铁路电力机车
简述电力机车的优劣
简述电力机车的优劣
电力机车是使用电力驱动的铁路机车，相对于传统的内燃机车，具有以下优势：
1. 环保节能：电力机车使用电能作为动力源，不产生尾气排放，减少了对环境的污染。
由于电力机车的动力转换效率较高，相比内燃机车，能源利用率更高，节约能源。
2. 电动性能优越：电力机车在起动和加速方面表现更出色，能够更快地达到设定的速度，并具备更好的牵引力和制动性能。
这样可以提高列车的运行效率和安全性。
3. 维护成本低：相比内燃机车，电力机车的维护成本相对较低。
电力机车的动力系统相对简单，不需要定期更换机油和滤芯等部件，减少了维护费用。
4. 噪音和振动小：电力机车在运行过程中噪音和振动相对较小，可以提升列车的乘坐舒适度，并减少对附近居民的噪音干扰。
然而，电力机车也存在一些劣势：
1. 供电设备限制：电力机车需要有供电设备以提供电能，如果供电设备建设不完善或遭受灾害等影响，会导致机车无法正常运行。
2. 依赖电网：电力机车需要依赖电力网进行供电，如果电力网供电不稳定或存在故障，会影响机车的运行和可靠性。
3. 建设成本较高：与内燃机车相比，电力机车的建设成本较高。
为了实现电力机车的运行，需要进行供电设备的建设和改造，相关投资较大。
综上所述，电力机车在运行效率、环保性和维护成本方面具备优势，但也存在一些限制，需要在供电设备和电力网等方面进行改进和完善。
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利用电力驱动的火车，它是现代铁路运输系统中不可或缺的一部分。
电力机车的工作原理是通过电力系统将电能转化为机械能，从而驱动车辆行驶。
下面将详细介绍电力机车的工作原理。
一、电力机车的供电系统1.1 高压输电线路电力机车的供电系统主要依靠高压输电线路，通过这些线路将电能传输到机车上。
高压输电线路通常由铜或铝导线构成，能够承受高压电力传输。
1.2 变电站电力机车的供电系统还包括变电站，变电站用来将高压输电线路传输的电能转化为适合机车使用的低压电能。
变电站通常设有变压器和其他电力设备，确保电能传输的稳定性和安全性。
1.3 集电装置电力机车通过集电装置从高压输电线路或接触网中获取电能。
集电装置通常由碳刷或铜制接触条构成，能够有效地将电能传输到机车上。
二、电力机车的牵引系统2.1 牵引变流器电力机车的牵引系统主要依靠牵引变流器，牵引变流器将直流电能转化为交流电能，从而驱动电机运转。
牵引变流器能够根据机车的牵引需求来调节输出电流和电压。
2.2 电机电力机车的牵引系统还包括电机，电机是将电能转化为机械能的核心部件。
电机通常由定子和转子构成，通过电磁感应原理来实现转动，驱动机车行驶。
2.3 传动系统电力机车的传动系统用来将电机产生的机械能传递到车轮上，从而推动车辆行驶。
传动系统通常包括齿轮、传动轴和轮轴等部件，确保机车的牵引力和速度。
三、电力机车的辅助设备3.1 空气制动系统电力机车的空气制动系统用来控制车辆的制动力，确保车辆在行驶中的安全性。
空气制动系统通常包括制动缸、制动鞋和制动管路等部件，能够快速响应司机的制动指令。
3.2 空气压缩机电力机车的辅助设备还包括空气压缩机，空气压缩机用来为空气制动系统提供压缩空气。
空气压缩机通常由电动机驱动，能够稳定地提供所需的压缩空气。
3.3 空调系统电力机车的辅助设备还包括空调系统，空调系统用来调节车厢内的温度和湿度，提供舒适的乘车环境。
铁路机车车辆第五章电力机车
机车的最高速度220420/012k/21m／h。
铁路机车车辆第五章电力机车
•韶山9型干线客运电力机车，代号SS9。以成熟的韶山 型系列电力机车技术为基础，采用了许多国际客运机车 先进技术，是我国干线铁路牵引旅客列车功率最大的机 车。机车功率持续20204/182/201 0kW，最大速度铁1路7机车0车k辆m第五/章h电。力机车
2020/12/21
