第3章牵引与传动技术列车牵引传动概述受电弓高压箱牵引变压器牵引变流器牵引电机辅助供电系统列车所需的牵引功率牵引力的产生与限制列车牵引传动方式与供电系统机车主电路及控制CRH2动车组牵引传动系统组成3.1列车牵引传动概述根据列车的总重量、最高运行速度和该速度下的列车运行阻力来计算：其中：N－列车所需牵引功率KWQ－列车的总重量tw－列车的单位阻力N/tVmax－列车的最高运行速度km/hK－裕量系数3600maxkVwQN一、列车所需的牵引功率运行阻力由基本阻力和各种附加阻力组成。基本阻力空气阻力机械阻力附加阻力坡道附加阻力隧道空气附加阻力曲线附加阻力理论与试验表明，列车运行的单位基本阻力可以由下列公式表示：ω＝A+Bv+Cv2（N/t）式中v－列车运行速度km/hA、B、C—阻力系数例如：对于CRH2动车组，单位阻力ω＝8.63+0.07295v+0.00122v2最高运行速度v=250km/h所以，ω＝103.12N/t编组定员重量408.5t，K取1.5，则：功率N＝4390KWCRH2动车组的实际总功率是4800KW减小运行阻力的主要方法•改善列车的空气动力学性能，减小空气阻力。•降低列车重量（轻量化）。动车组的轻量化1.轻量化的意义：①减小列车运行阻力②节能③减小制动能量④减小振动和噪声2.轻量化的措施：•以铝代钢：采用铝合金车体、轴箱、齿轮箱•采用交流电动机•采用无摇枕转向架•车轮小型化•车轴空心化•采用再生制动取代电阻制动二、牵引力的产生与限制牵引力是动车驱动装置产生的是列车向前运动的力，其大小可由司机控制。牵引力的形成建立在轮轨黏着的基础上。动轴获得的扭矩为：M-(F’R)=JεF’－钢轨作用于车轮的反作用力，是使车辆平移的外力。R－车轮半径J－轮对的转动惯量ε－轮对的角加速度列车匀速运动时，轮周牵引力为：ΣF＝nF’式中，n为列车动轴总数F’受轮轨间最大静摩擦力的限制，不能无限制地增大，否则会产生空转。F’max＝μmaxPμmax－轮轨间最大物理黏着系数。一般干燥轨道上为0.3～0.5P－动车重量日本新干线动车组计算黏着系数公式为：μ＝13.6/(85+v)三、列车牵引动力的形式与供电系统1、牵引动力的形式电力牵引内燃机牵引电力牵引的优点：功率大、轴重小、环境污染小缺点：初期投资大内燃机牵引的优点：投资少、见效快、经济性能较好缺点：牵引功率较小，环境污染大2、牵引动力的配置动力集中动力分散项目动力集中配置动力分散配置列车平均轴重小大最大轴重大小等效簧下质量低高受流较好较差粘着利用和加速性能一般充分利用外形流线化及运输组织较好较差3.牵引供电方式供电导线类型：–接触网–第三轨（接触轨）供电电流类型：–直流供电–交流供电•铁路电力牵引的电流、电压制与通常的电力牵引电流电压制相同。•国际电力牵引设备委员会建议采用下列数值：直流：600，750，1500，3000V交流：6250，15000，25000V，工频单相供电电流、电压制式4、牵引供电系统的组成牵引供电系统牵引变电所牵引网接触网回流线轨道回路馈电线•牵引供电回路是由牵引变电所—馈电线—接触网—电力机车—钢轨—回流联接—（牵引变电所）接地网组成的闭合回路，其中流通的电流称牵引电流。•通常将接触网、钢轨回路（包括大地）、馈电线和回流线统称为牵引网。•牵引变电所的任务是将电力系统三相电压降低，同时以单相方式馈出。•降低电压是由牵引变压器来实现的，将三相变为单相是通过变电所的电气接线来达到的。四、机车主电路及控制机车电路包括：1）主电路功能：牵引和制动时，完成能量传递和转换；特点：大功率、高电压、大电流；主要有：牵引变压器、变流器、牵引电机2）辅助电路3）控制电路主电路设计主要考虑的内容①牵引电机类型：直流、交流②电机连接方式：并联、串联③直流电机的激磁方式：串励、并励、复励④电机的供电方式：车供、轴供、架供⑤调速方式与变流线路；⑥电气制动方式。1.牵引电动机类型1）采用直流牵引电动机：直流电传动特点是调速方便，直流串励电机具有适合于牵引需要的“牛马”特性•直—直•交—直2）采用交流牵引电动机：交流电传动特点是单位体积重量的功率大、可靠性好、易维护等•交—直—交•交—交•直—交变速箱...
