1、本章要點(diǎn)：本章要點(diǎn)： 內(nèi)燃機(jī)車組成內(nèi)燃機(jī)車組成 傳動(dòng)安裝傳動(dòng)安裝 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)任務(wù)原理柴油發(fā)動(dòng)機(jī)任務(wù)原理 電阻制動(dòng)電阻制動(dòng) 電氣化鐵道供電系統(tǒng)電氣化鐵道供電系統(tǒng) 電力機(jī)車組成電力機(jī)車組成 再生制動(dòng)再生制動(dòng)第二章第二章 鐵路牽引動(dòng)力鐵路牽引動(dòng)力一一. .類型：類型： a.蒸汽：我國(guó)已淘汰蒸汽：我國(guó)已淘汰 b.內(nèi)燃：主要?jiǎng)恿Ψ绞絻?nèi)燃：主要?jiǎng)恿Ψ绞?c.電力：主要?jiǎng)恿Ψ绞诫娏Γ褐饕獎(jiǎng)恿Ψ绞?.1 2.1 牽引動(dòng)力概述牽引動(dòng)力概述二二. .我國(guó)牽引動(dòng)力概略我國(guó)牽引動(dòng)力概略2.1 2.1 牽引動(dòng)力概述牽引動(dòng)力概述5050年代以蒸氣機(jī)車牽引為主。年代以蒸氣機(jī)車牽引為主。60607070年代，內(nèi)燃電力得到了開

2、展。年代，內(nèi)燃電力得到了開展。80809090年代，內(nèi)燃電力取代了蒸汽。年代，內(nèi)燃電力取代了蒸汽。9090年代向貨運(yùn)重載，客運(yùn)高速化開展。年代向貨運(yùn)重載，客運(yùn)高速化開展。目前，我國(guó)內(nèi)燃機(jī)車為東風(fēng)型系列，電目前，我國(guó)內(nèi)燃機(jī)車為東風(fēng)型系列，電力機(jī)車為韶山系列。力機(jī)車為韶山系列。三三. . 國(guó)外概略國(guó)外概略美國(guó)、西歐、日本，美國(guó)、西歐、日本，50506060年代年代 蒸汽機(jī)車。蒸汽機(jī)車。美國(guó)、加拿大以內(nèi)燃機(jī)車為主，俄羅斯以電美國(guó)、加拿大以內(nèi)燃機(jī)車為主，俄羅斯以電力機(jī)車為主。力機(jī)車為主?！案咚?，重載高速，重載 是牽引動(dòng)力的開展方向。是牽引動(dòng)力的開展方向。2.1 2.1 牽引動(dòng)力概述牽引動(dòng)力概述2.2

3、2.2 內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車 一一. .內(nèi)燃機(jī)車特點(diǎn)內(nèi)燃機(jī)車特點(diǎn) 1.1.柴油機(jī)柴油機(jī) 傳動(dòng)安裝傳動(dòng)安裝 動(dòng)輪動(dòng)輪 2.2.熱效率高熱效率高 27273030 3.3.分量輕，功率大分量輕，功率大 4.4.利用率高利用率高 5.5.勞動(dòng)條件好勞動(dòng)條件好 6.6.制造本錢高，高海拔、長(zhǎng)大隧道順應(yīng)性差。制造本錢高，高海拔、長(zhǎng)大隧道順應(yīng)性差。 三三. .電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車 ( (一一) ) 組成組成 發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) 柴油機(jī)柴油機(jī) 傳動(dòng)安裝傳動(dòng)安裝 發(fā)電機(jī)、牽引電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)、牽引電動(dòng)機(jī) 啟動(dòng)安裝啟動(dòng)安裝 蓄電池、起動(dòng)電機(jī)蓄電池、起動(dòng)電機(jī) 2.2 2.2 內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車空氣制動(dòng)系統(tǒng)空氣制動(dòng)系統(tǒng) 空

4、氣緊縮機(jī)，總風(fēng)缸空氣緊縮機(jī)，總風(fēng)缸電氣控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng) 控制機(jī)車啟動(dòng)，換檔等控制機(jī)車啟動(dòng)，換檔等走行部走行部 轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架車體及底架車體及底架 2.2 2.2 內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車( (二二) ) 柴油機(jī)柴油機(jī) 1. 1.組成組成 固定部件固定部件 機(jī)體、機(jī)座、氣缸套、機(jī)體、機(jī)座、氣缸套、 主軸承主軸承 運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)部件 活塞組、連桿、曲軸活塞組、連桿、曲軸 配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu) 燃油系統(tǒng)燃油系統(tǒng) 光滑冷卻系統(tǒng)光滑冷卻系統(tǒng) 進(jìn)排氣系統(tǒng)進(jìn)排氣系統(tǒng)2.2 2.2 內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車2.2.柴油機(jī)的分類柴油機(jī)的分類(1)(1)按氣缸陳列方式分按氣缸陳列方式分 直立式直立式 V V型型 對(duì)動(dòng)式對(duì)動(dòng)式(2)(

