第三节机车牵引负载电路•机车牵引负载电路:电力机车牵引工况下的牵引电动机电路。•影响机车的牵引力或制动力的因素:①牵引电机本身的电气特性②机械悬挂方式、电机激磁方式③电机速度控制方式④电机之间的联结分式;⑤机械走行部分的结构一、有级与无级调速机车的牵引持性一、有级与无级调速机车牵引持性(续1)•牵引限制:①最大速度限制-机车结构速度;②电机的安全换向限制-VI为常数,否则环火或火花;③粘着限制-牵引力大于最大值时空转;④电机最大电流限制-电机电流大于额定值时发热;一、有级与无级调速机车牵引持性(续2)•调速过程:①级间变化时有电流冲击和牵引力的冲击;②机车可以在任何电压级位上运行,按电机的固有特性;一、有级与无级调速机车牵引持性(续3)2、无级调速可按任何曲线运行,无级调速控制有:①有恒流控制(6G机车)②恒压和恒流控制(SS4)③特性控制(8K、SS4G………)一、有级与无级调速机车牵引持性(续4)特性控制优点:①恒流启动,平稳快速,准恒速运行;②操作方便,粘着性能好。现机车多用。二、牵引电机的联接•牵引电机之间的联结方式:①第一种是集中供电,牵引电机并联运行SS1、SS3;②第二种是部分集中供电,同一转向架牵引电机并联运行,6G、SS4、SS7、SS8、SS9等集中供电,牵引电机并联部分集中供电,同一转向架电机并联二、牵引电机的联接(续1)部分集中,牵引电机串联③部分集中供电,同一转向架牵引电机串联运行,8K;④部分集中供电,不同转向架电机并联运行,6K;部分集中,不同转向架牵引电机并联二、牵引电机的联接(续2)作业:自学电机串联与并联的性能比较,并利用电机学和数学知识从理论是指导电机串联时,因轮径和电机特性引起的牵引力差较并联时小。说明:随着技术的发展电力电子技术和网络控制技术发展,为了充全利用粘着,现机车开始采用轴控制技术.三、电机的空转与滑行1、牵引力的产生oMM’FiFi’o’fi’Gi三、电机的空转与滑行(续1)•2、粘着①o’点保持相对静止,轮轨之间没有相对滑动,在力Fi’的作用下,动轮对绕o‘点作滚动运动。动轮与钢轨接触处,由于正压力而出现的保持轮轨接触处相对静止、而不相对活动的现象称为“粘着”。②粘着状态下的静摩擦力fi又称为粘着力。三、电机的空转与滑行(续2)③轮轨间的粘着与静力学中的静摩擦力具有十分相似的物理性质。驱动转矩M产生的切向力Fi增大时,粘着力fi随之增大,并保持与Fi相等。当切向力增大到一定数值时,粘着力达到最大值。若使切向力继续增大,粘着力反而迅速减小,发生空转。粘着力fi最大值:fimax=μGi,μ粘着系数三、电机的空转与滑行(续3)3、粘着利用机车电机M/R接近最大粘着力μGi时,牵引力利用充分,大于时会发生空转,小得太多时利用不充分。4、轴重补偿实际上每个轮对的Gi是不一样的,轴控可以充分利用粘着力。架控中的轴重补偿也可充分利用粘着。三、电机的空转与滑行(续4)机车或动力G1G2速度v方向车钩力FrT=Fr高度HG1G2转向架1转向架2三、电机的空转与滑行(续4)•轴重补偿①控制以第一转向架粘着利用时,第二转向架空转;②控制以第二转向架粘着利用时,第一转向架粘着利用不充分;③第一转向架与第二转向架分开控制,且第一转向架牵引力大于第二转向架时,能使粘着利用更充分。三、电机的空转与滑行(续5)•说明:轴控方式可以使粘着利用最充分,但是因为粘着系数复杂的特性,实际上很难得到。如何能使机车的粘着能达到最佳利用,是牵引的关键技术之一。三、电机的空转与滑行(续6)空转——牵引时,牵引力大于轮轨间的粘着力,轮轨间发生相对滑动的现象。滑行——制动时,制动力大于轮轨间的粘着力,轮轨间发生相对滑动的现象。5、空转过程三、电机的空转与滑行(续7)6、空转与特性的关系①硬特性:转速与牵引力变化小的特性(dn/dF小);②软特性:转速与牵引力变化大的特性(dn/dF大);③特性越硬,防空转能力越强,反之越弱,因此是否容易空转可以用特性来比较.三、电机的空转与滑行(续8)•电机串联特性较并联软,更容易空转;•串激电机较并激特性软,更容易空转。作业:1、分析为何电机串联特性较并联软,串激电机较并激特性软;2、画出电机恒压控制、恒流控制和恒速控制的特性,并以此来比较空转发生容易程度的顺序。四、牵引电机励磁方式•串励电机:起动力矩大,恒功性能好,有牛马特性,但防空转性能差。•并励电机:防空转性能好,但其它性能差,实际中很少用。•复励电机:有较硬的特性,防空转性能好。但空转发生的速度慢,要求较灵敏的防空转检测系统。