机车牵引特性曲线
100
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020*********
v(km/h)
F(kN)
图A3 SS 4型电力机车牵引特性曲线图
TB1407-19XX
35
图E2 东风4（货) 型内燃机车牵引特性曲线图0
60
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62 TB1407-19XX
机车牵引力及其功率问题辨析
机车牵引力及其功率问题辨析 一、“牵引力”问题的产生 在《物理·必修1》第三章第三节“摩擦力”中，我们向学生介绍汽车前进的动力来自于主动轮所受地面静摩擦力F f ，在《物理·必修2》第七章第二节“功率”中，我们向学生介绍了汽车牵引力的功率P ＝Fv ，该式中F 即牵引力，汽车在牵引力作用下前进的加速度满足F －F 阻＝m a 。 从牛顿第二定律角度讲，方程F －F 阻＝m a 中的牵引力F 就是主动轮所受地面静摩擦力F f ，然而我们都知道，主动轮上与地面接触的那个点，在与地面接触时是相对地面静止的，则F f 对主动轮并不做功，也就是说地面并不通过静摩擦而对汽车输入能量。实际上，我们都知道，汽车前进所需的能量来自于发动机！那么发动机的输出功率，怎么能够说成是牵引力F f 的功率呢？或者说，发动机的输出功率怎么能够用来F f v 计算呢？ 在“功率”一节的教学中，教师和学生在“牵引力的本质和牵引力做功”问题上，普遍存在前述疑问，笔者试图对此问题作一澄清，与大家交流，并恳请批评指正。 二、从动量的角度谈牵引力 对于汽车，牛顿第二定律方程F －F 阻＝m a 中的a 实际上汽车质心的加速度，且忽略了车轮加速转动 的影响。而我们知道，牛顿第二定律实质上是动量定理，从动量定理角度看，汽车主动轮所受地面静摩擦力的向前的冲量，使汽车整体的动量增加。因此，从动量角度看，汽车整体前进的动力——牵引力F ，就是汽车主动轮所受地面静摩擦力F f ，即：F ＝F f 。 三、从力矩的角度谈牵引力 如图所示，汽车主动轮受到了发动机扭转力偶矩M 、车身阻力F ＇和地面静摩擦力F ，不考虑车轮的质量（转动惯量）f 0 M F r -?=选主动轮与地面接触点为参考点，则有：0 M F r '-?=由上述两式易知：F ＇＝F f 而车身所受动力F 即为F ＇的反作用力，由牛顿第三定律可知：F ＝F ＇＝F f 受牵引力。 四、从能量的角度谈牵引力 从能量角度讲（选地面为参考系），地面静摩擦力F f 并不对主动轮做功，而是发动机扭转力偶矩M 和车身阻力F ＇对主动轮做功。不考虑车轮的质量（转动惯量），则有：0 M F x θ'??-??=其中，扭转力偶矩M 做功与参考点选择无关（△θ为主动轮相对转轴转过角度），它就是发动机对主动轮所做的功；而车身前进位移为：x v t ?=??，由此可知发动机的输出功率为： W M F x P F v t t t θ'?????'= ===???F ＇的反作用力F 对车身做功，使车身动能增加，F 的功率即为：P Fv '=。 由前面的分析可知，发动机的输出功率数值上等于：f W P F v P Fv F v t ?''=====?。五、从高中教学角度谈牵引力 从前述分析来看，从动量角度来看牵引力概念，和从能量角度来看牵引力概念是不一样的，而要讲清楚问题的实质，又必须涉及力矩平衡、力偶矩及其做功，还涉及车轮的转动惯量、转动动能问题，这对教师和学生都提出了过高的要求。因此，建议教师简单说明，谈汽车加速度时，牵引力是指主动轮所受地面静摩擦力F f ，谈牵引力的功率时，实际上是谈的发动机的输出功率，主动轮所受地面静摩擦力F f 并不做功，但是经过一系列等值换算后，可以证明发动机的输出功率数值上等于地面静摩擦力F f 与汽车车身速度的乘积，即：f P F v =。
《电力机车牵引计算》填空题与简答题
一、填空题： 1、《列车牵引计算》是专门研究铁路列车在外力的作用下，沿轨道运行及其相关问题的实用学科。它是以力学为基础，以科学实验和先进操纵经验为依据，分析列车运行过程中的各种现象和原理，并以此解算铁路运营和设计上的一些主要技术问题和技术经济问题。 2、机车牵引力（轮周牵引力）不得大于机车粘着牵引力，否则，车轮将发生空转。 3、机车牵引特性曲线是反映了机车的牵引力和速度之间的关系。在一定功率下，机车运行速度越低，机车牵引力越大。 4、列车运行阻力可分为基本阻力和附加阻力。(基本附加) 5、列车附加阻力可分为坡道附加阻力、曲线附加阻力和隧道空气附加阻力。 6、列车在6‰坡道上上坡运行时，则列车的单位坡道附加阻力为6N/kN 7、列车在2‰坡道上下坡运行时，则列车的单位坡道附加阻力为 -2N/KN 。 8、在计算列车的基本阻力时，当货车装载货物不足标记载重50%的车辆按空车计算；当达到标记载重50%的车辆按重车计算。 9、列车制动力是由制动装置引起的与列车运行方向相反的外力，它的大小可由司机控制，其作用是调节列车速度或使列车停车。 10、轮对的制动力不得大于轮轨间的粘着力，否则，就会发生闸瓦和车轮“抱死”滑行现象。 11、目前，我国机车、车辆上多数使用高磷闸瓦闸瓦。 12、列车制动一般分为紧急制动和常用制动。 13、列车制动力是由列车中各制动轮对产生的制动力的总和。 14、列车单位合力曲线是由牵引运行、惰性运行和制动运行三种曲线组成。 15、作用于列车上的合力的大小和方向，决定着列车的运动状态。在某种工况下，当合力大于零时，列车加速运行；当合力小于零时，列车减速运行；当合力等于零时，列车匀速运行。 