5、2)按空氣進(jìn)入汽缸的特點(diǎn)分按空氣進(jìn)入汽缸的特點(diǎn)分 非增壓式非增壓式 增壓式增壓式 2.2 2.2 內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車(3)(3)按柴油機(jī)任務(wù)方式分按柴油機(jī)任務(wù)方式分 二沖程式二沖程式 活塞在氣缸中運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)來回完活塞在氣缸中運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)來回完成一個(gè)任務(wù)循環(huán)。成一個(gè)任務(wù)循環(huán)。 四沖程式四沖程式 活塞氣缸運(yùn)轉(zhuǎn)兩個(gè)來回完成一活塞氣缸運(yùn)轉(zhuǎn)兩個(gè)來回完成一個(gè)任務(wù)循環(huán)。個(gè)任務(wù)循環(huán)。沖程：活塞在氣缸中運(yùn)轉(zhuǎn)單邊的間隔。沖程：活塞在氣缸中運(yùn)轉(zhuǎn)單邊的間隔。任務(wù)循環(huán)：進(jìn)氣，緊縮，熄滅膨脹，排氣。任務(wù)循環(huán)：進(jìn)氣，緊縮，熄滅膨脹，排氣。2.2 2.2 內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車3.3.柴油機(jī)任務(wù)原理柴油機(jī)任務(wù)原理(1)(1)進(jìn)氣沖程進(jìn)氣沖

6、程( (圖圖a)a)?；钊陨现裹c(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，配?；钊陨现裹c(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，配氣機(jī)構(gòu)翻開進(jìn)氣閥，新穎空氣進(jìn)入并充溢汽缸。氣機(jī)構(gòu)翻開進(jìn)氣閥，新穎空氣進(jìn)入并充溢汽缸。 (2)(2)緊縮沖程緊縮沖程( (圖圖b)b)?；钊韵孪蛏线\(yùn)動(dòng)，進(jìn)氣閥?；钊韵孪蛏线\(yùn)動(dòng)，進(jìn)氣閥封鎖，進(jìn)入汽缸的空氣被緊縮，緊縮終了時(shí)，封鎖，進(jìn)入汽缸的空氣被緊縮，緊縮終了時(shí)，汽缸內(nèi)的壓力和溫度都到達(dá)了很高程度。汽缸內(nèi)的壓力和溫度都到達(dá)了很高程度。2.2 2.2 內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車(3)(3)熄滅膨脹沖程熄滅膨脹沖程( (圖圖c)c)。當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，噴油器向汽缸里噴油，噴油器向汽缸里噴油，柴油與氣缸內(nèi)高溫高壓柴油

7、與氣缸內(nèi)高溫高壓空氣相遇后立刻熄滅，空氣相遇后立刻熄滅，高壓燃?xì)馔七M(jìn)活塞向下高壓燃?xì)馔七M(jìn)活塞向下挪動(dòng)，把熱能轉(zhuǎn)變成了挪動(dòng)，把熱能轉(zhuǎn)變成了機(jī)械能，經(jīng)過連桿傳送，機(jī)械能，經(jīng)過連桿傳送，使曲軸旋轉(zhuǎn)對(duì)外作功，使曲軸旋轉(zhuǎn)對(duì)外作功，這是作功沖程這是作功沖程2.2 2.2 內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車(4)(4)排氣沖程排氣沖程( (圖圖d)d)?；钊韵轮裹c(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，排氣閥?；钊韵轮裹c(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，排氣閥翻開，廢氣從排閥排出汽缸。當(dāng)活塞臨近上止點(diǎn)時(shí)，翻開，廢氣從排閥排出汽缸。當(dāng)活塞臨近上止點(diǎn)時(shí)，進(jìn)氣閥又再次翻開，讓新穎空氣進(jìn)入汽缸，開場(chǎng)了進(jìn)氣閥又再次翻開，讓新穎空氣進(jìn)入汽缸，開場(chǎng)了又一個(gè)新的工循環(huán)。又一個(gè)新的工循環(huán)。

8、注：注： 在柴油機(jī)的一個(gè)任務(wù)循環(huán)中，只需第三沖程，熄在柴油機(jī)的一個(gè)任務(wù)循環(huán)中，只需第三沖程，熄滅膨脹沖程是作功沖程，其他三個(gè)沖程是輔助沖程，滅膨脹沖程是作功沖程，其他三個(gè)沖程是輔助沖程，這些輔助沖程所需的能量都是直接或間接來自各任這些輔助沖程所需的能量都是直接或間接來自各任務(wù)循環(huán)的第三沖程。因此柴油機(jī)任務(wù)時(shí)，必需首先務(wù)循環(huán)的第三沖程。因此柴油機(jī)任務(wù)時(shí)，必需首先用外力驅(qū)動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，用外力驅(qū)動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)，16240Z16240Z型柴油機(jī)的起動(dòng)型柴油機(jī)的起動(dòng)是利用機(jī)車上的蓄電池驅(qū)動(dòng)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)曲軸是利用機(jī)車上的蓄電池驅(qū)動(dòng)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的。轉(zhuǎn)動(dòng)的。2.2 2.2 內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車4

9、.4.傳動(dòng)安裝傳動(dòng)安裝(1) (1) 為什么要設(shè)傳動(dòng)安為什么要設(shè)傳動(dòng)安裝裝 機(jī)車?yán)硐霠恳匦詸C(jī)車?yán)硐霠恳匦?N = F V N = F V N N 機(jī)車功率機(jī)車功率 F F 機(jī)車牽引機(jī)車牽引力力 V V 機(jī)車速度機(jī)車速度2.2 2.2 內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車vF0(2) (2) 柴油機(jī)特點(diǎn)及外輸出特性柴油機(jī)特點(diǎn)及外輸出特性 a.a.只能在空載時(shí)起動(dòng)只能在空載時(shí)起動(dòng) b.b.只能在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)任務(wù)只能在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)任務(wù) c.c.轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n n變化時(shí)，扭矩變化時(shí)，扭矩M M 幾乎不變幾乎不變 d.d.柴油機(jī)功率與柴油機(jī)功率與n n成正比，柴油機(jī)成正比，柴油機(jī) 普通是在接近普通是在接近n=maxn=

