Ⅰ 电力机车交直交传动系统由哪几部分组成各部分有什么作用
电力机车交直交传动系统主要包括以下几个方面的部分:
1. 高压电器回。负责将接触网提供答的25kV单相交流电送至车下的牵引变压器,包括完成网侧高压电路的通断控制。包括受电弓、主断路器、避雷器、高压电压互感器、高压电流互感器、接地开关等设备。
2. 牵引变压器。负责将网侧高压电路传来的25kV单相交流电降压为满足牵引变流器工作所需的电压。工作原理就和一般的变压器一样。
3. 牵引变流器。负责采用交直交变换的方式将牵引变压器输出的单相交流电变换为变压变频的三相交流电,输出给牵引电机。包括整流器(将单相交流电变换为电压相对稳定的直流电)、中间直流回路和逆变器(将直流电变换为变压变频的三相交流电)。
4. 牵引电机。负责将牵引变流器提供的三相交流电转换为机械能,通过齿轮驱动车轮。
一个参考的示意图如下图所示。
Ⅱ 机车传动装置的分类
利用原动机驱动离心泵,使获得能量的工作液体(机车用油)冲击涡轮从而驱动车轮来实现传递动力的装置。1902年德国的费廷格提出了液力循环元件(液力耦合器和液力变扭器)的方案,即将泵轮和涡轮组合在同一壳体内,工作液体在壳体内循环流动。采用这种元件大大提高了液力传动装置的效率。液力传动首先用于船舶。1932年制成第一台约60千瓦的液力传动柴油动车。
液力耦合器有相对布置的一个泵轮和一个涡轮。泵轮轴和涡轮轴的扭矩相等。涡轮转速略低于泵轮转速,二者转速之比即为液力耦合器的效率。液力耦合器用于机车主传动时,效率约为97%。液力变扭器除泵轮和涡轮外,还有固定的导向轮。涡轮与泵轮的扭矩之比称变扭比,转速比越小则变扭比越大。在同样的泵轮转速下,涡轮转速越低则涡轮扭矩越大。因此机车速度越低则牵引力越大,机车起动时的牵引力最大。液力变扭器的效率只在最佳工况下达到最大值。现代机车用的液力变扭器效率可达90%~91%。但当转速比低于或高于最佳工况时,效率曲线即呈抛物线形状下降。为使机车在常用速度范围内都有较高的传动效率,机车的液力传动装置一般采用不止一个简单的液力变扭器。机车液力传动装置如梅基特罗型、克虏伯型、苏里型、SRM型、ΓΤК型等,都是将一个液力变扭器与某种机械传动装置结合使用。福伊特型则是采用 2~3个液力变扭器(最佳工况点的转速比一般并不相同)或液力耦合器(图1),利用充油和排油换档,在各种机车速度下都使当时效率最佳的那一液力循环元件充油工作。换档时,前一元件排油和后一元件充油有一段重叠时间,所以换档过程中的机车牵引力只是稍有起伏而不中断。和其他类型相比,福伊特型液力传动装置的重量较大,但有结构简单、可靠性较高的优点。到60年代,经验证明:对于1500千瓦以上的液力传动装置,福伊特型较为适用。中国机车所用的液力传动装置都是这一类型的。
大功率增压柴油机车的液力传动装置都不用液力耦合器,但燃气轮机车的液力传动装置则用一个启动变扭器,并在高速时用一个液力耦合器。
液力循环元件传递功率P的能力也像其他液力机械一样,与工作液体重度r的一次方、泵轮转速n的三次方和元件尺寸D的五次方成正比,即P∝rnD。在柴油机车上,为了减小传动装置的尺寸,柴油机都不直接驱动液力循环元件的泵轮,而是通过一对增速齿轮,在轴承和其他旋转件容许线速度的限制范围内,尽可能提高泵轮转速。燃气轮机车由于转速很高,所以用一级甚至两级减速齿轮来驱动泵轮。同一种传动装置,只要改变这种齿轮的增速比或减速比,即可在经济合理的范围内应用于不同功率的机车。
液力传动装置通常包括一组使输出轴能改变转向的换向齿轮和离合器机构。输出轴通过适当的机械部件(万向轴和车轴齿轮箱,或曲拐和连杆等)驱动机车车轮。液力传动系统还可包括一组工况机构,使机车具有两种最高速度,在高速档有较高的行车速度,在低速档有较高的效率和较大的起动牵引力和加速能力。因此同一机车既可用于客运,也可用于货运,或者既可用于调车,也可用作小运转机车。而当调车工况的最高速度定得较低时,机车在起动和低速运行时的牵引力可以超过同功率的电力传动柴油调车机车。
1965年出现的液力换向柴油调车机车,传动装置有两组液力变扭器,每个行车方向各用一组,换向动作也用充油排油的方式来完成。当机车正在某一方向行驶时改用另一方向的液力变扭器充油工作,由于变扭器的涡轮转向与泵轮相反,对机车即起制动作用。机车换向不必先停车。只要司机改换行车方向手把的位置,机车即可自动地完成从牵引状态经过制动、停车,又立即改换行车方向的全部过程。
