1、2021-11-251鐵路機車車輛鐵路機車車輛22021-11-25第五章第五章 電力機車電力機車教教學學重重點點了解電力機車的分類、型號幾功率了解電力機車的分類、型號幾功率教教學學難難點點 掌握掌握電力機車的工作原理電力機車的工作原理 本課題重點與難點本課題重點與難點32021-11-25一、電力機車概述一、電力機車概述 n電力牽引在鐵路運輸中的地位、發展電力牽引在鐵路運輸中的地位、發展n方針：大力發展電力牽引和內燃牽引，以電力牽引為主。方針：大力發展電力牽引和內燃牽引，以電力牽引為主。n發展：發展：18791879年年5 5月月3131日第一條電氣化鐵路問世、日第一條電氣化鐵路問世、195

2、81958年韶山年韶山1 1型問世。型問世。n電力牽引的特點及優越性電力牽引的特點及優越性n特點：特點：n1 1功率大功率大 2 2速度高速度高 3 3效率高效率高 4 4過載能力強過載能力強n優越性：優越性：n1 1運輸能力強運輸能力強 2 2經濟效果顯著經濟效果顯著 3 3合理利用能源合理利用能源n4 4勞動條件好勞動條件好 5 5加強了行車安全加強了行車安全n6 6有利于實現城鄉的電氣化有利于實現城鄉的電氣化42021-11-25中國電力機車的研制開始于中國電力機車的研制開始于19581958年。當時的鐵道年。當時的鐵道部田心機車車輛工廠，也就是現在的株洲電力機部田心機車車輛工廠，也就是

3、現在的株洲電力機車工廠在協助湘潭電機廠制造工礦電力機車的同車工廠在協助湘潭電機廠制造工礦電力機車的同時，設計并試制鐵路干線電力機車。時，設計并試制鐵路干線電力機車。19581958年年1212月月2828日，中國第一臺干線鐵路電力機車試制成功，日，中國第一臺干線鐵路電力機車試制成功，命名為命名為6Y16Y1型。型。 52021-11-2519681968年，經過對年，經過對6Y16Y1型型1010年的研究改進，在中國半導體工年的研究改進，在中國半導體工業發展的條件下，將引燃管整流改為大功率半導體整流，業發展的條件下，將引燃管整流改為大功率半導體整流，試制出韶山試制出韶山1 1型，代號型，代號S

4、S1SS1。19691969年開始批量生產，到年開始批量生產，到19881988年止，共生產年止，共生產826826臺。機車持續功率臺。機車持續功率3780kW3780kW，最大速度，最大速度90km/h90km/h，車長，車長19400mm19400mm。韶山。韶山1 1型電力機車獲全國科學大會型電力機車獲全國科學大會獎。獎。 62021-11-2519691969年，株洲電力機車研究所和株洲電力機年，株洲電力機車研究所和株洲電力機車工廠聯合研制了韶山車工廠聯合研制了韶山2 2型電力機車試驗車，型電力機車試驗車，代號代號SS2SS2。 72021-11-25株洲電力機車工廠株洲電力機車工廠1

5、9781978年設計試制的大功率電年設計試制的大功率電力機車韶山力機車韶山3 3型客貨兩用干線電力機車、代號型客貨兩用干線電力機車、代號SS3SS3。19891989年開始批量生產至今。年開始批量生產至今。 82021-11-25韶山韶山3B3B型重載貨運電力機車，代號型重載貨運電力機車，代號SS3BSS3B。株洲電力機車。株洲電力機車廠廠20022002年在年在SSSS系列機車的設計平臺上開發的一種系列機車的設計平臺上開發的一種1212軸重軸重載貨運電力機車。載貨運電力機車。 92021-11-25韶山韶山4 4改進型電力機車，代號改進型電力機車，代號SS4GSS4G。是在。是在SS4SS4

6、、SS5SS5和和SS6SS6型型電力機車的基礎上，吸收了電力機車的基礎上，吸收了8K8K機車一些先進技術設計的。機車一些先進技術設計的。 102021-11-25韶山韶山5 5型準高速電力機車，代號型準高速電力機車，代號SS5SS5。為準高速鐵。為準高速鐵路試制的樣車。路試制的樣車。 112021-11-25韶山韶山6 6型干線客貨運電力機車，代號型干線客貨運電力機車，代號SS6SS6。株洲電。株洲電力機車工廠制造的國際招標中標機車。機車功率力機車工廠制造的國際招標中標機車。機車功率持續持續4800kW4800kW，最大速度，最大速度100km/h100km/h，車長，車長20200mm20

7、200mm。122021-11-25韶山韶山7 7型干線客貨兩用電力機車，代號型干線客貨兩用電力機車，代號SS7SS7。是大同機車。是大同機車工廠自行研制開發的新型電力機車，該機車填補了我國工廠自行研制開發的新型電力機車，該機車填補了我國山區小曲線區段線路客、貨運電力機車的空白，榮獲國山區小曲線區段線路客、貨運電力機車的空白，榮獲國家級科技進步二等獎及鐵道部科技進步一等獎。家級科技進步二等獎及鐵道部科技進步一等獎。 132021-11-25韶山韶山7B7B型重載貨運電力機車，代號型重載貨運電力機車，代號SS7BSS7B。大同機。大同機車廠車廠19961996年設計完成，年設計完成，199719