16、加算坡道阻力与列车运行速度无关。（无关） 17、列车运行时间的长短取决于列车运行速度和作用在列车上单位合力的大小。 18、在某工况下，当列车所受单位合力为零时对应的运行速度，为列车的均衡速度。列车将匀速运行。 19、列车制动距离是自司机施行制动开始到列车完全停车为止，所运行的距离。 20、列车的制动距离是制动空走距离和制动有效距离之和。 21、我国普通列车紧急制动距离的限值为 800 米。 22、列车制动时间是制动空走时间和制动有效时间之和。 23、列车在长大下坡线路上施行紧急制动时，其最高允许速度必须有所限制，该速度称为列车紧急制动限速或称最大制动初速度。 24、列车换算制动率的大小，表示列车制动能力的大小。 25、列车牵引质量和列车运行速度是铁路运输工作中最重要的指标。对于一定功率的机车，在线路条件不变的情况下，若要列车运行速度快则牵引质量要相应地减少；若要增加列车牵引质量，则列车运行速度要相应地降低；因此，最有利的牵引质量和运行速度的确定，需要进行技术和经济等方面的分析比较。
电力机车控制复习题及答案讲解学习
中南大学现代远程教育课程考试（专科）复习题及参考答案 电力机车控制 一、判断 1.机车的速度特性是指机车牵引力与运行速度的关系。（） 2.机车牵引力与机车速度的关系，称为机车的牵引特性。（） 3.直流电力机车速度曲线比整流器电力机车的速度特性曲线下降更陡。（） 4.SS4改型机车Ⅲ级磁场削弱时，15R和16R同时投入，磁场削弱系数为0.3。 ( ) 5.网侧出现短路时，通过网侧电流互感器7TA及原边过流继电器101KC，使主断路器4QF 动作。 ( ) 6.SS4改型机车主电路接地保护采用接地继电器，这是一套无源保护系统。 ( ) 7.牵引工况下，每“转向架供电单元”设一套接地保护系统，除网侧电路外，主电路任一点接地时，接地继电器动作，通过其联锁，使主断路器4QF动作，实现保护。 ( ) 8.控制电路是为主电路服务的各种辅助电气设备和辅助电源连成的一个电系统。 ( ) 9.劈相机起动电阻备有两组，更换使用，若起动电阻均不能使用时，可将闸刀开关296QS 倒向253C，改用电容分相起动。 ( ) 10.零压保护电路同时起到高压室门联锁阀的交流保护作用。 ( ) 11.控制电源柜由110V电源柜和蓄电池组成，通常二者并联运行，为控制电路提供稳定的110V电源。 ( ) 12.控制电源各配电支路均采用单极自动开关，它们既作为各支路的配电开关，可人为分合，又可作为各支路的短路与过流保护开关，进行保护性分断。 ( ) 13.交直交传动系统的功率/体积比小。（） 14.交流电机同直流电机相比，维修量可以减小。（） 15.交直交系统具有主电路复杂的特点。（） 二、填空 1.主电路按电压级可分为网侧高压电路、调压整流电路和电路三级。
第三章++机车牵引力
本章要点： 牵引力的形成粘着牵引力 内燃与电力机车的牵引特性与计算特性 第三章机车牵引力 一、作用于列车上的力 作用于列车上的力有多种，只研究对列车运行影响大的力，即与列车运行方向平行的力。1.机车牵引力F §3.1 作用于列车上的力 及牵引力的形成 西南交通大学产生F 的条件：<1> 机车的动力M <2> 轮轨摩擦力Q μ 特点：<1> F 的方向与列车运行方向一致 <2> 可控制 §3.1 作用于列车上的力 及牵引力的形成 西南交通大学 2.列车运行阻力W 主要阻力：摩擦阻力、坡道阻力、曲线阻力、空气阻力、风阻力等。 特点：<1> 不可控 <2> 方向与列车运行方向相反 §3.1 作用于列车上的力 及牵引力的形成 西南交通大学3.列车制动力B 由列车制动装置通过轮轨相互作用产生,制动装置产生内力，轮轨相互作用产生外力。 特点：<1> 可控 <2> 方向与列车运行方向相反 §3.1 作用于列车上的力 及牵引力的形成 西南交通大学 4.列车在不同工作状态下的合力形式 C=F －W >0 加速 a. 牵引工况：C=0 即F ＝W 匀速 C=F －W < 0 减速 b. 惰行工况：C=－W 减速 c. 制动工况：C=－(W+B) 减速 §3.1 作用于列车上的力 及牵引力的形成
二、牵引力的形成 （一）关于机车牵引性能的几个概念 1.轮周牵引力与车钩牵引力 a.轮周牵引力：钢轨作用于机车动轮踏面的 力。考察某一动轴： ⊿F ⊿F ′ M Q 由力矩平衡条件： M=⊿F ·R M —动轮扭矩R —动轮半径 对整个机车： F=m ⊿F m —机车动轴数 注：F 是可控制的力 R M F = ?西南交通大学b.车钩牵引力F ′ F ′=F -W 机W 机—机车阻力 注：①实际中，F 由测得的F ′与W 机相加获得; ②牵规规定：机车牵引力均按轮周牵引力计算.c.F 的性质⑴F 与M 成正比 ⑵F 受轮轨粘着力（相当于轮轨最大静摩擦力）的限制即F ≤Fμ=Q μ §3.1 作用于列车上的力 及牵引力的形成 西南交通大学 2.机车粘着牵引力—受轮轨间粘着力限制的牵引力 F μ= P μ·g ·μj (KN) P μ—机车粘着重量t ；g —重力加速度（9.81m/s 2）；μj —计算粘着系数。 §3.1 作用于列车上的力 及牵引力的形成 西南交通大学注：1.若F>F μ则动轮空转，无牵引力. 2.μj 的确定： a.一般通过试验确定F μ，然后反算μj; b.小半径曲线μj 下降，应加以修正; §3.1 作用于列车上的力 及牵引力的形成 西南交通大学 c.不同类型的机车μj 不同 §3.1 作用于列车上的力 及牵引力的形成 10030 1180072 242.0 20759 .5248.0 0.00066504 28.0 84486 .8189.0 681001224.0 v v NP v v v G v K v j j j j j j +=++ =++ =?++ =++ =++ =??????车前进型、建设型蒸汽机型电传动内燃机车国产电传动内燃机车型电力机车型电力机车国产电力机车
