电力机车受电弓特性分析

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1、电力机车受电弓特性分析学生姓名：xxx学号：xxxxxxxx专业班级：xxxxxxxx指导教师：xxxxxx西安铁路职业技术学院毕业设计（论文）摘要电力机车速度不断提高导致对受电弓要求不断提高，弓网电弧加剧，已经严重制约了高速铁路的发展。本文通过受电弓的结构和动作原理及常见的故障分析等方面，得出了制约受电弓发展的各个因素，阐述了国内外电力机车的发展和性能比较，并针对常见受电弓进行了详尽的特性分析，指出了影响受电弓发展的因素和解决办法，得出受电弓改进与发展的方向。关键词：受电弓；特性分析；故障分析；性能比较-I-西安铁路职业技术学院毕业设计（论文）目录摘要I引言11受电弓模型简介21

2、.1底架部分21.2铰链机构21.3弓头部分31.4传动机构32.DSA200型电弓动作原理简介52.1DSA200型受电弓的升弓和降弓53DSA200型特性分析63.1DSA200型受电弓与接触网特性分析63.2DSA200型受电弓与受流特性分析74受电弓故障分析114.1升不起弓或自动降弓114.2受电弓升起后放电114.3受电弓受流时拉弧114.5滑板条磨耗114.6静态接触压力偏小124.7静态接触压力偏大124.8受电弓软连接线截面形状不当造成的断股124.9受电弓降不到位135国内外受电弓性能比较155.1法国TGV型受电弓155.2德国受电弓155.3日本PS系列受电

3、弓155.4国内电力机车受电弓介绍16结论18致谢19参考文献20-III-西安铁路职业技术学院毕业设计（论文）引言实践表明，电力机车想要高速发展离不开受电弓的支持，而制约受电弓发展的各个因素里面，受电弓与接触网和受流的关系最为重要。在电气化铁道中，接触网是指架设在铁道上方沿途为电力机车提供电能的电力传输网，受电弓是电力机车从接触网上获取电能的装置：弓网电弧是指受电弓在接触网上滑动运行过程中，由于接触网的线路的不平顺，接触网振动，受电弓弓头的振动，轨道的不平顺等原因的影响，在相对高速接触运动中离体而产生的气体放电现象。其中受电弓的结构和材料也是影响受流因素的重要原因，而受流质量又是

4、直接关系到弓网电弧的产生。我国于2006年7月4日在胶济线上的实验录像显示，在电力机车运行速度达到200km/h的速度以上时弓网电弧极为严重，成为阻碍列车速度继续提高的重要制约原因，因而研究性能更加良好的受电弓，改善受电弓的跟随性能，寻找抗受流磨损型更好的制作材料，对我国高速铁路的发展有非常重要的意义。-19-西安铁路职业技术学院毕业设计（论文）1受电弓模型简介电力机车受电弓参考模型的选择对弓网间接触力的估计起着至关重要的作用。模型过于简单或复杂都会使弓网间接触力产生大量的估计误差、时滞响应、调谐困难和动态不稳定性。现列出两种参考模型仅供参考。离散两自由度受电弓和复合链线受电弓。高

5、速铁路受电弓通常采用单臂型式，后者在前者谈及接触力相位滞后时比前者更加有效，更好的接触力提高了控制器的参数，这些变化将是系统性能更加优秀，在不久的将来，将显示其优化特性。为改善受电弓的动态特性，达到良好的跟随性，减少离线和拉弧，现在很多国家都在试验开发主动受电弓。其设计的基本思想是采取传统的弓网假设，悬链线采用简单悬链结构，无论机车是单受电弓或双受电弓，主动控制受电弓的基本特点就是在单臂受电弓模型的滑板下加装力传感器和加速度传感器，滑板下安装一个响应接触线高度变化和振动的执行器，底座上安装一个用于升降弓以及适应进出站线及隧道等接触线高度变化的执行器，因其响应频率较低，模型中不考虑。

6、1.1底架部分底架部分是整个受电弓的基座部分。底架由纵梁2和横梁12组成，用型材组焊成“T”字形。作为受电弓的基础，通过三个绝缘子固定在机车顶盖上，因此整个受电弓具有耐受一定电压的电气性能。为了使受电弓不发生变形而影响其性能，要求刚性底架有一定的机械强度。纵梁2上组焊有推杆支座3，此外，底架上还装有两组升弓弹簧8，一套铰链机构和一副阻尼器14等部件。升弓弹簧由外圈和内圈两组弹簧套装而成，其一端与纵梁相连，另一端与下臂杆的底部相连。阻尼器用于有效地吸收机车高速运行时产生的冲击和振动，保证滑板与接触导线良好的接触，其一端与下臂杆铰链，另一端与推杆支座铰链。1.2铰链机构铰链机构是用来实

7、现弓头升降运动的机构。它包括下臂杆5、上部框架15、推杆16、平衡杆18、中间铰链座17等。这些部件由无缝钢管组焊而成，通过铰链座铰链，各铰链处都装有滚动轴承，并采用金属软编织线进行短接，防止电流对轴承的电蚀。上部框架15其一端与弓头弹簧盒10的上铰链用螺栓连接，另一端借助于压板用螺栓装在中间铰链座17上。上部框架上还装有平衡杆18，其功能是保证弓头滑板面在受电弓整个工作高度范围内，始终保持水平状态。-19-西安铁路职业技术学院毕业设计（论文）下臂杆5用无缝钢管组焊成