第三章電力機(jī)車第1頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月通過(guò)學(xué)習(xí)所要達(dá)到的目標(biāo)：1、會(huì)分析電力機(jī)車的工作原理，2、掌握交直型、交直交型電力機(jī)車的特點(diǎn)，3、熟記電力機(jī)車的基本特性。第2頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

電力機(jī)車按供電電流制——傳動(dòng)型式分為四類，即直流供電——直流牽引電動(dòng)機(jī)的直直型電力機(jī)車；交流供電——直（脈）流牽引電動(dòng)機(jī)的交直型電力機(jī)車；交流供電——變流器環(huán)節(jié)——三相交流異步電動(dòng)機(jī)的交直交型電力機(jī)車和交流供電——變頻環(huán)節(jié)——三相交流同步電動(dòng)機(jī)的交交型電力機(jī)車。本章著重分析前三種電力機(jī)車的工作原理及工作特點(diǎn)，并推導(dǎo)電力機(jī)車的基本特性。第3頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、基本工作原理直流電力機(jī)車是現(xiàn)代電力機(jī)車中最為簡(jiǎn)單的一種。它使用的是直流電源和直流串勵(lì)牽引電動(dòng)機(jī)，目前有些工礦電力機(jī)車、地鐵電動(dòng)車組和城市無(wú)軌電車仍采用這種型式。二、直流電力機(jī)車的特點(diǎn)通過(guò)分析直流電力機(jī)車的工作原理，可以得出直流電力機(jī)車具有以下特點(diǎn)：第一節(jié)直直型電力機(jī)車工作原理

第4頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

１、機(jī)車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，經(jīng)濟(jì)性好；２、采用適合于牽引的直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)，牽引性能好，調(diào)速方便；３、控制簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠；４、供電效率低；５、基建投資大；６、效率低，有級(jí)調(diào)速綜上所述，直流電力機(jī)車由于受牽引電動(dòng)機(jī)端電壓的限制，網(wǎng)壓不可能太高，從而限制了機(jī)車功率的進(jìn)一步提高。第5頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、直流電力機(jī)車的基本特性1.速度特性2.牽引力特性3.牽引特性第6頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)交直型整流器電力機(jī)車工作原理

整流器電力機(jī)車系交直型電力機(jī)車，其能量傳遞是將接觸網(wǎng)供給的單相工頻交流電，經(jīng)機(jī)車內(nèi)部的牽引變壓器降壓，再經(jīng)整流裝置將交流轉(zhuǎn)換為直流，然后向直流(脈流)牽引電動(dòng)機(jī)供電,從而產(chǎn)生牽引力牽引列車運(yùn)行。因?yàn)闋恳妱?dòng)機(jī)取得的電能是經(jīng)降壓、整流獲得的，故牽引電動(dòng)機(jī)的端電壓受牽引變壓器、整流線路的影響，其機(jī)車特性區(qū)別于直流電力機(jī)車。

