电力机车的电气制动.ppt

主要内容： 学习要求： 一、概述 电力机车电气制动的基本原理：电机的可逆性。 电气制动的形式：电阻制动、再生制动 电气制动的优越性：提高了列车运行的安全性；减少了闸瓦和车轮的磨耗；提高了列车运行速度。 机械稳定性：偶然原因使速度增大或减少时，制动力也能随之增大或减少。 分析： 判定稳定性的条件： dB/dυ＞0 电气稳定性:电传动机车在正常运行中,不会由于偶然因素,电流微量变化而使牵引电机的电平衡状态遭到破坏。 第二节 电阻制动 一、他励牵引电机电阻制动 （1）电气稳定性分析 （2）制动特性及控制方式 速度特性：电机的电枢回路电阻和制动电阻不变，励磁电流恒定时，机车的速度与制动电流的关系。 制动力特性：轮周制动力与电机制动电流的关系。 制动特性 ：机车的制动力与机车速度之间的关系。 控制方式: (1) 恒磁通控制:励磁电流恒定,通过调节制动电阻来调节制动力. 特点:有级、不连续、电路复杂。 （2）恒电流控制：保持制动电流不变，通过调节他励电流来调节制动力。机车为恒功率状态。 特点：能充分利用机车的制动功率，但机械稳定性差低速区会采用这种控制方式。 （3）恒速控制：随外界加速度的变化相应调节他励电流，使机车制动时保持恒定的速度。 如下坡速度大于给定速度则增大励磁电流。 （3）、电阻制动的工作范围 （4）、电阻制动的不足及克服方法 不足：低速时制动力下降，制动效果不明显。 分级电阻制动 加馈电阻制动 第三节 再生制动 定义：制动时将牵引电动机作发电机运行，发出的电回馈给电网。 优点：具有巨大的节能效益。 缺点：功率因素低；谐波增加，对电网干扰大；控制系统比较复杂；再生制动必须采用全控桥，对触发系统的可靠性要求高；电气制动时制动力集中作用于动轮，车辆上将会产生横向作用力，对线路和机车提出了更高的要求。 原理： 当α900，Ud输出为负。 整流器电力机车再生制动原理： 电路稳定时的表达式: 再生制动电压瞬时表达式: 再生制动特性及电限制： 再生制动的调节过程： （1）调节励磁电流：高速时，通过调节励磁电流来调节制动力，励磁电流可以从最小开始，随着速度的降低，不断增加励磁电流直至励磁电流达到额定最大值。 （2）调节逆变器电压Ud：当励磁电流已经达到最大，可以通过调节Ud来调节制动电流，随着速度降低，减少Ud，可以维持制动电流为一常数，直至Ud=0。(α＝900） （3）加馈电阻制动:逆变器转为整流状态。 再生制动的特点： 1、更好的经济效益。 2、调速范围广，防滑性能好，减少了闸瓦与轮缘磨耗。 3、控制系统复杂，稳定性差。 4、功率因数低。 第五节交流传动机车的电气制动 1. 按动能转移方式分类 动能的转移方式可以分为二类： 一类是摩擦制动方式，即通过摩擦把动能转化为热能，然后消散于大气； 二是动力制动方式，即把动能通过发电机转化为电能，然后将电能从车上转移出去。 （1）摩擦制动 摩擦制动方式主要有闸瓦制动和盘形制动，在高速电动车组的制动系统中还有轨道电磁制动方式。 （2）动力制动 电动车组在制动时，将牵引电机转变为发电机，列车动能转化为电能，对这些电能的不同处理方式分成电阻制动和再生制动两种形式. 2. 按制动力形成方式划分 按电动车组制动力的获取方式，可分为粘着制动与非粘着制动。 在常用的制动方式中: 闸瓦制动、踏面制动、电阻制动和再生制动均属于粘着制动； 磁轨制动、轨道线性涡流制动则属于非粘着制动。 3. 按制动源动力分类 目前电动车组所采用的制动方式中，制动的原动力主要有压缩空气和电力。 以压缩空气为动源动力的制动方式称为空气制动方式。如闸瓦制动、盘型制动等都为空气制动方式。 以电为原动力的制动方式成为电气制动方式。动力制动、轨道电磁制动等均为电气制动方式。 目前，大多数交流传动机车网侧变流器均为四象限脉冲整流器，所以大多数采用再生制动为主。 电磁轨道制动原理：电磁铁的摩擦块装于转向架构架上，制动时，电磁铁通电并将摩擦块降至与钢轨接触相吸产生摩擦制动力。 特点：与轮轨粘着无关，对轨面有清洁作用，但磨损大，会引起钢轨局部过热磨损。 涡流轨道制动原理：磁铁与钢轨保持7-10mm的距离，制动时，利用磁场交变在钢轨内产生感应涡流，从而产生涡流制动力。 特点：无磨损制动力可调，但需要的制动功率大，且钢轨可能会产生局部高温，且涡流可能会对轨道电路产生一定的干扰。 小结: 电气制动是利用电机的可逆性原理,把牵引工况下的电动机转换成制动工况下的发电机,从而产生制动转距。电气制动分为电阻制动和再生制动。另外，某些新型机车采用了非黏着制动。因此，目前机车的制动方式主要有机械制动、电气制动和非黏着制动。 作业： 1、电力机车电气制动的原理和主要形式？ 2、加馈电阻制动的实施条件是什么？能否将机车制停？