10、max條件下任務(wù)條件下任務(wù) e.e.柴油機(jī)輸出軸只能一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)柴油機(jī)輸出軸只能一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)2.2 2.2 內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車nMnmaxminn(3)(3)電傳動(dòng)安裝類型電傳動(dòng)安裝類型類型：類型： 1.1.直直直直 ：直流電傳動(dòng)：直流電傳動(dòng) 2.2.交直交直 ：交、直流傳動(dòng)：交、直流傳動(dòng) 3.3.交直交：交流電傳動(dòng)交直交：交流電傳動(dòng)a.a.直直電傳動(dòng)直直電傳動(dòng) 柴油機(jī)柴油機(jī) 直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī) 直流串勵(lì)式牽引電動(dòng)機(jī)直流串勵(lì)式牽引電動(dòng)機(jī) 動(dòng)軸動(dòng)軸 優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單 缺陷：直流發(fā)電機(jī)體積大，機(jī)車功率受限缺陷：直流發(fā)電機(jī)體積大，機(jī)車功率受限 我國(guó)東風(fēng)我國(guó)東風(fēng)2 2、3 3型屬此類型屬此

11、類2.2 2.2 內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車 b.b.交直電傳動(dòng)交直電傳動(dòng) 柴油機(jī)柴油機(jī) 三相交流發(fā)電機(jī)三相交流發(fā)電機(jī) 直流串直流串勵(lì)式勵(lì)式 牽引電動(dòng)機(jī)牽引電動(dòng)機(jī) 動(dòng)軸動(dòng)軸 優(yōu)點(diǎn)：功率大，構(gòu)造簡(jiǎn)單優(yōu)點(diǎn)：功率大，構(gòu)造簡(jiǎn)單 缺陷：需整流設(shè)備東風(fēng)缺陷：需整流設(shè)備東風(fēng)4 4屬此類屬此類2.2 2.2 內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車硅整流2.2 2.2 內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車C.C.交直交電傳動(dòng)交直交電傳動(dòng)傳動(dòng)方式：傳動(dòng)方式：柴油機(jī)柴油機(jī) 交流發(fā)電機(jī)交流發(fā)電機(jī) 硅整流硅整流 可控硅逆變器可控硅逆變器 三相交流牽引電動(dòng)機(jī)三相交流牽引電動(dòng)機(jī) 動(dòng)軸動(dòng)軸 優(yōu)點(diǎn)：功率大，性能好優(yōu)點(diǎn)：功率大，性能好 缺陷：設(shè)備復(fù)雜。缺陷：設(shè)備復(fù)雜。200020

12、00年年, ,我國(guó)開發(fā)東風(fēng)我國(guó)開發(fā)東風(fēng)4DJ4DJ型交流電型交流電傳動(dòng)機(jī)車。傳動(dòng)機(jī)車。三相交流直流三相交流、變頻(4) (4) 牽引發(fā)電機(jī)牽引發(fā)電機(jī) 牽引發(fā)電機(jī)牽引發(fā)電機(jī) a. a.同步同步 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 的轉(zhuǎn)速同步的轉(zhuǎn)速同步 b. b.異步異步 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 的轉(zhuǎn)速不同步的轉(zhuǎn)速不同步 組成組成 定子定子 由硅鋼片構(gòu)成，槽中嵌有由硅鋼片構(gòu)成，槽中嵌有 電樞繞組。電樞繞組。 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 勵(lì)磁繞組，磁極鐵芯。勵(lì)磁繞組，磁極鐵芯。2.2 2.2 內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車直流直流交流交流 任務(wù)過程任務(wù)過程 小型交流發(fā)電機(jī)小型交流發(fā)電機(jī) 轉(zhuǎn)子上的勵(lì)磁繞轉(zhuǎn)子上的勵(lì)

13、磁繞組組柴油機(jī)柴油機(jī) 交流牽引發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸交流牽引發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸 定子輸定子輸出出 三相交流三相交流2.2 2.2 內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車5 5牽引電動(dòng)機(jī)牽引電動(dòng)機(jī) 要求：要求： a. a.牽引電動(dòng)機(jī)的負(fù)載和轉(zhuǎn)速要有較大范圍的變化牽引電動(dòng)機(jī)的負(fù)載和轉(zhuǎn)速要有較大范圍的變化 b. b.能經(jīng)受猛烈的震動(dòng)能經(jīng)受猛烈的震動(dòng) c. c.能在惡劣的氣候條件下任務(wù)能在惡劣的氣候條件下任務(wù) d. d.電機(jī)牽引動(dòng)力和轉(zhuǎn)速能符合機(jī)車牽引的要求電機(jī)牽引動(dòng)力和轉(zhuǎn)速能符合機(jī)車牽引的要求 直流串勵(lì)式牽引電動(dòng)機(jī)直流串勵(lì)式牽引電動(dòng)機(jī) A. A.組成：組成： 定子定子 勵(lì)磁繞組勵(lì)磁繞組 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 電樞繞組電樞繞組2.2 2.2 內(nèi)燃機(jī)車

