铁路丛书-国产电力机车.doc

电力机车电力机车韶山 3 型干线客货运电力机车 株洲电力机车厂 电力机车本身不带原动机，靠接受接触网送来的电流作为能源，由牵引电动机驱动机车的车轮电力机车具有功率大、热效率高、速度快、过载能力强和运行可靠等主要优点，而且不污染环境，特别适用于运输繁忙的铁路干线和隧道多，坡度大的山区铁路韶山 7C 型干线客运电力机车 大同机车厂电力机车是从接触网上获取电能的，接触网供给电力机车的电流有直流和交流两种由于电流制不同，所用的电力机车也不一样，基本上可以分为直-直流电力机车、交 -直流电力机车、交 -直-交流电力机车三类直－直流电力机车采用直流制供电，牵引变电所内设有整流装置，它将三相交流电变成直流电后，再送到接触网上因此，电力机车可直接从接触网上取得直流电供给直流串励牵引电动机使用，简化了机车上的设备直流制的缺点是接触网的电压低，一般为 1500V 或 3000 V，接触导线要求很粗，要消耗大量的有色金属，加大了建设投资交—直流电力机车 在交流制中，目前世界上大多数国家都采用工频（50Hz）交流制，或 25Hz 低频交流制在这种供电制下，牵引变电所将三相交流电改变成25 kV 工业频率单相交流串励电动机，把交流电变成直流电的任务因机车上完成。

由于接触网电压比直流制时提高了很多，接触导线的直径可以相对减小，减少了有色金属的消耗和建设投资因此，工频交流制得到了广泛采用，世界上绝大多数电力机车也是交—直流电力机车韶山 9(G)型干线客运电力机车 株洲电力机车厂交—直—交电力机车 采用直流串励电动机的最大优点是调速简单，只要改变电动机的端电压，就能很方便地在较大范围内实现对机车的调速但是这种电机由于带有整流子，使制造和维修很复杂，体积也较大而交流无0 整流子牵引电动机（即三相异步电动机）在制造、性能、功能、体积、重量、成本、及可靠性等方面远比整流子电机优越得多它之所以迟迟不能在电力机车上应用，主要原因是调速比较困难改变端电压不能使这种电机在较大范围内改变速度，而只有改变电流的频率才能达到目的因此，只有当电子技术和大功率晶闸管变流装置得到迅速发展的今天，才能生产出采用三相交流电机的先进电力机车交 —直—交电力机车从接触网上引入的仍然是单相交流电，它首先把单相交流电整流成直流电，然后再把直流电逆变成可以使频率变化的三相交流电供三相异步电动机使用这种机车具有优良的牵引能力，很有发展前途德国制造的“E120”型电力机车就是这种机车1866 年，德国工程师 西门子与技师哈卢施卡联营创立电机公司，发明强力发电机，制成世界上第一列电力机车。

第二年在巴黎博览会上展出，震惊了许多人1879 年，在柏林的工商业博览会上，这辆世界最早的电力火车公开试运行列车用电动机牵引，由带电铁轨输送电流，功率为3 马力，一次可运旅客 18 人，时速 7 公里两大秦线上的和谐 1 型电力机车年之后 1881 年，柏林郊外铺设了规模虽小，但为世界最初营业用的电车路线同时德国又试验成功驾空接触导线供电系统，使电力机车的供电线路由地面转向空中，机车的电压和功率都大大提高1895 年，在美国的巴尔的摩一俄亥铁路线上首次出现了长途电力机车机车重96 吨，1080 马力，采用 550V 直流供电1901 年，西门子、哈卢施卡电机公司制造的电力机车在柏林附近创造了时速160 公里的记录与此同时，在 1880 年，美国爱迪生也进行了电车的实验中国第一台电力机车于 1958 年诞生于湖南 株洲，命名为“韶山”，为中国铁路步入电气化立下了汗马功劳电力机车由于速度快、爬坡能力强、牵引力大、不污染空气，因此发展很快地下铁路也随着电车的出现而得以发展我国在运主要干线电力机车有：韶山(SS)1 SS3 SS4(G) SS6 SS6B SS7 SS7C/D/E SS8 SS9(G)和谐(HXD)1 HXD3 DJ1 株洲电力机车厂株洲电力机车厂/ /大同电力机车厂大同电力机车厂 韶山电力机车韶山电力机车(SS)(SS)韶山韶山 1 1 型电力机车型电力机车图中机车重联插座为后来加装一、简介：SS1 型电力机车 是我国第一代 (有级调压、交直传动 )电力机车。