8、97年試制成功的一種新年試制成功的一種新型的重載貨運電力機車。型的重載貨運電力機車。 142021-11-25韶山韶山7D7D型客運電力機車，代號型客運電力機車，代號SS7DSS7D。由大同機車廠、株洲。由大同機車廠、株洲電力機車研究所、成都機車車輛廠聯合研制的適應我國鐵電力機車研究所、成都機車車輛廠聯合研制的適應我國鐵路提速需要的新產品，是目前國內技術水平最為先進的交路提速需要的新產品，是目前國內技術水平最為先進的交直傳動客運電力機車。直傳動客運電力機車。152021-11-25韶山韶山7E7E型客運電力機車，代號型客運電力機車，代號SS7ESS7E。是最。是最新開發的客運機車。新開發的客運

9、機車。 162021-11-25韶山韶山8 8型快速客運機車，代號型快速客運機車，代號SS8SS8。株洲電力機車廠于。株洲電力機車廠于19941994年研制成功，填補了我國快速客運電力機車的空白，年研制成功，填補了我國快速客運電力機車的空白，目前成為我國快速客運的主型機車。曾創造了中國鐵路目前成為我國快速客運的主型機車。曾創造了中國鐵路機車的最高速度機車的最高速度240km240kmh h。 172021-11-25韶山韶山9 9型干線客運電力機車，代號型干線客運電力機車，代號SS9SS9。以成熟的韶山型。以成熟的韶山型系列電力機車技術為基礎，采用了許多國際客運機車先系列電力機車技術為基礎，采

10、用了許多國際客運機車先進技術，是我國干線鐵路牽引旅客列車功率最大的機車。進技術，是我國干線鐵路牽引旅客列車功率最大的機車。機車功率持續機車功率持續4800kW4800kW，最大速度，最大速度170km/h170km/h。 182021-11-25“春城春城”號電動車組，長春客車廠為迎接號電動車組，長春客車廠為迎接“9999”昆明世界園昆明世界園藝博覽會開發制造的中國首列商業運行電動車組。該電動藝博覽會開發制造的中國首列商業運行電動車組。該電動車組為無污染的環保型綠色交通工具。具有普通旅客列車車組為無污染的環保型綠色交通工具。具有普通旅客列車所無法比擬的靈活編組、機動開行的優點，又具有公路交所無

11、法比擬的靈活編組、機動開行的優點，又具有公路交通工具無法比擬的速度快、運量大、效率高、投資省、安通工具無法比擬的速度快、運量大、效率高、投資省、安全性好的優點。動車組總功率為全性好的優點。動車組總功率為2160kW2160kW，設計速度，設計速度120km/h120km/h。 192021-11-25“先鋒先鋒”號交流傳動電動車組，是南京浦鎮車輛廠負責號交流傳動電動車組，是南京浦鎮車輛廠負責總體研制的我國第一列交流傳動動力分散電動車組，總體研制的我國第一列交流傳動動力分散電動車組，首列電動車組命名為首列電動車組命名為“先鋒先鋒”號。列車運營速度號。列車運營速度200km/h200km/h，最高

12、試驗速度，最高試驗速度250km/h250km/h，總定員，總定員424424人。人。 202021-11-25“中原之星中原之星”交流傳動電動車組，適用于中、短途快速旅交流傳動電動車組，適用于中、短途快速旅客運輸。由株洲電力機車廠、四方機車車輛股份有限公司、客運輸。由株洲電力機車廠、四方機車車輛股份有限公司、株洲電力機車研究所三家單位聯合研制生產。首列動車組株洲電力機車研究所三家單位聯合研制生產。首列動車組于于20012001年年1010月生產下線，配屬鄭州鐵路局，于鄭武線上運月生產下線，配屬鄭州鐵路局，于鄭武線上運營。最高運營速度營。最高運營速度160km/h160km/h，總定員，總定員

13、11781178人。人。212021-11-25“大白鯊大白鯊”高速電動車組，株洲電力機車廠研制的高速電動車組，株洲電力機車廠研制的中國第一臺正式進入高速領域的動力集中式高速中國第一臺正式進入高速領域的動力集中式高速動車組，是我國強大機車家族的又一精心完美之動車組，是我國強大機車家族的又一精心完美之作。最大速度作。最大速度200km/h200km/h。222021-11-25“藍箭藍箭”交流傳動高交流傳動高速電動車組是為滿速電動車組是為滿足廣深線足廣深線“小編組、小編組、高密度、高速度高密度、高速度”的公交化客運要求，的公交化客運要求，由株洲電力機車廠、由株洲電力機車廠、株洲電力機車研究株洲電

14、力機車研究所、長春客車廠和所、長春客車廠和廣鐵集團于廣鐵集團于20002000年年共同研制的新一代共同研制的新一代交流傳動高速電動交流傳動高速電動旅客列車組。基本旅客列車組。基本編組定員為編組定員為421421人，人，連掛編組定員約連掛編組定員約800800人。最大速度人。最大速度220km/h220km/h。 232021-11-25“中華之星中華之星”高速電動車組，該電動車組將成為我國京沈快速客運高速電動車組，該電動車組將成為我國京沈快速客運通道的主型列車及未來高速鐵路的中短途高速列車和跨線快速列車。通道的主型列車及未來高速鐵路的中短途高速列車和跨線快速列車。列車最高運營速度可達列車最高運

