关于电力机车系统论文
作为电力机车的核心大部件的电力机车主变压器,担负着保证机车正常持续运行的重要职责,电力机车主变压器的故障与否成为决定机车顺利高效运送旅客及货物的重要因素之一。下面是学习啦小编为大家整理的关于电力机车系统论文，供大家参考。
关于电力机车系统论文篇一
《 浅谈电力机车通风系统 》
【摘要】电力机车是指由电动机驱动车轮的机车，它是从外界撷取电力作为能源驱动的铁路机车，电源包括架空电缆、第三轨、电池等，其所需电能由电气化铁路供电系统的接触网或第三轨供运行中的电力机车给，是一种非自带能源的机车。电力机车具有功率大、过载能力强、牵引力大、速度快、整备作业时间短、维修量少、运营费用低、便于实现多机牵引、能采用再生制动以及节约能量等优点。电力机车自1914年来到中国到今天，电力机车向大功率、高速、耐用方面不断发展，为保证电力机车没有空气污染，通风问题备受关注。
中图分类号：U264
引言
第一辆标准计电力机车于1842年由苏格兰R.戴维森发明，发展中国的电力机车始于1958年，同年12月28日中国历史上第一个电动机车台湾铁道路线制备成功。电力机车的发展有赖于发展电气化铁路，使用电力机车，能减少污染，如蒸汽机车、柴油机车运行时产生的废气，且可使用低污染的风力或水力发电，在行走时比柴油机车安静的多，进一步缩减了行车的时间。使用电力牵引车列，可以提高列车运行速度和承载重量，从而大幅度地提高铁路的运输能力和通过能力。
一、电力机车的简介和工作原理
我国电力机车遵循大力发展电力牵引和内燃牵引，以电力牵引为主的方针，自第一条电气化铁路问世至今，实现了速度高、效率高、过载能力强、运输能力强、经济效果显著等优越性，按用途可分为客运电力机车、货运电力机车、客货两用电力机车、调车电力机车，按传动形式不同可分为具有个别传动的电力机车和具有组合传动的电力机车，按电流制不同可分为直流电力机车和交流电力机车。
机车先通过电弓从接触网(就是天上的电线)上受电，在经过机车上的牵引变压器，整流柜，逆变，然后传入牵引电机带动机车，最后通过车轮传入钢轨。形成一个巧妙的电路。电力机车的通风系统有：主变压器的油循环风冷系统、牵引电机和整流柜(有些车没有了)的离心通风机冷却系统和制动电阻带有制动风机冷却。
电力机车由机械部分、电气部分和空气管路系统三部分组成，空气管理系统按用途可分为：供给机车和车辆制动所需压缩空气的空气制动路系统、供给机车电气设备所需压缩空气的控制气路系统和供给机车撒砂装置、风喇叭和刮雨器等辅助装置所需压缩空气的辅助气路系统。空气管路是风压的通道，能够为机车受电弓上升，机车制动，机车散热提供风源。
二、通风机的类型和特点
按照工作原理，通风机可分为两大类型。
1.离心式：离心式的通风机又被称之为鼓风机，它是工业上采用最为广泛的一种类型的通风机，此类型通风机的结构包括蜗壳、叶轮、电动机。总的来说离心式的通风机具有以下几个特点：风的压力比较大，其风力还比较集中，因此适用于比较远距离的通风.
