电力机车的制动方式及其原理
电力机车工作原理
电力机车工作原理标题：电力机车工作原理引言概述：电力机车是一种使用电力作为动力源的铁路机车，其工作原理是通过电力系统将电能转化为机械能，驱动机车运行。
本文将详细介绍电力机车的工作原理，包括电力系统、牵引系统、制动系统、辅助系统和保护系统。
一、电力系统1.1 电源系统：电力机车的电源系统主要由接触网、架空线、牵引变压器、整流器和电池组成。
1.2 接触网和架空线：接触网和架空线负责向电力机车提供电能，通过接触网与架空线之间的接触来实现电能传输。
1.3 牵引变压器和整流器：牵引变压器将高压交流电转化为适合电动机使用的低压交流电，整流器将交流电转化为直流电用于电动机驱动。
二、牵引系统2.1 电动机：电力机车的牵引系统主要由电动机组成，电动机负责将电能转化为机械能，驱动机车运行。
2.2 牵引控制系统：牵引控制系统根据列车的牵引需求，控制电动机的运行状态，实现机车的牵引力和速度调节。
2.3 传动系统：传动系统将电动机的动力传递给车轮，实现机车的牵引和运行。
三、制动系统3.1 电制动：电力机车的制动系统主要采用电制动方式，通过调节电动机的工作状态来实现列车的制动。
3.2 空气制动：除了电制动外，电力机车还配备有空气制动系统，用于在紧急情况下实现列车的紧急制动。
3.3 制动控制系统：制动控制系统根据列车的制动需求，控制电制动和空气制动系统的运行，确保列车的安全运行。
四、辅助系统4.1 空气压缩机：电力机车配备有空气压缩机，用于提供列车的空气制动和辅助系统所需的压缩空气。
4.2 冷却系统：电力机车的电动机和其他关键部件需要保持正常的工作温度，冷却系统负责对这些部件进行冷却。
4.3 照明系统：电力机车的照明系统提供列车内部和外部的照明，确保列车在夜间和恶劣天气下的安全运行。
五、保护系统5.1 过载保护：电力机车配备有过载保护系统，用于监测电动机和其他关键部件的工作状态，防止因过载而损坏设备。
5.2 温度保护：温度保护系统监测电动机和其他部件的工作温度，确保在正常范围内工作，避免因过热而损坏设备。
电力机车的制动方式及其原理
电力机车的制动方式及其原理1、制动技术概念列车制动就是人为地制止列车的运动，包括使它减速、不加速或停止运行。
对已制动的列车或机车解除或减弱其制动作用，则称为“缓解”。
为施行制动和缓解而安装在机车、车辆、列车上的一整套设备，总称为“制动装置”。
“制动”和“制动装置”俗称为“闸”。
施行制动常简称为“上闸”或“下闸”，施行缓解则简称为“松闸”。
“列车制动装置”包括机车制动装置和车辆制动装置。
不同的是，机车除了具有像车辆一样使它自己制动和缓解的设备外，还具有操纵全列车制动作用的设备。
2、机车制动方式1）闸瓦制动：铁路机车车辆采用的制动方式最普遍的是闸瓦制动。
用铸铁或其他材料制成的瓦状制动块，在制动时抱紧车轮踏面，通过摩擦使车轮停止转动。
在这一过程中，制动装置要将巨大的动能转变为热能消散于大气之中。
而这种制动效果的好坏，却主要取决于摩擦热能的消散能力。
使用这种制动方式时，闸瓦摩擦面积小，大部分热负荷由车轮来承担。
列车速度越高,制动时车轮的热负荷也越大。
如用铸铁闸瓦，温度可使闸瓦熔化；即使采用较先进的合成闸瓦，温度也会高达400~450℃。
当车轮踏面温度增高到一定程度时，就会使踏面磨耗、裂纹或剥离，既影响使用寿命也影响行车安全。
可见，传统的踏面闸瓦制动适应不了高速列车的需要，需要一种新型的制动装置以满足要求。
2）盘形制动：它是在车轴上或在车轮辐板侧面安装制动盘，用制动夹钳使以合成材料或者粉末冶金制成的两个闸片紧压制动盘侧面，通过摩擦产生制动力，使列车停止前进。
