高铁传动方式与传动装置
干货详解高速铁路七大技术体系
客室内的传递。据了解，这项专利技术可适用于时速200公 里等级及以上的动车组车体结构，目前广泛应用于
CRH2C—300系列动车组车体，及CRH2长大编组系列动 车组车体，已装用700余辆，总价值近10亿元。
旅客服务系统大量运用了信息技术，需要给各位专家报告的
间0.3秒左右，高速列车动力丢失少，长距离运行节能效果
采用简单链型、弹性连型悬挂技术，研发高强高导接触网导 线。保证接触网与受电弓匹配良好、受流稳定。武广客运专
线接触网采用弹性缝型悬挂方式， 实现时速350公里双弓稳
系统的主体设备接触网，已经开始实现关键零部件的国产化。
3、列车运行控制列控系统是确保列车行车安全的控制系统，
速列车由45000个零部件组成，工程中分为九大关键技术。
韩国。二是车体制造。三是牵引系统，牵引系统是高铁竞争 的核心之一，主要由变压器九变流器、牵引控制、电机几个 不同的部分组成。高速列车所有的用电设备和运动器件都采 用传感器进行实时的监控。高速转向架，高速列车的转向架 是列车技术的核心也是轮轨技术的核心。高速专项架的结构 功能，高速列车技术的核心，具有承载、导向、减震、牵引 及制动等功能。传统意义上的火车头已经看不见了，转向架 技术创新点主要在于抑制它的蛇行运动，由于车轮的反面很 锥形，需要良好的工作曲线，锥形的爬点就形成了固有的刺 激震动，这也是转向架能跑多高速度的核心。还有脱轨安全 性。我们在研究高速列车转向架轮轨安全的时候做了一个突 破性的测试，世界各国高速铁路和它的普速铁路是不相吻的， 也就是说它不做跨线运行的技术准备，所以大多数国家，包 括日本，它的轮轨匹配都是按照高速线和普速线来设计。我 们国家高速铁路和现在了路网形成跨线，这个路网的效应就 会非常的好，我们在设计我们国家的轮轨匹配的时候采用了 特有方案，这个方案比德国的明显好，不仅可以满足本线运 行，而且还可以实现跨线运行，这项技术我们在本国和多国 申报了专利。高速转向架，我们希望有较高的临界速度，比 如时速350公里高速列车转向架理论上是490公里，在西南 交通大学做到了410公里，最后的实验没有做下去，只做到 了410公里。为了验证我们高速转向架的性能，我们用了
高铁为什么跑得那么快？（高铁动力技术详解）
高铁为什么跑得那么快？（高铁动力技术详解）导读高铁是用电力驱动的，与传统内燃机驱动方式相比，电力驱动具有无污染、载客量大、动力/重量比大等优点。
下面我们从高铁的动力来源，如何获取动力等几方面来详细介绍一下高铁是如何跑得这么快的。
高铁是用电力驱动的，与传统内燃机驱动方式相比，电力驱动具有无污染、载客量大、动力/重量比大等优点。
因此，世界上大多数高速列车都采用电力驱动方式，即通过铁路沿线的架空高压线电网（我国都采用工频单相2.5千伏电压）对列车供电方式。
而安装在列车车顶沿着高压线滑动获取电能的装置叫受电弓。
中国南车四方公司副总工梁建英介绍说，CRH380A采用动力分散的电力驱动方式，全列车顶安装了4架受电弓，车下安装了7台变压器，14台变流器，56台电机分别安装在2～15号车厢的28个转向架上。
CRH380A能量传递有两种方式：牵引方式和再生制动方式。
牵引方式时，列车从架空电网获取电能，再经过多个车厢下安装的变压器、变流器等部件变换后给转向架上安装的电动机。
变压器能将从受电弓获取的高电压电能转换成将近2千伏的中电压电能，变流器能将工频单相中压电转换成频率、电压可变的三相电源给三相电动机驱动列车前进。
顺便说下，列车时速300公里运行时，人均百公里耗电仅为3.64千瓦时，相当于客运飞机的1/12，小轿车的1/8，大型客车的1/3。
京沪高铁全长1318公里，这样算下来，全程人均耗电约48千瓦时。
下面是详解部分：一、高铁列车的动力来源是交流电还是直流电？各国高铁基本采用交流电作为高铁列车的牵引网络的电流制式。
但是，萌萌的意大利除外。
