焦化厂电力机车牵引
HXD3型电力机车牵引电机结构特点

该速度传感器只通过紧固螺栓安装到主电动机上,齿轮和速度传感器前端的检测面的间隙就能够达到规定值(+),因此不需要进行间隙调整等。速度传感器间隙如下图。
为了完全避免电侵蚀,轴承采纳陶瓷轴承。为了避免尘埃的入侵造成的润滑脂的污损,迷宫式密封圈部涂上润滑脂后进行组装。轴承是电机的一个重要部件,它关系到电机可否平安运行。
电机的传动端轴承采纳循环油润滑,齿轮箱中的油通过齿轮箱的油道进入D端轴承盖的进油室,从D端轴承盖上部的进油孔进入轴承室和轴承BC1-7088A,润滑轴承后,从回油通道流回齿轮箱。在进油室的上部和下部各设有一个进油孔,上部进油孔是主进油通道,下部进油孔用油绳大体堵住,作为紧急润滑进油通道。为避免润滑油进入电机定子内部,内轴承盖除采纳无接触式迷宫结构密封外,迷宫腔数量多,长度长,并设有回油孔,为避免电机内部冷却风的负压作用,还设置了气压平稳通道,密封成效好。其结构如下图。
关键词:HXD3型电力机车牵引电机;结构特点;参数
引 言
铁路作为国家重要的基础设施、国民经济的大动脉和公共化的交通工具,它负担着城乡、工矿各类物资和人员交流的要紧运输任务,在实现经济社会又好又快进展中肩负着重大责任,承担着艰巨任务。铁路具有占地少、污染小、能耗低、本钱低、运量大、全天候的比较优势,加速铁路科技创新步伐,对加速构建符合科学进展要求的我国综合交通运输体系,具有不可替代的重要作用。
制动特性参数
电制动方式 再生制动
电制动功率 7200KW(70km/h~120km/h)(23t轴重)
冶金矿山企业调车内燃机车牵引方式研究

冶金矿山企业调车内燃机车牵引方式研究摘要:钢铁冶金工业是我国经济持续增长的重要组成部分,伴随着可持续发展战略的提出,对于冶金矿山企业的经营成本管理提出了更高的要求。
由于企业自身特性,生产活动需要大量的机械设备支持,而调车内燃机车在其中占据的资产比例较大,选择合理牵引方式确保吊车内燃机车可以安全稳定运行,提升生产效率和生产质量。
本文就冶金矿山企业调车内燃机车安全运行进行分析,寻求合理的牵引方式,把握技术要点,以求推动钢铁冶金工业健康持续发展。
关键词:冶金矿山;调车内燃机车;牵引方式冶金矿山企业在经营发展中,面对激烈的市场竞争,如何降低企业的运营成本成为当前首要问题。
具体生产活动当中,受到铁道坡度和曲线等因素影响,单机牵引列车无法有效利用站线条件,冶金矿山企业如何选择合理的机车牵引方式受到广泛的关注。
伴随着机车功率增长,添加补机方法的应用,线路输送能力大大提升,可以有效降低运输成本,促进牵引方式的创新和发展。
加强冶金矿山企业调车内燃机车的牵引方式探究,是企业现代化发展的必然选择,可以为后续相关工作提供支持。
一、多机牵引相关内容分析(一)多机牵引特点多机牵引方式可以大大提升线路输送能力,减少工作人员数量和工作强度,促使运输成本大大降低。
但是,新时期列车吨位的快速增长,车站有效长度需要进一步扩大,对于新时期机车强度和连接部件提出了新的要求。
(二)多机牵引分类从力学接触特点来分析类,可以将多机牵引分为几种牵引和分散牵引两种方式。
集中牵引主要是将多台机车作为列车运行动力支持,通过一个机车车钩牵引全部车辆运行[1]。
分散牵引则是多个机车车钩牵引车辆运行。
较之集中牵引方式而言,分散牵引方式的形式较为多样,但均是由三种基本形态多种组合方式创新延边产生。
从列车操控特点来看,可以将其分为同步控制和非同步控制两种,同步控制是由一个司务机组操作一台机车,将多台机车通过电缆方式连接起来,借助无线传输方式自动同步控制多台机车运行工况。
HXD2机车牵引装置结构及其强度研究

关键词:HXD2 机车;牵引装置;结构;强度校核;应力测试;强度计算准则
设计工作。
中图分类号:U260.331+7;U264.2+23 文献标识码 :A 文章编号:1000-128X(2010)04-0005-02
Study on Structure and Strength of HXD2 Locomotive Traction Device