2.轴流式：轴流式的通风机也经常被称之为风扇。这种类型通风机的结构：电动机、风道、叶片。一般而言轴流式的通风机具有以下几个特点：与离心式相反，轴流式风的压力比较小，其风力是较分散的，所以不适用于远距离的通风，但其体积小，转速快，效率也比较较高。
而电力机车通风系统的支路主要有：主变压器的油循环风冷系统，牵引电机和整流柜的离心通风机冷却系统，制动电阻带有制动风机冷却。
三、通风机在电力机车上的应用
离心式和轴流式的通风机在电力机车通风系统中均有被采用。由各自类型的通风机的特点可以看出，在有一些距车体比较远的设备，例如常见的牵引电机，一般都是用离心式的通风机来进行冷却;而一些设备由于其位置的局限性，比如制动的电阻柜，经常都是用轴流式的通风机来冷却。
四、SS4改型电力机车采用车体通风方式
分为三大通风系统：
1.牵引通风系统(两台离心式通风机)：车外冷空气→侧墙百叶窗→滤尘网
① 1号硅机组→1号PFC电容柜→1号牵引通风机→1、2位牵引电动机→车底大气。
② 2号硅机组→2号PFC电容柜→2号牵引通风机→3、4位牵引电动机→车底大气。
2.主变压器通风系统(1台轴流式风机)：主变压器通风系统通常只有一个通风的支路，冷却的对象是主变压器和平波电抗器(二者共同使用同一个油箱)，采用的是轴流式通风机，切每节的机车配有1台，其冷却的通路可表示为：
车外冷空气→侧墙百叶窗→滤尘网→主变压器油散热器→变压器通风机→车顶百叶窗→车顶大气。
3.制动通风系统2台(2台轴流式风机)：制动通风系统每一节机车都拥有两个完全相同但两者相互独立的通风支路，冷却的对象主要为制动电阻柜，所用的是轴流式通风机，每一节机车总共有2台。
其冷却的通路为：车底冷空气→进风口(不过滤)→I(Ⅱ)端制动通风机→风道→I(Ⅱ)端制动电阻柜→车顶百叶窗→大气。
共设置2台离心式风机、3台轴流式风机。
电力机车通风系统发展趋势：
①可进一步提高通风机的气动、装置及其使用的效率，用来减少电能消耗;
②未来可能将用动叶可调的轴流式通风机代替大型的离心式通风机;
③可减轻通风机的噪音;
④能够提高用于排烟、排尘通风机叶轮及其机壳的耐磨性;
⑤充分实现可变转速的调节和自动化的调节。
而电力机车通风系统常见的问题 ：
最重要的是通风机耐磨的性能以及耐磨的处理：因为大量的通风机被工厂、矿井、隧道等的通风和排尘等所应用，所以通风机的叶轮和机壳两者都有着不同程度的损坏，且有些地方会直接影响到生产是否能够顺利的进行，因此对通风机的耐磨性能的要求非常之高。
如今最经常使用的耐磨处理方式包括堆焊、喷涂、喷焊、涂覆高分子耐磨材料等，这些措施可相对的延长通风机使用的寿命。最近这几年，我们国家从国外引入了一种较为有效的耐磨处理方式，就是在叶轮或者是蜗壳便面粘贴亦或是镶嵌能够耐磨的陶瓷，因为这种耐磨陶瓷有着非常良好的耐磨性能，所以可以大大增强分机的耐磨性能。且如若粘贴了耐磨陶瓷片，此通风机在维护方面也比较便利，于是这种方法在我们国家的相关行业中得到了较为广泛的推广应用。
五、结语
为了能够满足铁路提速发展的迫切需求，电力机车从发明到如今都在不断的发展。我们国家的电力机车特别是电力机车通风系统的研制历程是模仿制造-独立自主的研制-批判性的消化吸收引进国外技术，以致可以自主的设计制造出更高水平的电力机车。目前我国已经研制出了 SS8、SS6B、SS4B 等多种类型的产品。相信随着科技的发展与社会的进步，电力机车通风系统会有更大的改善，且电力机车会有更加广阔的发展前景。
参考文献：
[1] 郭世明.电力电子新技术系列图书：机车动车牵引交流传动技术[M].机械工业出版社，2012(03)：11-13.
[2] 铁道部运输局机务部.和谐型机车应急故障处理系列丛书8：HXD3C型电力机车[M].中国铁道出版社 2012(12)：22-23.
[3] 安大伟.暖通空调系统自动化[M]. 中国建筑工业出版社，2009(07)：30-33.
[4] 张学助，张竞霜.通风与空调工程禁忌手册[M];机械工业出版社，2006(01)：60-61.
[5] 郭祥水，凌信东.煤矿安全培训教材：电机车司机(第2版) [M].2011(03)：22-25.