在高铁电流制式这个问题上，全世界都摸着意大利过河。
二、高速列车如何获取电能作为动力？从电路角度来看，高铁采取AT（自耦变压器）供电方式。
高铁能够跑起来，依靠的是牵引供电系统给高速列车提供电力。
牵引供电为电力系统的一级负荷，但德国是例外，德国高铁电网有独立于德国国家电网。
因此，高铁牵引供电系统包括架空接触网、牵引变电所、回流回路。
高速铁路概论第三章 高速列车牵引动力
3、牵引动力集中配置与分散配置的比较
为了对不同机车车辆簧下质量的影响进行比较，通常采用 等效簧下质量的概念。牵引动力集中配置的高速列车动力车 的每轮等效簧下质量略低于动力分散配置的数值。
3、牵引动力集中配置与分散配置的比较
（3）粘着利用和加速性能
充分利用粘着是高速列车牵引动力设计时的一个重要的指 导思想。日本在研制牵引动力装置时，认为粘着系数将随速 度的提高而下降，担心单轴的粘着力过小，只好增加动轴的 数量，以保证足够的牵引力，这就是日本的高速列车的牵引 动力采用分散配置形式的原因之一。
空气阻力的计算公式为：
方空 成气 正阻
D 空1 2气C 密dV 度2A(Cdd L)
比力 与
C d 空气阻力系数
列 车 速
V 列车速度
A 列车断面积
度 的 平
C d
列车压力阻力系数 列车侧面气动摩擦系数
L 列车长度
d 列车气动直径
三、牵引动力及其配置
1、牵引动力的形式
电力牵引 内燃电传动牵引
电力牵引的优点：功率大、轴重小、经济性能好、环境污染小 电力牵引的缺点：初期投资大 内燃电传动牵引的优点：投资少、见效快、经济性能好
概 第
一
节 述
从速度上看，目前已开行的高速列车的最高速度可以划分为 三个等级。
第一速度级： 最高运行速度200～250Km/h 第二速度级： 最高运行速度250～300Km/h 第三速度级： 最高运行速度300Km/h以上
高铁齿轮箱的工作原理
高铁齿轮箱的工作原理
高铁齿轮箱是高铁动力系统的重要组成部分，主要用于传递动力和调节转速。
其工作原理如下：
1. 动力输入：高铁齿轮箱通常通过电机或柴油机等动力源输入动力。
动力源的转速经过减速传动装置（如离合器、传动轴等）输入到齿轮箱中。
2. 杂质过滤：进入齿轮箱前，动力源通过滤清器等装置，将杂质、异物等进行过滤和清洁，以保证齿轮箱内部的工作环境。
3. 齿轮传动：在齿轮箱内部，通过一系列齿轮的嵌合和传动，将动力源的转速和扭矩传递给输出轴。
齿轮箱的内部结构复杂，根据不同的工作要求和传动比，通常由多级齿轮组成，其中包括主减速器、中间轴、主轴、副减速器等。
4. 润滑系统：高铁齿轮箱一般配备有润滑系统，通过润滑油的供给，对齿轮箱内部的齿轮、轴承等重要部件进行充分润滑。
润滑系统还可冷却齿轮箱内部的高温部件，保证其正常运行。
5. 输出动力：齿轮箱中的最后一个齿轮将动力传递到输出轴上，通过输出轴连接到其他系统，如传动轮、动力传动装置等，将动力传送给列车车轮，实现高铁的运行。
综上所述，高铁齿轮箱通过齿轮传动和润滑系统等相关装置，将输入的动力源转速和扭矩传递给输出轴，实现高铁的正常运行。
高铁工作原理
高铁工作原理高铁，即高速铁路，是一种采用高速电力牵引列车技术的现代化铁路交通工具。
高铁的工作原理是基于电力和磁力的相互作用，并通过先进的技术实现高速稳定的行驶。
一、电力牵引系统高铁列车采用电力牵引系统，由电网供电并将电能转化为机械能驱动列车前进。
电力牵引系统的核心组成部分包括电网、接触网、牵引变流器、电机以及线路控制系统。
1. 电网：高铁列车通过接触网吸取电能，接触网由电塔等支撑物支持，供电电压为交流电25千伏或直流电3千伏。
电网提供稳定可靠的电力，为列车的运行提供能量。
2. 接触网：接触网是高铁运行中关键的组成部分，它悬挂在高架或支架上，与列车上方装置的受电弓接触，通过传递电能给列车。
接触网采用导电材料，能承受高压电流的同时保持稳定的接触。
3. 牵引变流器：牵引变流器是将电能转化为驱动列车所需的电机能量的装置。