液力传动装置不用铜,重量轻,成本低,可靠性高,维修量少,并具有隔振、无级调速和恒功率特性好等优点,因而得到广泛采用。联邦德国和日本的柴油机车全部采用液力传动。 把机车原动机的动力变换成电能,再变换成机械能以驱动车轮而实现传递动力的装置。电力传动装置按发展的顺序有直-直流电力传动装置、交-直流电力传动装置、交-直-交流电力传动装置、交-交流电力传动装置四种。它们所用的牵引发电机、变换器(指整流器、逆变器、循环变频器等)和牵引电动机类型各不相同。
直-直流电力传动装置
1906年美国制造的150千瓦汽油动车最先采用了直-直流电力传动装置。1965年以前,世界各国单机功率75~2200千瓦的电传动机车都采用这种电力传动装置。这是因为同步牵引发电机无法高效变流,异步牵引电动机难于变频调速,只能采用直流电机。直-直流电力传动原理是基于直流电机是一种电能和机械能的可逆换能器,其原理见图 2。原动机G为柴油机,通过联轴器驱动直流牵引发电机ZF,后者把柴油机轴上的机械能变换成可控的直流电能,通过电线传送给1台或多台串并联或全并联接线的直流牵引电动机ZD,直流牵引电动机将电能变换成转速和转矩都可调节的机械能,经减速齿轮驱动机车动轮,实现牵引。此外设有自控装置。自控装置由既对柴油机调速又对牵引发电机调磁的联合调节器、牵引发电机磁场和牵引电动机磁场控制装置等组成,用来保证直-直流电力传动装置接近理想的工作特性。
交-直流电力传动装置
直流牵引发电机受整流子限制,不能制造出大功率电力传动装置。60年代前期,美国发明大功率硅二极管和可控硅,为制造大功率的电力传动装置准备了条件。1965年法国研制成 1765千瓦交-直流电力传动装置,它是世界各国单机功率 700~4400千瓦机车普遍采用的电力传动装置。
交-直流和直-直流电力传动原理相似。由图3可以看出两者差异在于柴油机 G驱动同步牵引发电机TF,经硅二极管整流桥ZL,把增频三相交流电变换成直流电,事实上TF和ZL组成等效无整流子直流电机。其余部分和自控装置主要工作原理与直-直流电力传动装置相同。
交-直-交流电力传动装置
异步牵引电动机结构简单,体积小,工作可靠,在变频调压电源控制下,能提供优良调速性能。联邦德国于 1971年研制成实用的交-直-交流电力传动装置,如图4所示。
交-直-交流电力传动原理如下:柴油机 G驱动同步牵引发电机TF,产生恒频可调压三相交流电(柴油机恒速时),经硅整流桥ZL变换成直流电,再经过可控硅逆变器 N(具有分谐波调制功能)再将直流电逆变成三相变频调压交流电,通过三根电线传输给多台全并联接线的异步牵引电动机AD。AD将交流电能变换成转速和转矩可调的机械能,驱动机车动轴,实现牵引。它的自控装置由联合调节器以及对同步牵引发电机磁场、变换器、异步牵引电动机作脉冲、数模或逻辑控制的装置组成,从而提供接近理想的工作特性。
交-交流电力传动装置
交-直-交变频调压电能经二次变换,降低了传动装置的效率,而且逆变器用可控硅需要强迫关断,对主电路技术有较高的要求。为提高效率,在交-交流电力传动装置中采用了自然关断可控硅相控循环变频器(图5)。60~70年代,美国在重型汽车上,苏联在电力机车上都采用了交-交流电力传动装置。不过美国用的是异步牵引电动机牵引,苏联用的是同步牵引电动机牵引。
交-交流电力传动原理如图5所示。柴油机G驱动同步牵引发电机TF,发出增频可调压交流电,经相控循环变频器FB变换成可变频调压的三相交流电(降频),输给多台全并联接线的异步牵引电动机AD。AD将交流电能变换成转速和转矩可调的机械能,驱动动轮实现牵引。它的自控装置也是由联合调节器、脉冲、数模、逻辑电路等装置构成(但对可控硅导通程序要求严格),同样能保证优良的工作特性。
Ⅲ 电力机车得传动装置是什么电力传动内燃机车的传动装置又是什么
电力机车:变压器,变流器,电机,齿轮箱
内燃机车没有变压器,换成柴油机和主发电机
Ⅳ 电力机车的种类。
根据动力分可以分为蒸汽机车,型号如前进,人民,上游等,内燃机车,型号如东风1,3,4,5,6,7,8,10,11,12电力机车,型号如韶山1,2,3,4,7,7e,8,9,9g。动车实际就是动力分散了,基本就是从德国日本法国引进的这几种车辆改的。根据传动方式电力和内燃的都有液力传动和电传动两种,电传动又分为交直流传动(国产,所有的东风和韶山),交直交流传动(进口动车和那些和谐们)后面这种是趋势。
Ⅳ 电力机车电器按传动方式可分为哪些种类 是按传动方式 电力机车的电器分为哪几类
电传动的方式有,直流—直流电传动(DC—DC)、交流—直流电传动(AC—DC)、交—直—交流电传动(AC—DC—AC).