2 牵引装置强度校核
按UIC 615 的要求:在机车冲击情况下,牵引装置 可承受 3g 以下纵向加速度,而不会产生变形或损伤; 在机车受异常冲击在 3g ~5g 纵向加速度时,牵引支座 损伤以保护转向架。由于两端牵引支座的受力部位的 结构相同,所以仅以车体牵引支座为例计算。
牵引装置计算用参数见表 1。按 3 种工况进行校核 (见表 2)。
表 2 牵引装置计算工况表
项目
工况 1 工况 2 工况 3
描述
受启动牵引力 受 3 g 纵向加速度 受 5 g 纵向加速度
表 3 各种工况下计算过程数据及结果
项目
工况 1
数据及结果
工况 2
工况 3
牵引杆应力图 牵引支座应力图 部件受纵向力 / N 沿牵引杆向力 / N 牵引杆最大应力 / N·m- 2 牵引杆安全系数 校核结果 牵引支座最大应力 / N·m- 2 牵引支座安全系数 校核结果
Key words: HXD2 locomotive; traction device; structure; strength check; stress measurement; calculation criterion of strength
0 引言
HXD2 型电力机车转向架牵引装置采用中间推挽式 牵引杆与车体连接,牵引杆倾斜布置,与轨道成 11 ° 角。该牵引方式在我国大功率交流传动电力机车上首 次使用,为此有必要对牵引装置进行深入系统的研究。 本文对HXD2 机车转向架牵引装置结构进行介绍,提出 其强度校核准则并进行强度设计校核,通过机车的线 路试验验证其安全性。
6.25m捣固焦炉电机车、熄焦车作业指导书——电机车 熄焦车

河南能源新疆公司拜城县众泰煤焦化改扩建循环经济一体化项目130万吨/年焦化工程作业指导书设备名称:电机车熄焦车(内部培训资料注意保存)目录第一部分电机车1、总则2、操作环境3、用途4、技术要求5、常见故障及处理方法第二部分熄焦车1、用途2、操作环境3、技术要求和条件4、本熄焦车主要特点5、常见故障及处理方法第一部分电机车1.总则1.1 本技术协议适用于河南能源新疆能源化工有限公司拜城县众泰煤焦化改扩建循环经济一体化项目130万吨/年焦化工程项目之干湿两用电机车的设计(结构、性能)、制造、安装和实验(整机试验和部件试验)等方面的技术要求。
1.2 本技术协议所使用的标准,如遇到与乙方所执行标准不一致时按较高标准执行。
但不应低于最新国家标准。
如本协议与现行使用的有关标准(国标、部标等)有明显抵触条文,卖方应及时书面通知买方进行解决。
2.操作环境3.用途电机车运行在焦炉焦侧的熄焦车轨道上,用于牵引和操纵焦罐车或湿熄焦车。
该电机车既满足干法熄焦的作业要求,又能满足湿法熄焦的作业要求。
4. 技术要求4.1设备规格4.2 结构说明本电机车为干、湿两用,该电机车不仅满足干熄焦作业的要求,还能满足湿熄焦作业的要求。
干熄焦的作业时间比湿熄焦长,为满足焦炉出炉周期的要求,采用一台电机车拖带两台焦罐车接送红焦的方式。
电机车主要由车体、走行装置、制动装置、气路系统、空调系统及电器系统等组成。
车体由司机室、机械室、电气室、台车、平台及走梯等组成。
在电机车上可通过走台梯子登上焦炉焦侧操作台,在靠焦炉侧设有电源滑触线支架等。
为了方便电机车司机的观察和操作,司机室置于车体偏外侧。
但司机室悬在电机车外的最大尺寸应保证电机车能安全通过焦侧各设备或构筑物,如湿熄焦塔﹑出焦除尘下部支撑用钢结构﹑拦焦机及其集尘罩﹑焦侧操作台及电机车滑触线托架﹑自动对位装置、湿熄焦焦台等。
电机车(特别是其走梯)与以上设备或构筑物的最小安全距离不小于200mm。
6米焦炉电机车的改造

6米焦炉电机车的改造6米焦炉电机车是一种用于焦炉生产的特种电机车,主要用于搬运煤焦和其他原料,以及半成品和成品焦的输送工作。
随着焦化工业的发展,对于这种电机车的性能和效率需求也越来越高。
为了满足市场需求和提高工作效率,对6米焦炉电机车进行改造是非常必要的。