它能够将接触网提供的交流或直流电能转换成适合列车驱动电机的电能，实现对列车速度和力的控制。
4. 电机：高铁列车的电机采用三相异步电动机，能产生较大的驱动力矩，使列车能够在高速运行时保持平稳加速和制动。
电机通过传动装置将电能转换为机械能带动车轮转动，推动列车前进。
5. 线路控制系统：线路控制系统对电力牵引系统进行监测和控制，保证高铁列车的安全运行。
它可以实时监测电网和接触网的状态，以及控制供电系统的输出，从而确保列车在任何情况下都能够获得足够的电力支持。
二、磁悬浮技术除了电力牵引系统，高铁还采用磁悬浮技术，即磁力悬浮。
磁悬浮是通过磁力的相互作用使列车浮起并行驶的原理，它可以有效减少摩擦阻力，提高列车的运行速度和平稳性。
1. 悬浮系统：磁悬浮列车的悬浮系统由车体和导向系统组成。
车体上安装有磁力悬浮系统的磁浮组件，而轨道上则嵌有导向磁铁。
当列车运行时，磁铁产生的磁力与磁浮组件产生的磁力相互作用，使列车浮起并保持在一定的高度上。
2. 磁力控制系统：磁力控制系统通过控制磁铁的磁场大小和方向，调整列车的浮升高度和悬浮姿态，从而实现对列车的稳定悬浮和平稳运行。
高铁车轮驱动原理
高铁是一种高速列车，通常由电力驱动。其运行原理是，通过电力牵引传动系统，将电能转化为机械能，使列车产生动力，实现高速运行。下面详细介绍高铁的驱动和运行方式：
一、高铁的驱动方式
高铁的驱动方式主要有轮轨方式和磁悬浮方式两种。轮轨方式是让列车车轮紧咬住铁轨，通过电力牵引传动系统，将电能转化为机械能，使列车产生动力。而磁悬浮方式则是通过磁力将列车悬空架起，避免车轮与轨道的接触，从而减少摩擦阻力，实现更高速度的运行。
二、高铁的运行方式
高铁的运行方式主要有直达和折返两种。直达方式是列车从起点站直接到达终点站，中途不进行折返。而折返方式则是列车在到达终点站后，需要掉头或绕行回到起点站。
三、高铁的Leabharlann 道方式高铁的轨道方式主要有单轨和双轨两种。单轨方式是只有一条轨道，适用于路线较短、运输量不大的情况。而双轨方式则是有两条轨道，适用于路线较长、运输量较大的情况。
CRH动车组驱动装置的动力传递与传动系统
CRH动车组驱动装置的动力传递与传动系统中国铁路高速（CRH）动车组作为中国高铁的重要组成部分，在高速铁路交通中扮演着举足轻重的角色。
其中，动车组的驱动装置的动力传递和传动系统是保证车辆正常运行和高速行驶的核心部件之一。
本文将深入探讨CRH动车组驱动装置的动力传递与传动系统，从技术原理、结构组成、工作流程和发展趋势等方面进行详细介绍。
一、技术原理CRH动车组驱动装置采用电力传动技术，其基本原理是通过电机将电能转换为机械能，从而驱动车辆前进。
电机是驱动装置的核心，一般采用三相异步电动机或同步电动机。
电机通过减速器将转速转换为扭矩，然后通过传动装置传递给车轮，使车辆正常行驶。
整个系统由电机、减速器、传动装置和车轮等部件组成，实现了驱动装置的动力传递功能。
二、结构组成CRH动车组驱动装置的结构组成主要包括电机、减速器、传动装置和车轮等部件。
电机通常安装在车辆底部，通过电缆与车辆控制系统连接。
减速器位于电机和传动装置之间，主要作用是将电机输出的高速低扭矩转换为低速高扭矩。
传动装置将减速器输出的扭矩传递给车轮，实现车辆的行驶和牵引功能。
车轮是整个系统的最终输出部件，直接与铁轨接触，传递动力并保证车辆正常行驶。
三、工作流程CRH动车组驱动装置的工作流程可以分为启动、加速、恒速和制动减速四个阶段。
首先，电机接收车辆控制系统的指令，开始转动；随着电机转速的增加，减速器将高速低扭矩转换为低速高扭矩，推动传动装置工作；传动装置将扭矩传递给车轮，车辆开始加速；当车辆达到设定速度后，电机保持恒速输出，传动装置传递稳定扭矩以保持车辆恒速行驶；最后，当减速制动指令下达时，电机减速输出，传动装置减小传递扭矩，车辆减速制动并停车。
