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[科普中国]-电力机车调速

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电力机车调速(electric locomotive speed control)是指电力机车牵引列车运行中,根据运行条件,对机车的运行速度进行控制和调节的技术。电力机车调速的目的是充分发挥机车的功率,提高运输能力,完成运输任务。列车在线路上由于线路状态、坡度、曲线、牵引重量不同,及遇有临时线路施工、进出站等需要缓行或停车的情况,速度变化范围较大,要求电力机车具备良好调速性能,以满足运行需要。

简介电力机车调速(electric locomotive speed control)是指电力机车牵引列车运行中,根据运行条件,对机车的运行速度进行控制和调节的技术。电力机车调速的目的是充分发挥机车的功率,提高运输能力,完成运输任务。

列车在线路上由于线路状态、坡度、曲线、牵引重量不同,及遇有临时线路施工、进出站等需要缓行或停车的情况,速度变化范围较大,要求电力机车具备良好调速性能,以满足运行需要1。

电力机车调速的基本要求对调速的基本要求:

①在调速过程中不能中断主电路供电,由一个速度级转换到另一速度级应平稳过渡,避免牵引力突变引起列车冲动。

②不因调速引起额外能量损耗。

③调速方法应力求简便、可靠2。

调速原理电力机车调速实质是牵引电动机的调速问题。电力机车是以牵引电动机通过齿轮等传动装置驱动机车运行的。电力机车中应用较多的是直流串励牵引电动机,这种电动机有调速简单,调节范围广,起动力矩大等优点。

通过改变牵引电动机端电压、牵引电动机电路中总电阻以及励磁磁通,都可以改变电动机的转速,从而达到调速的目的2。

分类电力机车的调速分为直流电力机车调速、交流电力机车调速、交流-直流-交流传动系统变频调速。

(1)直流电力机车调速

又可分为变阻调速、变压调速、变磁调速(磁场削弱)、斩波调速。前三种为有级调速,最后一种为无级平滑调速。

(2)交流电力机车调速

在交流电力机车中,以整流器式电力机车用的最多。它由单相高压交流接触网供电,经过机车的牵引变压器降压和整流装置整流后以低压直流(实为脉流)形式供给直流牵引电动机。由于这种电力机车上装有牵引变压器、整流器,可以采用多种调压方式。这些调压方式既可用改变牵引变压器输出电压方法来调节牵引电动机的端电压,也可用直接改变整流装置的整流电压方法来凋节牵引电动机的端电压,以达到电力机车调速的目的。

(3)交流-直流-交流传动系统变频调速

20世纪70年代电力电子技术迅速发展,出现体积小、功率大、效率高、性能好的静止变颇装置,为发展交流传动系统采用异步牵引电动机(或同步电动机)创造了有利条件。

在交流电力牵引中,无沦交流-直流-交流系统或交流-交流系统,其共同特点是由仁频单相交流电源供电,而机车牵引电动机采用二相异步(或同步)电动机,为厂解决牵引网供电(工频单相交流)与机车用电(可调频率的三相交流)之间的矛盾,在机车主电路内需有调频装置3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学