关于电力机车系统论文篇二
《 电力机车空转故障及解决措施 》
摘要：文章通过针对电力机车空转故障成因、空转故障判断及检测、处理办法以及解决措施进行分析，为机务各级部门了解和防止电力机车空转提供一定的理论依据。
关键词：电力机车;空转故障;解决措施
中图分类号：U269 文献标识码：A 文章编号：1009-2374(2012)25-0099-03
在铁路跨越式发展的今天，各大干线经过了六次大提速，牵引定数在不断提高，铁路专用机车在不断更新换代，新技术新装备的不断运用，使得、机车的科技含量越来越高，从SS3型电力机车开始，机车电子柜或微机柜均设置了微机防空转系统，当机车发生空转时，系统以适当的速度及特性恢复电机电流及机车粘着系数，减少牵引力的损失。但机车发生空转故障时，容易造成电流卸载、轮轨擦伤、坡停等，危害相当严重。下面针对电力机车空转故障成因、空转故障判断及检测、处理办法以及解决措施进行分析，为机务各级部门了解和防止电力机车空转提供一定的理论依据。
1 电力机车空转故障的原因分析
1.1 司机操作不当
电力机车在运行中，司机操作不当，手柄指令过高，容易发生真空转。因此，机车在雨天或坡道上起车或行使时，指令不应一次给得太高，当速度起来后再继续追加电流。当发生真空转或滑行时，司机应适当降低手柄级位，待速度起来后再追加电流，抑制真空转发生。
1.2 电力机车轮缘喷油装置喷油量太大、线路道岔油润过多等
电力机车轮缘喷油装置喷油量太大、线路道岔油润过多等也会引起机车真空转，伴随空转灯亮、撒砂、减载等。这种情况下，机车检修部门应适当调节轮缘喷脂装置的喷油量或改为干式轮缘润滑装置，防止真空转。
1.3 电力机车发生假空转的原因
1.3.1 光电传感器故障引起假空转。电力机车上目前使用的光电传感器大部分是TQG15B型传感器，当传感器芯片烧损或绝缘破损、传感器引出线绝缘破损，线路开路、短路或接触不良等，瞬间无速度信号输出或速度信号受干扰，都会引起假空转。
1.3.2 光电传感器接线盒进水，引起线路接地或短路将引起假空转。
1.3.3 机车转向架到司机室端子排的光电传感器接线开路或绝缘破损，引起速度信号异常，导致假空转。
1.3.4 司机室端子到电子柜接线不良或电子柜微机防空转插件故障也会引起空转。
2 电力机车发生空转或电流电压波动等现象的故障判断和检测方法
2.1 普通故障的排除
机车在运行中经常会发生空转、滑行或电流电压波动等现象。发生大空转时，空转灯亮、自动撒砂、电流电压波动频繁，而且电流电压波动弧度大。发生小空转时有时空转灯不亮、不下砂，只是电流电压在小范围内波动。这种情况下，机车乘务员只需切除电子柜上方或微机防空转上的“空转保护”开关即可或将电子柜倒B组维持运行。
2.2 利用动态检测仪进行库内检测
机车在运行中发生空转故障回段报修时，由于库内缺乏动车检测机车速度信号的条件，因此，我们研制了光电传感器动态检测仪。光电传感器动态检测仪简单来说是一个在机车静止的状态下，能给光电传感器提供匀速的速度信号，并且能实时观察速度及频率大小、变化情况，速度信号输出波形的检测设备。利用该设备，可以在库内对机车光电传感器及相关线路进行检测，可以较准确地判断出造成空转故障的故障点，并在库内做相应的处理，大大提高了处理空转故障的效率，同时减少了机车试运，减少了检修或技术人员跟车处理的频次，节约了人力资源，提高了机车的运用效率。在库内进行检测无结果的就要跟车用便携式示波器进行动态检测。
2.3 跟车进行动态检测
