电力机车牵引与控制：智媒体版

项目1电力牵引控制系统认知

任务1.1电力牵引系统组成及特点认知

任务1.2电力牵引发展历程认知

复习思考题

项目2交-直型电力机车调速控制分析

任务2.1交-直型电力机车工作原理认知

任务2.2交-直型电力机车调速方式分析

任务2.3交-直型电力机车励磁调节分析

任务2.4交-直型电力机车相控调压分析

任务2.5交-直型电力机车功率因数的改善

任务2.6交-直型电力机车的起动及控制方式

复习思考题

项目3交-直-交型电力机车调速控制分析

任务3.1交-直-交型电力机车工作原理认知

任务3.2交-直-交型电力机车调速方式分析

任务3.3电压型四象限脉冲整流器认知…

任务3.4电压型牵引逆变器认知

任务3.5交-直-交型电力机车牵引特性控制分析

复习思考题

项目4电力机车电气制动分析…

任务4.1交-直型电力机车电阻制动分析

任务4.2交-直型电力机车再生制动分析

任务4.3交-直-交型电力机车再生制动分析

复习思考题

项目5SSa改型电力机车电气线路分析

任务5.1SSa改型电力机车主电路分析

任务5.2SSa改型电力机车辅助电路分析

任务5.3SSa改型电力机车控制电路分析

复习思考题

项目6HXD1c型电力机车电气线路分析

任务6.1HXD1c型电力机车主电路分析

任务6.2HXD1c型电力机车辅助电路分析

仟务6.3HXD1c型电力机车网络控制系统认知

任务6.4HXD1c型电力机车控制电路分析

复习思考题

项目7HXD3型电力机车电气线路分析

任务7.1HXD3型电力机车主电路分析…

任务7.2HXD3型电力机车辅助电路分析

任务7.3HXD3型电力机车微机网络控制系统认知

任务7.4HXD3型电力机车控制电路分析

复习思考题

项目8电力机车高、低压试验

任务8.1电力机车高、低压试验认知

任务8.2SSa改型电力机车高、低压试验…

任务8.3HXD1c型电力机车高、低压试验

任务8.4HXD3型电力机车高、低压试验

任务8.5电力机车常见故障判断与处理

复习思考题

参考文献

项目1电力牵引控制系统认知

项目描述

电力机车是一种通过外部接触网或钢轨供给电能，由牵引电动机驱动的现代化牵引动力，包括铁路运输中牵引车列的电力机车和担任客运任务的城际电动车组，以及城市交通运输中的地下铁道电动车组、无轨电车等。我们这里主要讨论铁路运输中牵引车列的电力机车。

本项目主要学习电力牵引控制系统的概念、电力机车的分类、电力牵引的特点，展示国内外电力牵引的发展历程，洞悉我国牵引动力的发展方向。

任务1.1电力牵引系统组成及特点认知

【相关知识】

1.1.1电力牵引控制系统的概念

在轨道交通运输中，采用电动机驱动采满足机车牵引的电气传动部分，称为电力牵引控制系统。它是以牵引电机作为控制对象，通过控制系统对电动机的速度和牵引力进行调节，以满足机车牵引和制动特性的要求。

根据驱动电机的型式不同，控制系统分两大类：采用直流（脉流）牵引电动机作驱动设备的称为直流（脉流）传动控制系统，直-直型、交-直型电力机车也称为直流传动电力机车。采用交流牵引电动机作驱动设备的称为交流传动控制系统，交-直-交型和交-交型电力机车也称为交流传动电力机车。

国产直流传动电力机车控制系统随着电力电子技术、微电子技术、计算机技术的发展而不断发展，经历了有接点控制（SS1型电力机车）、模拟控制（SS3型、SS4型电力机车）、微机控制（SSg、SSaB、SSo、SS7D和SSTE型电力机车）。

随着电力电子技术和交流电机调速理论等相关技术的发展，以交流电机作为牵引电机的交流传动控制系统开始取代直流传动控制系统。由于机车控制功能的复杂化和多样化，单台微机已很难完成控制任务，而是需要多台微机并行工作，一般通过网络系统实现分布式的多级控制。微机网络控制系统能综合各种信号进行机车牵引与制动的控制，实现各种自动保护，如机车防空转、防滑行保护，接地保护，过流过压保护等。此外，微机网络控制系统还对机车的重要部件进行状态监控及故障维护，其结果由中央诊断单元通过图像、文字的形式显示。

1.1.2电力牵引系统的组成

电力牵引系统是由电力机车和牵引供电装置两大部分组成，电力牵引系统的组成如图1-1-1所示。

牵引变电所将来自发电厂（站）或区域变电所的三相高压交流电（线电压110kV/50Hz）变换成单相交流电（25kV/50Hz），经馈电线送入接触网；电力机车车顶上的受电弓与接触网接触，将电压引入到电力机车牵引变压器的一次侧绕组（原边线圈），经车轴上的接地电刷装置、轮对、钢轨、回流线返回牵引变电所，这样就构成电力牵引高压侧回路。

牵引变压器属降压变压器，通过牵引变压器的二次侧绕组（副边线圈）获得所需的电压。变压器一次侧与二次侧的电压比是由它们的匝数比所决定的。二次侧绕组所获得的电压再送入牵引变流装置进行变换后，向牵引电动机供电，由牵引电动机驱动轮对使机车运行。

本书是高等职业院校铁道机车专业教材，以韶山型电力机车为主，以HED3型交流传动电力机车为辅，主要介绍电力机车工作原理、机车电机电器等主要电气设备、机车电路控制原理以及机车电气试验等。本书按照“项目一任务”模式进行编写，注重专业知识与思政教育有机融合，充分挖掘蕴含在相关知识中的德育因素，培养学生树立工作中严格遵守铁路作业的各项规章制度、规范操作及安全意识。同时，本书配有教学课件、试题库、学习测验、项目考核等数字化教学资源，也可供铁道机车维修作业技术人员及相关行业工作者参考。