0.40.81.21.60246串激他激串励和他励电机滑行与时间关系(x+B2E5H9KcNfRiUmXp#s&v)y0C3F7IaLdPgSjVnYq$t*w-A1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E6H9KcOfRiUmXp!s&v)z0C3F7IaMdPgSkVnYq$t*x-A1D5G8JbNeQiTlWo#r%u(y+B3E6H9LcOfRjUmXp!s&w)z0C4F7IaMdPhSkVnZq$t*x-A2D5G8KbNeQiTlXo#r%v(y+B3E6I9LcOgRjUmYp!t&w)z1C4F7JaMePhSkWnZq$u*x-A2D5H8KbNfQiTlXo#s%v(y0B3E6I9LdOgRjVmYp!t&w-z1C4G7JaMePhTkWnZr$u*x+A2E5H8KcNfQiUlXp#s%v)y0B3F6IaLdOgSjVmYq!t&w-z1D4G7JbMePhTkWoZr$u(x+A2E5H9KcNfRiUlXp#s&v)y0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w-A1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E5H9KcOfRiUmXp#s&v)z0C3F7IaLdPgSkVnYq$t*w-A1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y+B2E6H9LcOfRjUmXp!s&w)z0C4F7IaMdPhSkVnZq$t*x-A1D5G8KbNeQiTlWo#r%v(y+B3E6H9LcOgRjUmYp!s&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5H8KbNfQiTlXo#s%v(y0B3E6I9LcOgnZq$t*x-A1D5G8KbNeQiTlWo#r%v(y+B3E6H9LcOgRjUmYp!s&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5G8KbNfQiTlXo#r%v(y0B3E6I9LcOgRjVmYp!t&w)z1C4G7JaMePhSkWnZr$u*x+A2D5H8KcNfQiUlXo#s%v)y0B3F6I9LdOgSjVmYq!t&w-z1C4G7JbMePhTkWnZr$u(x+A2E5H8KcNfRiUlXp#s%v)y0C3F6IaLdOgSjVnYq!t*w-z1D4G8JbMeQhTkWoZr%u(x+B2E5H9KcNfRiUmXp#s&v)y0C3F7IaLdPgSjVnYq$t*w-A1D4G8JbNeQhTlWoZr%u(y+B2E6H9KcOfRjUmXp!s&v)z0C4F7IaMdPgSkVnZq$t*x-A1D5G8JbNeQiTlWo#r%u(y+B3E6H9LcOfRjUmYp!s&w)z0C4F7JaMdPhSkVnZq$u*x-A2D5G8KbNfQiTlXo#r%v(y0B3E6I9LcOgRjUmYp!t&w)z1C4F7JaMePhSkWnZq$u*x+A2D5H8KbNfQiUlXo#s%v(y0B3F6I9LdOgRjVmYq!t&w-z1C4G7JbMePhTkWnZr$u*x+A2E5H8KcNfQiUlXp#s%v)y0B3F6IaLdOgSjVmYq!t*w-z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+B2E5H9KcNfRiUmXp#s&v)y0C3F7IaLdPgSjVnYq!t*w-A1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E6H9KcOfRiUmXp!s&v)z0C3F7IaMdPgSkVnYq$t*x-A1D5G8JbNeQiTlWo#r%u(y+B2E6H9LcOfRjUmXp!s&w)z0C4F7IaMdPhSkVnZq$t*x-A2D5G8KbNeQiTlXo#r%v(y+B3E6I9LcOgRjUmYp!t&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5H8KbNfQiTlXo#s%v(y0B3