铁路机车车辆第五章电力机车
•(二)电力机车类型及功率 • 我国电力机车发展也有50年的历史了，取得了很大成就。 特别是经过20世纪80年代6K、6G、8K、8G型(其中6、8表 示机车轴数，K表示采用可控硅二极管整流装置，G表示采 用硅二极管整流装置)等国外电力机车进口、消化吸收和自 主开发，我国开发了一系列较高水平的电力机车，电力机车 发展进入换代期，形成产品的多机系列，如SS4～SS9及其 派生型SS4改、SS4B、SS6B、SS4C、SS7B、SS7C型等。 我国自主研制了准高速SS8型电力机车，自行开发了16位微 机控制系统和故障诊断系统，SS8型电力机车运行试验中创 下了时速240 km的“中国第一速”。 • 电力机车轴列式与内燃机车轴列式的表示方法基本相同。 电力机车的每根轮轴上均装有一台牵引电动机单独驱动。 • 我国铁路部分电力机车的类型及主要性能技术参数见表 9—1。
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铁路机车车辆第五章电力机车
•直流电力机车工作原理
• 直流电力机车是最简单的一种电力机车，采用直流电 源和直流串励牵引电动机。现在主要用于各种工矿电力 机车、地铁电动车组和城市无轨电车。
•图示为一般工矿用直流电力机车结构示意图。
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铁路机车—电力机车的结构组成及特点
任务3 电力机车
电力机车的总体结构——机械部分
电力机车机械部分：包括车体、转向架、牵引连接装置、车钩缓冲 装置。
任务3 电力机车
电力机车的总体结构——电气部分
电力机车电气部分：包括电气设备及连接导线。电气设备主要有牵 引电机、牵引变压器、整流硅机组及各种电器等。
任务3 电力机车
电力机车的总体结构——空气管路系统
从接触网上引入的仍然是单相交流电，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。
任务3 电力机车
电力机车的总体结构
电力机车是由电气部分、机械部分、空气管路系统三大部分组成。 电气部分：包括电气设备及连接导线。电气设备主要有牵引电机、 牵引变压器、整流硅机组及各种电器等； 机械部分：包括车体、转向架、牵引连接装置、车钩缓冲装置； 空气管路系统：包括风源系统、制动机管路、控制及辅助管路。
任务3 电力机车
电力机车的特点——交-直流电力机车
采用交流制供电，世界上大多数国家都采用工频（50Hz）交流制， 或25Hz低频交流制。电力机车采用直流串励电动机（优点是调速简单）， 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。
任务3 电力机车
电力机车的特点——交-直-交流电力机车
直-直流电力机车
交-直流电力机车
交-直-交流电力机车
任务3 电力机车
电力机车的特点——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。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，多用于工矿机车。
铁路机车种类及应用
铁路机车种类及应用铁路机车是指在铁路运输系统中，用来牵引列车或铁路车辆的机械设备。
铁路机车种类繁多，主要分为以下几类：1. 电力机车：电力机车是指使用电力作为动力的机车。
它的主要优点是能够充分利用电力机车行驶时所产生的制动能量，将其回收为电能，从而实现能量回收和节能减排。
电力机车还具有加速性能好、运行速度快、负载能力大等优点，因此在现代铁路运输中得到了广泛应用。
2. 内燃机车：内燃机车是指采用燃油等燃料作为动力的机车。
它具有经济性好、使用方便、机动性强等优点，因此在一些铁路运输系统中广泛应用。