14、內(nèi)燃機(jī)車 B. B.特點(diǎn)：特點(diǎn)： a. a. 勵(lì)磁繞組與電樞繞組串連勵(lì)磁繞組與電樞繞組串連 b. b. 經(jīng)過兩個(gè)繞組的電流相等經(jīng)過兩個(gè)繞組的電流相等 c. c. 勵(lì)磁繞組的磁通量與勵(lì)磁繞組的磁通量與 電樞繞組電流成正比電樞繞組電流成正比 即：即： IS =IL IS =IL =KIS =KIS =KIL =KIL IL IL 勵(lì)磁電流；勵(lì)磁電流； IS IS 電樞電流電樞電流 2.2 2.2 內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車sIUIL 直流串勵(lì)式牽引電機(jī)特性直流串勵(lì)式牽引電機(jī)特性曲線曲線 A. A.轉(zhuǎn)距特性轉(zhuǎn)距特性 M=CmIs=CmKIS2 M=CmIs=CmKIS2 Cm Cm電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩常數(shù)；電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩常

15、數(shù)； K K 系數(shù)。系數(shù)。2.2 2.2 內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車0nmIsB.B.轉(zhuǎn)速特性轉(zhuǎn)速特性mnsesesSesSIkCUIkCRIUCRIUn 電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)電動(dòng)機(jī)輸入電壓電樞內(nèi)阻（忽略不計(jì)）esCURC. 分析分析 當(dāng)負(fù)載當(dāng)負(fù)載 M IS n 當(dāng)負(fù)載當(dāng)負(fù)載 M IS n故故 直流串勵(lì)式轉(zhuǎn)速直流串勵(lì)式轉(zhuǎn)速n與轉(zhuǎn)距與轉(zhuǎn)距M的關(guān)的關(guān)系如右圖：系如右圖：2.2 2.2 內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車(6) (6) 交直電傳動(dòng)安裝任務(wù)原理交直電傳動(dòng)安裝任務(wù)原理2.2 2.2 內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車7 7機(jī)車的速度調(diào)解機(jī)車的速度調(diào)解 柴油機(jī)功率調(diào)解柴油機(jī)功率調(diào)解 燃料供應(yīng)調(diào)解燃料供應(yīng)調(diào)解 發(fā)電機(jī)調(diào)解發(fā)電機(jī)調(diào)解牽引發(fā)電機(jī)勵(lì)

16、磁電流的調(diào)理牽引發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的調(diào)理 牽引電機(jī)調(diào)解牽引電機(jī)調(diào)解 磁場(chǎng)減弱磁場(chǎng)減弱 改動(dòng)改動(dòng)Rs Rs 在電樞回路中添加附加電阻，但只能使在電樞回路中添加附加電阻，但只能使 U n U n ，故普通不采用，故普通不采用. .方式方式由由essCRIUn2.2 2.2 內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車2.2 2.2 內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車 改動(dòng)牽引電動(dòng)機(jī)端電壓，即牽引發(fā)電機(jī)輸出電壓改動(dòng)牽引電動(dòng)機(jī)端電壓，即牽引發(fā)電機(jī)輸出電壓. .假設(shè)忽略假設(shè)忽略RsRs，使，使IsRsIsRs0 0 那么有：那么有： 當(dāng)在負(fù)載不變的條件下，當(dāng)在負(fù)載不變的條件下，IsIs不變故不變故亦不變亦不變 故有故有 n nkU kU 因此，可經(jīng)過改

17、動(dòng)因此，可經(jīng)過改動(dòng)來實(shí)現(xiàn)來實(shí)現(xiàn)U U的改動(dòng)，實(shí)踐上的改動(dòng)，實(shí)踐上的的改動(dòng)是經(jīng)過改動(dòng)牽引發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流實(shí)現(xiàn)的改動(dòng)是經(jīng)過改動(dòng)牽引發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流實(shí)現(xiàn)的. .eeCnUCUn (8) (8) 機(jī)車換向機(jī)車換向 方法：經(jīng)過改動(dòng)勵(lì)磁繞組的電流方向來實(shí)現(xiàn)方法：經(jīng)過改動(dòng)勵(lì)磁繞組的電流方向來實(shí)現(xiàn) 磁場(chǎng)的減弱磁場(chǎng)的減弱 方法：在牽引電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組的兩端并聯(lián)一方法：在牽引電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組的兩端并聯(lián)一級(jí)或多級(jí)分路電阻，如圖級(jí)或多級(jí)分路電阻，如圖 當(dāng)當(dāng)Xc斷開斷開 IsIL全磁場(chǎng)全磁場(chǎng) 當(dāng)當(dāng)Xc閉合閉合 Is IL (磁場(chǎng)減弱磁場(chǎng)減弱) 根據(jù)根據(jù) U n Ce 由于由于IL nsIUILRxxc2.2 2.2 內(nèi)燃機(jī)

18、車內(nèi)燃機(jī)車 原理：利用電動(dòng)機(jī)的可逆性原理，在機(jī)車需求減原理：利用電動(dòng)機(jī)的可逆性原理，在機(jī)車需求減速時(shí)，將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)運(yùn)用，發(fā)出的電經(jīng)過電速時(shí)，將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)運(yùn)用，發(fā)出的電經(jīng)過電阻轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。阻轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋?直流串勵(lì)式牽引電動(dòng)機(jī)由牽引工況轉(zhuǎn)變?yōu)橹崎_工直流串勵(lì)式牽引電動(dòng)機(jī)由牽引工況轉(zhuǎn)變?yōu)橹崎_工況原理圖：況原理圖：(9) (9) 電阻制動(dòng)電阻制動(dòng)2.2 2.2 內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車注：電阻制動(dòng)的特點(diǎn)注：電阻制動(dòng)的特點(diǎn) 速度越高，制動(dòng)力越大速度越高，制動(dòng)力越大; ; 特別適宜于長(zhǎng)大下坡道制動(dòng)特別適宜于長(zhǎng)大下坡道制動(dòng); ; 車速車速15km/h15km/h，需求與空氣制動(dòng)配合，需求與空氣制動(dòng)配合