15、營速度可達270km/h270km/h，是目前我國商業運行時速最快的，是目前我國商業運行時速最快的電動車組。電動車組。20022002年年1111月月2727日，日，“中華之星中華之星”在秦沈客運專線綜合試在秦沈客運專線綜合試驗中，成功創造了中國鐵路的最高速度驗中，成功創造了中國鐵路的最高速度321.5km/h321.5km/h。該動車組廣泛。該動車組廣泛地采用了國內、外的先進技術，列車的整體技術性能達到國外同類地采用了國內、外的先進技術，列車的整體技術性能達到國外同類產品的先進水平。產品的先進水平。 242021-11-25中國乃至世界上第一條高速磁懸浮鐵路商業運行線是年月中國乃至世界上第一

16、條高速磁懸浮鐵路商業運行線是年月日開工建設的上海磁懸浮列車示范線。年月，這條磁懸日開工建設的上海磁懸浮列車示范線。年月，這條磁懸浮列車示范線下部結構工程竣工。磁懸浮列車用電磁力將列車浮起而浮列車示范線下部結構工程竣工。磁懸浮列車用電磁力將列車浮起而取消輪軌，采用長定子同步直流電機將電供至地面線圈，驅動列車高取消輪軌，采用長定子同步直流電機將電供至地面線圈，驅動列車高速行駛，從而取消了受電弓。磁懸浮列車主要依靠電磁力來實現傳統速行駛，從而取消了受電弓。磁懸浮列車主要依靠電磁力來實現傳統鐵路中的支承、導向、牽引和制動功能。列車在運行過程中，與軌道鐵路中的支承、導向、牽引和制動功能。列車在運行過程中

17、，與軌道保持一厘米左右距離，處于一種保持一厘米左右距離，處于一種“若即若離若即若離”的狀態。由于避免了與的狀態。由于避免了與軌道的直接接觸，行駛速度也大大提高，其正常的運營速度可以達到軌道的直接接觸，行駛速度也大大提高，其正常的運營速度可以達到每小時每小時500500公里。公里。 252021-11-25新型電力機車新型電力機車 視頻視頻最高時速達到最高時速達到120公里。公里。 262021-11-25一、電力機車概述一、電力機車概述n電力機車的分類電力機車的分類n1 1按用途可分為按用途可分為n（1 1）客運電力機車）客運電力機車n（2 2）貨運電力機車）貨運電力機車n（3 3）客貨兩用電

18、力機車）客貨兩用電力機車n（4 4）調車電力機車）調車電力機車n2 2按傳動形式不同可分為按傳動形式不同可分為n（1 1）具有個別傳動的電力機車）具有個別傳動的電力機車n（2 2）具有組合傳動的電力機車）具有組合傳動的電力機車272021-11-25一、電力機車概述一、電力機車概述n3 3按機車軸數不同可分為：按機車軸數不同可分為：n4 4軸、軸、6 6軸、軸、8 8軸等電力機車。軸等電力機車。n4 4按電流制不同可分為：按電流制不同可分為：（1 1）直流電力機車）直流電力機車（2 2）交流電力機車）交流電力機車n單相低頻制（單相低頻制（25Hz25Hz、HzHz）n單相工頻制（單相工頻制（5

19、0Hz50Hz）n整流器式電力機車整流器式電力機車n無整流子牽引電動機電力機車無整流子牽引電動機電力機車282021-11-25 第一節第一節 電力機車構造電力機車構造 一、電力機車概述一、電力機車概述 無論是增加機車牽引重量還是提高列車的無論是增加機車牽引重量還是提高列車的運行速度，都必須考慮提高機車的功率。電運行速度，都必須考慮提高機車的功率。電力機車無原動機，可直接從接觸網獲得電能，力機車無原動機，可直接從接觸網獲得電能，通過機車上的牽引電動機將電能轉換為機械通過機車上的牽引電動機將電能轉換為機械能。因此，只要加大牽引電動機的功率，就能。因此，只要加大牽引電動機的功率，就可以提高機車的功

20、率。由于電力機車運行時，可以提高機車的功率。由于電力機車運行時，須由外界提供電源，因此需要有一套牽引供須由外界提供電源，因此需要有一套牽引供電系統。電系統。 292021-11-25n(一一)電力機車的特點電力機車的特點n 與其他類型的機車相比，電力機車的特點可以與其他類型的機車相比，電力機車的特點可以概括如下：概括如下：n 1牽引功率大，過載能力強；牽引功率大，過載能力強；n 2牽引力大，速度快，爬坡能力強；牽引力大，速度快，爬坡能力強； n 3整備作業時間短，維修量小，運營費用低；整備作業時間短，維修量小，運營費用低；n 4能源利用率高，節約能源；能源利用率高，節約能源；n 5無煤煙、廢氣

21、，環境污染少；無煤煙、廢氣，環境污染少；n 6乘務員工作條件好；乘務員工作條件好； n 7電氣化鐵路基本建設投資大；電氣化鐵路基本建設投資大；n 8運用靈活性差。運用靈活性差。302021-11-25(二二)電力機車類型及功率電力機車類型及功率 我國電力機車發展也有我國電力機車發展也有50年的歷史了，取得了很大成就。年的歷史了，取得了很大成就。特別是經過特別是經過20世紀世紀80年代年代6K、6G、8K、8G型型(其中其中6、8表表示機車軸數，示機車軸數，K表示采用可控硅二極管整流裝置，表示采用可控硅二極管整流裝置，G表示采表示采用硅二極管整流裝置用硅二極管整流裝置)等國外電力機車進口、消化吸