由于作用力不在车轮踏面上，盘形制动可以大大减轻车轮踏面的热负荷和机械磨耗。
另外制动平稳，噪声小。
盘形制动的摩擦面积大，而且可以根据需要安装若干套，制动效果明显高于踏面制动，尤其适用于时速120公里以上的列车，这正是各国普遍采用盘形制动的原因所在。
但不足的是车轮踏面没有闸瓦的磨刮，将使轮轨粘着恶化；制动盘使簧下重量及冲击振动增大，运行中消耗牵引功率。
踏面制动和盘形制动都要通过轮轨之间的粘着来实现，因此都属于粘着制动。
21章 电力机车的电气制动
1．电气制动的基本原理
电气制动是利用电机的可逆性原理。电力机车 在牵引工况运行时，牵引电机做电动机运行，将 电网的电能转变为机械能，轴上输出牵引转矩以 驱动列车运行。电力机车在电气制动时，列车的 惯性力带动牵引电动机，此时牵引电机将做发电 机运行，将列车动能转变为电能，输出制动电流 的同时，在牵引电机轴上产生反向转矩并作用于 轮对，形成制动力，使列车减速或在下坡道上以 一定速度运行。
8.它励电阻制动为什么不用于机车制停？ 9.何谓电力机车的电气制动特性，它包括哪些工 作特性？ 10.何谓恒速控制？分析它对于利用机车制动功率 有何意义？ 11.绘图说明电阻制动工作特性的限界条件。
复习思考题
1.电力机车电气制动的基本原理是什么？ 2.电力机车电气制动有几种形式？ 3.电气制动与空气制动相比有哪些显著的优越 性？ 4.何谓电阻制动？ 5.为什么串励电机不适合在制动工况运行？ 6.分析串励电阻制动的电气稳定性。 7.它励电阻制动的调节方式有几种？
电阻制动是目前电力机上普遍采用的一种控制 方式。其电路结构简单，只需将串励电动机车的励 磁绕组与电枢绕组分离，电枢绕组并接制动电阻， 励磁绕组单独接励磁电源即可。电阻制动易于实现 自动控制，可以实现恒磁通、恒速、恒流控制。尤 其恒速控制对机车通过长大坡道，提高机车平均速 度等有良好的经济意义。恒流控制可以充分利用机 车的制动功率。为了克服低速电阻制动之不足采用 分级电阻制动和加馈电阻制动。
二、他励牵引电机电阻制动
采用它励电机电阻制动时，首先切断牵引电机电 枢与电网的连接，使电枢绕组与制动电阻接成回路， 而电机原串励绕组则由另外电源供电，电机作它励 发电机运行。 1．电气稳定性分析 2．制动特性及控制方式 （1）速度特性V=f（IZ） （2）制动力特性B=f（IZ） （3）制动特性B=f（V） （4）控制方式
电力机车电制动工作原理
电力机车电制动工作原理
电力机车电制动工作原理
一、原理简述
电力机车电制动是利用电力机车原有电动机反向发电作用，从而获得制动力的一种非接触式制动方式。
这种制动方式本质上是一种机械制动，但由于操作简单、效果稳定、负荷调节能力强，在电力机车中担当重要的制动作用。
二、实施步骤
1.启动电力机车电制动：启动电制动系统之前，需要先将电力机车电气开关作到正确的位置，系统接线正常，变流器工作正常，刹车鑫刀工作正常，充分调试后方可开启电制动。
2.电力机车电制动及运行：在操作时，电力机车以及电力机车上的负载抵消分动电机的转矩，而一部分转矩通过发电牵引机车集控系统返回供给控制系统，从而起到制动的作用。
3.电力机车停车：当电力机车遇边坡或者爬坡时，除了利用车内调速系统进行减速外，还可以使用电力机车电制动进行减速终止，以达到定点停车的效果。
三、优势
1.电力机车电制动操作简单，安全可靠，不会出现积碳问题。
2.电力机车电制动可以调节负载，刹车力即时可控。
3.电力机车电制动机构结构简单，维护方便快捷。
4.电力机车电制动损失动能转换成电能，回馈到电网中，节能环保。
四、缺点
1.电力机车电制动噪音过大，影响环境安全。
2.电力机车电制动需要消耗电能，需要经常更换电源。
3.电力机车电制动电极磨损快，维护和保养费用较高。