本文将介绍关于6米焦炉电机车的改造方法及其优势。
对于6米焦炉电机车的改造,需要从以下几个方面进行考虑:1. 提高牵引力和载重能力;2. 提高制动性能和安全性;3. 降低能耗和减少污染;4. 提高舒适性和操作性。
一、牵引力和载重能力的提高对于焦炉电机车而言,牵引力和载重能力是其性能的重要指标。
为了提高牵引力和载重能力,可以采取以下改造措施:1. 更换高性能电机:现有的电机可能无法满足要求,因此可以考虑更换高性能的电机,以提高牵引力和扭矩输出。
2. 加装牵引器:可以在车辆上加装牵引器,提高车轮和轨道之间的抓附力,增加牵引力和载重能力。
3. 加强车辆结构:通过加强车辆的结构设计,提高其整体强度和承载能力,以适应更大的工作负荷。
二、制动性能和安全性的提高焦炉电机车在工作过程中需要频繁进行起动和制动,因此制动性能和安全性也是需要重点考虑的方面。
为了提高制动性能和安全性,可以进行以下改造:1. 使用高性能制动系统:可以采用先进的电控制动系统,提高制动效能和响应速度,确保车辆在工作中的安全性。
2. 安装防抱死制动系统:通过安装防抱死制动系统,可以避免车轮抱死现象,提高制动效能,增加车辆的稳定性和安全性。
3. 加装安全警示系统:在车辆上加装安全警示系统,如倒车雷达、摄像头等,提高驾驶员的工作安全和效率。
三、能耗和污染的降低随着环保意识的增强,减少能耗和污染也成为焦炉电机车改造的重要目标之一。
为了降低能耗和减少污染,可以采取以下改造措施:1. 使用高效节能的电机和传动装置:通过采用高效节能的电机和传动装置,可以降低能耗,减少排放,达到节能减排的目的。
2. 安装尾气处理装置:在车辆上安装尾气处理装置,如颗粒捕集器、SCR催化转化器等,减少尾气排放对环境的污染。
C_0_C_0轴式大功率货运电力机车牵引装置技术难点分析及对策

C 0-C 0轴式大功率货运电力机车牵引装置技术难点分析及对策李冠军(南车株洲电力机车有限公司,湖南株洲412001)摘要:目前货运电力机车正朝着重载大功率方向发展,其中C 0-C 0六轴大功率货运电力机车又是重点发展的车型。
大功率货运电力机车要求牵引装置具有低的牵引点高度、更高的结构强度。
同时,大功率牵引电机的尺寸大,底部限界的要求也限制了牵引装置的设计空间。
文章结合HX D 1B 型电力机车牵引装置,重点分析了该结构是如何满足六轴大功率货运电力机车要求的。
关键词:C 0-C 0轴式;大功率货运机车;牵引装置;技术难点;对策中图分类号:U260.332文献标识码:A文章编号:1672-1187(2009)05-0010-03Technical difficulty and countermeasure of traction device forC 0-C 0high-power and heavy-duty freight electric locomotiveLI Guan-jun(CSR Zhuzhou Electric Locomotive Co.,Ltd.,Zhuzhou 412001,China )Abstract :The freight electric locomotive is developing toward high-power and heavy-haul ,however ,C 0-C 0high-power and heavy-duty freight electric locomotive is the emphases developing direction.High-power and heavy-haul height electric locomotives require that traction device have a lower traction height and a more strong structure.At the same time ,the big traction motor restricts the design dimension of the traction