22、收和自等國外電力機車進口、消化吸收和自主開發，我國開發了一系列較高水平的電力機車，電力機車主開發，我國開發了一系列較高水平的電力機車，電力機車發展進入換代期，形成產品的多機系列，如發展進入換代期，形成產品的多機系列，如SS4SS9及其及其派生型派生型SS4改、改、SS4B、SS6B、SS4C、SS7B、SS7C型等。型等。我國自主研制了準高速我國自主研制了準高速SS8型電力機車型電力機車，自行開發了，自行開發了16位微位微機控制系統和故障診斷系統，機控制系統和故障診斷系統，SS8型電力機車運行試驗中創型電力機車運行試驗中創下了時速下了時速240 km的的“中國第一速中國第一速”。 電力機車軸列

23、式與內燃機車軸列式的表示方法基本相同。電力機車軸列式與內燃機車軸列式的表示方法基本相同。電力機車的每根輪軸上均裝有一臺牽引電動機單獨驅動。電力機車的每根輪軸上均裝有一臺牽引電動機單獨驅動。 我國鐵路部分電力機車的類型及主要性能技術參數見表我國鐵路部分電力機車的類型及主要性能技術參數見表91。312021-11-25直流電力機車工作原理直流電力機車工作原理 直流電力機車是最簡單的一種電力機車，采用直流直流電力機車是最簡單的一種電力機車，采用直流電源和直流串勵牽引電動機。現在主要用于各種工礦電電源和直流串勵牽引電動機。現在主要用于各種工礦電力機車、地鐵電動車組和城市無軌電車。力機車、地鐵電動車組和

24、城市無軌電車。 圖示為一般工礦用直流電力機車結構示意圖。圖示為一般工礦用直流電力機車結構示意圖。接觸網直流電接觸網直流電受電弓受電弓短路器短路器QDQD啟動電阻啟動電阻RM1RM1M4M4鋼軌鋼軌變電所變電所接觸網。牽引電機得電旋轉，把電能接觸網。牽引電機得電旋轉，把電能轉變為機械能，產生牽引力。轉變為機械能，產生牽引力。QDQDR RR RM1M1M2M2M3M3M4M4322021-11-25直流電力機車的特點直流電力機車的特點1 1、結構簡單，造價低，經濟性好。、結構簡單，造價低，經濟性好。2 2、牽引性能好，調速方便。、牽引性能好，調速方便。3 3、控制簡單，運行可靠。、控制簡單，運行

25、可靠。4 4、供電效率低。、供電效率低。5 5、基建投資大。、基建投資大。6 6、有級調速。、有級調速。直流電力機車的基本特性直流電力機車的基本特性直流電力機車的基本特性包括機車的速度特性、牽引力特直流電力機車的基本特性包括機車的速度特性、牽引力特性、牽引特性、效率特性。性、牽引特性、效率特性。332021-11-25n1、速度特性、速度特性n機車運行速度與牽引電動機電樞電流的關系，稱機車運行速度與牽引電動機電樞電流的關系，稱為機車速度特性。為機車速度特性。n2、牽引力特性、牽引力特性n機車輪周牽引力與牽引電動機電樞電流的關系，機車輪周牽引力與牽引電動機電樞電流的關系，稱為機車牽引力特性。稱為

26、機車牽引力特性。n3、牽引特性、牽引特性n機車輪周牽引力與運行速度的關系，稱為機車牽機車輪周牽引力與運行速度的關系，稱為機車牽引特性。引特性。n4、效率特性、效率特性n機車效率是指機車輸出功率與機車輸入功率的比機車效率是指機車輸出功率與機車輸入功率的比值，也就是機車輪周功率與機車受電側電功率的值，也就是機車輪周功率與機車受電側電功率的比值。比值。342021-11-25(三三)電氣化鐵道供電系統電氣化鐵道供電系統 采用電力牽引的鐵路稱為電氣化鐵道。電氣化鐵道由采用電力牽引的鐵路稱為電氣化鐵道。電氣化鐵道由牽引牽引供電系統供電系統和和電力機車電力機車兩部分組成。兩部分組成。電力機車是牽引動力，但

27、電力機車本身并不帶有能源裝置，電力機車是牽引動力，但電力機車本身并不帶有能源裝置，需要由需要由外界供給電能外界供給電能，因而必須在電氣化鐵道沿線設置一套，因而必須在電氣化鐵道沿線設置一套完善的、不間斷地向電力機車供電的設備，通常把這種設備完善的、不間斷地向電力機車供電的設備，通常把這種設備構成的工作系統叫做牽引供電系統。如圖構成的工作系統叫做牽引供電系統。如圖91所示，除電所示，除電源部分外，即為電氣化鐵道的牽引供電系統。源部分外，即為電氣化鐵道的牽引供電系統。 牽引變電所將高壓輸電線輸送來的牽引變電所將高壓輸電線輸送來的110 kV(或或220 kV)的三的三相交流電，改變成不低于相交流電，

28、改變成不低于25 kV的單相交流電后，向它的鄰的單相交流電后，向它的鄰近區間或站場線路的接觸網送電，供電力機車使用。近區間或站場線路的接觸網送電，供電力機車使用。352021-11-25 二、電力機車總體結構二、電力機車總體結構 圖圖9 91 1 電力牽引系統組成電力牽引系統組成 1-1-發電廠；發電廠；2-2-高壓輸電線；高壓輸電線；3-3-區域變電所區域變電所;4-;4-鐵路牽引變鐵路牽引變電所電所;5-;5-饋電線；饋電線；6-6-接觸網；接觸網；7-7-鋼軌；鋼軌；8-8-回流線；回流線；9-9-接地線；接地線；10-10-電力機車。電力機車。362021-11-25圖圖92 SS8型