拖拉机使用性能主要指标评价分析
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/f27539850.html, 拖拉机使用性能主要指标评价分析 作者：刘凤杰 来源：《农机使用与维修》2018年第03期 摘要：怎样评价拖拉机的好坏，减少购机的盲目性，本文从拖拉机的机械性能、动力性能、机动性能、制动性能、通过性能、经济性能等指标出发，为综合评价拖拉机提供指导。 关键词：评价；拖拉机；使用性能 中图分类号：S219.07文献标识码：A doi：10.14031/https://www.360docs.net/doc/f27539850.html,ki.njwx.2018.03.019 拖拉机是农业生产的主要动力机械，是农业机械化的基础，也是衡量一个国家农业机械化水平的重要标志。自2004年国家实施农机购置补贴优惠政策以来，极大地调动了农民购置农用拖拉机的积极性。然而，市场上的拖拉机种类繁多，性能、价格和适宜作业项目有很大不同，让购买者眼花缭乱。为了减少购机的盲目性，了解拖拉机使用性能评价指标具有重要的意义。拖拉机使用性能指标，包括机械性能、动力性能、机动性能、制动性能、通过性能、经济性能等。 1 拖拉机的机械性能 （1）可靠性指标。拖拉机的可靠性越高，其使用时间就越长，故障频度越低，维修时间越少，在农忙季节可保持良好的工作状态。 （2）拖拉机的牵引性能。是指拖拉机在不同速度下工作时，所发出的牵引力、牵引功率、牵引效率的变化情况。最大牵引力是指拖拉机受发动机最大转矩或地面附着条件限制所能发出的牵引力。理论速度是按驱动轮或履带无滑转计算的拖拉机行驶速度。实际速度是指在驱动轮或履带有滑转的实际工况下的拖拉机行驶速度。牵引功率是指拖拉机发出的用于牵引机具的功率。牵引效率是指拖拉机的牵引功率与相应的发动机功率的比值。常用拖拉机牵引特性曲线来表示，通常用牵引效率来衡量。 （3）拖拉机的附着性能。是指拖拉机行走装置（驱动轮或履带）对土壤的附着能力。附着性能好拖拉机的牵引效率就高。通常用附着系数、附着质量来衡量。 2 拖拉机的动力性能 （1）动力输出轴性能。一是动力输出轴最大功率；二是动力输出轴转矩储备率；三是动力输出轴最大转矩点与最大功率点转速比。
电力牵引传动..
电力牵引传动与控制第一章电力牵引传动与控制系统概述 一、系统组成与功用 1.①内燃机车电力传动与控制系统组成 ②电力机车电力传动与控制系统组成 2.机车理想牵引特性曲线 图1.2 牛马特性 理想特性要求：机车在运行时能经常利用其动力装置的额定功率.即：F·V=3.6η·N=const.
3.电传动装置的功用？ 图1.3 柴油机功率特性和扭矩特性 ①充分利用和发挥机车动力装置的功率； ②扩大机车牵引力F与速度V的调节范围； ③提高机车过载能力，解决列车起动问题； ④改善机车牵引控制性能。 Why要电传动：柴油机通过机械直接传动不能适应机车起动、过载、恒功等要求 二、系统分类 1.直-直电力传动系统 内燃或电力机车采用直流牵引发电机或直流电网直接向数台直流牵引电动机供电的传动方式。 特点： ①调速性能优良，系统简洁。 ②直流牵引电机造价较高，但可靠性、维护性相对较差。 ③受直流电机换向条件和机车限界、轴重等限制，主发电机单机功率受到限制。一般在2200KW以下。 ④车型：早期DF,DF2,DF3,ND1,ND2等
2.交-直电力传动系统 内燃或电力机车采用交流牵引发电机或单相交流网及变压器，通过整流器向数台直流牵引电动机供电的传动方式。 特点： ①采用三相交流同步发电机，结构简单，可靠性高，重量轻，造价较低。 ②适用于大功率机车。 ③车型：DF4，DF5，DF7，DF11，ND4，ND5，SS3-SS9等。 3.交-直-交电力传动系统 内燃或电力机车采用交流牵引发电机或单相交流电网及变压器，经整流器将交流电变换成直流，再通过逆变器将直流电变换成频率和幅值按列车运行控制要求变化的交流电，向数台交流牵引电动机供电的传动方式。 特点： ①采用交流牵引电机，彻底克服了直-直系统的不足，重量轻，造价低，可靠性及维修性好 ②良好的粘着性能 ③适用于大功率 ④控制系统复杂 ⑤车型：DF4DAC,NJ1; DJ,DJ2,DJJ1,DJ4; HX、CRH系列等 三、发展历史与现状 1.大功率（内然）机车电力传动与液力传动两种主要传动方式的演变与发展 主要趋势：电力传动 2.电力传动形式的发展：直-直→交-直→交-直-交 发展趋势：大功率、电力牵引、交流传动
物理14.机车牵引力及其功率问题辨析(修正版)