对于极少数机车空转故障，是由于机车在运行中产生剧烈振动时，空转保护系统某些线路瞬间接触不良，引起速度信号瞬间丢失，从而造成空转。对于这类故障在库内机车静止的情况下很难检测到故障点，因此，必须派人跟车使用携式示波器进行动态检测，另外也可用示波器检测。当速度信号受干扰，信号发生畸变，同样会造成机车电流电压波动或小空转。此时仍然能够点亮微机防空转插件上的“速度传感器速度信号指示灯”。在这种情形下，只有通过检测空转插件上的2A、3A、4A、5A孔(对应Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ轴)速度信号来判断故障点。一般情况下机车速度在0～100km/h运行时，速度信号频率应在0～1400Hz之间变化，并且四个轴的速度信号频率变化相差不应超过20Hz。检测中若发现有某轴的速度信号频率变化大于20Hz(经验值)或输入的电压信号波形不是规则的方波、时有时无等，该轴位传感器信号则判断为故障，可通过进一步检测传感器及线路来查找具体的故障点。
3 空转故障的处理方法
3.1 光电传感器故障的检测及处理
电力机车光电传感器可以通过车下检测设备进行检测，确定传感器故障后，则可更换光电传感器。故障的光电传感器检修时，要对传感器芯片进行更新，组装传感器部件时用环氧树脂做防水处理。光电传感器在安装上车时，传感器与轴箱之间要加防水胶垫，同时传感器引出线应斜向下，防止进水，同时要避免引出线过度弯曲。光电传感器接线插头与接线盒插接应牢固，用绝缘粘胶带包扎好，防止进水。
3.2 光电传感器信号线故障的检测及处理
若在司机室端子上检测到某轴位传感器信号不良，而光电传感器下车检测又正常的情况下，可以判定为该位传感器的信号线故障。表现在线路开路、短路、接地。可以通过数字万用表进行检测线路的通断，用250V兆欧表检测其线路绝缘状态。确定线路不良时，必须进行换线才能彻底处理。换线时应注意不要损伤插头及线，接线时应按照接线表对应接线，防止接错线。
3.3 空转插件故障判断及处理
一般情况下，通过在空转插件上检测四轴速度信号均正常时，运行中发生空转或电流电压波动则可判定为空转插件故障。运行中可切除该插件或倒B组维持运行，回段更换空转插件。
4 电力机车空转保护系统改进措施
目前，SS3型及以上电力机车都设计了机车微机防空转系统。但经过近几年的运用实践，我们发现该系统仍然存在一定缺陷。一是当光电传感器及线路故障引起空转时不能自动切换;二是当光电传感器及线路短路或接地时，将导致电子柜或微机柜开关电源产生欠压或过流保护动作，使开关电源中断，电子柜或微机柜A、B组都失去电源。这种情况下，表现在司机室显示屏上为“电子柜预备灯”亮，机车无流无压，导致机破。
为了达到机车光电传感器及线路故障能自动切换的目的，我们研制了“光电传感器故障切除及转换系统”。光电传感器自动切除及信号转换装置的作用是当光电传感器及其线路故障时，能自动隔离故障传感器及线路，同时还能将其他轴位的正常速度信号切换到该位引入电子柜，机车所有性能不变，保证行车安全。使用光电传感器故障切换装置，动作时间短，先于电子柜保护动作，保护性能可靠。但单单故障切除装置，只能切除该传感器，不能自动将该位信号转换到其他正常的传感器上，所以，该装置还设计了自动信号转换功能。即当某传感器或线路故障隔离后，该位传感器就无速度信号进入电子柜。牵引工况下，电子柜取的是四个速度信号的最小值作为速度反馈信号。在某传感器无信号输入时，电子柜将误认为机车无实际速度，因此，自动控制环节将不断开放可控硅移相触发角，整流柜将不断增加输出电压直到最大，机车实际速度也随输出电压的增加而不断上升，失去恒流恒速控制。因此，光电传感器及线路故障危害相当严重。
本文通过根据电力机车空转保护系统原理，对机车产生空转故障的原因进行了分析，提出了故障处理方法和改进措施，减少了因假空转引起的机车故障及行车事故发生率，提高了机车的运用效率。
有关关于电力机车系统论文推荐：
3.电力机车知识
