铁路丛书-国产电力机车.doc
- 文档编号:2485205
- 上传时间:2022-10-30
- 格式:DOC
- 页数:78
- 大小:16.44MB
铁路丛书-国产电力机车.doc
《铁路丛书-国产电力机车.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《铁路丛书-国产电力机车.doc(78页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
电力机车
韶山3型干线客货运电力机车株洲电力机车厂
电力机车本身不带原动机,靠接受接触网送来的电流作为能源,由牵引电动机驱动机车的车轮。
电力机车具有功率大、热效率高、速度快、过载能力强和运行可靠等主要优点,而且不污染环境,特别适用于运输繁忙的铁路干线和隧道多,坡度大的山区铁路。
韶山7C型干线客运电力机车大同机车厂
电力机车是从接触网上获取电能的,接触网供给电力机车的电流有直流和交流两种。
由于电流制不同,所用的电力机车也不一样,基本上可以分为直-直流电力机车、交-直流电力机车、交-直-交流电力机车三类。
直-直流电力机车采用直流制供电,牵引变电所内设有整流装置,它将三相交流电变成直流电后,再送到接触网上。
因此,电力机车可直接从接触网上取得直流电供给直流串励牵引电动机使用,简化了机车上的设备。
直流制的缺点是接触网的电压低,一般为1500V或3000V,接触导线要求很粗,要消耗大量的有色金属,加大了建设投资。
交—直流电力机车在交流制中,目前世界上大多数国家都采用工频(50Hz)交流制,或25Hz低频交流制。
在这种供电制下,牵引变电所将三相交流电改变成25kV工业频率单相交流串励电动机,把交流电变成直流电的任务因机车上完成。
由于接触网电压比直流制时提高了很多,接触导线的直径可以相对减小,减少了有色金属的消耗和建设投资。
因此,工频交流制得到了广泛采用,世界上绝大多数电力机车也是交—直流电力机车。
韶山9(G)型干线客运电力机车株洲电力机车厂
交—直—交电力机车采用直流串励电动机的最大优点是调速简单,只要改变电动机的端电压,就能很方便地在较大范围内实现对机车的调速。
但是这种电机由于带有整流子,使制造和维修很复杂,体积也较大。
而交流无0整流子牵引电动机(即三相异步电动机)在制造、性能、功能、体积、重量、成本、及可靠性等方面远比整流子电机优越得多。
它之所以迟迟不能在电力机车上应用,主要原因是调速比较困难。
改变端电压不能使这种电机在较大范围内改变速度,而只有改变电流的频率才能达到目的。
因此,只有当电子技术和大功率晶闸管变流装置得到迅速发展的今天,才能生产出采用三相交流电机的先进电力机车。
交—直—交电力机车从接触网上引入的仍然是单相交流电,它首先把单相交流电整流成直流电,然后再把直流电逆变成可以使频率变化的三相交流电供三相异步电动机使用。
这种机车具有优良的牵引能力,很有发展前途。
德国制造的“E120”型电力机车就是这种机车。
1866年,德国工程师西门子与技师哈卢施卡联营创立电机公司,发明强力发电机,制成世界上第一列电力机车。
第二年在巴黎博览会上展出,震惊了许多人。
1879年,在柏林的工商业博览会上,这辆世界最早的电力火车公开试运行。
列车用电动机牵引,由带电铁轨输送电流,功率为3马力,一次可运旅客18人,时速7公里。
两
大秦线上的和谐1型电力机车
年之后1881年,柏林郊外铺设了规模虽小,但为世界最初营业用的电车路线。
同时德国又试验成功驾空接触导线供电系统,使电力机车的供电线路由地面转向空中,机车的电压和功率都大大提高。
1895年,在美国的巴尔的摩一俄亥铁路线上首次出现了长途电力机车。
机车重96吨,1080马力,采用550V直流供电。
