第二章 直流電力機(jī)車速度調(diào)節(jié)

1、1第二章第二章直流電力機(jī)車速度調(diào)節(jié)直流電力機(jī)車速度調(diào)節(jié)電力機(jī)車作為電氣化鐵道的牽引動(dòng)力，為充分發(fā)揮其功率，提高運(yùn)輸能力，要求機(jī)車的牽引力和速度均能在寬廣的范圍內(nèi)均勻而經(jīng)濟(jì)地調(diào)節(jié)。一般情況下機(jī)車牽引列車的整個(gè)過程是由停車狀態(tài)開始，經(jīng)過起動(dòng)加速再逐漸提高速度，直到機(jī)車工作在其自然特性上，此后司機(jī)根據(jù)列車運(yùn)行圖的要求及線路縱斷面的變化隨時(shí)進(jìn)行速度調(diào)節(jié)。進(jìn)站停車前進(jìn)行制動(dòng)，降低機(jī)車速度，直至最后停車。列車的整個(gè)運(yùn)行過程，情況雖然很復(fù)雜，但概括起

2、來，卻只存在起動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)三種基本的運(yùn)行狀態(tài)。這三種基本運(yùn)行狀態(tài)實(shí)質(zhì)都是速度的調(diào)節(jié)，只是起動(dòng)和制動(dòng)是調(diào)速的兩種特殊形式而已。因此，電力機(jī)車速度調(diào)節(jié)是牽引列車運(yùn)行時(shí)最為根本的任務(wù)之一，也是完成運(yùn)輸任務(wù)的主要手段之一。電力機(jī)車是以牽引電動(dòng)機(jī)作為傳動(dòng)設(shè)備的，所以電力機(jī)車的調(diào)速本質(zhì)上是牽引電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。不同種類的電力機(jī)車、選用牽引電動(dòng)機(jī)的種類不同，調(diào)速的方式就不同，而調(diào)速方式又會(huì)影響機(jī)車的牽引性能、功率因數(shù)。本章將分別討論不同傳動(dòng)形式電力機(jī)車

3、的調(diào)速問題，并重點(diǎn)討論整流器電力機(jī)車的速度調(diào)節(jié)。通過本章的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到以下目標(biāo)：1、掌握交直型整流器機(jī)車相控調(diào)壓調(diào)速的原理；2、掌握機(jī)車上常用的磁場(chǎng)削弱方法；3、了解電壓調(diào)節(jié)下、磁場(chǎng)削弱下的機(jī)車特性。第一節(jié)第一節(jié)概述概述一、電力機(jī)車調(diào)速的基本要求一、電力機(jī)車調(diào)速的基本要求電力機(jī)車無論采用何種調(diào)速方式，從運(yùn)行安全的角度出發(fā)，下列基本要求都必須得到滿足：1、寬廣的調(diào)速范圍。只有具備寬廣的調(diào)速范圍才能滿足列車運(yùn)行速度不斷提高的需要；2、沖擊力

4、小，牽引力變化連續(xù)。速度調(diào)節(jié)應(yīng)力求平穩(wěn)，不間斷牽引電動(dòng)機(jī)的供電，并且有盡可能多的速度運(yùn)行級(jí)，從而避免電流和牽引力的沖擊；3、調(diào)速經(jīng)濟(jì)。在保證速度范圍的情況下，附加設(shè)備要少，且盡量減少附加能量損耗；4、運(yùn)行可靠，控制簡(jiǎn)單，操作方便。3第二節(jié)第二節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)所謂勵(lì)磁調(diào)節(jié)，就是通過調(diào)節(jié)流過牽引電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流，從而改變牽引電動(dòng)機(jī)主極磁通的方法進(jìn)行調(diào)速，亦稱磁場(chǎng)削弱調(diào)速。一般情況下，要進(jìn)行磁場(chǎng)削弱調(diào)速，必須是在牽引電動(dòng)機(jī)端電壓已達(dá)到額定電

5、壓，而牽引電動(dòng)機(jī)電流比額定值小時(shí)實(shí)施。磁場(chǎng)削弱的目是擴(kuò)大機(jī)車的運(yùn)行范圍，充分利用機(jī)車功率。本節(jié)主要討論磁場(chǎng)削弱系數(shù)的概念，磁場(chǎng)削弱方法以及磁場(chǎng)削弱時(shí)機(jī)車特性。一、磁場(chǎng)削弱系數(shù)一、磁場(chǎng)削弱系數(shù)磁場(chǎng)削弱系數(shù)用β表示，磁場(chǎng)削弱系數(shù)定義如下：在同一牽引電動(dòng)機(jī)電樞電流下，磁場(chǎng)削弱后（削弱磁場(chǎng)）牽引電動(dòng)機(jī)主極磁勢(shì)與磁場(chǎng)削弱前（滿磁場(chǎng)）牽引電動(dòng)機(jī)主極磁勢(shì)之比。其表達(dá)式為：(%))()IWIWm????（201）式中：（IW）β──磁場(chǎng)削弱后主極磁勢(shì)；

6、（IW）ｍ──磁場(chǎng)削弱前（滿磁場(chǎng)）主極磁勢(shì)。它表明了牽引電動(dòng)機(jī)主極磁勢(shì)削弱的程度。例如β＝40％即表示削弱后電機(jī)主極磁勢(shì)僅為削弱前電機(jī)主極磁勢(shì)的40％，其余60％被削弱掉了。β愈小，則表明磁場(chǎng)削弱愈深。當(dāng)電機(jī)磁路不飽和時(shí)，可以用磁通代替磁勢(shì)，但當(dāng)電機(jī)磁路飽和后，不能用磁通代替磁勢(shì)，兩者的差別較大。二、磁場(chǎng)削弱的方法二、磁場(chǎng)削弱的方法根據(jù)式（201），磁場(chǎng)削弱的方法有兩類：1.改變勵(lì)磁繞組匝數(shù)改變勵(lì)磁繞組匝數(shù)，即將牽引電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組分段，