第一节直直型电力机车工作原理一、基本工作原理图1-1直流电力机车工作原理工作过程为：机车由受电弓从接触网取得直流电，经断路器QD，启动电阻R向四台直流牵引电动机M1～M4供电，牵引电流经钢轨流回变电所。当四台牵引电动机接通电源后即行旋转，把电能转变为机械能，再分别通过各自的齿轮传动装置，驱动机车动轮牵引列车运行。二、直流电力机车的特点５.基建投资大。为了减少接触网上的压降，电气化区段的牵引变电所数量较多，造成基建投资大。６.效率低，有级调速。由于机车使用调压电阻进行启动、调速，因此调节过程中有能量损耗使效率很低，同时也难以实现连续、平滑地调节。随着电力电子技术的发展，应用斩波器技术进行调速，可以对牵引电动机端电压进行连续、平滑地调节，从而实现无级调速。三、直流电力机车的基本特性2.牵引力特性故得出机车牵引力特性计算公式为：式中：V——机车速度；M——牵引电动机轴输出转矩；ηd——牵引电动机效率；ηc——传动装置效率；Ω——牵引电动机轴速度（rad/s）;m——机车配用电动机数目，对于个别传动机车为机车动轴数；Fk——机车轮周牵引力(kN)。上式的物理含义很明显，就是机车的牵引力与牵引电动机轴输出转矩有关。实际上由于牵引电动机特性的差异，运用中环境条件的差异，机车每个动轮所能发挥的牵引力是不同的，因此试验测得的数据往往低于按一台电动机平均计算公式计算的结果。3.牵引特性机车牵引力与机车速度的关系，称为机车的牵引特性。即FK=f(v)。第二节交直型整流器电力机车工作原理一、基本工作原理和特点图1-2所示为整流器电力机车的两种基本原理线路图。单相交流电由接触网通过受电弓引入牵引变压器的高压绕组，再经钢轨接地。1.中点抽头式全波整流电路电力机车工作原理在图1-2（a）中牵引变压器二次侧绕组分成oa、ob两段，两段电压大小相等、方向相反。整流元件D1、D2的正极分别与二次侧绕组的a、b点相接，负极相互联接在一起。牵引电动机的一端与变压器二次侧绕组的中点o相接，另一端经平波电抗器PK与整流电路的输出端即整流元件的负极相接。电路正常工作，当变压器二次侧电压正半周a点为高电位时，整流元件D１导通，电流由a点经D1、平波电抗器PK、牵引电动机M回到O点，构成一闭合回路。此时，整流元件D2因承受反向电压而截止。当变压器二次侧电压负半周b点为高电位时，整流元件D2导通，电流由b点经、D2、平波电抗器PK、牵引电动机M回到O点，也构成一闭合回路。D1因承受反向电压而截止。由此可知，在交流电压的正负两个半周内，变压器二次侧绕组oa、ob交替流过电流而牵引电动机Ｍ中则始终流过连续不断的方向不变的电流，保证了直流（脉流）牵引电动机的正常工作。2.桥式全波整流电路电力机车工作原理3.整流器电力机车的工作特点由以上分析，我们可以看出整流器电力机车有以下特点：⑵由于机车内设有变压器，调压十分方便，牵引电动机的工作电压不再受接触网电压的限制，机车就可以选择最有利的工作电压，使牵引电动机的重量／造价比降低，同时工作更为可靠。但是，由于整流器电力机车采用单相50hz整流，其输出电压有很大脉动，因而流过牵引电动机的电流也有较大脉动。脉动电流不仅使牵引电机的损耗增加，而且使牵引电机的换向恶化，因此在整流器电力机车上需要装设平波电抗器PK和固定磁场分路电阻R0以限制电流的脉动，改善电动机的工作条件。同时，在牵引电动机的结构上亦作了特殊设计。二、整流器电力机车的基本特性2.速度特性对应于同样的电机电枢电流，整流器电力机车的速度因电机端电压的降低较直流电力机车速度有所下降，因此整流器电力机车的速度特性曲线比直流电力机车速度曲线下降更陡。4.牵引特性5.机车总效率特性机车总效率与机车速度的关系称为机车的总效率特性。根据整流器电力机车工作原理，机车能量的传递经过机车变压器、整流装置、平波环节、电－机能量转换、齿轮传动等主要部分，故机车总效率为：第三节交直交型电力机车工作原理交直交型电力机车属于交流传动机车。由逆变器供电，机车和动车组采用交流异步电动机做牵引动力。根据变流器结构的不同，目前交（直）交型机车和动车组有电压型、电流型两种基本结构。我们以电压型交直交变流器供电、三相异步电动机作牵引电动机的机车为例分析，原理如图所示。机车在工作时，受电弓将网压引入机车变压器一次侧绕组，经变压器二次侧绕组降压后送入①环节，将交流电转换为直流电，经②环节平滑Ａ处脉动，送入③环节，将直流电逆变为电压和频率可调的三相交流电，经④环节平波电抗器，供给⑤环节三相异步牵引电动机，实现牵引运行。在这个系统中，机车先将电网的交流能量转换为直流能量，然后进一步转换成电压和频率可调的交流能量。各环节的作用分述如下：①环节——整流电路基本作用是将交流电转换为直流电。具