device.This paper analyses how the traction device satisfies the requirement of C 0-C 0high-power and heavy-duty freight electric locomotive ,based on the traction device of type HX D 1B electric locomotive.Key words :C 0-C 0;high-power freight electric locomotive ;traction device ;technical difficulty ;countermeasure电力机车与城轨车辆Electric Locomotives &Mass Transit Vehicles研究开发第32卷第5期2009年9月20日Vol.32No.5Sep.20th ,2009收稿日期:2009-04-07作者简介:李冠军,高级工程师,1999年获湘潭大学材料物理专业硕士学位,一直从事电力机车转向架的设计开发工作。
HXD3型电力机车介绍

HXD3型电力机车介绍第一篇机车总体一、HXD3型电力机车主要特点1.1 轴式为C0-C0,电传动系统为交直交传动,采用IGBT水冷变流机组,1250kW大转矩异步牵引电动机,具有起动(持续)牵引力大、恒功率速度范围宽、粘着性能好、功率因数高等特点。
1.2 辅助电气系统采用2组辅助变流器,能分别提供VVVF和CVCF三相辅助电源,对辅助机组进行分类供电。
该系统冗余性强,一组辅助变流器故障后可以由另一组辅助变流器对全部辅助机组供电。
1.3 采用微机网络控制系统,实现了逻辑控制、自诊断功能,而且实现了机车的网络重联功能。
1.4 总体设计采用高度集成化、模块化的设计思路,电气屏柜和各种辅助机组分功能斜对称布置在中间走廊的两侧;采用了规范化司机室,有利于机车的安全运行。
1.5 车体的主要作用是承受上部载荷和传递机车牵引力;同时车体又是机车各动力机组和设备的安装基础;并要为乘务人员提供工作场所,因此,要求为乘务员提供良好的工作环境的同时,更为重要的是要求车体钢结构具有足够的强度和刚度。
采用带有中梁的、整体承载的框架式车体结构,有利于提高车体的强度和刚度。
1.6 转向架采用滚动抱轴承半悬挂结构,二系采用高圆螺旋弹簧;采用整体轴箱、推挽式低位牵引杆等技术。
1.7 采用下悬式安装方式的一体化多绕组(全去耦)变压器,具有高阻抗、重量轻等特点,并采用强迫导向油循环风冷技术。
1.8 采用独立通风冷却技术。
牵引电机采用由顶盖百叶窗进风的独立通风冷却方式;主变流器水冷和主变压器油冷采用水、油复合式铝板冷却器,由车顶直接进风冷却;辅助变流器也采用车外进风冷却的方式;另外还考虑了司机室的换气和机械间的微正压。
1.9 采用了集成化气路的空气制动系统,具有空电制动功能。
机械制动采用轮盘制动。
1.10 采用了新型的模式空气干燥器,有利于压缩空气的干燥,减少制动系统阀件的故障率。
二、机车主要技术性能指标2.1 工作电源电流制单相交流50Hz额定电压25kV在22.5kV~31kV之间时,机车能发挥额定功率,在22.5kV~17.5kV和17.5kV~17.2kV范围内机车功率按不同斜率线性下降,在17.2kV时功率为零;在31kV~31.3kV范围内机车功率线性下降至零。
牵引变流器技术培训-第6章 7200W(HXD1C)电力机车牵引变流器

单相交流50Hz
25kV
%
29kV
19kV
31kV
功 率
发
17.5kV
挥
网压
网压在17.5kV~31 kV范围内,机车功率发挥情况曲线图
-6-
4.基本技术条件
4.2 轮径 新轮: 半磨耗:
4.3轴式 4.4轴重
轴重: 加压车铁后轴重: 4.5齿轮传动比 4.6电传动方式
1250mm 1210mm C0-C0
DCU的主要控制功能