DC—DC的直流电传动,需要直流电动机、直流输电,或者直流发电机.可是直流电太简单,电压和电流极易受到电阻的影响,能量在传送过程中,可能就大大地损耗造成浪费,为了减少电阻的损耗,直流电的电网又要使用粗大的电缆,就会消耗大量有色金属.所以,目前中国的电气化铁路是早已不再使用直流电网了,直流—直流的电传动,只有在短途的城市轨道运输中,一些地铁和轻轨的列车可能还在使用.
AC—DC的交流—直流电传动,仍然是使用直流电动机,可是发电、输电都不用直流电了,而是使用交流电的发电机,通过交流电网进行输电,只是连接直流电动机之前,要使用整流设备,变速同样是通过改变直流电的电压和电流,对直流电动机进行操作.目前仍在使用的韶山系列电力机车,就全都是交流—直流电传动.
AC—DC—AC的交—直—交电传动,就是先把单相的交流电整流得到直流电,再把直流电变成三相交流电,用来开动三相交流异步电机.他还是单相交流电的接触网,可是到了电力机车,就能够变成三相交流电,开动的三相异步电机,是相当理想的电动机,可是三相电机变速麻烦,这种电传动的应用也就相当晚.
另外还有单相交流电的电传动,接触网是单相交流电,电动机也是单相异步电动机,变速就直接改变交流电的频率,可是单相电动机运行没有三相电动机稳定,这也是交流传动电力机车急需解决的问题.
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Ⅵ 传动装置都有哪些分类
传动装置是指把动力源的运动和动力传递给执行机构的装置,介于动力源和执行机构之间,可以改变运动速度,运动方式和力或转矩的大小。
任何一部完整的机器都由动力部分、传动装置和工作机构组成,能量从动力部分经过传动装置传递到工作机构。根据工作介质的不同,传动装置可分为四大类:机械传动、电力传动、气体传动和液体传动。
(1)机械传动
机械传动是通过齿轮、皮带、链条、钢丝绳、轴和轴承等机械零件传递能量的。它具有传动准确可靠、制造简单、设计及工艺都比较成熟、受负荷及温度变化的影响小等优点,但与其他传动形式比较,有结构复杂笨重、远距离操纵困难、安装位置自由度小等缺点。
(2)电力传动
电力传动在有交流电源的场合得到了广泛的应用,但交流电动机若实现无级调速需要有变频调速设备,而直流电动机需要直流电源,其无级调速需要有可控硅调速设备,因而应用范围受到限制。电力传动在大功率及低速大转矩的场合普及使用尚有一段距离。在工程机械的应用上,由于电源限制,结构笨重,无法进行频繁的启动、制动、换向等原因,很少单独采用电力传动。
(3)气体传动
气体传动是以压缩空气为工作介质的,通过调节供气量,很容易实现无级调速,而且结构简单、操作方便、高压空气流动过程中压力损失少,同时空气从大气中取得,无供应困难,排气及漏气全部回到大气中去,无污染环境的弊病,对环境的适应性强。气体传动的致命弱点是由于空气的可压缩性致使无法获得稳定的运动,因此,一般只用于那些对运动均匀性无关紧要的地方,如气锤、风镐等。此外为了减少空气的泄漏及安全原因,气体传动系统的工作压力一般不超过0.7~0.8MPa,因而气动元件结构尺寸大,不宜用于大功率传动。在工程机械上气动元件多用于操纵系统,如制动器、离合器的操纵等。
(4)液体传动
以液体为工作介质,传递能量和进行控制的叫液体传动,它包括液力传动、液黏传动和液压传动。
1)液力传动
它实际上是一组离心泵一涡轮机系统,发动机带动离心泵旋转,离心泵从液槽吸入液体并带动液体旋转,最后将液体以一定的速度排入导管。这样,离心泵便把发动机的机械能变成了液体的动能。从泵排出的高速液体经导管喷到涡轮机的叶片上,使涡轮转动,从而变成涡轮轴的机械能。这种只利用液体动能的传动叫液力传动。现代液力传动装置可以看成是由上述离心泵一涡轮机组演化而来。