1901年,西门子、哈卢施卡电机公司制造的电力机车在柏林附近创造了时速160公里的记录。
与此同时,在1880年,美国爱迪生也进行了电车的实验。
中国第一台电力机车于1958年诞生于湖南株洲,命名为“韶山”,为中国铁路步入电气化立下了汗马功劳。
电力机车由于速度快、爬坡能力强、牵引力大、不污染空气,因此发展很快。
地下铁路也随着电车的出现而得以发展
我国在运主要干线电力机车有:
韶山(SS)1SS3SS4(G)SS6SS6BSS7SS7C/D/ESS8SS9(G)
和谐(HXD)1HXD3DJ1
株洲电力机车厂/大同电力机车厂韶山电力机车(SS)
韶山1型电力机车
图中机车重联插座为后来加装
一、简介:
SS1型电力机车是我国第一代(有级调压、交直传动)电力机车。
它是由我国1958年试制成功的第一台引燃管6Y1型电力机车(仿苏联20世纪50年代H60机车)逐步演变而来,但其三大件(引燃管、调压开关、牵引电动机)可靠性较差,而经历了三次重大技术改造。
第一次技术改造从8号车开始:
首先是采用200A、600V螺栓型二极管取代引燃管组成中抽式全波整流桥;牵引电动机改为4极、有补偿绕组的高压牵引电动机;由于低压侧调压开关的级位转换电路中过渡电抗器的跨接会产生环流,使开关触头分断极为困难,调压开关经常“放炮”。
第二次技术改造从61号车开始:
采用300A、1200V平板型二极管组成中抽式全波整流电路,利用二极管的反向截止特性组成过渡硅机组,取代过渡电抗器以消除级位转换电路中的环流,大大提高了调压开关可靠性,也使33个运行级全部成为经济运行级。
第三次技术改造从131号车开始:
将主电路中抽式电路改为单拍式双开口桥式整流调压电路。
该电路取消了过渡硅机组,而与主整流机组合并。
整个机组采用500A、2400V的整流二极管。
这种改造于1980年从SS1-221号车定型,这也就是这里介绍的SS1型电力机车。
二、机车性能参数
电流制单相工频交流
工作电压/kV
额定值25
最高值29
最低值19
轴式C0-C0
轴重23吨
机车整备质量138(+3/-1)%吨
轨距/mm1435
动轮直径(新/半磨耗)/mm1250/1200
机车功率/kW
小时制4200
持续制3780
机车牵引力/kN
小时制343.2
持续制301.1
粘着值362.8
起动值487.4
机车速度/km·h(-1)
小时制42落弓时最高点距轨面高度/mm4740
持续制43车钩中心线间距离/mm20368
粘着值41.2车钩中心距轨面高度/mm880±10
最大值90车体底架长度/mm19400
电制动方式一级电阻制动车体宽度/mm3106
制动功率/kW3500转向架固定轴距/mm4600
空气制动机型EL-14改进、JZ-7、DK-1
基础制动8英寸±3.5单缸制动器
空气压缩机能力/m³×min(-1)2x2.3
主风缸容量/m³1.224
砂箱总容量/m³0.8
机车通过最小曲线半径(5km/h时)/m125
三、技术特点
(1)、主电路为低压侧调压、单拍全波整流和集中供电,即由低压侧调压开关切换牵引变压器绕组抽头逐级改变交流输出电压,实现机车开关有级调压。
单拍全波整流接线方式中二极管兼作级间转换之用,使整流回路的最高电压与对地电位接近于桥式电路为中抽式整流电路的1/2。
(2)、一级电阻制动采用他励发电机电路,制动电阻在400度时2.93欧。
当励磁电流Il=500A、制动电流Lz=420A时为制动额定工作点,其轮周制动力为334kN,相应运行速度为37.6km/h,轮周制动功率为3500kW,是机车持续牵引功率3780kW的92.6%。
(3)、采用TGQ1-6300/25型低压侧调主变压器,其牵引绕组有基木绕组和调压绕组共四组,22个抽头。
变压器采用强迫油循环风冷式。