机车牵引力及其功率问题辨析 一、“牵引力”问题的产生 在《物理·必修1》第三章第三节“摩擦力”中，我们向学生介绍汽车前进的动力来自于主动轮所受地面静摩擦力F f ，在《物理·必修2》第七章第二节“功率”中，我们向学生介绍了汽车牵引力的功率P ＝Fv ，该式中F 即牵引力，汽车在牵引力作用下前进的加速度满足F －F 阻＝m a 。 从牛顿第二定律角度讲，方程F －F 阻＝m a 中的牵引力F 就是主动轮所受地面静摩擦力F f ，然而我们都知道，主动轮上与地面接触的那个点，在与地面接触时是相对地面静止的，则F f 对主动轮并不做功，也就是说地面并不通过静摩擦而对汽车输入能量。实际上，我们都知道，汽车前进所需的能量来自于发动机！那么发动机的输出功率，怎么能够说成是牵引力F f 的功率呢？或者说，发动机的输出功率怎么能够用来F f v 计算呢？ 在“功率”一节的教学中，教师和学生在“牵引力的本质和牵引力做功”问题上，普遍存在前述疑问，笔者试图对此问题作一澄清，与大家交流，并恳请批评指正。 二、从动量的角度谈牵引力 对于汽车，牛顿第二定律方程F －F 阻＝m a 中的a 实际上汽车质心的加速度，且忽略了车轮加速转动的影响。而我们知道，牛顿第二定律实质上是动量定理，从动量定理角度看，汽车主动轮所受地面静摩擦力的向前的冲量，使汽车整体的动量增加。因此，从动量角度看，汽车整体前进的动力——牵引力F ，就是汽车主动轮所受地面静摩擦力F f ，即：F ＝F f 。 三、从力矩的角度谈牵引力 如图所示，汽车主动轮受到了发动机扭转力偶矩M 、车身阻力F 质量（转动惯量），选车轴为参考点，作用于主动轮的总力矩为零，即：f 0M F r -?= 选主动轮与地面接触点为参考点，则有： 0M F r '-?= 由上述两式易知：F ＇＝F f 而车身所受动力F 即为F ＇的反作用力，由牛顿第三定律可知：F ＝F ＇＝F f 。此F 就是汽车车身所受牵引力。 四、从能量的角度谈牵引力 从能量角度讲（选地面为参考系 ），地面静摩擦力F f 并不对主动轮做功，而是发动机扭转力偶矩M 和车身阻力F ＇对主动轮做功。不考虑车轮的质量（转动惯量），则有： 0M F x θ'??-??= 其中，扭转力偶矩M 做功与参考点选择无关（△θ为主动轮相对转轴转过角度），它就是发动机对主动轮所做的功；而车身前进位移为：x v t ?=??，由此可知发动机的输出功率为： W M F x P F v t t t θ'?????'= ===??? F ＇的反作用力F 对车身做功，使车身动能增加，F 的功率即为：P Fv '=。 由前面的分析可知，发动机的输出功率数值上等于：f W P F v P Fv F v t ?''=====?。 五、从高中教学角度谈牵引力 从前述分析来看，从动量角度来看牵引力概念，和从能量角度来看牵引力概念是不一样的，而要讲清楚问题的实质，又必须涉及力矩平衡、力偶矩及其做功，还涉及车轮的转动惯量、转动动能问题，这对教师和学生都提出了过高的要求。因此，建议教师简单说明，谈汽车加速度时，牵引力是指主动轮所受地面静摩擦力F f ，谈牵引力的功率时，实际上是谈的发动机的输出功率，主动轮所受地面静摩擦力F f 并不做功，但是经过一系列等值换算后，可以证明发动机的输出功率数值上等于地面静摩擦力F f 与汽车车身速度 的乘积，即：f P F v =。
电力机车控制复习考试题及参考答案
《电力机车控制》课程复习资料 一、判断题： 1.机车牵引力与机车速度的关系，称为机车的牵引特性。 [ ] 2.为保持整流电流的脉动系数不变，要求平波电抗阻器的电感为常数。 [ ] 3.机车的速度特性是指机车牵引力与运行速度的关系。 [ ] 4.机车的起动必须采用适当的起动方法来限制起动电流和起动牵引力。 [ ] 5.SS4改型机车Ⅲ级磁场削弱时，15R和16R同时投入，磁场削弱系数为0.3。 [ ] 6.SS4改型机车主电路接地保护采用接地继电器，这是一套无源保护系统。 [ ] 7.机械联锁可以避免司机误操作。 [ ] 8.控制电路是为主电路服务的各种辅助电气设备和辅助电源连成的一个电系统。 [ ] 9.交流电机同直流电机相比，维修量可以减小。 [ ] 10.直流传动是我国电力机车传动的主要方式。 [ ] 11.零压保护电路同时起到高压室门联锁阀的交流保护作用。 [ ] 12.机车故障保护的执行方式有跳主断路器、跳相关的接触器、点亮故障信号显示。 [ ] 13.交直交传动系统的功率/体积比小。 [ ] 14.当司机将牵引通风机按键开关合上后,不但能使通风机分别起动,还能使变压器风机和油泵起动。 [ ] 15.逆变器用于将三相交流电变为直流电。 [ ] 16.交直交系统具有主电路复杂的特点。 [ ] 17.压缩机的控制需要根据总风压的变化由司机操作不断起动。 [ ] 18.整流电路的作用是将交流电转换为直流电。 [ ] 二、单项选择题： 1.机车安全运行速度必须小于机车走行部的( )或线路的限制速度。 [ ] A.旅行速度 B.构造速度 C.持续速度 2.制动电阻柜属于( )电路的电器设备。 [ ] A.主 B.辅助 C.控制 3.SS4改型电力机车固定磁场削弱系数β为 [ ] A.0.90 B.0.96 C.0.98 4.SS4改型机车控制电路由110V直流稳压电源、( )以及有关的主令电器各种功能的低压电器及开关等 组成。 [ ] A.硅整流装置 B.电路保护装置 C.蓄电池组 5.SS4 改型电力机车采用的电气制动方法为 [ ] A.再生制动 B.电磁制动 C.加馈电阻抽制动 6.SS4改型电力机车主电路有短路、过流、过电压及( )等四个方面的保护。 [ ] A.欠流 B.欠压 C.主接地 7.辅助电路线号为“( )”字头的3位数流水号。 [ ] A.1 B.2 C.3 8.电力机车上的两位置转换开关作用之一是转换牵引电机中( )的电流方向， 以改变电力机车的运行方向。 [ ] A.励磁绕组 B.换向绕组 C.电枢绕组 9.SS4改型电力机车电气设备中电压互感器的代号为 [ ] A.TA https://www.360docs.net/doc/f27539850.html, C.TM 10.平波电抗器属于( )电路的电器设备。 [ ] A.主 B.辅助 C.控制 11.( )电源由自动开关 606QA，经导线640提供电源。 [ ] A.前照灯 B.副前照灯 C.副后照灯 12.压缩机故障时可以通过( )中的故障隔离隔离开关进行隔离。 [ ] A.辅助电路 B.控制电路 C.主电路 13.调速控制电路的配电由自动开关( )经导线465提供。 [ ]