它是由我国1958 年试制成功的第一台引燃管 6Y1 型电力机车(仿苏联 20 世纪 50 年代 H60 机车)逐步演变而来，但其三大件 (引燃管、调压开关、牵引电动机 )可靠性较差，而经历了三次重大技术改造第一次技术改造从 8 号车开始:首先是采用 200A、600V 螺栓型二极管取代引燃管组成中抽式全波整流桥 ;牵引电动机改为 4 极、有补偿绕组的高压牵引电动机 ;由于低压侧调压开关的级位转换电路中过渡电抗器的跨接会产生环流，使开关触头分断极为困难，调压开关经常 “放炮”第二次技术改造从 61 号车开始:采用 300A、1200V 平板型二极管组成中抽式全波整流电路，利用二极管的反向截止特性组成过渡硅机组，取代过渡电抗器以消除级位转换电路中的环流，大大提高了调压开关可靠性，也使33 个运行级全部成为经济运行级第三次技术改造从 131 号车开始:将主电路中抽式电路改为单拍式双开口桥式整流调压电路该电路取消了过渡硅机组，而与主整流机组合并整个机组采用500A、2400V 的整流二极管这种改造于 1980 年从 SS1-221 号车定型，这也就是这里介绍的 SS1 型电力机车二、机车性能参数电流制 单相工频交流工作电压/kV额定值 25最高值 29最低值 19轴式 C0-C0轴重 23 吨机车整备质量 138(+3/-1)%吨轨距/mm 1435动轮直径(新/半磨耗)/mm 1250/1200机车功率/kW小时制 4200持续制 3780机车牵引力 /kN小时制 343.2持续制 301.1粘着值 362.8起动值 487.4机车速度/km·h(-1)小时制 42 落弓时最高点距轨面高度 /mm 4740持续制 43 车钩中心线间距离 /mm 20368粘着值 41.2 车钩中心距轨面高度 /mm 880±10最大值 90 车体底架长度 /mm 19400电制动方式 一级电阻制动 车体宽度/mm 3106制动功率/kW 3500 转向架固定轴距 /mm 4600空气制动机型 EL-14 改进、JZ-7、DK-1基础制动 8 英寸±3.5 单缸制动器空气压缩机能力 /m³×min(-1) 2x2.3主风缸容量 /m³ 1.224砂箱总容量 /m³ 0.8机车通过最小曲线半径 (5km/h 时)/m 125三、技术特点(1)、主电路为低压侧调压、单拍全波整流和集中供电，即由低压侧调压开关切换牵引变压器绕组抽头逐级改变交流输出电压，实现机车开关有级调压。

单拍全波整流接线方式中二极管兼作级间转换之用，使整流回路的最高电压与对地电位接近于桥式电路为中抽式整流电路的 1/22)、一级电阻制动采用他励发电机电路，制动电阻在400 度时 2.93 欧当励磁电流 Il=500A、制动电流 Lz=420A 时为制动额定工作点，其轮周制动力为334kN，相应运行速度为 37.6km/h，轮周制动功率为 3500kW，是机车持续牵引功率3780kW 的 92.6%3)、采用 TGQ1-6300/25 型低压侧调主变压器，其牵引绕组有基木绕组和调压绕组共四组， 22 个抽头变压器采用强迫油循环风冷式4)、采用低压侧调压开关 TKT1-2100/2040 型作切换主变压器牵引绕组电压，供机车起动和调速之用调压开关由绕组转换开关和分级转换开关两部分组成前者将主变压器的调压绕组同基本绕组作正向和反向的连接，使两者的电压相加或相减;后者用于转换调压绕组分接 (抽头)，以逐级提高或降低交流输出电压，得到机车运行的33 个调压级位5)变流装置型号为 TGZ6-3000/1500 和派生系列 TGZ6A-3000/1500，额定输出直流电压为 1500V，额定输出直流电流为 3000A。