四、发展趋势随着科技水平的不断提高和CRH动车组的技术革新，驱动装置的动力传递与传动系统也在不断发展。
未来，随着新能源技术的应用和高速列车的需求，动车组驱动装置可能会向更高效、更智能、更节能的方向发展。
高铁行驶原理
高铁行驶原理高铁行驶原理是指高速铁路列车运行、加速和制动的基本机理和原理。
高铁列车是通过电力驱动，运用电力机车牵引动力车组在高速铁路上行驶。
下面将详细介绍高铁行驶的具体原理。
高铁列车行驶的基本原理是通过电力传动和动力装置实现的。
高铁列车通常采用交流电力供电系统，通过接触网向列车供电。
列车上的电力机车通过牵引电动机将电能转化为机械能，驱动动力车组前进。
电力机车在动力装置的作用下，产生引力和牵引力，使列车能够行驶。
高铁列车的行驶原理主要有以下几个方面：1. 牵引力和阻力平衡原理：高铁列车在运行中需要克服空气阻力、轨道阻力和斜拉索阻力等多种阻力。
通过提供足够的牵引力，使列车克服这些阻力，保持正常的速度和行驶状态。
2. 动力装置原理：高铁列车通常采用电力驱动，即电力机车通过电能转化为机械能，驱动列车前进。
电力机车由电机、传动装置、制动装置等组成，通过控制电机的工作状态实现列车的加速、减速和制动操作。
3. 磁悬浮原理：部分高铁列车采用磁悬浮技术，即利用磁力使列车悬浮在轨道上行驶。
通过控制电磁力的大小和方向，使列车脱离轨道的摩擦力，并保持与轨道的恰当距离，实现高速、平稳的行驶。
4. 制动系统原理：高铁列车的制动系统是确保列车安全行驶的重要组成部分。
常见的制动系统有空气制动、电力制动、液压制动等。
通过控制制动装置的工作状态，实现列车的减速和停车操作。
综上所述，高铁行驶的原理是通过电力驱动和动力装置实现的。
高铁列车通过克服各种阻力和利用牵引力，保持正常的速度和行驶状态。
同时，高铁列车还采用磁悬浮技术和制动系统等装置，保证列车的安全行驶。
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法国TGV—PSE高速列车原理图
TGV—PSE高速列车在旧线上运行时，由 电压为 1.5 千伏的直流电网供电，最高速 度不超过200公里／小时，在单相交流25 千伏、 50 赫兹供电条件下运行时，动力 车能发挥它的全部功率，最高速度可达 260公里／小时。每台动力车设有三个电 气柜，分别向同一转向架上安装的两台 直流串激牵引电动机供电。
直—直电传动动力车的原理图
动力车通过受电弓从接触网获得直流电 源(电源电压大多为1500伏或3000伏)，电 能直接供给直流牵引电动机，转变为机 械能后通过一整套齿轮传动装置驱动动 力车的动轮。
法国最早开行的巴黎一波尔多间的高速 列车 ( 最高速度为 200 公里／小时 ) 的动力 车就是由 1500 伏直流供电系统受电，采 用的直—直传动方式。
直—直电传动的特点
直 — 直电传动的设备简单、技术可靠， 因此在铁路电气化早期发展阶段占有主 导地位。
但随着列车速度和重量的提高，要求牵 引功率有更大的增长，而直 — 直电传动 由于本身一系列的不足，如接触网电压 受直流牵引电动机电压的限制而不能大 幅度提高、接触网使用的有色金属较多、 牵引变电所数量多等，故而直 — 直电传 动不可能得到进一步的发展。
在相当长的 — 段时间内，采用这类交流 牵引电动机为动力的传动方式终因调速 不便和效率较低而未被应用。
直到 70 年代，由于电子技术的飞速发展， 特别是晶闸管技术和大功率逆变技术的 逐步成熟，使得在大功率条件下交流电 的变频得以顺利实现，从而可以使交流 牵引电动机的转速和转矩能够得到快速、 平稳、精确的控制。
交—直电传动动力车的原理图
动力车通过受电弓从接触网获取单相交 流电源(电源电压为25干伏、频率50赫兹， 个别北欧国家采用15千伏。162/3赫)，经 电源变压器降压后再由整流装置将交流 电变换为直流电，再经平波电抗器向脉 流牵引电动机供电，实现电能向机械能 的变换。