交直型 电力机车 电阻制动
交直型电力机车电阻制动交直型电力机车是一种以交流电作为主要动力源的机车。
在行驶过程中，电力机车需要通过制动系统来减速和停车。
其中，电阻制动是一种常用的制动方式。
电阻制动是利用电机的电动势逆变为电阻热量，将动能转化为热能来实现制动的过程。
当机车需要减速或停车时，制动装置会通过控制电阻来改变电机的工作方式，将电机由发电状态转变为制动状态。
在制动状态下，电机产生的电动势会通过电阻器转化为电阻热量，并通过散热器散发出去，从而达到制动的效果。
电阻制动的原理是通过改变电阻器的阻值来控制电机的制动力度。
当电机转速较高时，制动器会通过增大电阻器的阻值来提高制动力度；当电机转速较低时，制动器会通过减小电阻器的阻值来减小制动力度。
这样可以根据实际情况来调节制动力度，使机车能够平稳减速并停车。
电阻制动具有以下几个优点：1. 无需使用摩擦制动器：传统的机车制动系统中，常常需要使用摩擦制动器来实现制动效果。
而电阻制动可以通过改变电机的工作方式来实现制动，无需使用摩擦制动器，从而减少了维护成本和能源消耗。
2. 制动效果稳定可靠：电阻制动可以根据实际需要来调节制动力度，使机车能够平稳减速并停车。
与摩擦制动器相比，电阻制动的制动效果更稳定可靠，减少了制动时的冲击和磨损。
3. 能量回收利用：在电阻制动过程中，电机产生的电动势逆变为电阻热量，这部分能量可以通过散热器散发出去。
但在一些情况下，可以将这部分能量回收利用，通过逆变器将电能反馈到电网中，从而实现能量的再利用。
4. 提高制动效率：电阻制动可以根据实际需要来调节制动力度，可以更精确地控制机车的制动效果。
这样可以提高制动效率，使机车停车更加平稳，减少了制动距离。
交直型电力机车的电阻制动是一种常用的制动方式。
它通过改变电阻器的阻值来调节制动力度，实现机车的减速和停车。
电阻制动具有制动效果稳定可靠、能量回收利用等优点，可以提高机车的制动效率，减少能源消耗和维护成本。
在未来的发展中，电阻制动有望进一步优化和改进，为电力机车的制动系统带来更多的创新和发展。
电力机车工作原理
电力机车工作原理引言概述：电力机车是一种以电力作为动力源的铁路机车，它具有高效、环保的特点。
本文将详细介绍电力机车的工作原理。
一、电力机车的基本构成1.1 牵引系统- 牵引变流器：将来自电网的交流电转换为适合电力机车牵引电动机的直流电。
- 牵引电动机：将电能转化为机械能，驱动机车运行。
1.2 供电系统- 变电所：将电网的交流电转换为适合电力机车使用的直流电。
- 高压集电装置：通过接触网或者第三轨将电能传输到机车上。
1.3 控制系统- 主控制器：根据驾驶员的操作信号，控制牵引变流器的输出电流，实现机车的加速、制动等功能。
- 保护装置：监测机车的各种参数，如电流、电压、温度等，保证机车运行的安全性。
二、电力机车的工作过程2.1 启动过程- 驾驶员通过控制器发送启动信号，启动牵引变流器。
- 牵引变流器将电网的交流电转换为直流电，供给牵引电动机。
- 牵引电动机受到电流的驱动，开始转动，带动机车运动。
2.2 加速过程- 驾驶员通过控制器调整输出电流，控制牵引电动机的转速。
- 牵引电动机输出的转矩驱动机车加速，使其达到目标速度。
2.3 制动过程- 驾驶员通过控制器发送制动信号，控制牵引变流器的输出电流减小。
- 牵引电动机输出的转矩减小，机车减速，实现制动功能。
三、电力机车的优势3.1 高效节能- 电力机车采用电能直接驱动，能够充分利用电能，提高能源利用率。
- 与传统内燃机车相比，电力机车的能效更高，能够节省能源。
3.2 环保低碳- 电力机车没有尾气排放，不会产生有害气体，对环境污染较小。
- 采用电力作为动力源，可以减少对化石燃料的依赖，降低碳排放。