牵引力计算习题
思考题及习题 3-1．什么是机车牵引力，它以什么值为计算标准？根据电力机车的牵引特性图，分析机车牵引力所受的限制条件。 3-2．列车运行阻力包括哪几类。简述各类阻力的内容、含义、特点及构成因素。 3-3．简述列车制动方式分类方法；分析空气制动、电力制动和电空制动的特点及其主要用途。 3-4．简述用均衡速度法计算行车时分的基本假定及计算原理。 3-5．单位合力曲线是按什么线路条件计算与绘制的？在其它线路条件下如何使用？ 3-6．某高速客运专线铁路，运输模式为近期采用高、中速列车共线运行，远期为300km/h纯高速列车运行。该线设计的客运区段长度为40km，夜间0点0分至5点30分为非客运时段，追踪列车间隔时分为3min，综合维修天窗时间为4小时； 1）平行运行图区间通过能力 2）若近期列车运行图中的中速列车比重为0.20，高速列车在途中站的停站比为0.2，计算不同速度等级列车混合运行的非平行运行图区间通过能力； 3）若高速列车扣除系数为1.5，计算全高速旅客列车非平行
运行图区间通过能力 4）若远期运行长编组列车，月间客流波动系数为1.1，计算该客运专线的线路输送能力。 3-7．某列车采用韶山3型电 力机车牵引，机车质量 P=138t ，列车牵引质量 G=2620t ；车辆均采用滚动轴承；若列车长度为730m ，当牵引运行速度为50km/h 时，计算下列情况下的列车平均 单位阻力。 （1）列车在平直道上运行； （2）列车在纵断面为3‰的下坡道，平面为直线的路段运行； （3）列车在长度为1200m ，坡度为4‰的上坡道上行驶，该坡道上有一个曲线，列车分别处于右图中的(a)、(b)、(c)路段； 3-8．韶山3型机车牵引2000t 的货物列车，在12‰的下坡道上运行，若需维持40km/h 等速运行，应采用多大的电阻制动力，若要维持70km/h 等速运行，除采用电阻制动外，尚需多大的空气制动力？按理论计算，得到这样大的空气制动力，起计算单位闸瓦压力为多少？ 3-9．某设计线为单线铁路，x i =9‰，韶山3电力机车牵引， 车辆采用滚动轴承货车；到发线有效长度750m ，站坪最大加算坡度为q i =2.5‰， (1)计算牵引质量，取10t 的整倍数； (2)进行起动与到发线有效长度检查（按无守车考虑）。 (3)计算牵引净重和列车长度。 B
【精品】第三章电力机车控制
第三章电力机车控制 第一节电力机车速度调节 电力机车是电气化铁道的主要牵引动力之一，为充分发挥电力机车的功率，提高电力牵引的运输能力,要求电力机车的牵引力和速度均能在广泛的范围内改变。电力机车的调速是指由某一运行速度转变为另一运行速度的过程，即起动、调速与制动。 直流电力机车、整流器式电力机车采用串励牵引电动机,其速度公式为 Φv a D C R I U v ∑- =式中：U D－牵引电动机端电压（V） I a －牵引电动机电枢电流(A） ΣR－牵引电动机电路的总电阻（Ω） Φ－牵引电动机的主极磁通（WB） C V －机车常数. D 60 10 C C 3 c e vπ μ? = 式中：D－机车动轮滚动园周直径 μ C －机车齿轮传动装置的传动比4.35 C e －由牵引电动机结构决定的常数。 a pN C e 60 = 式中：p=2 N=720 a=2
由上式可知，改变电力机车的运行速度有下述几种方法：
1.改变牵引电动机回路电阻R 在牵引电动机回路中串入电阻，通过改变电阻值的方法来调节机车的速度。由于牵引电动机回路电压较高，电流较大，故串入电阻调速是有级的，而且电阻的能量损耗大，所以不经济.这种方法只能在某些直流电力机车起动时(短时间）使用。 2.改变牵引电动机的端电压U D 直流电力机车的牵引电动机电源直接取自接触网,所以可用改变牵引电动机的组合方式（串联、串－并联、并联）来改变牵引电动机的端电压。这种调速方法无能量损耗，但只能作有级的调节，且调速级有限。 装有直流斩波器调速装置的直流电力机车,可对牵引电动机的端电压进行连续、平滑的调节，并取消了启动电阻,因此使机车起动特性大大改善. 在整流器式机车上，接触网电压经变压器降压和整流后，再供给牵引电动机，因而这种机车可用改变变压器次边输出电压的方式有级调速,或采用可控硅整流，改变可控硅导通角的方法来改变整流输出电压，从而进行平滑的无级调速。 3。改变磁通量 这种方法在直流电力机车和整流器式电力机车上都得到应用，即磁场削弱调速,通常只能有限地分级式地调节
机车牵引单轨吊运输能力计算
机车牵引单轨吊运输能力可按下式计算： Q ＝d d G f g F -+) cos sin αα（ ＝7.8) 9cos *3.09sin *8.9120-+（ ＝7.8)9877.0*3.01564.0*8.9120-+（ ＝7.8030.27- ＝18.33 式中：d f ＿＿运行比阻力（KN/t ）；水平直道不大于300 N/t ，水平弯道不大于550 N/t Q ＿＿运输能力；g ＿＿重力加速度9.8；F ＿＿牵引力；d G ＿＿机车及配套设备自重 机车牵引单轨吊车运送物料、设备的机车台数可按下列公式计算： 1、机车往返一次运行时间可按下式计算： y t ＝ v k L s 602 y t ＝0 .1*8.0*601500*2 y t ＝48 3000 y t ＝62.5 式中：v ＿＿运行速度（m/s ） s k ___速度速度影响系数，一般取0.8 2、每台机车每班往返次数可按下式计算： P ＝d y t t T +60 P ＝45 5.626*60+ P ＝3.35