目前世界上一些国家的高速列车，如日 本的 0 系列、 100 系列、法国的 TGV-PSK 、 英国的 IC225 、意大科的 ETR 450 等高速 列车均采用这种交—直电传动方式。
第三节 传动方式与传动装置
常见传动的种类： 离合器+机械变速装置 液力变扭器 电力传动+牵引电机
高速列车的牵引传动绝大部分采用电力 牵引传动方式，即使个别采用内燃牵引 的高速列车也采用电传动方式。因此可 以说，高速列车的牵引传动毫无例外地 一律采用电传动方式。
电传动方式
电传动方式就是将外部输入的能源(如电 力动力车)或本身产生的能源(如内燃动力 车)通过一整套电能变换和传递装置，将 电能转换为机械能，驱动功轮轮对以牵 引列车。这种电能变换和传递装置称为 电传动装置。
目前个别国家的高速列车动力车采用 直 — 直电传动方式，是不得已沿用既有 电气化铁路直流供电系统的结果。从 50 年代开始新建的电气化铁路则大都采用 单相工频交流供电系统，其传动方式转 为交—直电传动。
交—直电传动
交 — 直电传动是指由单相交流供电系统 供电(供电频率可为工频或低频)、脉流牵 引电动机为动力的传动方式。
在这一前提下，目前世界各国在选用高 速列车的电传动方式时，竞相研究和开 发三相交流电传动技术，纷纷采用以三 相交流同步牵引电动机和三相交流异步 牵引电动机为动力的电传动方式。
交流传动形式
(1)交—直—交电传动 (2)交—交电传动
(1) 交—直—交电传动
这种电传动方式的持点是在交流电源和 交流输出之间有一直流环节。
交—直—交电传动动力车原理图
动力车通过受电弓从接触网获得单相交 流电源，经牵引变压器降压后由整流装 置变换为直流电源，然后经中间环节 — —LC 滤波和储能装置，送入逆变器，再 经逆变器将交流电变换为振幅和频率可 调的三相交流电，供给三相交流异步 ( 或 同步)牵引电动机。
2，交流电传动
交流电传动是以交流牵引电动机为动力 的一种电传动方式。 交流牵引电动机包括：单相整流子牵引 电动机、三相同步牵引电动机、三相异 步牵引电动机。
它们之中，无换向器的交流牵引电动机， 与直流牵引电动机相比具有功率大、转 速高、体积小、重量轻、成本低、结构 简单、运用可靠、维修方便等优点。
早期投入运用的高速列车大部分采用直 流电传动方式。但随着大功率可控硅变 流技术的发展，使三相交流传功技术得 到了实际应用，从而相继出现了交流同 步传动方式、交流异步传动方式，这是 科技进步的必然趋势。
1．直流电传动
直流电传动依其牵引供电系统的不同分 为直—直电传动和交—直电传动。
直 — 直电传动是指由直流供电系统供电、 直流牵引电动机为动力的传动方式
法国TGV—PSE高速列车动力
现以法国 TGV—P3E 高速列车动力车的传动为 例。该列车由前后2节动力车和中间8节拖车组 成，动力车采用双流制的电传动方式，即能在 两种不同的电流制式下工作的一种电传动方式。 动力车 ( 采用的直流牵引电动机 ) 既能在直流供 电制下、又能在交流供电制下工作。这是法国 为了解决直流供电与交流供电区段衔接而采用 的一种方式(有的欧洲国家为了实现国际联运还 采用三流制、四流制的电传动方式)。
电具有一系列的优点：
（1）可以大大提高动力车的牵引功率，为高 速运行提供最根本的前提条件； (2)可以实现高压输电，减少变电站的数量， 从而降低电气化的初期投资； (3) 大大减少有色金属用量 ( 约可减少 60 ％左 右 )； (4)可以降低能耗约l／3，从而减少运营支出； (5)可以避免直流电腐蚀地下设施。
电传动方式的分类
按照电传动装置所采用的牵引电动机的 类型，电传动方式可分为两大类：
(1)以直流(或脉流)牵引电动机为动力的直 流电传动方式； (2)以交流牵引电动机为动力的交流电传 动方式。 交流电传动方式又根据采用的同步或异 步牵引电动机的不同分为交流同步电传 动方式和交流异步电传动方式。