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直流电力机车

来源:80分类目录 点击: 时间:2014-08-13
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直流电力机车

直流电力机车 - 背景知识

电力机车本身不带原动机,靠接受接触网送来的电流作为能源,由牵引电动机驱动机车的车轮。电力机车具有功率大、热效率高、速度快、过载能力强和运行可靠等主要优点,而且不污染环境,特别适用于运输繁忙的铁路干线和隧道多,坡度大的山区铁路。

电力机车是从接触网上获取电能的,接触网供给电力机车的电流有直流和交流两种。由于电流制不同,所用的电力机车也不一样,基本上可以分为直-直流电力机车、交-直流电力机车、交-直-交流电力机车三类。

直流电力机车 - 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。因此,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。传统的直流电力机车其供电电流经受电弓和调压电阻直接进入牵引电动机。这种机车电工设备少,技术简单;由于采用直流供电,对电网和沿线没有干扰,接触网电压低,功率也较小,广泛用于工矿的运输中。

直流制的缺点是接触网的电压低,一般为l500V或3000V,接触导线要求很粗,要消耗大量的有色金属,加大了建设投资。

直流电力机车 - 结构组成

直流电力机车(除矿井下的小机车外)一般由车体和转向架两部分组成,车体安装在转向架上。在露天矿区,为了装货方便,接触网移到路侧,此时,直流电力机车除带有顶部中央的受电弓外,还有旁受电弓。为了近距离瞭望,一般工矿机车车体的前后端较低,内部安装电工设备;车体中间较高,并设有可以两个方向运行操纵的司机室。用于地面的大型工矿直流电力机车,除少数重型电力机车外,一般有4~6台直流电动机,功率为1000~2000kW,机车重约80~160t。用于矿井下的狭轨直流电力机车,只有1~2台直流电动机,功率小到10kW以下。[

直流电力机车 - 原理

直流电力机车一般采用串励牵引电动机。这种电动机不仅调速方便,而且其机械特性软,使机车具有接近恒功率的理想牵引特性。此外,当机车轮对直径有差异时,各电动机之间负载分配比较均匀;当电网电压波动时,电动机中电流的冲击也较小。具有4~8台电动机的直流电力机车在起动过程中,为减少起动电阻中的能耗,电动机为串-并联换接。如四轴机车首先全部四台牵引电动机串联,然后改为两台电动机串联后再并联。多数直流电力机车具有电气制动性能。这时的牵引电动机变为直流发电机运行,把机车的动能转变为电能,消耗在电阻中或反馈回电网。近代的直流电力机车,已逐步采用直流斩波器代替启动电阻调压。斩波调压可达到节能、改善牵引性能、降低启动电流和网压降落、减少维修、消除复杂的串-并联切换的目的。机车上用的直流斩波器由电力电子器件构成,串入牵引电动机的电枢电路。改变斩波器中晶闸管等电力电子器件的导通时间和关断时间的比例(导通比),即可达到调节电动机端电压大小的目的,并使机车平滑地调速而没有启动电阻上的能量消耗。

直流电力机车 - 北京地铁

主导时期

20世纪50年代前,在电力牵引领域中,直流电力机车占有主导地位。直流车承担了20世纪80、90年代北京市市公共交通运输重要任务,因没有空调被称为“闷罐车”。1971年北京地铁正式接待乘客,截至1999年交流车在1号线上使用,直流车共运送乘客约62亿人次。

逐渐被替代

此后因为要求电力牵引功率不断加大和大功率电力变流器的出现,除个别地区(如苏联一些地区)外,在铁路干线上的直流电力机车已被网压高、功率大的工频交流电力机车所取代。由于应用交流笼式电动机的一系列优点,大型工矿直流电力机车,也向直流供电下的交流传动方向发展。

退出北京地铁

2012年4月12日上午,地铁1号线直流车(闷罐车)举行退役仪式。据悉,19组114辆直流车今天将全部完成“交班”。自此,北京地铁将从直流车进入全交流车时代。据悉,这些退役的直流车有的将进行拍卖。

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