动车组牵引传动与控制绪论.pptx

绪论;;

列车牵引传动发展历史;

电力机车与电动车组的主传动控制系统

统称为电力牵引传动控制系统的发展阶段：;

1.1列车牵引传动发展历史

1879年出现的第一台电力机车和1881年出现的第一台城市电车均尝试采用直流供电牵引方式。1891年德国西门子公司试验了三相交流直接供电、绕线式转子异步电动机牵引的机车，1917年德国试制了采用“劈相机”将单相交流供电进行旋转、变换为三相交流电的试验车。这些技术终因系统庞大、能量转换效率低、电能转化为机械能的转换能量小等因素，未能成为牵引动力的适用技术。

1955年，水银整流器机车问世，标志着牵引动力电传动技术实用化的开始。1957年，

晶闸管(旧称可控硅)整流器的发明，标志着电力牵引进入了电力电子时代。1965年，晶闸管整流器机车问世，使牵引电传动系统发生了根本性的技术变革，全球掀起了单相工频交流电网电气化的高潮。

牵引供电主要采用4种电流制式：第1种直流；第2种15kV，16.67Hz；第3种

25000V、50Hz；第4种25000V、60Hz。;

1.1列车牵引传动发展历史

1958年底，我国试制出第一台干线电力机车，即6Y1型电力机车，该电力机车是以苏联H60型干线交直传动电力机车为样车，采用的整流器件是引燃管。

随着我国电力电子工业的发展，大功率整流二极管开始进入工程实用阶段，我国第1

代有级调压、交直传动电力机车——SS1型电力机车于1968年试制成功，1969年开始批量生产。

晶闸管的问世，使机车电传动技术跨上了一个新的台阶，1978年底，由株洲电力机车

厂和株洲电力机车研究所共同研制成功的SS3型电力机车是我国首次采用相控无级调压的

第2代交直传动客货运电力机车。

随着大功率晶闸管性能不断提高，相控整流技术的成功应用，性能更优的SS4型电力

机车研制成功。它与随后研发出的SS5、SS6、SS7、SS8及SS9型系列相控整流货运与客运电力机车，形成了我国以晶闸管相控整流术为核心的交-直传动电力机车系列产品。;

1.1列车牵引传动发展历史

交流传动技术用于牵引传动是从20世纪70年代开始。;;

20世纪70年代，我国许多科研单位已开始进行???力半导体交流技术和三相交流传动的研究，容量从几

千瓦逐渐扩大，到1989年交流传动系统的容量已达到300kW以上。与此同时，铁道科学研究院与株洲电力机车研究所等也在进行交流传动机车的研制，到1992年已经完成了单机功率为1000kW级的地面试验系统。根据地面试验系统研制取得的成果和经验，1996年研制成功单轴功率1000kW的AC4000型交流传动原型机车，这是我国牵引传动由交直传动转变为交流传动的一个重要里程碑。迄今我国已研制出DJ1、DJ2型等交流传动大功率电力机车、“中华之星”等交流传动高速动车组以及交流传动内燃机车。

为加快实现我国铁路机车车辆现代化的步伐，原铁道部遵照2004年4月国务院下发的《研究铁路机车

车辆装备有关问题的会议纪要》精神，贯彻“引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌”的总体要求和“先进、成熟、经济、适用、可靠”的基本方针，以关键技术的引进为“龙头”，以国内企业为主导，通过“市场换技术”，以国内外公开招标方式，先后引进200km/h及以上的多种铁路客车动车组和大功率电力机车制造技术，并在此基础上研发具有我国自主知识产权的高速动车组和大功率交流传动电力机车。;

CRH1型动车组;

HXD1型电力机车;

交流传动机车发展概况;

西门子公司进一步在一台两轴车上安装了变压器，并由三根架空线提供10kV、50Hz的三相交流电。绕线转子异步电动机的转子串接电阻，通过变阻器实现转差调节。;

电力电子技术的发展

对交流传动机车发展起关键作用

1957年发明了可控硅整流器[SCR，后改称为晶闸管(Thyristor，开始跨入电力电子技术时代。在20世纪80年代中期，大功率门极关断(GTO)晶闸管。在电力机车上装车使用，20世纪90年代绝缘栅双极型晶体管(IGBT)在机车上投入使用。;

这时期研制了4台DE-2500型交流传动内燃机车(德国)，改装了12001型交流传动电力机车(瑞

士)，对不同供电方式下的脉宽调制(PWM)逆变器——异步牵引电动机系统在转差-电流控制下的机车性能进行了多方面的试验，结果向世人确认了交流传动系统意想不到的优越性。而由一台DE-2500型机车和一节装有变压器、四象限脉冲整流器的控制车组成的试验电力机车，证实了这种类