第7頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.中點(diǎn)抽頭式全波整流電路電力機(jī)車工作原理2.橋式全波整流電路電力機(jī)車工作原理3.整流器電力機(jī)車的工作特點(diǎn)⑴整流器電力機(jī)車的變流過(guò)程是在機(jī)車內(nèi)完成的，因此整流器電力機(jī)車是一個(gè)集變壓、變流、牽引為一體的綜合裝置，不僅簡(jiǎn)化了電氣化牽引的供電設(shè)備，而且由于采用交流電網(wǎng)供電，提高了接觸網(wǎng)的供電電壓，提高電力機(jī)車的供電效率。第8頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑵由于機(jī)車內(nèi)設(shè)有變壓器，調(diào)壓十分方便，牽引電動(dòng)機(jī)的工作電壓不再受接觸網(wǎng)電壓的限制，機(jī)車就可以選擇最有利的工作電壓，使?fàn)恳妱?dòng)機(jī)的重量／造價(jià)比降低，同時(shí)工作更為可靠。⑶牽引電動(dòng)機(jī)采用適合牽引的串勵(lì)或復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)，可以獲得良好的牽引性能和啟動(dòng)性能，尤其啟動(dòng)時(shí)它采用了調(diào)節(jié)整流電壓的方式，省略了啟動(dòng)電阻，不僅減輕了電氣設(shè)備的重量、降低了啟動(dòng)能耗，而且改善了電力機(jī)車的啟動(dòng)性能，提高了機(jī)車的運(yùn)行可靠性。第9頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、整流器電力機(jī)車的基本特性1.整流外特性前已述及，整流器電力機(jī)車的牽引電動(dòng)機(jī)由接觸網(wǎng)取得電能，需經(jīng)牽引變壓器降壓和整流裝置整流這樣一個(gè)過(guò)程，因而牽引電動(dòng)機(jī)的端電壓將受到變壓器和整流電路的影響，⑴整流回路電阻引起的壓降。⑵整流回路阻抗引起的壓降。⑶整流電路換相引起的平均整流輸出電壓降低。第10頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑷整流元件的電壓降。1.整流外特性2.速度特性3.牽引力特性4.牽引特性5.機(jī)車總效率特性第11頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)交直交型電力機(jī)車工作原理

交直交型電力機(jī)車屬于交流傳動(dòng)機(jī)車。由逆變器供電，機(jī)車和動(dòng)車組采用交流異步電動(dòng)機(jī)做牽引動(dòng)力。根據(jù)變流器結(jié)構(gòu)的不同，目前交（直）交型機(jī)車和動(dòng)車組有電壓型、電流型兩種基本結(jié)構(gòu)。

我們以電壓型交直交變流器供電、三相異步電動(dòng)機(jī)作牽引電動(dòng)機(jī)的機(jī)車為例分析，原理如圖1-8所示。第12頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電壓型異步電動(dòng)機(jī)電力機(jī)車工作原理電壓型異步電動(dòng)機(jī)電力機(jī)車工作原理第13頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

機(jī)車在工作時(shí)，受電弓將網(wǎng)壓引入機(jī)車變壓器一次側(cè)繞組，經(jīng)變壓器二次側(cè)繞組降壓后送入①環(huán)節(jié)，將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，經(jīng)②環(huán)節(jié)平滑Ａ處脈動(dòng)，送入③環(huán)節(jié)，將直流電逆變?yōu)殡妷汉皖l率可調(diào)的三相交流電，經(jīng)④環(huán)節(jié)平波電抗器，供給⑤環(huán)節(jié)三相異步牽引電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)牽引運(yùn)行。第14頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

系統(tǒng)的工作特點(diǎn)：1、功率/體積比大。2.交流電機(jī)維修量小。3.機(jī)車具有優(yōu)異的牽引和制動(dòng)運(yùn)行性能。4.簡(jiǎn)化了主線路。交流傳動(dòng)機(jī)車具有啟動(dòng)牽引力大、恒功率范圍寬、粘著系數(shù)高、電機(jī)維護(hù)簡(jiǎn)單、功率因數(shù)高、等效干擾電流小等諸多優(yōu)點(diǎn)，是目前我國(guó)鐵路發(fā)展的必然趨勢(shì)。新的鐵路技術(shù)政策也明確指出我國(guó)牽引動(dòng)力將在十年之內(nèi)，實(shí)現(xiàn)由直流傳動(dòng)向交流傳動(dòng)的轉(zhuǎn)變。第15頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月小結(jié)

本章主要介紹了各種型式電力機(jī)車的基本工作原理及工作特點(diǎn)。直流電力機(jī)車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)性好，運(yùn)行可靠，但由于受供電及牽引電動(dòng)機(jī)端電壓的限制，機(jī)車功率受到限制，不能滿足大功率牽引的需要；第16頁(yè)，課件共17頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2