E6I9LdOgRjVmYp!t&w-z1C4G7JaMePhTkWnZr$u*x+A2E5H8KcNfQiUlXp#s%v)y0B3F6I9LdOgSjVmYq!t&w-z1D4G7JbMePhTkWoZr$u(x+A2E5H9KcNfRiUlXp#s&v)y0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w-A1D4G8JbMeQhTkWoZr%u(x+B2E5H9KcOfRiUmXp#s&v)z0C3F7IaLdPgSkVnYq$t*w-A1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y+B2E6H9LcOfRjUmXp!s&w)z0C4F7IaMdPgSkVnZq$t*x-A1D5G8KbNeQiTlWo#r%v(y+B3E6H9LcOgRjUmYp!s&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5H8KbNfQiTlXo#r%v(y0B3E6I9LcOgRjVmYp!t&w)z1C4G7JaMePhWo#r%v(y+B3E6H9LcOgRjUmYp!s&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5G8KbNfQiTlXo#r%v(y0B3E6I9LcOgRjVmYp!t&w)z1C4G7JaMePhSkWnZr$u*x+A2D5H8KcNfQiUlXo#s%v)y0B3F6I9LdOgRjVmYq!t&w-z1C4G7JbMePhTkWnZr$u(x+A2E5H8KcNfRiUlXp#s%v)y0C3F6IaLdOgSjVnYq!t*w-z1D4G8JbMeQhTkWoZr$u(x+B2E5H9KcNfRiUmXp#s&v)y0C3F7IaLdPgSjVnYq$t*w-A1D4G8JbNeQhTlWoZr%u(y+B2E6H9KcOfRjUmXp!s&v)z0C4F7IeQhTkWoZr$u(x+B2E5H9KcNfRiUmXp#s&v)y0C3F7IaLdPgSjVnYqx+A2E5H8KcNfRiUlXp#s%v)y0B3F6IaLdOgSjVmYq!t*w-z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+B2E5H9KcNfRiUmXp#s&v)y0C3F7IaLdPgSjVnYq$t*w-A1D4G8JbNeQhTlWoZr%u(x+B2E6H9KcOfRiUmXp!s&v)z0C7JbMeQhTkWoZr$u(xF6I9LdOgRjVmYq!t&w-z1C4G7JaMePhTkWnZr$u*x+A2E5H8KcNfQiUlXp#s%v)y0B3F6IaLdOgSjVmYq!t*w-z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+B2E5H9KcNfRiUmXp#s&v)y0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w-A1D4G8JbMeQlXp#s%v)y0B3F6IaLdOgSjVmYq!t*w-z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+A2E5H9KcNfRiUlXp#s&v)y0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w-A1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E6H9KcOfRiUmXp!s&v)z0C3F7IaMdPgSkVnYq$t*w-A1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y+6IaLdPgSjVnYq!t*w-A1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E6H9KcOfRiUmXp#s&v)z0C3F7IaLdPgSkVnYq$t*w-A1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y+B2E6H9LcOfRjUmXp!s&w)z0C4F7IaMdP