3.3 高可靠性- 电力机车的控制系统和保护装置能够实时监测机车的运行状态，确保安全可靠。
- 电力机车的电动驱动系统相对简单，故障率较低，可靠性较高。
四、电力机车的应用领域4.1 高速铁路- 电力机车在高速铁路上具有较高的牵引能力和运行速度，能够满足高速列车的需求。
电力机车工作原理
电力机车工作原理电力机车是一种使用电力作为动力源的机车，其工作原理是通过电能转换为机械能来驱动车辆运行。
下面将详细介绍电力机车的工作原理。
1. 电力供应系统：电力机车的电能供应系统主要包括接触网、牵引变压器、整流器和电池组。
接触网通过接触器将电能传输到机车上，牵引变压器将高压电能转换为适合机车使用的低压电能，整流器将交流电能转换为直流电能供给电动机，而电池组则用于启动机车和提供应急电源。
2. 牵引系统：电力机车的牵引系统由电动机、牵引变压器和控制电路组成。
电动机是电力机车的主要动力装置，通过转化电能为机械能来驱动车辆行驶。
牵引变压器用于调节电动机的电压和电流，以满足不同的运行条件和牵引力要求。
控制电路则负责控制电动机的启停、速度调节和制动等功能。
3. 制动系统：电力机车的制动系统包括电阻制动和再生制动两种方式。
电阻制动通过将电动机接入电阻来产生制动力，将机械能转化为电能消耗。
再生制动则利用电动机的特性，在牵引转换为制动时将部份电能回馈到电力供应系统中，实现能量的回收和利用。
4. 辅助系统：电力机车的辅助系统包括空气压缩机、辅助发机电、冷却系统等。
空气压缩机用于提供制动系统和辅助设备所需的空气压力。
辅助发机电则通过电动机的转动产生电能，为辅助设备供电。
冷却系统用于保持电动机和电力电子设备的温度在正常范围内，确保机车的正常运行。
5. 控制系统：电力机车的控制系统由主控制器、控制面板和传感器等组成。
主控制器负责接收驾驶员的指令，并控制电动机的运行状态。
控制面板提供给驾驶员显示机车运行状态和操作控制的界面。
传感器用于监测机车各部件的状态，反馈给控制系统进行相应的调节和保护。
综上所述，电力机车通过电能转换为机械能来驱动车辆运行。
其工作原理涉及电力供应系统、牵引系统、制动系统、辅助系统和控制系统等多个方面。
掌握电力机车的工作原理对于理解其运行机制和故障排除具有重要意义。
电力机车工作原理
电力机车工作原理
电力机车是一种以电力作为动力源的铁路机车，其工作原理是通过电力传动系
统将电能转换为机械能，驱动机车运行。
1. 电力供应系统
电力机车的电力供应系统主要包括接触网、供电装置和电池组。
接触网是通过
电缆与供电装置连接，将电能传输到机车上。
供电装置负责将接触网提供的交流电转换为直流电，供给机电和辅助设备使用。
电池组则提供机车启动和停车时的电能。
2. 电力传动系统
电力传动系统是电力机车的核心部份，主要由机电、牵引变流器和控制系统组成。
机电是将电能转换为机械能的装置，通过电力传动系统将机电产生的动力传递到车轮上，推动机车行驶。
牵引变流器负责将供电装置提供的直流电转换为机电所需的交流电，并控制机电的转速和转向。
控制系统则根据驾驶员的指令，控制牵引变流器和机电的工作状态，实现机车的加速、减速和制动。
3. 制动系统
电力机车的制动系统包括电阻制动和空气制动。
电阻制动是通过将机电产生的
电能转化为热能，通过电阻器散热来减速机车。
空气制动则是通过压缩空气作用于车轮的制动盘，实现机车的制动。
4. 辅助设备
电力机车还配备了各种辅助设备，如空调系统、照明系统、制冷系统等，以提
供舒适的驾驶环境和保证机车正常运行。
总结：
电力机车的工作原理是通过电力供应系统将电能传输到机车上，再通过电力传动系统将电能转换为机械能，驱动机车行驶。