(4)、采用低压侧调压开关TKT1-2100/2040型作切换主变压器牵引绕组电压,供机车起动和调速之用。
调压开关由绕组转换开关和分级转换开关两部分组成。
前者将主变压器的调压绕组同基本绕组作正向和反向的连接,使两者的电压相加或相减;后者用于转换调压绕组分接(抽头),以逐级提高或降低交流输出电压,得到机车运行的33个调压级位。
(5)变流装置型号为TGZ6-3000/1500和派生系列TGZ6A-3000/1500,额定输出直流电压为1500V,额定输出直流电流为3000A。
采用ZP500-20或ZP500-24的整流元件,整流元件2臂×(6串×8并)为96只,转换用元件2臂x6并为12只,全车共用108只整流元件。
该主整流装置采用强迫风冷,平均冷却风小于5m/s。
(6)牵引电动机为有补偿绕组、四极、串励的ZQ650-1型脉流牵引电动机。
小时功率700kW(持续功率为630kW),额定电压为1500V,持续电流为450A,固定磁场削弱95%,三级磁场削弱分别为70%、54%和45%。
(7)辅助电路采用YPX280M型旋转式劈相机,额定容量为57kW,额定输人为单相交流396V(空载)、220A,额定输出为三相交流380V、90A。
(8)采用了110V晶闸管直流稳压控制电源、晶闸管励磁电源、电子时间继电器、11OV/4OV直流电压变换器和110V/24V直流电压变换器五种电子装置,使电子技术在SS1型电力机车及此后的各型国产电力机车上得到应用。
(9)转向架具有中央支承,一系悬挂装置由均衡梁和钢弹簧组成,二系悬挂装置由中央支承和旁承组成,采用油压减震器。
牵引电机采用抱轴式悬挂(亦称半悬挂)、双侧斜齿传动。
(10)采用了ZS-14型电子式轮缘喷油器,可自动控制压缩空气气流,将润滑油有间隙地喷射到轮缘下以润滑轮缘和轨肩,有效地减轻轮缘和钢轨的磨耗。
(11)为了适应铁路牵引动力的需要,SS1型电力机车从235号车起先后装用DK-1型和JZ-7型空气制动机,取代了EL-14型空气制动机。
(12)车内设备布置为国产电力机车传统设备布置方式,将机车最重的设备主变压器设在中央,分室斜对称布置,车内有双侧走廊相通。
车体两侧开有大面积进风百叶窗以便冷却车内设备,侧墙还有玻璃窗可自然采光。
司机室均设有采光、取暖设备,司机劳动条件较好。
韶山2型电力机车
(模型复原图)
1969年,株洲电力机车研究所和株洲电力机车工厂联合研制了韶山2型电力机车试验车,代号SS2。
主电路采用高压侧调压、硅半导体桥式整流集中供电线路。
1971年和1974年又先后进行了两次重大技术改造,应用了大功率可控硅元件和电子技术,实现无级调速;采用他励牵引电动机等,从而大大改善了机车牵引性能,为中国电力机车的发展积累了宝贵的经验。
机车持续功率达到4620kW,最大速度100km/h,车长20000mm,轴式C0-C0,电流制为单相工频交流。
技术参数:
用途 客货
轴式 C0-C0
轴重 23吨
持续功率/kW 4620
持续速度/km/h 51.5
最高速度/km/h 100落弓后机车高度/mm 4750
持续牵引力/kN 303.4转向架固定轴距/mm 4670
起动牵引力/kN 530转向架中心距/mm 10600
变流电路 一段整流桥车钩中心距/mm 21336
功率因数 补偿车体宽度/mm 3107
调压方式 高压侧有级调压研制单位 株机厂,株洲所
控制方式 33个恒压级首台出厂年份 1969
电制动方式 一级电阻截至1999年产量/台 1
制动功率/kW 3107
牵引电机悬挂方式 半悬挂
车体底架长度/mm 20000
韶山3型电力
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 铁路 丛书 国产 电力机车