一）功率电力机车的功率有小时功率和持续功率。5.电力机车的基本参数（二）牵引力电力机车的三个特征牵引力是启动牵引力、计算牵引力和持续牵引力。启动牵引力。机车启动时所能发出的
15、最大牵引力称为启动牵引力。为防止车轮发生空转，启动牵引力要低于启动时的黏着牵引力，同时启动牵引力要保证列车能在限制坡道上启动。计算牵引力。在全功率工况下，对应机车计算速度下的牵引力称为计算牵引力。计算牵引力受计算速度下的机车黏着的限制。持续牵引力。机车在全功率工况下运行时，对应持续速度的牵引力称为持续牵引力。123我国电力机车发展过程具有以下特点。（1）中国铁道部既是铁路经营主体，又是铁路修建、机车车辆制造主体，还主办铁路科研和国家有关铁路的中、高等教育。（2）电力机车产品的开发以工厂和研究所联合开发研制为主。（3）90年代以前开发的产品系列化、标准化、简统化差，各型机车的主要零部件不通用，几乎一个型号一套标准，特别是牵引电动机电压不统一，有低压750 V、中压1 000 V、高压1 500 V等多种。这使得设计制造、运用维修很不方便，经济效益也差。1990年铁道部开始电力机车的简统化、系列化工作。例如，主电路标准化设计，整流采用两段桥或不对称三段桥，牵引电动机电压统一为1 000 V，机车车体采用统一结构等。案例分析谢谢观看！21