采用 ZP500-20 或 ZP500-24 的整流元件，整流元件 2 臂×(6 串×8 并)为 96 只，转换用元件 2 臂 x6 并为 12 只，全车共用 108 只整流元件该主整流装置采用强迫风冷，平均冷却风小于5m/s6)牵引电动机为有补偿绕组、四极、串励的ZQ650-1 型脉流牵引电动机小时功率 700kW(持续功率为 630kW)，额定电压为 1500V，持续电流为 450A，固定磁场削弱 95%，三级磁场削弱分别为 70%、54%和 45%7)辅助电路采用 YPX280M 型旋转式劈相机，额定容量为57kW，额定输人为单相交流 396V(空载)、220A，额定输出为三相交流 380V、90A8)采用了 110V 晶闸管直流稳压控制电源、晶闸管励磁电源、电子时间继电器、11OV/4OV 直流电压变换器和 110V/24V 直流电压变换器五种电子装置，使电子技术在 SS1 型电力机车及此后的各型国产电力机车上得到应用9)转向架具有中央支承，一系悬挂装置由均衡梁和钢弹簧组成，二系悬挂装置由中央支承和旁承组成，采用油压减震器牵引电机采用抱轴式悬挂 (亦称半悬挂 )、双侧斜齿传动10)采用了 ZS-14 型电子式轮缘喷油器，可自动控制压缩空气气流，将润滑油有间隙地喷射到轮缘下以润滑轮缘和轨肩，有效地减轻轮缘和钢轨的磨耗。

11)为了适应铁路牵引动力的需要， SS1 型电力机车从 235 号车起先后装用DK-1 型和 JZ-7 型空气制动机，取代了 EL-14 型空气制动机12)车内设备布置为国产电力机车传统设备布置方式，将机车最重的设备主变压器设在中央，分室斜对称布置，车内有双侧走廊相通车体两侧开有大面积进风百叶窗以便冷却车内设备，侧墙还有玻璃窗可自然采光司机室均设有采光、取暖设备，司机劳动条件较好 韶山韶山 2 2 型电力机车型电力机车（模型复原图）1969 年，株洲电力机车研究所和株洲电力 机车工厂联合研制了韶山 2 型电力机车试验车，代号 SS2主电路采用高压侧调压、硅半导体桥式整流集中供电线路1971 年和 1974 年又先后进行了两次重大技术改造，应用了大功率可控硅元件和电子技术，实现无级调速；采用他励牵引电动机等，从而大大改善了机车牵引性能，为中国电力机车的发展积累了宝贵的经验机车持续功率达到4620kW，最大速度100km/h，车长 20000mm，轴式 C0-C0，电流制为单相工频交流 技术参数：用途 客货轴式 C0-C0轴重 23 吨持续功率/kW 4620持续速度/km/h 51.5最高速度/km/h 100 落弓后机车高度/mm 4750持续牵引力/kN 303.4 转向架固定轴距/mm 4670起动牵引力/kN 530 转向架中心距/mm 10600变流电路 一段整流桥 车钩中心距/mm 21336功率因数 补偿 车体宽度/mm 3107 调压方式 高压侧有级调压 研制单位 株机厂,株洲所控制方式 33 个恒压级 首台出厂年份 1969 电制动方式 一级电阻 截至 1999 年产量/台 1制动功率/kW 3107牵引电机悬挂方式 半悬挂车体底架长度/mm 20000韶山韶山 3 3 型电力机车型电力机车一、简介SS3 型电力机车 是我国第二代 (级间相控调压、交直传动 )客货用电力 机车。

该型机车是在吸收了 SS1、SS2 型电力机车。