3. 柴电机车：柴电机车是一种同时使用内燃机和电力机车技术的机车。
它采用柴油机作为动力源，同时还配备了发电机和电动机，可以实现电力机车和内燃机车的双重功能。
柴电机车的优点是能够兼顾电力机车和内燃机车的优点，使其更加适用于各种铁路运输环境。
4. 蓄电池机车：蓄电池机车是指使用蓄电池作为动力源的机车。
它的主要优点是免去了传统机车对导线和变电站的依赖，因此可以在无电化铁路线路上独立运行。
蓄电池机车还具有静音、无污染等优点，因此在一些城市轨道交通系统中得到了广泛应用。
除了以上几类机车，还有一些特殊用途的机车，如矿用机车、拖车机车、液压机车等。
铁路机车的应用非常广泛，主要用于牵引铁路列车、移动重型机器设备、矿山运输、工厂内部运输、港口装卸等。
在铁路运输中，机车的作用是非常重要的。
它不仅能够提高运输效率，还能够减少劳动力成本、节省能源、降低排放等。
总之，铁路机车多种多样，各具特色，在铁路运输中具有不可替代的作用。
随着铁路运输的不断进步和技术的不断发展，机车的性能和功能也在不断得到提升。
相信在未来的发展中，铁路机车将会发挥更加重要的作用。
铁路机车知识点总结归纳
铁路机车知识点总结归纳一、机车的分类及特点1. 根据传动方式的不同，机车可以分为电力机车、内燃机车和蒸汽机车三种类型。
2. 电力机车是指以电力作为动力源的机车，通常由高压输电线路供电。
其特点是动力系统复杂、功率大、运转平稳，但是依赖于线路的供电系统。
3. 内燃机车是指以内燃机作为动力源的机车，可以分为柴油机车和汽油机车两种类型。
内燃机车的优点是灵活性高、适应性强，但燃料的消耗较大。
4. 蒸汽机车是以蒸汽机作为动力源的机车，是早期的机车类型，现在已经很少使用。
它的特点是构造简单、制造成本低，但燃料消耗大、污染环境。
二、机车的构造及主要部件1. 机车主要由车体、动力单元、牵引系统、辅助系统和制动系统五大部分组成。
2. 车体是机车的主要承载部分，它分为头部和尾部，内部安装有司机室、乘务室、动力舱等。
3. 动力单元包括动力引擎、传动装置和冷却系统。
电力机车的动力单元通常由电动机、变压器和牵引逆变器组成。
4. 牵引系统包括机车的牵引电路、牵引电机、齿轮传动装置等，用来实现车辆的牵引和制动功能。
5. 辅助系统包括起动系统、供电系统和辅助设备，如空调系统、暖气系统、润滑系统等。
6. 制动系统包括空气制动和电子制动两种类型，用来实现机车的制动功能。
三、机车的基本性能参数1. 机车的功率是衡量机车动力大小的最主要参数，通常用千瓦或马力来表示。
2. 机车的牵引力是机车能够牵引的最大车重，通常用吨来表示。
3. 机车的最高速度是机车能够达到的最高运行速度，通常用公里/小时来表示。
4. 机车的加速度是机车从静止状态到运行状态所需时间的参数，通常用米/秒²来表示。
5. 机车的能耗是机车单位行驶里程所需的能源消耗量，通常用千瓦小时或升来表示。
四、机车的运行控制1. 机车的运行控制主要包括机车的启动、加速、减速和停车等运行过程控制。
2. 机车的启动主要是通过主控制器对机车进行供电和牵引控制来实现机车的启动动作。
3. 机车的加速是通过控制牵引电机的输出功率来实现机车的加速和提高速度。
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。
铁道机车分类
铁道机车分类一、电力机车电力机车是指通过电力传动装置驱动的铁道机车。
它以电能为动力源，通过电机将电能转化为机械能，从而驱动车辆行驶。
电力机车具有动力强、加速快、起动稳定等特点，适用于长途运输和重载运输。
1. 直流电力机车直流电力机车是最早出现的一种电力机车。
它的电力系统采用直流供电，主要由牵引变流器和电动机组成。
直流电力机车具有结构简单、制造成本低等优点，但由于直流电力传输距离有限，限制了其使用范围。
2. 交流电力机车交流电力机车是一种采用交流供电的电力机车。