29、電力機車總圖。型電力機車總圖。1-司機室；司機室；2-機械室；機械室；3-電器室；電器室；4-變壓器變壓器室；室；5-車頂設備；車頂設備；6-輔助設備。輔助設備。372021-11-25（一）機械部（一）機械部機械部包括車體和轉向架。機械部包括車體和轉向架。n1.車體：采用客車車廂式外形，雙側走廊，兩端司機室，各設備采用斜對稱布置。n為適應于機車準高速客運的需求，將主變壓器、平波電抗器置于同一油箱內，并置于機車中部且沉于車體底架下，以達到降低機車重心的目的。382021-11-252.轉向架：轉向架：SS8型電型電力機車有兩臺完全相力機車有兩臺完全相同的二軸轉向架。主同的二軸轉向架。主要由輪對

30、電機驅動裝要由輪對電機驅動裝置、構架、一系懸掛置、構架、一系懸掛裝置裝置(軸箱懸掛軸箱懸掛)、二、二系懸掛裝置系懸掛裝置(車體支車體支承裝置承裝置)、牽引裝置、牽引裝置、電機懸掛裝置、基礎電機懸掛裝置、基礎制動裝置、蓄能制動制動裝置、蓄能制動裝置裝置(止輪裝置止輪裝置)和輔和輔助裝置等部分組成。助裝置等部分組成。高速動力車轉向架高速動力車轉向架二軸轉向架二軸轉向架392021-11-25 SS8型電力機車轉向架具有以下特點型電力機車轉向架具有以下特點： 1輪對電機傳動裝置采用單側直齒輪雙側六連桿萬向節傳輪對電機傳動裝置采用單側直齒輪雙側六連桿萬向節傳動方式，輪對空心軸傳動結構，它能較好地滿足高

31、速機車對傳動方式，輪對空心軸傳動結構，它能較好地滿足高速機車對傳動系統的要求，使機車能更好地發揮最大牽引力。動系統的要求，使機車能更好地發揮最大牽引力。 2采用推挽式低位拉桿牽引裝置，有利于提高機車黏著利采用推挽式低位拉桿牽引裝置，有利于提高機車黏著利用率。用率。 3一、二系懸掛采用螺旋鋼彈簧加橡膠墊的結構，并配有一、二系懸掛采用螺旋鋼彈簧加橡膠墊的結構，并配有油壓減振器，使機車在高速運行時，具有良好的運行品質和動油壓減振器，使機車在高速運行時，具有良好的運行品質和動力學性能。力學性能。 4基礎制動采用單側吊掛式自動調整閘瓦間隙的獨立基礎基礎制動采用單側吊掛式自動調整閘瓦間隙的獨立基礎制動裝置

32、，并配有高摩擦粉末冶金閘瓦，使機車在高速制動時制動裝置，并配有高摩擦粉末冶金閘瓦，使機車在高速制動時有足夠的制動力，以保證在技術條件所規定的距離內停車。有足夠的制動力，以保證在技術條件所規定的距離內停車。 5采用三支點剛性地將牽引電機懸掛在構架上。采用三支點剛性地將牽引電機懸掛在構架上。 6停車制動采用蓄能制動器裝置，以防止機車的溜行。停車制動采用蓄能制動器裝置，以防止機車的溜行。402021-11-25 (二二)電氣部電氣部 SS8型電力機車的電氣部包括機車上各種電氣設備及其連接導線。機車上的各種電機、電器設備按其功能、作用、電壓等級，分別組成主電路、輔助電路主電路、輔助電路和控制電路和控制

33、電路三個獨立的電路系統。三個電路通過電-磁、電-空和電-機械聯系起來，對機車進行控制。 412021-11-25n(三三)空氣管路系統空氣管路系統n 空氣管路系統分為風源管路系統、控制管路系空氣管路系統分為風源管路系統、控制管路系統、輔助管路系統和制動機系統。統、輔助管路系統和制動機系統。n風源管路系統：為機車和車輛提供潔凈、干燥和穩定的壓縮空氣，以保證列車制動系統、空氣彈簧、風動門裝置及氣動電器等正常工作。n控制管路系統：向機車受電弓、主斷路器及高壓電器柜內的電空接觸器、轉換開關等機車氣動電器提供壓縮空氣，以保證機車的安全、正常使用。n輔助管路系統：用以改善機車運行條件，確保機車運行安全。由

34、撒砂器、喇叭、刮雨器、輪緣潤滑裝置及其連接管路組成。n制動機：采用DK-1型電空制動機為基礎，機車空電聯合制動功能與機車速度分級控制系統或速度監控裝置配合實行速度分級控制及超速防護功能。422021-11-25三、電氣部的主要部件三、電氣部的主要部件 (一一)受電弓受電弓 SS8型電力機車在機車車頂外部型電力機車在機車車頂外部安裝有兩臺單臂受電弓。受電弓的安裝有兩臺單臂受電弓。受電弓的弓頭升起后與接觸網導線接觸，從弓頭升起后與接觸網導線接觸，從接觸網上受取電流，并將電流通過接觸網上受取電流，并將電流通過車頂母線傳送到車內供電機使用。車頂母線傳送到車內供電機使用。受電弓弓頭與接觸網導線接觸受流受