• 四象限整流控制 • 牵引变流系统的逻辑控制 • 牵引和制动的特性计算 • 直接转矩控制 • 粘着控制 • 变流系统的保护、故障记录、诊断 • 与多功能机车车辆总线MVB接口及通讯
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DCU的特点(一)
• 采用四象限整流器控制软件、异步牵引电机直接 转矩控制软件、粘着控制软件实现完全微机化、 数字化的实时控制。通过通讯接口板对外联接MVB 总线,与中央控制单元联系起来,形成控制与通 讯系统,内部则借用单板机管理并行总线。实现 网络化、信息化控制。
对外联接MVB总线,将电传动系统与微机网络控制系统联系起来,形成 控制与通讯系统。
31
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传动控制单元(DCU)机箱
DCU机箱插件布置图
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DCU的核心任务
交流传动控制系统(或称传动控制单 元,简称DCU(Drive Control Unit)的核心 任务是:根据司机指令完成牵引特性控制、 逆变器及交流异步牵引电动机的实时控制、 高性能粘着控制等,同时具备完整的故障保 护功能、模块级的故障自诊断功能和轻微故 障的自复位功能 。
机车最大制动力: 23t轴重: 25t轴重:
≥ 370 kN ≥ 400 kN
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焦化厂电力机车牵引一、直直型电力机车工作原理1、基本工作原理直直型电力机车通常称为直流电力机车,是现代电力机车最为简单的一种。
它使用的是直流电源和直流串励牵引电动机。
目前有些工矿电力机车、地铁电动车组和城市无轨电车仍采用这种型式。
图2-1所示为一般工矿用四轴直流电力机车的工作原理示意图。
工作过程为:机车由受电弓AP从接触网取得直流电,经断路器QF、起动电阻R向四台直流牵引电动机M1~M4供电,牵引电流经钢轨流回变电所。
当四台牵引电动机接通电源后即行旋转,把电能转变为机械能,再分别通过各自的齿轮传动装置,驱动机车动轮牵引列车运行。
图2-1直流电力机车工作原理图2、直流电力机车的特点通过分析直流电力机车的工作原理,可以得出直流电力机车具有以下特点:(1)机车结构简单,造价低,经济性好。
(2)采用适合于牵引的直流串励电动机,牵引性能好,调速方便。
(3)控制简单,运行可靠。
(4)供电效率低。
由于受牵引电动机端电压的限制,接触网电压一般为1500~3000V。
传输一定功率时电流较大,接触网导线耗电量较大,因此供电效率低。
(5)基建投资大。
为了减少接触网上的压降,电气化区段的牵引变电所数量较多,造成基建投资大。
(6)有级调速。
由于早期机车使用调压电阻起动、调速,因此调节过程中有能量损耗使效率很低,同时也难以实现连续、平滑地调节。
随着电力电子技术的发展,应用直流斩波技术进行调速,可以对牵引电动机端电压进行连续、平滑地调节,从而实现无级调速。
综上所述,直流电力机车由于受牵引电动机端电压的限制,网压不可能太高,从而限制了机车功率的进一步提高。
随着现代铁路运输事业的发展,直流电力机车显然已不适应干线大功率的要求。
一般应用于工矿及城市交通运输。
3、直流电力机车的基本特性直流电力机车的基本特性包括机车的速度特性、牵引力特性、牵引特性。
在以前的课程中,我们已经了解了直流串励电动机的转速特性、转矩特性和效率特性。
在研究电力机车的运行行为时,需将电机转速n换算为机车动轮轮周的线速度V、电机的转矩M换算为机车动轮轮周的牵引力F,从而得到机车的速度特性、牵引力特性和牵引特性。
1)速度特性机车运行速度与牵引电动机电枢电流的关系,称为机车速度特性。
即V=f(I a)。