制动系统和辅助设备则保证机车的安全和正常运行。
电力机车具有动力强、加速快、能耗低等优点，是现代铁路运输中重要的机车类型之一。
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电力机车的制动方式及其原理
1、制动技术概念
列车制动就是人为地制止列车的运动，包括使它减速、不加速或停止运行。
对已制动的列车或机车解除或减弱其制动作用，则称为“缓解”。
为施行制动和缓解而安装在机车、车辆、列车上的一整套设备，总称为“制动装置”。
“制动”和“制动装置”俗称为“闸”。
施行制动常简称为“上闸”或“下闸”，施行缓解则简称为“松闸”。
“列车制动装置”包括机车制动装置和车辆制动装置。
不同的是，机车除了具有像车辆一样使它自己制动和缓解的设备外，还具有操纵全列车制动作用的设备。
2、机车制动方式
1）闸瓦制动：铁路机车车辆采用的制动方式最普遍的是闸瓦制动。
用铸铁或其他材料制成的瓦状制动块，在制动时抱紧车轮踏面，通过摩擦使车轮停止转动。
在这一过程中，制动装置要将巨大的动能转变为热能消散于大气之中。
而这种制动效果的好坏，却主要取决于摩擦热能的消散能力。
使用这种制动方式时，闸瓦摩擦面积小，大部分热负荷由车轮来承担。
列车速度越高,制动时车轮的热负荷也越大。
如用铸铁闸瓦，温度可使闸瓦熔化；即使采用较先进的合成闸瓦，温度也会高达400~450℃。
当车轮踏面温度增高到一定程度时，就会使踏面磨耗、裂纹或剥离，既影响使用寿命也影响行车安全。
可见，传统的踏面闸瓦制动适应不了高速列车的需要，需要一种新型的制动装置以满足要求。
2）盘形制动：它是在车轴上或在车轮辐板侧面安装制动盘，用制动夹钳使以合成材料或者粉末冶金制成的两个闸片紧压制动盘侧面，通过摩擦产生制动力，使列车停止前进。
由于作用力不在车轮踏面上，盘形制动可以大大减轻车轮踏面的热负荷和机械磨耗。
另外制动平稳，噪声小。
盘形制动的摩擦面积大，而且可以根据需要安装若干套，制动效果明显高于踏面制动，尤其适用于时速120公里以上的列车，这正是各国普遍采用盘形制动的原因所在。
但不足的是车轮踏面没有闸瓦的磨刮，将使轮轨粘着恶化；制动盘使簧下重量及冲击振动增大，运行中消耗牵引功率。
踏面制动和盘形制动都要通过轮轨之间的粘着来实现，因此都属于粘着制动。
3）再生制动：是将牵引电动机变为发电机，将电能反馈回电网使用，从而产生制动作用。
用于电网供电的电力机车和电动车组。
4）电阻制动：用于电力机车、电动车组和电传动内燃机车。
在制动时将原来驱动轮对的牵引电动机改变为发电机发电，并将电流通往专门设置的电阻器，采用强迫通风，使电阻器发生的热量消于大气，从而产生制动作用。
5）线性涡流制动：是把电磁铁悬挂在转向架侧架下面同侧的两个车轮之间。
制动时电磁铁不与钢轨接触。
利用电磁铁与钢轨相对运动使钢轨感应出涡流，产生电磁吸力作为制动力，把列车动能转化为热能，消散于大气。
线性涡流制动既不受粘着限制,也没有磨耗问题。
6）盘形涡流制动：是在车轴上装金属盘，制动时金属盘在电磁铁形成的磁场中旋转，盘的表面被感应出涡流，产生电磁吸力并发热消散于大气，从而起制动作用。
盘形涡流制动要通过轮轨粘着才能产生制动力，因此也要受粘着限制。
7）磁轨制动：是在转向架侧架下面同侧的两个车轮之间，各安置一个制动用的电磁铁（又称电磁靴），制动时将它放下并利用电磁吸力紧压钢轨，通过电磁铁上磨耗板与钢轨间的滑动摩擦产生制动力，把列车动能转化为热能，消散于大气。
8）液力制动：应用于液力传动内燃机车上，在液力传动装置内装液力制动器（液力耦合器），制动时向它充入液体，车轮带动它旋转时液体与液体之间、液体与耦合器之间摩擦生热。
再经由散热器消散于大气，从而产生制动作用。