课件4—电气化铁路基本知识.ppt

课堂内容 一、电气化铁道供电系统（难点） 二、电力机车（重点） 三、电力机车的微机控制 四、电力机车的发展 1．牵引变电所的设备 牵引变电所内主要设备有主变压器、自备用变压器、高压断路器、隔离开关、避雷器等电气设备。为保证电气设备正常运行，确保系统安全可靠供电，牵引变电所内还装有各种控制、监视、保护、信号显示和计量装置等。 2．牵引变电所的供电方式 牵引变电所的供电方式包括电力系统对变电所的供电方式和牵引变电所对牵引网的供电方式。 接触网与受电弓形成弓网受流系统，接触网的结构形式、参数性能直接影响弓网受流质量。因此必须保证接触网有良好的工作状态，满足电力机车在线路上安全、高速运行的要求。 1．电流制 按电气化铁道接触网供给电流的种类分为直流制和交流制两种。交流制由有低频单相交流制和工频单相交流制。电流制不同，所用的电力机车也不一样。现在大多数国家包括我国都采用工频(50 Hz)单相交流制。 2．牵引网 接触网与馈电线、轨道回路和回流线共同组成牵引网。馈电线是用于连接牵引变电所和接触网的导线，把牵引变电所的电能馈送到接触网。电气化铁道利用走行轨(钢轨)作为牵引电流的回路，通常称轨道回路。 回流线是轨道回路和牵引变电所之间的连接线，它把钢轨中的电流吸回牵引变电所。 通过远动系统电力调度人员可以直接掌握变电所断路器的开闭位置状态，主要的电压电流量值，接触网故障点数据，牵引供电系统的这种集中监视、集中控制、可以控制供电质量，提高调度效率，加快事故处理，实现值班无人化或少人化，提高劳动生产率，因而在技术先进的国家被广泛采用。 二 电力机车 电力机车是利用电能由电动机驱动运行的机车或动车。电力机车平均热效率比内燃机车高，它在提高铁路运输能力、合理利用资源、保护生态环境方面，是铁路最理想的牵引动力。电力机车按照传动方式分为直流传动电力机车、交流传动电力机车。直流传动电力机车又分为直流供电和交流供电两种。我国主要采用交流供电直流传动电力机车。典型机型是韶山系列电力机车。 (二)电力机车基本组成 电力机车结构上分为转向架、车体、司机室、机械间、车顶电气等部分。机械间内分高压室、变压器室和辅助室，也可以说由机械部分、空气管路系统和电气部分组成。机械部分电力机车机械部分主要由车体、走行部、车底架、车钩缓冲装置及制动装置组成。 电力机车走行部也称转向架。现代电力机车转向架的每个轮轴上都安装有动力装置，称为动轴。 2、电气部分 电气部分包括受电弓、牵引变压器、牵引电机、整流柜机组、辅助电机及司机控制器、接触器、继电器、转换开关、电空阀等。 另外电力机车上还装设有列车运行监控记录装置，其中客运机车还加装轴温报警装置，以保证行车安全。 在电力机车上，微机控制的主要任务是优化粘着控制，分配制动力，对牵引力和制动力进行进一步处理后送给传动级控制。微机控制目标主要是电机电枢电流和机车速度，信息处理机构是微型计算机，执行机构是晶闸管变流装置。即微机根据司机给定的手柄级位以及实际机车速度来调节晶闸管的触发角，从而使机车稳定运行在司机希望的工况。   电力机车微机控制系是一个多CPU、分级实时控制系统。一般采用三级分级结构，级间通信采用RS--485标准，CPU为8031。（1）人—机对话级：CPU为80486 采用C语言编程，以便提高屏幕响应速度，实现人一机对话功能，如时钟调整，累计参数设置，轮径修正，监控信号的选取，故障记录查询及自检项目的选择和各种工况参数、自检结果及参数的显示等。 (2)机车特性控制级：CPU为80C186 采用FUPLA功能块语言编程，以提高编程效率和程序的可靠性，便于以程序段的形式移植到其他类型的机车上，如机车的恒流起动、准恒速运行等控制。 (3)变流器控制级：CPU为80C196 采用汇编语言编程，以满足晶闸管快速实时控制的需要。它担负晶闸管出发脉冲控制。 LCU利用现代电力电子技术和微计算机技术构成无触点控制电路，其本身就是一个微机控制系统，由输入单元、中央处理单元、输出单元、电源系统四个组成。这种器件有可以直接输入直流110 V信号、输出大电流负载驱动能力，因而具有控制方式灵活、编程方便、布线直观、检修条理清晰等特点。 4、电力机车上还装设有列车运行监控记录装置，其中客运机车还加装轴温报警装置，以保证行车安全。 5、 2005年末我国电气化