机车速度特性计算公式的推导过程如下:机车动轮轮周线速度V与电机转速n有下面关系:(1-1)电机转速公式:(1-2)由式(1-1)、式(1-2)得出机车速度特性计算式:(1-3)式中CV——机车常数,其值为CV=60 Ceμc /πD;D——机车动轮直径(m);μc——机车齿轮传动比;UD——牵引电动机端电压(V);Ia——牵引电动机电枢电流(A);ΣR——牵引电动机回路总电阻(Ω);Φ——牵引电动机每极磁通量(Wb);Ce——牵引电动机结构常数,其值为Ce =PN/60a(a为电枢绕组并联支路数)。
从推导结果来看,机车速度特性曲线与牵引电动机的转速特性曲线形状相似,为下降的曲线。
2)牵引力特性机车轮周牵引力与牵引电动机电枢电流的关系,称为机车的牵引力特性,即F=f(Ia)。
机车牵引力特性计算公式推导如下:牵引电动机功率:(1-4)机车轮周功率:(1-5)根据功能原理:故牵引力特性计算式为:(1-6)式中V——机车速度(m/s);ηd——牵引电动机效率;ηc——传动装置效率;m——机车配用电动机数目,对于个别传动机车为机车动轴数;F——机车轮周牵引力(kN)。
也可用以下的方法来定性分析机车牵引力特性(忽略传动效率等因素):机车总功率:Pj=FV牵引电动机功率:PD=UD·Ia机车总功率为各牵引电动机功率之和:Pj=mPDm·UD·Ia=F (UD-Ia·ΣR)/CVΦ作近似忽略:m·UD·Ia=FUD/C VΦ得:F=mC VΦ·Ia=CFΦ·Ia(1-7)从推导结果看,机车动轮轮周牵引力与牵引电动机电枢电流近似成正比,为近似的上升直线。
由于机车速度特性和牵引力特性均是从牵引电动机的特性归算至轮周的特性,所以机车的速度特性曲线和牵引力特性曲线与牵引电动机的转速特性曲线、转矩特性曲线具有相同的趋势。
在对机车作定性分析时,只要改变牵引电动机特性曲线上的坐标和比例,就可以得到机车的速度特性曲线和牵引力特性曲线。
若对机车进行定量计算,可用式(1-3)、式(1-6)进行。
3)牵引特性机车轮周牵引力与运行速度的关系,称为机车的牵引特性。
即F=f(V)。
机车牵引特性的计算公式仍为:机车牵引特性曲线一般由机车型式试验测出。
或在已知机车速度特性曲线和牵引力特性曲线后,给定一电机电枢电流Ia值,可求出机车牵引特性的一组F-V值。
根据不同负载下的数组F-V值,就可以绘出机车牵引特性曲线。
二、交直型整流器电力机车工作原理整流器电力机车是交直型电力机车,其能量传递是将接触网供给的单相工频交流电,经机车内部的牵引变压器降压,经整流装置将交流电转换为脉动直流电,经平波电抗器后向直流(脉流)牵引电动机供电,从而产生牵引力牵引列车运行。
工作原理简图见图2-2。
图2-2整流器式电力机车工作原理示意图因为牵引电动机取得的电能是经降压、整流获得的,故牵引电动机的端电压受牵引变压器、整流线路的影响,其机车特性区别于直流电力机车。
本节以不可控整流线路为例,分别介绍具有中点抽头式全波整流电路和桥式全波整流电路电力机车的工作原理和特点,并推导出具有普遍意义的机车特性。
1、基本工作原理和特点图2-3所示为整流器电力机车的两种基本原理线路图。
单相交流电由接触网通过受电弓引入牵引变压器的高压绕组,再经钢轨或回流装置流回牵引变电所。
牵引变压器将电压降低后,经整流装置变换为直流电供给牵引电动机。
1)中点抽头式全波整流电路电力机车工作原理在图2-3(a)中牵引变压器二次侧绕组分成oa、ob两段,两段电压大小相等、方向相反。
整流元件D1、D2的正极分别与二次侧绕组的a、b点相接,负极相互联接在一起。
牵引电动机的一端与变压器二次侧绕组的中点相接,另一端经平波电抗器PK与整流电路的输出端即整流元件的负极相接。
电路正常工作,当变压器二次侧电压为正半周时,a点为高电位,整流元件D1导通,电流由a点经整流元件D1、平波电抗器PK、牵引电动机M回到o点构成一闭合回路。
此时,整流元件D2因承受反向电压而截止。
当变压器二次侧电压为负半周时,b点为高电位,整流元件D2导通,电流由b点经整流元件D2、平波电抗器PK、牵引电动机M回到o点构成一闭合回路。
此时,整流元件D1因承受反向电压而截止。