19、. .2.2 2.2 內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)燃機(jī)車2.3 2.3 液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車二二. .液力傳動(dòng)根本原理液力傳動(dòng)根本原理一一. .特點(diǎn)：特點(diǎn)： 柴油機(jī)柴油機(jī) 液力傳動(dòng)安裝液力傳動(dòng)安裝 動(dòng)軸動(dòng)軸油渦輪輸出軸輸入軸泵輪1.1.原理：原理：2.3 2.3 液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車2.2.任務(wù)過程任務(wù)過程柴油機(jī)柴油機(jī) 液力泵液力泵 渦輪機(jī)渦輪機(jī) 齒輪變速箱齒輪變速箱 動(dòng)軸動(dòng)軸2.3 2.3 液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車三三. .液力變扭器特性液力變扭器特性TM 泵輪扭距泵輪扭距 渦輪扭距渦輪扭距 渦輪轉(zhuǎn)速渦輪轉(zhuǎn)速 變扭頻率曲線變扭頻率曲線闡明：闡明：1.當(dāng)泵輪轉(zhuǎn)速為常數(shù)時(shí)當(dāng)泵輪轉(zhuǎn)速

20、為常數(shù)時(shí) =常數(shù)常數(shù)2. 0時(shí)，時(shí)， 最大最大 最大時(shí)，最大時(shí)， 03.渦輪變扭的效率在渦輪變扭的效率在 之間為最大之間為最大4.渦輪扭距渦輪扭距 隨隨 變化而成雙曲線變化而成雙曲線TnTnTMBMBMTMTnTM1Tn2 TnTn2.3 2.3 液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車 變扭器高效區(qū)較窄變扭器高效區(qū)較窄,即變扭器轉(zhuǎn)速即變扭器轉(zhuǎn)速范圍較小范圍較小,因此，柴油機(jī)與單個(gè)變扭因此，柴油機(jī)與單個(gè)變扭器配合只能實(shí)現(xiàn)某一檔速度級(jí)器配合只能實(shí)現(xiàn)某一檔速度級(jí)的任務(wù)范圍，不能滿足機(jī)車牽引需的任務(wù)范圍，不能滿足機(jī)車牽引需求。普通，液力傳動(dòng)安裝多由兩個(gè)求。普通，液力傳動(dòng)安裝多由兩個(gè)以上不同性能的變扭器組成，

21、它們以上不同性能的變扭器組成，它們結(jié)合任務(wù)以實(shí)現(xiàn)機(jī)車牽引的要求結(jié)合任務(wù)以實(shí)現(xiàn)機(jī)車牽引的要求.如如圖：圖：四四. . 液力傳動(dòng)安裝液力傳動(dòng)安裝vF02.3 2.3 液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車五五. .機(jī)車的調(diào)速機(jī)車的調(diào)速 經(jīng)過控制系統(tǒng)向不同的變扭器自動(dòng)充油來完成，經(jīng)過控制系統(tǒng)向不同的變扭器自動(dòng)充油來完成，實(shí)現(xiàn)機(jī)車調(diào)速。實(shí)現(xiàn)機(jī)車調(diào)速。 ( (對(duì)不同的變扭器充油稱為換檔對(duì)不同的變扭器充油稱為換檔) )六六. .機(jī)車換向機(jī)車換向 經(jīng)過齒輪變速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過齒輪變速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。注：我國(guó)消費(fèi)的北京型、東方紅型機(jī)車均為液力動(dòng)注：我國(guó)消費(fèi)的北京型、東方紅型機(jī)車均為液力動(dòng)機(jī)車機(jī)車2.3 2.3 液力傳動(dòng)內(nèi)燃

22、機(jī)車液力傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車一一. .概述概述二二. .電力機(jī)車的特點(diǎn)電力機(jī)車的特點(diǎn) 1.1.機(jī)車本身并無發(fā)動(dòng)機(jī)，能量從外界獲得機(jī)車本身并無發(fā)動(dòng)機(jī)，能量從外界獲得; ; 2. 2.功率比較大功率比較大; ; 3. 3.效率較高，火電效率較高，火電15151818，水電，水電6060; ; 4. 4.具有較好的爬坡性能，適于山區(qū)的長(zhǎng)大隧道具有較好的爬坡性能，適于山區(qū)的長(zhǎng)大隧道等線路等線路; ; 5. 5.不夠靈敏，初期投資較大。不夠靈敏，初期投資較大。2.4 2.4 電力機(jī)車電力機(jī)車三三. .分類分類 直流直流分類分類 單相低頻單相低頻 交流交流 交直傳動(dòng)交直傳動(dòng) 單相工頻單相工頻 交直交傳動(dòng)交直交傳動(dòng)

23、2.4 2.4 電力機(jī)車電力機(jī)車韶山系列韶山系列 SS1 SS2 SS3 SS4B SS6 SS7 SS8 SS9 AC4000SS1 SS2 SS3 SS4B SS6 SS7 SS8 SS9 AC4000SS1: 1958SS1: 1958年制造年制造 功率功率4200KW4200KW57105710馬力馬力6 6軸軸SS3: 1978SS3: 1978年制造年制造 功率功率4800KW4800KW65306530馬力馬力6 6軸軸 第二代第二代SS4B: 1995SS4B: 1995年制造年制造 功率功率6400KW6400KW87008700馬力馬力8 8軸軸 第二代第二代AC4000:

24、1996AC4000:1996年制造年制造 功率功率4000KW 44000KW 4軸軸 再生制動(dòng)再生制動(dòng) 交流傳動(dòng)交流傳動(dòng)SS8 SS9SS8 SS9：準(zhǔn)高速客運(yùn)機(jī)車，時(shí)速達(dá)：準(zhǔn)高速客運(yùn)機(jī)車，時(shí)速達(dá)200KM200KM以上以上 19981998年研年研制制四四. .我國(guó)電力機(jī)車我國(guó)電力機(jī)車2.4 2.4 電力機(jī)車電力機(jī)車五五 . .電氣化鐵道供電系統(tǒng)電氣化鐵道供電系統(tǒng)( (一一) ) 接觸網(wǎng)電流制接觸網(wǎng)電流制電廠發(fā)牽 引 變 電 所鋼 軌接 觸 網(wǎng)2.4 2.4 電力機(jī)車電力機(jī)車 定義：機(jī)車從接觸網(wǎng)獲得直流電定義：機(jī)車從接觸網(wǎng)獲得直流電直流制直流制 過程過程 ：發(fā)電廠：發(fā)電廠110kv 3相

25、相 牽引牽引變電所變電所(整流降壓整流降壓) 接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)(3000v) 機(jī)車機(jī)車 特點(diǎn)：變電所數(shù)量多，機(jī)車構(gòu)造簡(jiǎn)單特點(diǎn)：變電所數(shù)量多，機(jī)車構(gòu)造簡(jiǎn)單 1.低頻單相交流：機(jī)車從接觸網(wǎng)獲得低頻低頻單相交流：機(jī)車從接觸網(wǎng)獲得低頻單相交流電單相交流電 過程過程:發(fā)電廠發(fā)電廠(110kv 3相相) 牽引變電所牽引變電所換相降壓變頻換相降壓變頻 接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)1115kv 單相交流單相交流 機(jī)車機(jī)車交流制交流制 特點(diǎn)：需求造低頻發(fā)電廠或低頻變電所特點(diǎn)：需求造低頻發(fā)電廠或低頻變電所 2.工頻單相交流：機(jī)車從接觸網(wǎng)獲得工頻單相工頻單相交流：機(jī)車從接觸網(wǎng)獲得工頻單相交流電交流電 過程：發(fā)電廠過程：發(fā)電廠110kv

26、 3相相 牽引變牽引變電所電所(換相降壓換相降壓) 接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)25kv 單相交流單相交流 機(jī)車機(jī)車 特點(diǎn)：牽引變電所數(shù)量少，機(jī)車構(gòu)造特點(diǎn)：牽引變電所數(shù)量少，機(jī)車構(gòu)造復(fù)雜復(fù)雜2.4 2.4 電力機(jī)車電力機(jī)車1.1.牽引變電所：沿鐵道路布置，相隔牽引變電所：沿鐵道路布置，相隔505060km60km 主要設(shè)備：變壓器，母線，隔分開關(guān)主要設(shè)備：變壓器，母線，隔分開關(guān) 義務(wù)：降壓，換相義務(wù)：降壓，換相a.a.換相原理：換相原理：( (二二) ) 牽引供電系統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)鋼軌變壓器次邊變壓器主邊abc2.4 2.4 電力機(jī)車電力機(jī)車 b.電流引入過程電流引入過程電流電流 隔分開關(guān)隔分開關(guān) 母線母

27、線 變壓器變壓器 隔分開關(guān)隔分開關(guān) 接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)三相KV110單相KV25三相KV110工頻單相KV252.4 2.4 電力機(jī)車電力機(jī)車2.2.接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)(1) (1) 對(duì)接觸網(wǎng)的要求對(duì)接觸網(wǎng)的要求 a.a.輸電線弛度小，彈性均勻輸電線弛度小，彈性均勻 b.b.具有良好的穩(wěn)定性無上下振動(dòng)及擺動(dòng)具有良好的穩(wěn)定性無上下振動(dòng)及擺動(dòng) c.c.具有良好的機(jī)械強(qiáng)度具有良好的機(jī)械強(qiáng)度 d.d.能順應(yīng)氣候的變化能順應(yīng)氣候的變化2.4 2.4 電力機(jī)車電力機(jī)車(2) (2) 接觸網(wǎng)接觸網(wǎng) a.a.接觸懸掛：承力索接觸懸掛：承力索 吊弦吊弦 接觸線接觸線 b.b.支撐安裝：腕臂支撐安裝：腕臂 拉桿拉桿 絕緣子絕

28、緣子 c.c.定位安裝：定位器與定位管定位安裝：定位器與定位管 d.d.支柱根底：接受負(fù)荷支柱根底：接受負(fù)荷2.4 2.4 電力機(jī)車電力機(jī)車2.4 2.4 電力機(jī)車電力機(jī)車支持安裝接觸懸掛支柱與根底定位安裝(3) (3) 接觸網(wǎng)懸掛方式接觸網(wǎng)懸掛方式 a.簡(jiǎn)單懸掛：無承力索與吊弦簡(jiǎn)單懸掛：無承力索與吊弦 適用于速度較低的線路，速度不大于適用于速度較低的線路，速度不大于70km/h b.鏈形懸掛鏈形懸掛: 無補(bǔ)償鏈形懸掛無補(bǔ)償鏈形懸掛 半補(bǔ)償鏈形半補(bǔ)償鏈形 全補(bǔ)償鏈形全補(bǔ)償鏈形2.4 2.4 電力機(jī)車電力機(jī)車(4) (4) 接觸網(wǎng)導(dǎo)線在平面上的位置接觸網(wǎng)導(dǎo)線在平面上的位置支柱支柱線路中心線線路中