式中：P ＿＿往返次数（次/台*班） d t ___装载和调车辅助时间（min ） 3、每班需用列车数可按下式计算： n N ＝ y b ZG kQ n N ＝5 *43*33.18*2.1 =3.30 式中：n N ＿＿列车数（列/班） k___运输不均衡系数，取1.2 3、单轨吊机车台数可按下式计算： N ＝P N n 无轨胶轮车运输 1、一般规定 1.1在下列条件下矿井井下的设备、材料和人员的运输，条件适宜时的矸石运输。要采用防爆无轨胶轮车： 1 地质条件简单，采用小倾斜角开拓或平硐开拓的近水平煤层的矿井。 2 全风压通风高瓦斯矿井进风的主要运输巷道。 3 瓦斯矿井中掘进岩石巷道、主要回风巷和采区进(回)风巷道。 1.2无轨胶轮车运行的倾斜巷道倾角不宜大于60，运行转弯半径应根据设备相应的技术恨不能选取。 1.3 立井开拓，条件适宜时井下辅助运输也可采用防爆型无轨胶轮车，在井底车场或就近合适地点应设置换装站。 2、无轨胶轮车选型计算 2.1 无轨胶轮车所需最大牵引力可按下式计算： F ＝αωαcos )sin )1h i h i Q q g Q q g +++（（ 式中：1ω___胶轮与路面的滚动摩擦系数，混凝土路面取0.010～0.012；处理后的碎石路面取0.012～0.020；碎石、砂石路面取0.020～0.025。 2.2 无轨胶轮车运行速度应按照机车的牵引特性曲线选定。
电力机车控制
电力机车调速 电力机车调速 电力机车调速电力机车牵引列车运行中，根据运行条件对机车的运行速度进行控制和调节的技术.电力机车调速的目的是充分发挥机车的功率，提高运抽能力，完成运输任务。列车在线路上由于线路状态、坡度、曲线和牵引重量不同，及遇有临时线路施工、进出站等需要急行或停车的情况，速度变化范围较大，要求电力机车具备良好的调速性能，以满足运行需要。对调速的基本要求:①在调速过程中不能中断主电路供电，由一个速度级转换到另一速度级应平稳过渡，避免牵引力突变引起列车冲动。②不因调速引起倾外能量损耗。③调速方法应力求简便、可靠。调速原理电力机车调速实质是牵引电动机(电力机车电机电器)的调速问题。电力机车是以牵引电动机通过齿轮等传动装置驱动机车运行的。电力机车中应用较多的是直流串励电动机(见直流电动机)，这种电动机有调速简单，调节范围广，起动力矩大等优点。直流串励电动机的转速公式为 U.一I.R. C巾，r/min 式中U.为牵引电动机端电压，V;1.为电枢电流，A;凡为牵引电动机电路中总电阻，n;巾为励磁磁通，Wb， c.为电动机结构常数。从公式可知，改变U.、凡以及巾，均可改变电动机的转速，达到调速目的。分类电力机车的调速分为直流电力机车调速、交流电力机车调速、交流一直流一交流传动系统变频调速。直流电力机车调速又可分为变阻调速、变压调速、变磁调速(磁场削弱〕、斩波调速。前三种为有级调速，最后一种为无级平滑调速。变阻调速:其基本工作原理是改变串接在牵引电动机电路中的电阻值以调节机车的速度. 按运行要求，改变可调电阻R的数值，即可改变牵引电动机的端电压，从而使机车的速度变化。变阻调速的值再进一步提速，可充分发挥高速运行时牵引电动机的功率。此时通过采用主极绕组上并联分路电阻(R、与 RZ并联)来减少牵引电动机主极磁通必(一般称为磁场削弱)，从而使电机电流一部分流经分路电阻，减少励磁电流，即相应减少磁通。这种调速方法简单、方便.利用改变分路电阻值的方法，即可得到几个不同的磁场削弱强度.斩波调速:在直流接触网电压电源与直流牵引电动机之间接人可控晶闸管直流斩波器，通过调节可控晶闸管每一周期内导通时间(即改变导通比)，可以改变牵引电动机的端电压，从而调节机车的运行速度. 这种斩波调速方法，不仅损耗小而且可以无级平滑调速。在地下铁道、动车及城市无执电车上广泛采用斩波调速。(见斩波控制直流调速) 交流电力机车调速在交流电力机车中，以整流器式电力机车用的最多。它由单相高压交流接触网供电，经过机车的牵引变压器降压和整流装t整流后以低压直流(实为脉流)形式供给直流牵引电动机.由于这种电力机车上装有牵引变压器、整流器，可以采用多种调压方式。这些调压方式既可用改变牵引变压器输出电压方法来调节牵引电动机的端电压，也可用直接改变整流装置的整流电压方法来调节牵引电动机的端电压，以达到电力机车调速的目的。利用牵引变压器调压方法进行机车调速的优点是:调压电路简单，调速范围广，经济运行级多，调节方便，功率因数和效率比较高。采用直接改变整流电压调速方法，即晶闸管相位控制调压，则可实现平滑无级调速，即每级均可长期运行，都是经济运行级。 (l)牵引变压器调压方法分为高压侧调压及低压侧调压两种，使用较多的是低压侧调压。 1)高压侧调压:改变牵引变压器的高压侧绕组 (即一次绕组)抽头，调节其输出电压，从而达到机车调速目的。高压侧调压的基本原理如图4所示。变压器的基本关系式为竺_丛.0._。坠 uZw:’一‘一’wz 式中WI为高压绕组匝数;WZ为低压绕组匝数;“，为牵引变压器输入电压;uZ
机车列车制动力基本概念(汇编)