由此可知,在交流电压的正负两个半周内,变压器二次侧绕组oa、ob交替流过电流而牵引电动机M中则流过连续不断的方向不变的电流,从而保证了直流(脉流)牵引电动机正常工作。
2)桥式全波整流电路电力机车工作原理在图2-3(b)中,整流元件D1~D4接成一个电桥形式,变压器二次侧绕组接到a、b两点,牵引电动机M经平波电抗器PK与电桥的另一对角线c、d相联。
电路正常工作,当交流电压正半周时,a点为高电位,整流元件D1、D3导通,整流电流由二次侧绕组a点经整流元件D1、平波电抗器PK、牵引电动机M、整流元件D3回到二次侧绕组b点,此时整流元件D2、D4承受反向电压而截止。
在交流电压负半周时,b点为高电位,整流元件D2、D4导通,整流电流由b点经整流元件D2、平波电抗器PK、牵引电动机M、整流元件D4回到a点。
此时整流元件D1、D3因承受反向电压而截止。
在交流电压的正、负半周内都有电流流过变压器二次侧绕组,但方向不同,而牵引电动机M中始终流过方向不变的电流。
(a)中点抽头式全波整流电路(b)桥式全波整流电路图2-3整流器电力机车原理图3)整流器电力机车的工作特点(1)整流器电力机车的变流过程在机车内完成,而直直型电力机车的变流过程是在牵引变电所进行,因此整流器电力机车是一个集变压、变流、牵引为一体的综合装置,不仅大大简化了牵引变电所的供电设备,而且由于采用交流供电,提高了接触网的供电电压,使一定功率的电能得以采用小电流输送,这样既可减小接触网导线的截面,节省有色金属用量,也可减少电能损耗,提高电力机车的供电效率。
(2)由于机车内设有变压器,调压十分方便,牵引电动机的工作电压不再受接触网电压的限制,可以选择最有利的工作电压,使牵引电动机的重量/造价比降低,工作更为可靠。
(3)牵引电动机采用适合牵引的串励电动机,可以获得良好的牵引性能和起动性能,尤其起动时采用调节整流电压的方式,省略了起动电阻,不仅减轻了电气设备的重量、降低了起动能耗,而且改善了电力机车的起动性能,提高了机车的运行可靠性。
但是,由于整流器电力机车整流装置的输出电压为一脉动电压,因而流过牵引电动机的电流是一脉动电流。
脉动电流不仅使牵引电机的损耗增加,而且使牵引电机换向恶化,因此在整流器电力机车上需装设平波电抗器PK和固定分路电阻R0以限制电流的脉动,改善电动机的工作条件。
同时,在牵引电动机的结构上亦作了特殊设计。
2、整流器电力机车的基本特性整流器电力机车上采用的脉流牵引电动机的工作原理与直流牵引电动机相同,因此整流器电力机车工作特性和特性曲线的求取方法与直流电力机车相似。
但是由于整流器电力机车自身固有的特点,其工作特性又区别于直流电力机车的工作特性。
1)整流外特性前已述及,整流器电力机车的牵引电动机由接触网取得电能,需经牵引变压器降压和整流装置变流这样一个过程,因而牵引电动机的端电压将受到变压器和整流装置的影响,这些影响包括:(1)整流回路电阻引起的压降。
整流回路电阻包括牵引电动机内阻,变压器次边绕组电阻,平波电抗器的电阻等。
(2)整流回路阻抗引起的压降(包括变压器二次侧绕组的漏抗)。
(3)整流线路换相引起的平均整流输出电压降低。
非理想整流线路换相时变压器绕组处于短路状态,此时整流输出电压为零,引起整流线路平均整流输出电压降低。
(4)整流元件的阈值电压压降。
由于上述原因,造成整流器电力机车特有的电压降低,而且此压降值随机车负载电流的变化而变化,还随电力机车与牵引变电所的距离、接触网电流的变化而变化。
因此,准确描述整流器电力机车每一种情况下的工作特性是相当复杂和困难的,通常用一种代表性的工作特性,即用平均工作特性来描述,为此做如下假定:(1)接触网阻抗为零(即不计接触网阻抗压降)。
(2)接触网电压保持恒值。
例如我国电气化铁道的额定供电电压为25kV。
在上述假定条件下,当变压器二次侧绕组输出电压固定时,牵引电动机的端电压只随负载电流的变化而变化,即UD=f(Ia)称为牵引电动机的外电压特性。
牵引电动机的外电压特性可由整流装置的外特性Ud=f(Id)=UD=f(mIa)求出。
图2-4为SS3B型电力机车整流外特性,Id=6Ia。