电力机车,蒸汽机车与内燃机车比较以及三相交流电

母博宇
1.能耗:就三种机车的单位能耗来说，蒸汽机车、内燃机车和电气机车的平均 单位能耗分别为378.1kg原煤每万吨每千米、25.1kg柴油每万每千米、 111.6kWh电力每万千米，折算为标准煤后分别270.1kg、36.5kg、13.7kg。由 此可见电力机车效率最高。
2.如何升级提高：蒸汽机车的功率要做大，必须增大锅炉，体积上有限制， 制造和维护上的难度增加。烧煤效率极低。
吴菲宇
三相交流电是与输电技术的发展紧密相连的。
1873年维也纳国际博览会法国弗泰内，使用2km的导线，把一台用瓦斯发动机拖动的格兰姆直流发电机，和一台 转动水泵的电动机连接起来。
1874年，俄国皮罗茨基建立了输送功率为4.5kW的直流输电线路，输送距离一开始是50m，后来增加到1km。然 后就开始向高压输电发展了。
一开始是直流输电，但想要传输更远的距离，就必须再提高电压。在当时的条件下，直流输电没条件了：发电 机电压受限制、直流没有变压器等等。后来还发生过一场交流、直流输电之争。
可见，从交流输电一开始，并不是三相的，1832年，人们就发明了单相交流发电机。1876年、1884年、1885年， 单相变压器得到了发展。问题在于应用交流电驱动工作机械。
王锐
1.对于输电线网覆盖率低，输电成本较高的地区，诸如西藏、新疆等高原 地区以及崎岖山路较多的区域，使用电力机车将会重新构造电力网，在严峻 环境下，成本将会大大提高。
2.因为蒸汽机车与内燃机车的发展较早，也较为完善，各方面资源也准备 比较充分。而电力机车不仅需要更多的资金来投入铺设电路，轨道等，还需 要对电力机车的研发提供经济支持，这无疑会加重国家经济负担。
3.电力机车的发展势必会对国家资源的分配产生影响。而当今以信息技术 方向发展为主的时代，电力机车的发展将会占用大量的国家资源，这也会导 致其他领域发展出现经济问题。社会需要全面发展，仅仅交通是不能带动经 济的发展的。
王锐
1.历史发展：中国电力机车发展从开始到现在仅仅只用了50几年，和谐 号动车组甚至只用了几年便从技术引进到自我创新。如此迅速的转化固 然令人惊喜，但也不可忽视其带来的隐患。7.23甬温线特大事故在一定层 面上反映了中国电力机车发展的浮躁性。电力机车固然先进，但我们的 技术或许并不能带动起迅速发展。
新生研讨课
电气一班
母博宇 王杨 王锐 李佳峻 吴菲宇
母博宇
1.国外：高铁的运营拉动内需，促进经济增长。形成一个全球性的 网络，带动世界经济的一体化的融合发展，对世界经济将产生具有 深远的影响。而内燃机车因为速度和技术方面低于高铁所以不能满 足部分人的需求。 2.国内：高铁使人们更方便交流，沟通。尤其是在沿海地区和内陆 地区之间，构成了一个桥梁。加速了人们沟通的速率，一个城市的 基础设施和服务功能越来越多的被其他城市分享，一个城市的人流、 物流、商务流越来越多的在更广的城市群内流动、配置、形成一个 紧密联系，共存共荣的城市群。
交流感应电动机的出现，与“旋转磁场”这个研究紧密相连。1825年，1879年，1883年都是旋转磁场发展的节点， 1885年，弗拉利斯制成了第一台两相感应电动机；1888年他又提出了“利用交流电来产生电动旋转”这一经典论文。
1888年俄国多布罗斯基发明了三相交流制和效率很高的三相异步电动机，交流输电的优越性体现出来了。1891 年8月25日，第一条三相交流高压输电线投运，总长175km。发电机是230kVA，95V，变压器是200kVA、95/15200， 线路末端是两座13800/112V降压变电所。
场是稳定的具有固定旋转方向的旋转磁场。
历史应用：三相交流电与交流输电技术的历史
｛ 实际作用：
和单相交流电相比较 和多相交流电相比较
王杨
旋转磁场，磁感应矢量在空间以固定频率旋转的一种磁场； 是电能和转动机械能之间相互转换的基本条件。广泛应用于交 流电机、测量仪表等装置中。
交流电机气隙中的磁场。因其沿定、转子铁心圆柱面不断旋 转而得名。旋转磁场是电能和转动机械能之间互相转换的基本 条件。
2.人才问题：电力机车如今迅速的发展必然会对人才要求更严格，而如 今，中国虽然在不断发展电力人才，但毕竟发展时间太短，人才似乎并 不能满足电力发展的需求。而蒸汽机车与内燃机车已经有了上百年的经 验沉淀，对于机车的安全性以及适应性有了更好地保障，能更快速地投 入生产。
3.安全问题：电力机车是以电为动力的，那就必须要有充足的电源支撑。 而电力并不像柴油或者蒸汽来源较稳定。而在机车发动的过程中，如果 电源供应被切断，将会导致很严重的后果。较之蒸汽机车和内燃机车， 电力机车是没有办法摆脱对稳定动力源的需求。
三相交流电 王杨
-----相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的
交流电路组成的电力系统。目前，我国生产、配送的都是三相交流电。
理论支持：
要在不使用使用辅助设备的情况下产生旋转磁场必须至少三相供电， 三相交流电在交流电机定子绕组中可以产生旋转磁场，而且这个磁
为广泛。
李佳俊
• 使用更多相时会使发电、输配电及用电环节变得复杂，输电线路根数要增加。 • 发电机、变压器、电动机等设备也趋于复杂化，增加制造成本。 • 三相不平衡已经引起很多问题了，多相输电的故障排查，相间故障，单相接地，功率电压分布计算
估计就更加复杂了。这样看来不经济。 • 当然大容量设备假定使用四相交流电单从设备制造上也许会更合理，但电网就不同了。（不可能为
与单项交流电交流电相比较 李佳俊
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(1) 三相发电机比同尺寸的单相发电机输出的功率大。
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(2) 三相发电机的结构和制造与单相发电机相差不多，且使
用、维护较方便，运转时比单相发电机的振动要小。
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(3)在同样条件下输送同样大的功率时，特别是在远距离输
电时，三相输电线要比单相输电线节约24％的材料。
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由于具有以上特点，所以三相交流电比单相交流电应用更
了四相输电而是整个输电网络重新建立。）
• 多相电肯定能形成旋转磁场，这个是相当肯定的。比如发动机的问题，农村用的手扶拖拉机是单缸 发动机，夏利是三缸，桑塔纳是四缸。。。。，奔驰宝马用到了六缸、八缸甚至更多，功率（马力） 越大，使用的缸数越多。虽然四缸车比较普遍，但也不能否认六缸发动机的合理性吧，当然不同的 车可以行驶在同一道路上，可以并存；电网就不同了，只能统一。
内燃机车的功率要增大，必须增加柴油机功率，加大发电机功率（内燃机车 是发电后带动电动机来驱动火车头的），同时必须加大燃料箱，体积上受到 限制，而且燃料效率下降比较厉害。电气机车，只要电力线允许，做大功率 的电动机没有任何问题，也没有体积限制（相对车头体积来说）。
3.速度：毫无疑问电力机车速度是最快的甚至是那两种机车的好几倍。 4.安全：自从1964年日本新干线开通以来到今年已经将近半个世纪了、只有 1998年德国高速铁路出过脱轨事故和中国的7.23事件，其他没有什么重大事 故。相比内燃机车安全的多，更不用说蒸汽机车了。