（一）、列车制动力的定义 由制动装置引起的、与列车运行方向相反的、司机可根据需要控制其大小的外力，称为制动力，用字母B表示。 列车制动力与机车牵引力一样，同样是钢轨作用于车轮的外力，所不同的是机车牵引力仅发生在机车的动轮与钢轨间，而列车制动力则发生在全列车具有制动装置的机车、车辆的轮轨之间。 在操纵方式上，列车制动作用按用途可分为两种：常用制动和紧急制动。常用制动是正常情况下调控列车速度或停车所施行的制动，其作用较缓和，而且制动力可以调节，通常只用列车制动能力的20%至80%，多数情况下，只用50%左右。紧急制动是紧急情况下为使列车尽快停住而施行的制动，它不仅用上了全部的制动能力，而且作用比较迅猛。 （二）、制动力产生的方法 产生列车制动力的方法很多，主要可分为三类： 1．摩擦制动 传统的摩擦制动指的是将空气压力通过机械传动装置传到闸瓦或闸片上，利用闸瓦与车轮踏面或闸片与制动盘的摩擦而产生制动力，分为闸瓦制动和盘形两种。电磁轨道制动是另外一种摩擦制动。 （1）闸瓦制动：以压缩空气为动力，通过空气制动机将闸瓦压紧车轮踏面由摩擦产生制动力。是常速机车车辆采用的主要制动方式。 （2）盘形制动：以压缩空气为动力，通过空气制动机将闸片压紧装在车轴或车轮上的制动盘产生摩擦形成制动力，从而减轻车轮踏面的热负荷，延长车轮使用寿命，保证行车的安全。准高速和高速列车普遍采用这种制动方式，我国新造客车也采用盘形制动。 （3）电磁轨道制动 也叫磁轨制动，是利用装在转向架的制动电磁铁，通电励磁后，吸压在钢轨上，制动电磁铁在轨面上滑行，通过磨耗板与轨面的滑动摩擦产生制动力。磁轨制动力不受轮轨粘着力的限制，是一种非粘着制动方式。在紧急制动时同时附加此制动可以显著缩短制动距离。据国外实验资料报导，在列车速度为200～210km/h施行紧急制动，同时附加电磁轨道制动比不加此制动时的制动距离要缩短25％。 2．动力制动 依靠机车的动力机械通过传动装置产生的制动力。包括电阻制动、再生制动、电磁涡流制动、液力制动等。 （1）电阻制动 利用电机的可逆性，把牵引电动机变为发电机，将列车的动能转换成电能由制动电阻变成热能，散逸到大气中去。电磁转矩成为阻碍牵引电机转子运行的动力，从而起到制动作用。我国电力机车和电动车组普遍采用，内燃机车和内燃动车组多数采用。 （2）再生制动 与电阻制动相似，同样利用电机的可逆性，只不过将牵引电动机作发电机产生的电能通过逆变装置回送给电网。目前，在国外高速动车组、交流传动电力机车已广泛应用，我国部分国产电力机车上已经应用。 （3）电磁涡流制动 电磁涡流制动是利用电磁铁和电磁感应体相对运动，在感应体中产生涡流，将列车的动能转换成电磁涡流并产生热能，达到制动的目的。 根据电磁铁和感应体的型式，电磁涡流制动分为电磁涡流轨道制动（线性电磁涡流制动）和电磁涡流转子制动（盘式电磁涡流制动）。电磁涡流轨道制动是将转向架上的电磁铁落至距轨面6-7mm处，由电磁铁与钢轨间的相对运动在钢轨内产生感应涡流，这些涡流在
电力牵引控制系统试卷及答案
电力牵引控制系统 班级学号姓名 一、填空（每空1分，共20分） 1．电力机车的电气线路按其作用的不同，可分为、和三大部分。2．有级调速电力机车如SS1型机车，它有个调压级和有级消磁。 3．为了保证电力机车正常运行，机车上设有辅助电路和辅助机械装置。 4．6K型机车采用牵引电动机，当机车运行于高速区域时，通过控制 的办法来达到规定的磁场削弱系数。 5．斩波器主要由组合而成。 6．电源电流谐波与等因素有关系，且不同斩波器情况也不一样。7．利用二点式逆变器，只能把中间直流回路的接到电动机上去。 8．东风4型内燃机车励磁电路的调整就是保证在不同主手柄下牵引发电机励磁电流随负载电流的变化而按相应的形曲线变化。 9．对于城市电车或地铁动车，一般由直流的接触网供电。10．为了机车能安全可靠地工作，必须设置可靠的保护系统，以便在出现各种不利的 能及时地采取防护措施。 11．单闭环调节系统对于都有抑制作用，因为一切扰动最终都要反映到被调量上来，都可以通过测出被调量的偏差而进行调节。 12．系统动态特性的数学表达式，叫做。 13．SS1型机车设有两个两位置开关，即开关和。 14．6G型机车为六轴机车，六台牵引电动机分成两组，每组三台牵引电动机。 二、名词解释（每题4分，共20分） 1．四象限脉冲整流器： 2．恒压运行： 3．调速性能指标：
4．斩波器： 5、交-直流传动方式： 三、简答题（每题5分，共30分）1．串激牵引电机有哪些优缺点？ 2．电阻制动有哪些优缺点？ 3．电力机车上可能发生的过电压有哪几种？4．移相电路分为哪几种？各有什么用途？
5采用异步电机作牵引电机有哪些优点？ 四、叙述题（每题10分，共计10分） 细述SS1型电力机车司机控制器的转换手柄与调速手柄之间的机械联锁作用。
机车牵引力基本概念备考复习
1、机车牵引力的定义 机车牵引力是由动力传动装置产生的、与列车运行方向相同、驱动列车运行并可由司机根据需要调节的外力。它是由机车动力装置发出的内力（不同类型机车的原动力装置不一样），经传动装置传递，通过轮轨间的粘着而产生的由钢轨反作用于机车动轮周上的切线力。 二、机车牵引力的分类 按照不同条件可以把机车牵引力作如下分类： 1．按能量传递顺序的分类 （1）指示牵引力 i F ：假定原动机（内燃牵引时就是柴油机）所做的指示功毫无损失的 传到动轮上所得到的机车牵引力。指示牵引力是个假想的概念。 （2）轮周牵引力F ：实际作用在轮周上的机车牵引力，F 机车牵引计算