它的电力系统采用交流变频技术，通过变频器将高压交流电转换为低压交流电供给电动机。
交流电力机车具有电能传输距离远、能耗低、牵引力大等优点，适用于高速运输和大功率牵引。
二、内燃机车内燃机车是指以内燃机为动力源的铁道机车。
它通过燃烧燃料产生高温高压气体，推动活塞做功，从而驱动车辆行驶。
内燃机车具有灵活性高、加速快、适应性强等特点，适用于短途运输和灵活调度。
1. 汽油机车汽油机车是一种使用汽油作为燃料的内燃机车。
它的内燃机采用汽油发动机，通过点火、燃烧产生高温高压气体推动活塞运动，驱动车辆行驶。
汽油机车具有启动快、加速性能好等优点，但燃料消耗较大。
2. 柴油机车柴油机车是一种使用柴油作为燃料的内燃机车。
它的内燃机采用柴油机，通过压缩燃烧产生高温高压气体推动活塞运动，驱动车辆行驶。
柴油机车具有燃料消耗低、牵引力大等优点，适用于长途运输和大功率牵引。
三、动车组动车组是一种由多个动力车和拖车车组成的铁道机车。
它的每个车厢都配备有独立的动力装置和控制系统，能够独立运行或组成列车运行。
动车组具有快速换乘、灵活调度等优点，适用于城际和高速铁路运输。
1. 电力动车组电力动车组是一种采用电力传动装置的动车组。
它的每个车厢都配备有电机和变流装置，通过电能传输驱动车辆行驶。
电力动车组具有加速快、运行稳定等优点，适用于高速铁路和重载运输。
2. 内燃动车组内燃动车组是一种采用内燃机传动装置的动车组。
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❖ 世界已进人建设高速电气化铁路的新时期，修建 的国家越来越多。已建成的国家有日本、法国、德 国、意大利、英国、西班牙、波兰等，正在修建的国 家有美国、瑞士、奥地利、瑞典、比利时、韩国、独 联体等，还有一些国家和地区，如澳大利亚、荷兰、 加拿大、印度和我国台湾省等也在积极筹建高速电气 化铁路。
❖ 2．我国电气化铁路发展现状和前景 ❖ 我国的电气化铁路建设，是在新中国成立后才开 始的。1961年8月15日，在新建的宝成线宝鸡至风州 段建成了我国第一条电气化铁路，全长91km。 ❖ 到20世纪70年代，为了加速大西南的建设，宝成 线凤州至成都各段的电气化工程又重新上马，1975年 7月１日，676km的宝成铁路全线建成通车。它的建成 在我国铁路建设史上产生了重大影响。1975年9月襄 樊至安康段，1978年3月石家庄至阳泉段，同年5月宝 鸡至天水段也相继动工修建。以前，只是在一条线路 上一个区段内施工，现在，是同时在几条线路上施
时速240 km的最高速度，对推动我国客运快速及高速 机车的发展具有重要意义。在SS8型机车和SS6B型机 车基础上，1998年研制成技术上更为先进的SS9型电 力机车，并于2002年对SS9型电力机车进行技术改
造，研制成SS9G型电力机车，如图5-19。SS8、SS9、 SS9G型电力机车是目前我国客运提速的主型机车。
❖
（一）电力机车的特点 ❖ 与其他类型的机车相比，电力机车的特点可以概 括如下：
1、牵引功率大，过载能力强； ❖ 2、牵引力大，速度快，爬坡能力强； ❖ 3、整备作业时间短，维修量小，运营费用低； ❖ 4、能源利用率高，节约能源； ❖ 5、无煤烟、废气，环境污染少； ❖ 6、乘务员工作条件好； ❖ 7、电气化铁路基本建设投资大； ❖ 8、运用灵活性差。
到了20世纪50年代，一些工业发达的国家为了完 成急剧增长的运输任务，以及与其他运输业竞争的需 要，开始大规模地进行铁路牵引动力现代化的建设， 电气化铁路的建设速度不断加快，修建的国家逐渐增 多。当时苏联、日本、德国、法国、意大利和波兰等 国家的主要铁路干线都已实现了电气化，而且已经初 步成网。近年来，一些发展中国家，如印度、朝鲜电 气化铁路发展很快。泰国、马来西亚等国家也开始发 展电气化铁路，特别是我国电气化铁路更有了飞速的 发展，目前已跃居世界前列。
❖ 图5-18 韶山8型电力机车
