铁路牵引动力ppt课件

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1、本章要点：内燃机车组成传动装置柴油发动机工作原理电阻制动电气化铁道供电系统电力机车组成再生制动第二章铁路牵引动力一.类型：a.蒸汽：我国已淘汰b.内燃：主要动力方式c.电力：主要动力方式§2.1牵引动力概述二.我国牵引动力概况§2.1牵引动力概述50年代以蒸气机车牵引为主。60～70年代，内燃电力得到了发展。80～90年代，内燃电力取代了蒸汽。90年代向货运重载，客运高速化发展。目前，我国内燃机车为东风型系列，电力机车为韶山系列。三.国外概况美国、西欧、日本，50～60年代蒸汽机车。美国、加拿大以内燃机车为主，俄罗斯以电力机车为主。“高速，重载”是牵引动力的发展方向

2、。§2.1牵引动力概述§2.2内燃机车一.内燃机车特点1.柴油机传动装置动轮2.热效率高27～30％3.重量轻，功率大4.利用率高5.劳动条件好6.制造成本高，高海拔、长大隧道适应性差。三.电传动内燃机车(一)组成发动机—柴油机传动装置—发电机、牵引电动机启动装置—蓄电池、起动电机§2.2内燃机车空气制动系统—空气压缩机，总风缸电气控制系统—控制机车启动，换档等走行部—转向架车体及底架§2.2内燃机车(二)柴油机1.组成①固定部件—机体、机座、气缸套、主轴承②运动部件—活塞组、连杆、曲轴③配气机构④燃油系统⑤润滑冷却系统⑥进排气系统§2.2内燃机车2.柴油机的分类(

3、1)按气缸排列方式分①直立式②V型③对动式(2)按空气进入汽缸的特点分①非增压式②增压式§2.2内燃机车(3)按柴油机工作方式分①二冲程式—活塞在气缸中运行一个来回完成一个工作循环。②四冲程式—活塞气缸运行两个来回完成一个工作循环。冲程：活塞在气缸中运行单边的距离。工作循环：进气，压缩，燃烧膨胀，排气。§2.2内燃机车3.柴油机工作原理(1)进气冲程(图a)。活塞自上止点向下运动，配气机构打开进气阀，新鲜空气进入并充满汽缸。(2)压缩冲程(图b)。活塞自下向上运动，进气阀关闭，进入汽缸的空气被压缩，压缩终了时，汽缸内的压力和温度都达到了很高程度。§2.2内燃机车(3

4、)燃烧膨胀冲程(图c)。当活塞接近上止点时，喷油器向汽缸里喷油，柴油与气缸内高温高压空气相遇后立即燃烧，高压燃气推动活塞向下移动，把热能转变成了机械能，经过连杆传递，使曲轴旋转对外作功，这是作功冲程§2.2内燃机车(4)排气冲程(图d)。活塞自下止点向上运动，排气阀打开，废气从排阀排出汽缸。当活塞临近上止点时，进气阀又再次打开，让新鲜空气进入汽缸，开始了又一个新的工循环。注：在柴油机的一个工作循环中，只有第三冲程，燃烧膨胀冲程是作功冲程，其他三个冲程是辅助冲程，这些辅助冲程所需的能量都是直接或间接来自各工作循环的第三冲程。因此柴油机工作时，必须首先用外力驱动曲柄连杆

5、机构，16240Z型柴油机的起动是利用机车上的蓄电池驱动起动电动机，带动曲轴转动的。§2.2内燃机车4.传动装置(1)为什么要设传动装置机车理想牵引特性N=FVN—机车功率F—机车牵引力V—机车速度§2.2内燃机车(2)柴油机特点及外输出特性a.只能在空载时起动b.只能在一定转速范围内工作c.转速n变化时，扭矩M几乎不变d.柴油机功率与n成正比，柴油机一般是在接近n=max条件下工作e.柴油机输出轴只能一个方向转动§2.2内燃机车(3)电传动装置类型类型：1.直－直：直流电传动2.交－直：交、直流传动3.交－直－交：交流电传动a.直－直电传动柴油机直流发电机直流串励

6、式牵引电动机动轴优点：结构简单缺点：直流发电机体积大，机车功率受限我国东风2、3型属此类§2.2内燃机车b.交－直电传动柴油机三相交流发电机直流串励式牵引电动机动轴优点：功率大，构造简单缺点：需整流设备（东风4属此类）§2.2内燃机车硅整流§2.2内燃机车C.交－直－交电传动传动方式：柴油机交流发电机硅整流可控硅逆变器三相交流牵引电动机动轴优点：功率大，性能好缺点：设备复杂。2000年,我国开发东风4DJ型交流电传动机车。三相交流直流三相交流、变频(4)牵引发电机①牵引发电机a.同步—转子转速与旋转磁场的转速同步b.异步—转子的转速与旋转磁场的转速不同步②组成定子—

7、由硅钢片构成，槽中嵌有电枢绕组。转子—励磁绕组，磁极铁芯。§2.2内燃机车直流交流③工作过程小型交流发电机转子上的励磁绕组柴油机交流牵引发电机转子轴定子输出三相交流§2.2内燃机车（5）牵引电动机①要求：a.牵引电动机的负载和转速要有较大范围的变化b.能经受剧烈的震动c.能在恶劣的气候条件下工作d.电机牵引动力和转速能符合机车牵引的要求②直流串励式牵引电动机A.组成：定子—励磁绕组转子—电枢绕组§2.2内燃机车B.特点：a.励磁绕组与电枢绕组串连b.通过两个绕组的电流相等c.励磁绕组的磁通量与电枢绕组电流成正比即：IS=ILφ=KISφ=KILIL—励磁电流；I