35、電弓弓頭與接觸網導線接觸受流的部分，其上裝有粉末冶金滑板。的部分，其上裝有粉末冶金滑板。機車運行時，弓頭能隨接觸導線高機車運行時，弓頭能隨接觸導線高度和馳度變化而做前后、上下的動度和馳度變化而做前后、上下的動作，以便改善受流質量。受電弓的作，以便改善受流質量。受電弓的升降受控制機構及傳動風缸中的壓升降受控制機構及傳動風缸中的壓縮空氣的控制。機車運行時，一般縮空氣的控制。機車運行時，一般正常運行只升后弓，另一受電弓備正常運行只升后弓，另一受電弓備用。用。432021-11-25( (二二) )主斷路器主斷路器 主斷路器是電力機車的一個重要主斷路器是電力機車的一個重要器件，它擔負著斷開和接通接觸網

36、接器件，它擔負著斷開和接通接觸網接入機車入機車25 kV25 kV的電路的任務，并且對主的電路的任務，并且對主電路的短路、過流、接地等故障狀態電路的短路、過流、接地等故障狀態起最后一級保護作用。起最后一級保護作用。SS8SS8型電力機車型電力機車采用采用TDZIA-10TDZIA-102525型空氣斷路器，它型空氣斷路器，它是一種帶外隔離開關的斷路器。分斷是一種帶外隔離開關的斷路器。分斷時，主觸頭先行分開將電流切斷，經時，主觸頭先行分開將電流切斷，經過一段延時后，隔離開關再分開形成過一段延時后，隔離開關再分開形成電路隔離，之后主觸頭自行恢復閉合電路隔離，之后主觸頭自行恢復閉合狀態；閉合時，只需

37、將隔離開關的閘狀態；閉合時，只需將隔離開關的閘刀合上即可。另外這種空氣斷路器是刀合上即可。另外這種空氣斷路器是利用壓縮空氣來滅弧并且利用壓縮空利用壓縮空氣來滅弧并且利用壓縮空氣作為操作能源的電器。氣作為操作能源的電器。442021-11-25 ( (三三) )主變壓器主變壓器 主變壓器是交主變壓器是交- -直流電力機車上的直流電力機車上的一個重要部件。它的任務是：將從接一個重要部件。它的任務是：將從接觸網上取得的高壓交流電轉換為低壓觸網上取得的高壓交流電轉換為低壓交流電。交流電。SS8SS8型電力機車上的主變壓器型電力機車上的主變壓器中有五種線圈：高壓網側線圈、牽引中有五種線圈：高壓網側線圈、

38、牽引線圈、輔助線圈、勵磁線圈和列車供線圈、輔助線圈、勵磁線圈和列車供電線圈。電線圈。 1.1.高壓線圈高壓線圈A-XA-X通過受電弓接通過受電弓接25 kV25 kV高高壓電；壓電；2.2.低壓線圈中的牽引線圈用來向牽引低壓線圈中的牽引線圈用來向牽引電動機供電；電動機供電；3.3.輔助線圈用來給輔助電機等設備供輔助線圈用來給輔助電機等設備供電；電；4.4.勵磁線圈在電阻制動時給電動機提勵磁線圈在電阻制動時給電動機提供勵磁電流；供勵磁電流；5.5.列車供電線圈向列車提供電源。列車供電線圈向列車提供電源。452021-11-25 ( (四四) )牽引電動機牽引電動機 SS8SS8型電力機車共有型電

39、力機車共有4 4臺臺直流串勵牽引電動機分別安直流串勵牽引電動機分別安裝在前后裝在前后2 2臺轉向架上，通過臺轉向架上，通過驅動齒輪與輪對車軸相連。驅動齒輪與輪對車軸相連。同電力傳動內燃機車一樣，同電力傳動內燃機車一樣，機車在牽引狀態時，牽引電機車在牽引狀態時，牽引電動機將電能轉換為機械能，動機將電能轉換為機械能，驅動機車運行。當機車在電驅動機車運行。當機車在電阻制動狀態時，牽引電動機阻制動狀態時，牽引電動機將列車的機械能轉換為電能，將列車的機械能轉換為電能，產生列車的制動力。有關直產生列車的制動力。有關直流串勵電動機的特點在第八流串勵電動機的特點在第八章已有介紹，在此不再贅述。章已有介紹，在此

40、不再贅述。牽引電動機牽引電動機462021-11-25五五) )變流裝置變流裝置 變流裝置是變流裝置是SS8SS8型電力機車型電力機車的主要部件之一，它主要由大功的主要部件之一，它主要由大功率整流管、晶閘管和其他附件組率整流管、晶閘管和其他附件組成。成。 1.1.機車在牽引工況運行時，主機車在牽引工況運行時，主電路的整流和相控調壓，及作為電路的整流和相控調壓，及作為無級磁場削弱的分路開關；無級磁場削弱的分路開關； 2 2機車在電阻制動工況下，提機車在電阻制動工況下，提供連續可調的勵磁電源以調節機供連續可調的勵磁電源以調節機車制動力和提供加饋制動力電源車制動力和提供加饋制動力電源以低速時增加制動

41、力。以低速時增加制動力。 在在SS8SS8型電力機車上變流裝型電力機車上變流裝置由兩套相對獨立的單元組成，置由兩套相對獨立的單元組成，分別向相應轉向架上兩臺并聯的分別向相應轉向架上兩臺并聯的牽引電動機供電。牽引電動機供電。變流裝置變流裝置472021-11-25 ( (六六) )平波電抗器平波電抗器 經變流裝置整流后的輸出電經變流裝置整流后的輸出電壓是脈動電壓，由于脈動電壓在壓是脈動電壓，由于脈動電壓在牽引電動機電路中產生脈動電流，牽引電動機電路中產生脈動電流，脈動電流會影響牽引電動機的換脈動電流會影響牽引電動機的換向，而牽引電動機自身的電感很向，而牽引電動機自身的電感很小，不足以將電流濾平到