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❖ 图5-19 韶山9 G型电力机车
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我国干线电力机车已形成了4、6、8轴的韶山
型系列。
❖
❖ 进人20世纪90年代，交流传动技术已占据了电力 机车主导地位，在铁路高速和重载牵引方面显示了很 大的优越性。1996年我国成功试制出交一直一交 AC4000型电力机车。1999年10月我国自行研制时速 200 km的“蓝箭”号在广深线成功地投入使用。2001
工，而且开始由山区铁路向运输繁忙的主要干线发 展，由单线电气化向双线电气化发展。到1980年底， 相继建成了宝成铁路全线、阳安线、襄渝线襄樊至安 康段、石太线石家庄至阳泉段和宝兰线宝鸡至天水段 等电气化铁路1680 km。 ❖ 进人 20世纪 80年代以后，我国的电气化铁路更 有了飞速的发展，以平均每年超过 500 km的建设速 度，相继建成和改造的电气化铁路有京沈线、成渝 线、贵昆线、南昆线、成昆线 湘黔线、鹰厦线、京广 线、哈大线、宝中线、陇海线、京沪线、武嘉线、郑 徐线、胶济线、沪杭线、浙赣线等30多条。
第二章 电力机车 第一节 电力机车构造
❖ 一、电力机车概述 无论是增加机车牵引重量还是提高列车的运行速
度，都必须考虑提高机车的功率。电力机车无原动机， 可直接从接触网获得电能，通过机车上的牵引电动机将 电能转换为机械能。因此，只要加大牵引电动机的功 率，就可以提高机车的功率。由于电力机车运行时，须 由外界提供电源，因此需要有一套牵引供电系统：
2.2 kw直流电动机，由 150V的外部直流电源经中间的 第三轨供电，以两条走行轨作为回路。1881年，在柏 林郊区修建了一条2．45 km长的电车线路，采用 180 V直流电源，分别由两条彼此绝缘的轨道供电。这种电 车形式的电气化铁路的出现，极大地刺激了当时西 欧、美国和日本。于是，很多国家纷纷开始兴建电气 化铁路。不过这些电气化铁路大都是采用低压直流和 三相交流的，而且又都是修建在工矿线路和一些大城 市的近郊线路上。随着工业的发展，电气化铁路逐渐 发展到城市之间和运输繁忙的铁路干线上来了。
❖ 1991～1995年期间在韶山5型机车的基础上研制 了韶山6型相控调压、6轴机车。1990～1991年期间还 设计了韶山7型、轴列式为B。一B。一B。6轴电力机 车，填补了干线电力机车轴系的空白。
❖ 为发展我国的快速客运技术，研制成韶山8型时速 160km的快速4轴电力机车，如图5-18所示。该车于 1998年6月 24日，在京广线的郑州至漂河区段创造了
3、我国电力机车的发展 ❖ 我国第一台电力机车由湘潭电机厂和株洲田心机
车车辆工厂共同研制，1958年投人运营，成为我国第 一代干线主型电力机车。 到1988年，韶山1型电力机车 共计生产了826台。到1991年底，取代韶山1型成为第 二种主型机车的韶山3型机车共生产了685台。20世纪 80年代，又成功地研制出了国内功率最大、牵引力最大 的韶山4型8轴6 400 kw货运电力机车。1990年，我国 首次研制成功了最高时速140 km、功率为3200 kw的 韶山5型 4轴客运电力机车样机2台。该机车牵引电机采 用空心轴传动全悬挂方式，以适应高速运行。
❖ （二）电力机车的发展 ❖ 电力牵引始于19世纪70年代末，首先应用在城 市、工矿运输中，随着电机、电器制造和电力工业的 发展，20世纪初开始广泛应用到铁路运输上来，电气 化铁道的优势得到了充分的体现。 ❖ 1．电气化铁路的发展历史 ❖ 1879年5月31日在柏林举办的世界博览会上，由 西门子和哈尔斯克公司展出了世界第一条电气化铁 路。这条电气化铁路长约300 m，线路呈椭圆形，轨 距为1m，在上面运行的机车只有954 kg，车上装有