29、心線闡明：接觸網(wǎng)導(dǎo)線沿線路中心線呈之字形布置，以保闡明：接觸網(wǎng)導(dǎo)線沿線路中心線呈之字形布置，以保證受電弓均勻磨耗。證受電弓均勻磨耗。2.4 2.4 電力機(jī)車電力機(jī)車3.3.牽引變電所向接觸網(wǎng)供電方式牽引變電所向接觸網(wǎng)供電方式1-高壓輸電線；2-牽引變電所；3-饋電線；4-接觸網(wǎng)； 5-電力機(jī)車；6-鋼軌；7-分區(qū)亭。6143252.4 2.4 電力機(jī)車電力機(jī)車2.4 2.4 電力機(jī)車電力機(jī)車1單邊供電單邊供電 接觸網(wǎng)在兩個(gè)相鄰牽引變電所的中延續(xù)開的，接觸網(wǎng)在兩個(gè)相鄰牽引變電所的中延續(xù)開的，將兩個(gè)牽引變電所之間的接觸網(wǎng)分成兩個(gè)供電分區(qū)，將兩個(gè)牽引變電所之間的接觸網(wǎng)分成兩個(gè)供電分區(qū)，每個(gè)供電分區(qū)只

30、從一端牽引變電所獲得電能的供電每個(gè)供電分區(qū)只從一端牽引變電所獲得電能的供電方式。方式。2雙邊供電雙邊供電 當(dāng)分區(qū)亭的斷路器閉合，使電路連通，兩個(gè)供當(dāng)分區(qū)亭的斷路器閉合，使電路連通，兩個(gè)供電分區(qū)可同時(shí)從兩個(gè)牽引變電所獲得電能，這種供電分區(qū)可同時(shí)從兩個(gè)牽引變電所獲得電能，這種供電方式稱為雙邊供電。電方式稱為雙邊供電。4、接觸網(wǎng)供電方式、接觸網(wǎng)供電方式 直接供電直接供電 饋電回路構(gòu)造簡(jiǎn)單本饋電回路構(gòu)造簡(jiǎn)單本錢低但對(duì)通錢低但對(duì)通 信干擾大信干擾大 BT供電供電 在饋電回路中加裝在饋電回路中加裝吸流復(fù)壓器一吸流復(fù)壓器一方式方式 回流安裝，使回路回流安裝，使回路電流經(jīng)回流線電流經(jīng)回流線 流入牽引變電所，流

31、入牽引變電所，以減少磁場(chǎng)的以減少磁場(chǎng)的 干擾干擾 AT供電供電 在饋電回路中設(shè)置在饋電回路中設(shè)置自耦變壓器，自耦變壓器， 其中間抽頭與鋼軌其中間抽頭與鋼軌相銜接構(gòu)成牽相銜接構(gòu)成牽 引回路電流引回路電流2.4 2.4 電力機(jī)車電力機(jī)車BTBT供電方式任務(wù)原理：供電方式任務(wù)原理： 2.4 2.4 電力機(jī)車電力機(jī)車六六. . 電力機(jī)車電力機(jī)車一電力機(jī)車根本構(gòu)造一電力機(jī)車根本構(gòu)造2.4 2.4 電力機(jī)車電力機(jī)車 1.車體中部裝有變壓器車體中部裝有變壓器 1.機(jī)械部分機(jī)械部分 2.車體兩端為司機(jī)室車體兩端為司機(jī)室 3.車體頂部有兩套受電弓車體頂部有兩套受電弓 4.采用采用2臺(tái)臺(tái)3軸軸C0 C0 組成組成

32、 1.主電路：主電路：25kv 受電弓受電弓 主斷路器主斷路器 機(jī)車主變壓器轉(zhuǎn)換硅機(jī)組機(jī)車主變壓器轉(zhuǎn)換硅機(jī)組 調(diào)壓開關(guān)調(diào)壓開關(guān) 整流硅機(jī)組整流硅機(jī)組 平波電抗器平波電抗器 直流牽引電機(jī)直流牽引電機(jī) 2.輔助電路：主變壓器輔助繞組輔助電路：主變壓器輔助繞組 劈相機(jī)劈相機(jī) 2.電氣部分電氣部分 通風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī) 空壓機(jī)空壓機(jī) 油泵油泵 3.控制電路：是由司機(jī)控制的電系統(tǒng)用以控控制電路：是由司機(jī)控制的電系統(tǒng)用以控 制主、輔電路各電器制主、輔電路各電器單相單相交流交流三相三相交流交流2.4 2.4 電力機(jī)車電力機(jī)車(三三) 機(jī)車調(diào)整機(jī)車調(diào)整根據(jù)根據(jù)Ud 牽引電機(jī)端電壓牽引電機(jī)端電壓Id 電樞電流電樞電流R

