持续科普贴~当代日本铁路技术~

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/02 03:12:03
响应版主号召,增加交通版人气~尽量保证更新~资料来源是刘友梅访日时日方提供的资料。帮大家更好的理解来自于日本技术的CRH2。

第1章,电动车的驱动
交流电机的发展
    自电气化铁路发展至今,长时间采用的是直流牵引电机,然而,自1980年以来,逆变器供电的交流电机已经开始取代直流电机。
从受流到驱动
    EMU(当代日本电动车组)是由电机驱动,通过受电弓来提供电能。过程是经过受电弓的电流输向高速断路器,该断路器可以隔离驱动电流,以防止驱动电路出现接地故障后的大电流。接着,电流通过滤波电抗器输向逆变器,逆变器再把电流转变为交流,用于驱动在转向架上的交流牵引电机,再驱动轮对。
    以上是指直流供电的EMU,而交流供电的EMU需要增加一个降压变压器,以把接触网提供的高压电变换成控制电机需要的电压等级,还需要增加一个交流到直流的整流器,整流器和逆变器一般在主变流器的柜体内。
    为什么交流传动需要把接触网的交流电转变为直流,再到交流呢(俗称的交直交传动,现在的HXD系列都是交直交传动)?这是因为接触网提供的是恒压恒频的单相交流电,而电机电流需要调节速度的变频变压(VVVF)的三相交流电,目前还没有一种能一步到位的主变流器。
    在日本,19世纪末开始使用直流电,交流电气化开始于上世纪50年代,用于普线和新干线。响应版主号召,增加交通版人气~尽量保证更新~资料来源是刘友梅访日时日方提供的资料。帮大家更好的理解来自于日本技术的CRH2。

第1章,电动车的驱动
交流电机的发展
    自电气化铁路发展至今,长时间采用的是直流牵引电机,然而,自1980年以来,逆变器供电的交流电机已经开始取代直流电机。
从受流到驱动
    EMU(当代日本电动车组)是由电机驱动,通过受电弓来提供电能。过程是经过受电弓的电流输向高速断路器,该断路器可以隔离驱动电流,以防止驱动电路出现接地故障后的大电流。接着,电流通过滤波电抗器输向逆变器,逆变器再把电流转变为交流,用于驱动在转向架上的交流牵引电机,再驱动轮对。
    以上是指直流供电的EMU,而交流供电的EMU需要增加一个降压变压器,以把接触网提供的高压电变换成控制电机需要的电压等级,还需要增加一个交流到直流的整流器,整流器和逆变器一般在主变流器的柜体内。
    为什么交流传动需要把接触网的交流电转变为直流,再到交流呢(俗称的交直交传动,现在的HXD系列都是交直交传动)?这是因为接触网提供的是恒压恒频的单相交流电,而电机电流需要调节速度的变频变压(VVVF)的三相交流电,目前还没有一种能一步到位的主变流器。
    在日本,19世纪末开始使用直流电,交流电气化开始于上世纪50年代,用于普线和新干线。
受电弓的类型和基本作用
受电弓是动车从接触网接受电流的必备部件,具有以下特点。
1,动车在运行过程中必须保持与接触网的持续接触。
2,不能檫伤接触网,且自不能承受过度磨损。
3,必须有极低的空气阻力。
    日本铁路长期使用菱形受电弓(双臂受电弓),它具有一块可更换的滑板,在于接触网磨损过度时可以更换。该滑板还要能经受列车运行过程中电弧电流的侵蚀,在接触滑板于接触网接触的瞬间会产生强大的电弧电流。滑板经过框架固定在集电器的底座上。
    欧洲通常采用单臂受电弓,日本现在也开始使用该类型的受电弓。
    最新的受电弓是翼型受电弓,这是为了减少高速列车在高速行驶时的气流噪声而开发的,例如西日本铁路的500系新干线列车。
有配图就更好了
图在书上,有些是内部图片~欢迎大家补图~最近玩现代战争2去了,没更新,现在继续~
从电阻控制到逆变器控制
    在电气化铁路的发展史中,驱动系统有着显著的变化,在20多年前,牵引电机还是直流的。EMU在启动加速时必须提供向直流电机供电的电压。这可以通过在受电弓和电机直接接入一个可变电阻来实现。电机的电源电压通过改变电阻的阻值来实现和控制,这是电子调速控制。在该系统中,当EMU缓慢运行,且电机在低电压下运行,电阻消耗了大量的电源能量,效率低,电阻的过热也会带来很多问题。
    为了克服这些问题,上世纪70年代开始开发出斩波调速控制,在受电弓和电机直接接入一个代替电阻的开关装置,通过改变开关的开关时间来控制供给电机的平均电压。开关每秒完成几百次的开关动作,采用的是半导体的晶匝管。
兵法ab 发表于 2009-12-1 01:16

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