42、允許的小，不足以將電流濾平到允許的脈動范圍內，所以要求在牽引電脈動范圍內，所以要求在牽引電動機電路中串接平波電抗器。動機電路中串接平波電抗器。SS8SS8型電力機車在牽引電動機的四條型電力機車在牽引電動機的四條支路中分別串有一個平波電抗器，支路中分別串有一個平波電抗器，用以抑制該支路中諧波電流分量，用以抑制該支路中諧波電流分量，改善牽引電動機的換向改善牽引電動機的換向 482021-11-25( (七七) )司機控制器司機控制器 司機控制器是司機用來操司機控制器是司機用來操縱機車運行的控制電器。司機縱機車運行的控制電器。司機利用它來控制電路中的低壓電利用它來控制電路中的低壓電器，從而控制主電路

43、中的電氣器，從而控制主電路中的電氣設備。設備。SS8SS8型電力機車每端司機型電力機車每端司機室都裝有一臺主司機控制器，室都裝有一臺主司機控制器，一臺調車控制器一臺調車控制器( (又稱輔助司機又稱輔助司機控制器控制器) )和一臺電空制動控制器。和一臺電空制動控制器。司司 機機 控控 制制 器器 牽牽 引引 電電 器器492021-11-25第二節第二節 電力機車工作原理電力機車工作原理 電力機車將從牽引供電系統獲得的電能，通過電力機車上各種電力機車將從牽引供電系統獲得的電能，通過電力機車上各種電機、電器及機械設備轉化為機械能即機車的作功能力。電力電機、電器及機械設備轉化為機械能即機車的作功能力

44、。電力機車上各種電機、電器設備在電力機車工作時，按其功能和電機車上各種電機、電器設備在電力機車工作時，按其功能和電壓等級分別組成幾個獨立的電路系統，即主電路、輔助電路和壓等級分別組成幾個獨立的電路系統，即主電路、輔助電路和控制電路。控制電路。 一、主電路一、主電路 主電路是產生機車牽引力和制動力的電氣設備電路。它主主電路是產生機車牽引力和制動力的電氣設備電路。它主要由受電弓、主斷路器、主變壓器、整流調壓裝置、平波電抗要由受電弓、主斷路器、主變壓器、整流調壓裝置、平波電抗器、牽引電動機及有關高壓電器組成。它將從接觸網上吸取的器、牽引電動機及有關高壓電器組成。它將從接觸網上吸取的電能轉變為牽引列車

45、的機械能。電能轉變為牽引列車的機械能。502021-11-25SS8SS8型電力機車主電路的主要特點如下：型電力機車主電路的主要特點如下： 第一，主傳動采用串勵脈流電動機驅動。牽引電動機的速第一，主傳動采用串勵脈流電動機驅動。牽引電動機的速度采用端電壓無級調壓和無級磁場削弱的方式進行調速。度采用端電壓無級調壓和無級磁場削弱的方式進行調速。 第二，電壓調節采用三段半控橋相控整流無級調壓，磁場第二，電壓調節采用三段半控橋相控整流無級調壓，磁場削弱采用晶閘管分路的無級調節，因而機車在整個調速區內調削弱采用晶閘管分路的無級調節，因而機車在整個調速區內調節均是無級的。節均是無級的。 第三，牽引電動機的供

46、電按轉向架獨立供電，即一組整流第三，牽引電動機的供電按轉向架獨立供電，即一組整流器對同一轉向架的兩臺并聯牽引電動機供電。當一組整流器故器對同一轉向架的兩臺并聯牽引電動機供電。當一組整流器故障時，可保持機車障時，可保持機車1 12 2的牽引力；當一臺電機故障時，保持機的牽引力；當一臺電機故障時，保持機車的車的3 34 4的牽引力。的牽引力。 第四，采用加饋電阻制動，在低速運行時，機車可以有較第四，采用加饋電阻制動，在低速運行時，機車可以有較大的制動力。大的制動力。第五，主電路中設有各級電流的短路和過載保護，過電壓、接第五，主電路中設有各級電流的短路和過載保護，過電壓、接地及小齒輪弛緩等保護。地及

47、小齒輪弛緩等保護。512021-11-25牽引工況電路簡化原理圖牽引工況電路簡化原理圖522021-11-25 (一一)機車啟動機車啟動 1確認機車狀態良好，庫用轉換開關置于運行位；關好車頂門，關好確認機車狀態良好，庫用轉換開關置于運行位；關好車頂門，關好高壓室門，變壓器室門、高壓柜門，將全部鑰匙插入鑰匙箱內，按下前或高壓室門，變壓器室門、高壓柜門，將全部鑰匙插入鑰匙箱內，按下前或后受電弓按鍵開關，前或后受電弓升起。后受電弓按鍵開關，前或后受電弓升起。 2確認全車所有司機控制器處于確認全車所有司機控制器處于“0”位，主斷路器本身處于正常開斷位，主斷路器本身處于正常開斷狀態，劈相機按鍵處于斷開位