电机车牵引车辆计算（一） 一、原始数据： 1、设计生产率：设计生产率是根据班生产率，并考虑到运输不均衡系数而确定的。矿用电机车的运输不均衡系数采用1.25。 2、加权平均运距： 计算公式： L=（A1L1+ A2L2＋·····）/（A1+A2+·····）（Km） A1，A2－装车站班生产率，t/班； L1，L2装车站至井底车场运距。 3、线路平均坡度： 计算公式： ip＝1000（H2-H1）/L0=（i1L1+i2L2+·····+i n L n）/（L1＋L2＋·····＋L n）‰ 式中：i 1、i 2、 i n —各段线路的坡度，‰； L 1 、L 2 、L n —各段线路的长度，m； L0—运输线路长度，m；H2—线路终点的标高，m；H1—线路起点的标高，m。 二、选择电机车的粘着质量： 我矿原设计年产120万吨，经过扩能技改将达到年产300万吨。矿井的发展需要多种机车运输才能达到要求。为此，矿井地面采用XK8－6/110两台、CTY8－6/130一台备用；井下采用XK10－6/550六台、CTY5－6/84十台。牵引MGC1.1－6矿车运输，矿车自重为610kg，牵引矸石车时，最大载重量为1800kg。运输线路平均坡度为3‰。 三、列车组成计算： 列车组成计算必须满足以下三个条件： 1、按照电机车的粘着质量计算。 2、按牵引电动机的允许温升计算。 3、按列车的制动条件计算。 从以上三个条件的计算结果中选取最小者，作为列车组成计算的依据。 （一）按电机车的粘着质量计算重车组质量： F=1000(P+Q Z)［(ωz+ip)g＋1.075a］(N) 式中F-重列车上坡启动时电机车所需给出的牵引力N； P－电机车质量t； Q Z－重车组质量t； ωz－重车组启动时的阻力系数，取0.0120； ip－运输线路平均坡度，取3‰ g－重力加速度，取9.8m/s2； a－启动时的加速度，一般取0.03－0.05m/s2，计算时取0.04。 根据电机车的粘着条件公式：F≤1000P N gψ(N) 式中：P N －电机车粘着质量，t； ψ－粘着系数（按撒沙启动时计），取0.24。 得出：1000(P+Q Z)［(ωz+ip)g＋1.075a］≤1000P N gψ 即：Q Z≤［P N gψ/(ω z +ip)g＋1.075a］－P （1）采用10t机车运输时： Q Z10≤［P N gψ/(ωz+ip)g＋1.075a］－P＝［10×9.8×0.24/(0.0120+0.003)×9.8＋1.075×0.04］－10＝113.789t （2）采用8t机车运输时： Q Z8≤［P N gψ/(ωz+ip)g＋1.075a］－P＝［8×9.8×0.24/(0.0120+0.003)×
14.机车牵引力及其功率问题辨析(修正版)
机车牵引力及其功率问题辨析 湖北省恩施高中 陈恩谱 一、“牵引力”问题的产生 在《物理·必修1》第三章第三节“摩擦力”中，我们向学生介绍汽车前进的动力来自于主动轮所受地面静摩擦力F f ，在《物理·必修2》第七章第二节“功率”中，我们向学生介绍了汽车牵引力的功率P ＝Fv ，该式中F 即牵引力，汽车在牵引力作用下前进的加速度满足F －F 阻＝m a 。 从牛顿第二定律角度讲，方程F －F 阻＝m a 中的牵引力F 就是主动轮所受地面静摩擦力F f ，然而我们都知道，主动轮上与地面接触的那个点，在与地面接触时是相对地面静止的，则F f 对主动轮并不做功，也就是说地面并不通过静摩擦而对汽车输入能量。实际上，我们都知道，汽车前进所需的能量来自于发动机！那么发动机的输出功率，怎么能够说成是牵引力F f 的功率呢？或者说，发动机的输出功率怎么能够用来F f v 计算呢？ 在“功率”一节的教学中，教师和学生在“牵引力的本质和牵引力做功”问题上，普遍存在前述疑问，笔者试图对此问题作一澄清，与大家交流，并恳请批评指正。 二、从动量的角度谈牵引力 对于汽车，牛顿第二定律方程F －F 阻＝m a 中的a 实际上汽车质心的加速度，且忽略了车轮加速转动的影响。而我们知道，牛顿第二定律实质上是动量定理，从动量定理角度看，汽车主动轮所受地面静摩擦力的向前的冲量，使汽车整体的动量增加。因此，从动量角度看，汽车整体前进的动力——牵引力F ，就是汽车主动轮所受地面静摩擦力F f ，即：F ＝F f 。 三、从力矩的角度谈牵引力 如图所示，汽车主动轮受到了发动机扭转力偶矩M 、车身阻力F 质量（转动惯量），选车轴为参考点，作用于主动轮的总力矩为零，即：f 0M F r -?= 选主动轮与地面接触点为参考点，则有： 0M F r '-?= 由上述两式易知：F ＇＝F f 而车身所受动力F 即为F ＇的反作用力，由牛顿第三定律可知：F ＝F ＇＝F f 。此F 就是汽车车身所受牵引力。 四、从能量的角度谈牵引力 从能量角度讲（选地面为参考系 ），地面静摩擦力F f 并不对主动轮做功，而是发动机扭转力偶矩M 和车身阻力F ＇对主动轮做功。不考虑车轮的质量（转动惯量），则有： 0M F x θ'??-??= 其中，扭转力偶矩M 做功与参考点选择无关（△θ为主动轮相对转轴转过角度），它就是发动机对主动轮所做的功；而车身前进位移为：x v t ?=??，由此可知发动机的输出功率为： W M F x P F v t t t θ'?????'= ===??? F ＇的反作用力F 对车身做功，使车身动能增加，F 的功率即为：P Fv '=。 由前面的分析可知，发动机的输出功率数值上等于：f W P F v P Fv F v t ?''=====?。 五、从高中教学角度谈牵引力 从前述分析来看，从动量角度来看牵引力概念，和从能量角度来看牵引力概念是不一样的，而要讲清楚问题的实质，又必须涉及力矩平衡、力偶矩及其做功，还涉及车轮的转动惯量、转动动能问题，这对教师和学生都提出了过高的要求。因此，建议教师简单说明，谈汽车加速度时，牵引力是指主动轮所受地面静摩擦力F f ，谈牵引力的功率时，实际上是谈的发动机的输出功率，主动轮所受地面静摩擦力F f 并不做功，但是经过一系列等值换算后，可以证明发动机的输出功率数值上等于地面静摩擦力F f 与汽车车身速度 的乘积，即：f P F v =。