33、d 電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻 磁通量磁通量Ce 電動(dòng)機(jī)構(gòu)造常數(shù)電動(dòng)機(jī)構(gòu)造常數(shù)n 牽引電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速牽引電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速edddCRIUn2.4 2.4 電力機(jī)車電力機(jī)車1.1.調(diào)速方法調(diào)速方法: : a. a.改動(dòng)牽引電機(jī)端電壓改動(dòng)牽引電機(jī)端電壓, ,即改動(dòng)即改動(dòng)Ud(Ud(主要方式主要方式) ) b. b.改動(dòng)磁通量改動(dòng)磁通量,即磁場(chǎng)減弱即磁場(chǎng)減弱( (三級(jí)磁場(chǎng)減弱三級(jí)磁場(chǎng)減弱) )2.2.調(diào)壓方式調(diào)壓方式: : 原邊原邊( (高壓側(cè)高壓側(cè)) )調(diào)壓調(diào)壓 副邊副邊( (低壓側(cè)低壓側(cè)) )調(diào)壓調(diào)壓 我國(guó)多用我國(guó)多用2.4 2.4 電力機(jī)車電力機(jī)車3.3.副邊調(diào)壓副邊調(diào)壓: : 副邊設(shè)兩個(gè)根本繞組副邊設(shè)兩個(gè)根

34、本繞組, ,兩個(gè)調(diào)壓繞組兩個(gè)調(diào)壓繞組, ,調(diào)壓調(diào)壓繞組有假設(shè)干個(gè)等分抽頭繞組有假設(shè)干個(gè)等分抽頭, ,利用分級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)利用分級(jí)轉(zhuǎn)換開關(guān)依一定順序開閉依一定順序開閉, ,得到得到3333級(jí)不同的輸出電壓級(jí)不同的輸出電壓, ,見見以下圖以下圖: :基本繞組2.4 2.4 電力機(jī)車電力機(jī)車4.4.電氣制動(dòng)電氣制動(dòng) a.a.電阻制動(dòng)與內(nèi)燃機(jī)車同電阻制動(dòng)與內(nèi)燃機(jī)車同 b.b.再生制動(dòng)將牽引電動(dòng)機(jī)發(fā)出的電回輸再生制動(dòng)將牽引電動(dòng)機(jī)發(fā)出的電回輸?shù)浇佑|網(wǎng)。到接觸網(wǎng)。 AC4000,SS7AC4000,SS7屬再生制動(dòng)屬再生制動(dòng)2.4 2.4 電力機(jī)車電力機(jī)車2.4 2.4 電力機(jī)車電力機(jī)車2.4 2.4 電力機(jī)車

35、電力機(jī)車一一. .機(jī)車運(yùn)用機(jī)車運(yùn)用 一一 機(jī)務(wù)段機(jī)務(wù)段 擔(dān)任機(jī)車運(yùn)用的基層單位擔(dān)任機(jī)車運(yùn)用的基層單位 1. 1.義務(wù)：義務(wù)： 供應(yīng)機(jī)車：供應(yīng)機(jī)車： a. a.干線客、貨運(yùn)機(jī)車干線客、貨運(yùn)機(jī)車 b. b.調(diào)車機(jī)車調(diào)車機(jī)車 維護(hù)機(jī)車：維護(hù)機(jī)車： a. a.定期定期 中修，小修，輔修中修，小修，輔修 b. b.日常日常2.5 2.5 機(jī)車業(yè)務(wù)機(jī)車業(yè)務(wù) 2.設(shè)備：設(shè)備： 配屬一定的機(jī)車配屬一定的機(jī)車 車庫(kù)，修配車間，檢修設(shè)備車庫(kù)，修配車間，檢修設(shè)備 整備設(shè)備，配線整備設(shè)備，配線 補(bǔ)充耗費(fèi)補(bǔ)充耗費(fèi) 3.設(shè)置：設(shè)置： 普通設(shè)于編組站或區(qū)段站普通設(shè)于編組站或區(qū)段站2.5 2.5 機(jī)車業(yè)務(wù)機(jī)車業(yè)務(wù) 按動(dòng)力方式

36、分：按動(dòng)力方式分： a. a.蒸汽段蒸汽段 b. b.內(nèi)燃段內(nèi)燃段 c. c.電力段電力段 按作業(yè)性質(zhì)分：按作業(yè)性質(zhì)分： a. a.機(jī)務(wù)本段機(jī)務(wù)本段 配屬機(jī)車及乘務(wù)組，檢修配屬機(jī)車及乘務(wù)組，檢修 整備設(shè)備。整備設(shè)備。 b. b.機(jī)務(wù)折返段機(jī)務(wù)折返段 普通不配屬機(jī)車，只需普通不配屬機(jī)車，只需 整備設(shè)備。整備設(shè)備。4.4.分類：分類：2.5 2.5 機(jī)車業(yè)務(wù)機(jī)車業(yè)務(wù)5.業(yè)務(wù)特點(diǎn)：業(yè)務(wù)特點(diǎn)： 有固定配屬關(guān)系：人員，機(jī)車。有固定配屬關(guān)系：人員，機(jī)車。 只擔(dān)任供應(yīng)機(jī)車，不擔(dān)任指揮。只擔(dān)任供應(yīng)機(jī)車，不擔(dān)任指揮。2.5 2.5 機(jī)車業(yè)務(wù)機(jī)車業(yè)務(wù)二機(jī)車交路二機(jī)車交路 機(jī)車交路機(jī)車交路 牽引列車的機(jī)車在規(guī)定的區(qū)牽引列車的機(jī)車在規(guī)定的區(qū)段內(nèi)往返運(yùn)轉(zhuǎn)的徑路段內(nèi)往返運(yùn)轉(zhuǎn)的徑路 運(yùn)轉(zhuǎn)方式：運(yùn)轉(zhuǎn)方式：1.1.肩回運(yùn)轉(zhuǎn)肩回運(yùn)轉(zhuǎn) 2. 2.循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn) a. a.全循環(huán)全循環(huán) b. b.半循環(huán)半循環(huán)2.5 2.5 機(jī)車業(yè)務(wù)機(jī)車業(yè)務(wù)1.1.肩回運(yùn)