液力传动多在工程机械中作为机械传动的一个环节,组成液力机械传动而被广泛应用着,它具有自动无级变速的特点,无论机械遇到怎样大的阻力都不会使发动机熄火,但由于液力机械传动的效率比较低,一般不作为一个独立完整的传动系统被应用。
2)液黏传动
它是以黏性液体为工作介质,依靠主、从动摩擦片间液体的黏性来传递动力并调节转速与力矩的一种传动方式。液黏传动分为两大类,一类是运行中油膜厚度不变的液黏传动,如硅油风扇离合器;另一类是运行中油膜厚度可变的液黏传动,如液黏调速离合器、液黏制动器、液黏测功器、液黏联轴器、液黏调速装置等。
3)液压传动
它是利用密闭工作容积内液体压力能的传动。液压千斤顶就是一个简单的液压传动的实例。
液压千斤顶的小油缸l、大油缸2、油箱6以及它们之间的连接通道构成一个密闭的容器,里面充满着液压油。在开关5关闭的情况下,当提起手柄时,小油缸1的柱塞上移使其工作容积增大形成部分真空,油箱6里的油便在大气压作用下通过滤网7和单向阀3进入小油缸;压下手柄时,小油缸的柱塞下移,挤压其下腔的油液,这部分压力油便顶开单向阀4进入大油缸2,推动大柱塞从而顶起重物。再提起手柄时,大油缸内的压力油将力图倒流入小油缸,此时单向阀4自动关闭,使油不致倒流,这就保证了重物不致自动落下;压下手柄时,单向阀3自动关闭,使液压油不致倒流入油箱,而只能进入大油缸顶起重物。这样,当手柄被反复提起和压下时,小油缸不断交替进行着吸油和排油过程,压力油不断进入大油缸,将重物一点点地顶起。当需放下重物时,打开开关5,大油缸的柱塞便在重物作用下下移,将大油缸中的油液挤回油箱6。可见,液压千斤顶工作需有两个条件:一是处于密闭容器内的液体由于大小油缸工作容积的变化而能够流动,二是这些液体具有压力。能流动并具有一定压力的液体具有压力能。液压千斤顶就是利用油液的压力能将手柄上的力和位移转变为顶起重物的力和位移。
Ⅶ 机车按用途分为哪些类型各种类型机车的特点是什么
机车一般由蒸汽机、柴油机、燃气轮机、牵引电动机等动力机械直接或通过传动装置驱动。动力机械使机车动轮产生力矩,同时钢轨又给动轮以大小相等、方向相反的反作用力。各个动轮反作用力之和称为机车牵引力。这个牵引力是由动轮周上作用力而产生的切向外力,所以又称为轮周牵引力。机车是牵引或推送铁路车辆运行,而本身不装载营业载荷的自推进车辆,俗称火车头。按运送每吨公里消耗燃料量计算,机车是耗能最少的陆地运输工具
机车的类型及特点有
机车可按所采用的动力装置、用途和走行部形式分类:
1、动力装置可分为两类:
①热力机车:所装的原动机属于热机,如蒸汽机车、柴油机车、燃气轮机车等。这类机车都携带燃料和水,是自带能源的机车,能独立地行驶,只要有合适的轨道和添加燃料与水的设备,就能运行。但机车重量和外形尺寸分别受轴重和铁路限界的约束,不能造得过重过大,因而装于机车内的动力装置的重量和尺寸也受到约束。
柴油机和燃气轮机均属内燃机,装用这两种原动机的机车称为内燃机车。柴油机车安装用的传动装置的传动方式,又可分为机械传动柴油机车、电力传动柴油机车和液力传动柴油机车;燃气轮机车也是如此。
②电力机车:一种由外部电站输给沿铁路的变电所,再经轨道上空的接触网或铺设于轨道一侧的第三轨供给电能的机车。供电容量不受额定功率限制,因此,它具有功率大,短时过载能力强,运行速度高,加速快,牵引力大,没有排烟排气污染环境等优点,适用于运输繁忙或坡度大、隧道长的铁路线上,尤其适用于大城市城郊运输和地下铁道运输。但这种机车只能运行于架有接触网或铺设第三轨并供电的线路上,不如热力机车机动灵活。电气化铁路还对附近电信通信有干扰。因为要架设接触网或铺设第三轨以及每隔一定距离设置变电所等,所以基本建设投资较大。