48、，主斷路器風缸壓力大于狀態，劈相機按鍵處于斷開位，主斷路器風缸壓力大于450 kPa，按下，按下“主斷合主斷合”按鍵開關，主斷路器閉合，此時接觸網導線上的按鍵開關，主斷路器閉合，此時接觸網導線上的25 kV單相交單相交流電經受電弓、主斷路器，進入主變壓器的網側流電經受電弓、主斷路器，進入主變壓器的網側(高壓高壓)線圈線圈A-X，經車體、，經車體、輪對、鋼軌、大地流回牽引變電所。主變壓器的各低壓線圈都有了感應單輪對、鋼軌、大地流回牽引變電所。主變壓器的各低壓線圈都有了感應單相交流電壓。相交流電壓。 3按下按下“劈相機劈相機”按鍵開關，劈相機啟動，為其他輔機工作做好了準按鍵開關，劈相機啟動，為其他

49、輔機工作做好了準備。備。 4按下按下“壓縮機壓縮機”按鍵開關，空氣壓縮機開始工作。按鍵開關，空氣壓縮機開始工作。 5按下按下“通風機通風機”開關，各類風機開始啟動工作。開關，各類風機開始啟動工作。 6將主司機控制器轉換手柄轉置將主司機控制器轉換手柄轉置“前前”或或“后后”位，將調速手輪順時位，將調速手輪順時針旋轉離開針旋轉離開“0”位并置于位并置于“牽引牽引”區域。區域。 此時此時1QS、2 QS、3 QS、4 QS及及1KM、2KM、3KM、4KM閉合，牽引閉合，牽引電動機主回路構成，機車啟動。電動機主回路構成，機車啟動。532021-11-25 ( (二二) )機車調速機車調速 SS8SS

50、8型電力機車是無級調速的全相控機車，它的調速控制主要是由無接型電力機車是無級調速的全相控機車，它的調速控制主要是由無接點控制電路點控制電路( (微機控制電路微機控制電路) )來完成的。調速手輪由機械零位順時針旋轉作為來完成的。調速手輪由機械零位順時針旋轉作為牽引控制，級位由牽引控制，級位由0 01818級，每一級代表速度間隔級，每一級代表速度間隔10 km10 kmh h。SS8SS8型電力機車型電力機車采用無級磁場削弱，沒有設專門的采用無級磁場削弱，沒有設專門的I IIIII級磁場削弱控制級，而是已經包括級磁場削弱控制級，而是已經包括在在1818級內。機車的速度給定信號由司機控制器輸出，當司

51、機轉動調速手輪時，級內。機車的速度給定信號由司機控制器輸出，當司機轉動調速手輪時，速度給定信號及相應的電流給定信號隨之改變，并將給定信號輸入微機控制速度給定信號及相應的電流給定信號隨之改變，并將給定信號輸入微機控制系統，微機根據信號的大小，對機車速度及牽引電動機電流實施控制。調節系統，微機根據信號的大小，對機車速度及牽引電動機電流實施控制。調節機車速度其實就是調節牽引電動機的轉速。調節牽引電動機轉速是通過調節機車速度其實就是調節牽引電動機的轉速。調節牽引電動機轉速是通過調節牽引電動機的端電壓來實現的。而牽引電動機端電壓的調節是通過主變壓器牽引電動機的端電壓來實現的。而牽引電動機端電壓的調節是通

52、過主變壓器的牽引線圈的投入與晶閘管相控角的變化來達到調整主整流器的輸出電壓的的牽引線圈的投入與晶閘管相控角的變化來達到調整主整流器的輸出電壓的目的。目的。 當整流調壓裝置輸出電壓達到最高值后，要求機車繼續加速時，與電力當整流調壓裝置輸出電壓達到最高值后，要求機車繼續加速時，與電力傳動內燃機車相同，電力機車也采取減小牽引電動機勵磁線圈的勵磁電流即傳動內燃機車相同，電力機車也采取減小牽引電動機勵磁線圈的勵磁電流即磁場削弱的方法，使牽引電動機轉速繼續提高。磁場削弱的方法，使牽引電動機轉速繼續提高。SS8SS8型電力機車整個調節過型電力機車整個調節過程是無級調節。程是無級調節。542021-11-25

53、 (三)電阻制動 電力機車的電阻制動與電力傳動內燃機車相同，利用直流電機的可逆性，將串勵直流牽引電動機切換為他勵發電機。SS8型電力機車在電阻制動時將四臺牽引電機的勵磁線圈串聯起來，電樞電路串入制動電阻5R8R，由主變壓器的勵磁線圈a5x5輸出單相交流電再經整流后向牽引電機勵磁線圈供電，如圖9-9所示，牽引電機轉子隨機車車輪轉動電樞線圈中產生感應電動勢，在電樞電路中產生電流經制動電阻，使電阻發熱。將列車的動能轉變為電能，又將電能轉變為熱能消耗掉。在實施電阻制動時，將司機主控制器手輪置于“0”位，再將換向手柄置于“制”位后，將手輪逆時針轉動置于“制動”區域，機車開始處于電阻制動工況。552021-11-25圖圖9-9制動工況簡化電路圖制動工況簡化電路圖562021-11-25 二、輔助電路二、輔助電路 為了保證電力機車的正常運行，機車上有許多為主電路電為了保證電力機車的正常運行，機車上有許多為主電路電氣設備服務的各種輔助設備，如平波電抗器和主變壓器的油氣設備服務的各種輔助設備，如平波電抗器和主變壓器的油散熱器、整流裝置、牽引電動機、制動電阻等，這些設備在散熱器、整流裝置、牽引電動機、制動電阻等，這些設備在運行時都會產生大量的熱，需要用通風機對它們進行強迫冷