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交流电力机车所用电能从接触网获得, 再由装在车顶的受电弓导入车体,然后经过主断路器进入牵引变压器的原边,降压后输入特殊形式的整流器(变流器)和电抗器,使之成为电压可以平滑调节的直流电流,供给牵引电动机。通过调节整流器的直流输出电压,即电动机的端电压以及电动机的励磁电流,实现机车的起动和调速。
电力机车本身不带原动机,靠接受接触网送来的电流作为能源,由牵引电动机驱动机车的车轮。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。
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,基本上可以分为直-直流电力机车、交-直流电力机车、交-直-交流电力机车三类。
直-直流电力机车采用直流制供电,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l500V或3000 V,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。
1866年,德国工程师西门子与技师哈卢施卡联营创立电机公司,发明强力发电机,制成世界上第一列电力机车。第二年在巴黎博览会上展出,震惊了许多人。1879年,在柏林的工商业博览会上,这辆世界最早的电力火车公开试运行。列车用电动机牵引,由带电铁轨输送电流,功率为3马力,一次可运旅客18人,时速7公里。两年之后1881年,柏林郊外铺设了规模虽小,但为世界最初营业用的电车路线。同时德国又试验成功驾空接触导线供电系统,使电力机车的供电线路由地面转向空中,机车的电压和功率都大大提高。
和电传动内燃机车相比就是动力源不同,能量来自接触网,其他如走行部,车体等并没有本质区别。通过受电弓将25KV的电压引至车内变压器,之后,若是交直流传动的,便进行整流,驱动直流电动机,电机通过齿轮驱动轮对。一般调节晶闸管的导通角度来调节功率,从而进行调速。
交直交流传动的要在整流后加逆变环节,之后驱动异步电动机,驱动轮对。这种的调速较为复杂,要合理调节逆变的频率和整流的电压才能保证功率因数。
大体过程就是这样。
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