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第三章 电力机车 通过学习所要达到的目标： 1、会分析电力机车的工作原理， 2、掌握交直型、交直交型电力机车的特点， 3、熟记电力机车的基本特性。 电力机车按供电电流制——传动型式分为四类，即直流供电——直流牵引电动机的直直型电力机车；交流供电——直（脉）流牵引电动机的交直型电力机车；交流供电——变流器环节——三相交流异步电动机的交直交型电力机车和交流供电——变频环节——三相交流同步电动机的交交型电力机车。本章着重分析前三种电力机车的工作原理及工作特点，并推导电力机车的基本特性。 第一节 直直型电力机车工作原理 一、基本工作原理 直流电力机车是现代电力机车中最为简单的一种。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。 二、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； ５、基建投资大； ６、效率低，有级调速 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。 三、直流电力机车的基本特性 1.速度特性 2.牵引力特性 3.牵引特性 第二节 交直型整流器电力机车工作原理 整流器电力机车系交直型电力机车，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，再经整流装置将交流转换为直流，然后向直流(脉流)牵引电动机供电,从而产生牵引力牵引列车运行。 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。 1.中点抽头式全波整流电路电力机车工作原理 2.桥式全波整流电路电力机车工作原理 3.整流器电力机车的工作特点 ⑴整流器电力机车的变流过程是在机车内完成的，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，不仅简化了电气化牵引的供电设备，而且由于采用交流电网供电，提高了接触网的供电电压，提高电力机车的供电效率。 ⑵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，机车就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，同时工作更为可靠。 ⑶牵引电动机采用适合牵引的串励或复励电动机，可以获得良好的牵引性能和启动性能，尤其启动时它采用了调节整流电压的方式，省略了启动电阻，不仅减轻了电气设备的重量、降低了启动能耗，而且改善了电力机车的启动性能，提高了机车的运行可靠性。 二、整流器电力机车的基本特性 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整流这样一个过程，因而牵引电动机的端电压将受到变压器和整流电路的影响， ⑴整流回路电阻引起的压降。 ⑵整流回路阻抗引起的压降 。 ⑶整流电路换相引起的平均整流输出电压降低。 ⑷整流元件的电压降。 1.整流外特性 2.速度特性 3.牵引力特性 4.牵引特性 5.机车总效率特性 第三节 交直交型电力机车工作原理 交直交型电力机车属于交流传动机车。由逆变器供电，机车和动车组采用交流异步电动机做牵引动力。根据变流器结构的不同，目前交（直）交型机车和动车组有电压型、电流型两种基本结构。 我们以电压型交直交变流器供电、三相异步电动机作牵引电动机的机车为例分析，原理如图1-8所示。 机车在工作时，受电弓将网压引入机车变压器一次侧绕组，经变压器二次侧绕组降压后送入①环节，将交流电转换为直流电，经②环节平滑Ａ处脉动，送入③环节，将直流电逆变为电压和频率可调的三相交流电，经④环节平波电抗器，供给⑤环节三相异步牵引电动机，实现牵引运行。 系统的工作特点： 1、功率/体积比大。 2.交流电机维修量小。 3.机车具有优异的牵引和制动运行性能。 4.简化了主线路。 交流传动机车具有启动牵引力大、恒功率范围宽、粘着系数高、电机维护简单、功率因数高、等效干扰电流小等诸多优点，是目前我国铁路发展的必然趋势。新的铁路技术政策也明确指出我国牵引动力将在十年之内，实现由直流传动向交流传动的转变。 小 结 本章主要介绍了各种型式电力机车的基本工