文档介绍：电力机车主电路的发展概述
电力机车(electric otive)本身不带原动机、靠接受沿线接触网送来的电流作为能源、由牵引电动机驱动车轮的机车。所需的电能,可以由多种形式(火力、水力、风力、核能等)转换而来。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边等主要优点,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。
发展概况【top】最早造出第一台标准轨距电力机车的是苏格兰人R·戴维森,时间是1842年,由40组蓄电池供电,但没有实用价值。1879年5月,德国人W·VON西门子设计制造了一台能拉乘坐18人的三辆敞开式“客车”的电力机车,它由外部150V直流发电机通过第三轨供电,这是电力机车首次成功的试验。1881年,法国在巴黎展出了第一条由架空导线供电的电车线路,这就为提高电压,采用大功率牵引电动机创造条件。 1895年,美国在巴尔的摩—俄亥俄间5. 6 km长的遂道区段修建了直流电气化铁路,在该区段上运行的干线电力机车自重97 t,采用675 V直流电,功率为1 070 kW。1903年德国的三相交流电力机车创造了每小时210km 的高速记录。
中国最早使用电力机车在1914年,是抚顺煤矿使用的1 500 V直流电力机车。1958年中国成功地生产出第一台电力机车,从采用引燃管整流器到硅整流器,机车性能不断改进和提高,到1976年制成韶山型(SS1型)131号时已基本定型。截止到1989年停止生产,SS1型电力机车总共制造出厂926台,成为中国电气铁路干线的首批主型机车。1966年SS2型机车制成。1978年研制成功的SS3型机车,不仅改善了牵引性能,还把机车的小时功率从4 200kW提高到4 800kW,载止到1997年底,共生产了987台,成为中国第二种主型电力机车。1985年又研制成功了SS4型8轴货运电力机车,它是国产电力机车中功率最大的一种(6 400kW),已成为中国重载货运的主型机车。以后又陆续研制成功了SS5、SS6和SS7 型电力机车。1994研制成功了时速为160 km的准高速四轴电力机车等。至此,中国干线电力机车已基本形成了4、6、8 轴和3 200、4 800和6 400kW功率系列。1999年5月26日,中国株洲电力机车厂生产出第一台时速超过200km的DDJ1001号“子弹头”电力机车,标志着中国铁路电力牵引已跻身于国际高速列车的行列。为追踪世界新型“交—直—交”电力机车新技术,从20世纪70年代末开始,中国铁路一直在进行中小功率变流机组的地面试验研究和大功率的交—直—交电力机车的研制,也已取得了阶段性成果。
类型【top】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,基本上可以分为三类:
直—直流电力机车采用直流制供电时,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。直流制的缺点是接触网的电压低,一般为1 500V或3 000V,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。
交—直流电力机车在交流制中,目前世界上大多数国家都采用工频(50Hz)交流制,或25Hz低频交流制。在这种供