Ⅷ 电力机车牵引电动机和传动装置常用的悬挂方式有哪几种
你好,常用的悬挂方式有:轴恳式、架悬式、全体悬式和半体悬式。希望能够帮到你
Ⅸ 电力机车电器按传动方式可分为哪些种类
电传动的方式有,直流—直流电传动(DC—DC)、交流—直流电传动(AC—DC)、交—直—交流电传动(AC—DC—AC)。
DC—DC的直流电传动,需要直流电动机、直流输电,或者直流发电机。可是直流电太简单,电压和电流极易受到电阻的影响,能量在传送过程中,可能就大大地损耗造成浪费,为了减少电阻的损耗,直流电的电网又要使用粗大的电缆,就会消耗大量有色金属。所以,目前中国的电气化铁路是早已不再使用直流电网了,直流—直流的电传动,只有在短途的城市轨道运输中,一些地铁和轻轨的列车可能还在使用。
AC—DC的交流—直流电传动,仍然是使用直流电动机,可是发电、输电都不用直流电了,而是使用交流电的发电机,通过交流电网进行输电,只是连接直流电动机之前,要使用整流设备,变速同样是通过改变直流电的电压和电流,对直流电动机进行操作。目前仍在使用的韶山系列电力机车,就全都是交流—直流电传动。
AC—DC—AC的交—直—交电传动,就是先把单相的交流电整流得到直流电,再把直流电变成三相交流电,用来开动三相交流异步电机。他还是单相交流电的接触网,可是到了电力机车,就能够变成三相交流电,开动的三相异步电机,是相当理想的电动机,可是三相电机变速麻烦,这种电传动的应用也就相当晚。
另外还有单相交流电的电传动,接触网是单相交流电,电动机也是单相异步电动机,变速就直接改变交流电的频率,可是单相电动机运行没有三相电动机稳定,这也是交流传动电力机车急需解决的问题。
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Ⅹ 内燃机车的传动装置
为使柴油机的功率传到动轴上能符合机车牵引要求而在两者之间设置的媒介装置。柴油机扭矩—转速特性和机车牵引力—速度特性完全不同,不能用柴油机来直接驱动机车动轮:柴油机有一个最低转速,低于这个转速就不能工作,柴油机因此无法启动机车;柴油机功率基本上与转速成正比,只有在最高转速下才能达到最大功率值,而机车运行的速度经常变化,使柴油机功率得不到充分利用;柴油机不能逆转,机车也就无法换向。所以,内燃机车必须加装传动装置来满足机车牵引要求。
常用的传动方式有机械传动、液力传动和电力传动。
液力传动箱、车轴齿轮箱、万向轴等组成。液力变扭器(又称变矩器)是液力传动机车最重要的传动元件,由泵轮、涡轮、导向轮组成。泵轮和柴油机曲轴相连,泵轮叶片带动工作液体使其获得能量,并在涡轮叶片流道内流动中将能量传给涡轮叶片,由涡轮轴输出机械能做功,通过万向轴、车轴齿轮箱将柴油机功率传给机车动轮;工作液体从涡轮叶片流出后,经导向轮叶片的引导,又重新返回泵轮。液力传动机车(图2)操纵简单、可靠,特别适用于多风沙和多雨的地带。
电力传动分为三种:(a)直流电力传动装置。牵引发电机和电动机均为直流电机,发动机带动直流牵引发电机,将直流电直接供各牵引直流电动机驱动机车动轮。(b)交—直流电力传动装置。发动机带动三相交流同步发电机,发出的三相交流电经过大功率半导体整流装置变为直流电,供给直流牵引电动机驱动机车动轮。(c)变—直—交流电力传动装置。发动机带动三相同步交流牵引发电机,发出的交流电通过整流器到达直流中间回路,中间回路中恒定的直流电压通过逆变器调节其振幅和频率,再将直流电逆变成三相变频调压交流电压,并供给三相异步牵引电动机驱动机车动轮。电力传动机车的应用最为广泛。