电力机车论文

1、浅论电力机车的通风系统院系：电气与电子工程学院班级：电1304-2班学号：20132607姓名：周邦彦 引言：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

2、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。一、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。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。作用原理：当叶轮在蜗壳内作高速旋转时，叶片间的空气也 被迫作高速旋转，在离心力的作用下，沿叶轮甩出来，以一定的速度 速度沿蜗壳经出风口进入风道，由于叶轮间形成真空，外界空气不断 从叶轮轴向进风口被吸入，把空气的流速转变为压强，使风道的风压 得到升高。2

3、.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。作用原理：叶轮在电动机驱动下 高速旋转，由于叶片有一定的斜度，形成空气的轴向流动，叶轮背面 形成真空，外界空气不断补入。二、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。我国直流传动电力机车及动力车通风系统基本上是采用车体通风方 式，如除SS7D和SS9改机车之外，所有S

4、S型电力机车和DDJ1型（大 白鲨）动力车都是采用这种通风方式。其具体过程是空气从侧墙大面 积百叶窗进入，经过滤网进入车体机械室，然后由各通风支路风机送 入各相应需要冷却的部件进行强迫通风冷却。K型电力机车采用惯性 滤清进风方式，进风口百叶窗和惯性滤清器安装在车体侧墙后部的左 右两侧。车体两侧走廊构成了车体冷却通风的支路，机车上所有的通 风机都是从车体内吸风的，因此8K机车通风系统也属于车体通风方 式。到2000年，大同机车厂研制了采用独立通风系统的SS 7D型电 力机车。其牵引通风系统是小顶盖独立通风方式。由于设备布置是双 边走廊形式，采用两侧侧墙上部和斜面部分吸风，与独立通风方式相 比有明

5、显不同。这种设计方案要求风道横跨走廊，存在夹层通风方式 的缺点，占了走廊高度部分空间;但是由于保留了进风面积大的特点， 加上进风口防雨设计合理，风道路径长，一定程度上降低了系统进风风速，有利于防水效果的提高。2002年8月，株洲电力机车厂也研 制出厂了采用独立通风系统的直流机车SS 9改。SS 9改机车采 用了独立通风系统常用的中间走廊的设备布置方式。由于进风口风道 短，防雨的难度大，因此，在设计上尽量保证进风面积足够大，进风 风速足够小，加上进风口采用了比较先进的百叶窗和过滤网，故能有 效地防止雨水的进入。三、我国交流传动电力机车及动力车通风系统我国交流传动技术的发展，促进了机车通风方式的变

6、革，丰富了 机车通风方式的内容和型式，为独立通风方式和车顶夹层通风方式在 电力机车及动力车上的应用创造了有利的条件。与直流传动机车相 比，交流传动机车的通风系统具有以下两个特点：（1）要进行通风 冷却的部件相对较少，通风系统比较简单。交流传动机车需要通风冷 却的部件主要是牵引电动机和主冷却器（即主变流器水散热器和主变 压器油散热器的合成）；而直流传动机车需要进行通风冷却的部件通 常还有硅整流机组、电抗器、制动电阻柜等。很明显，直流传动机车 的通风系统更复杂，而且要求更苛刻。（2）风冷却的部件对冷却空 气的清洁度、含水量的要求相对宽松。交流传动牵引电机允许含水滴 状的空气进入其内部，对空气的清洁

7、度要求也相对宽松；而直流牵引 电机严格禁止水滴进入牵引电机内部，因为换向器对空气中的灰尘比 较敏感，冷却空气的含尘量过多或灰尘颗粒过大将直接影响到牵引电 机的正常工作。另外，由于交流传动机车变流器的冷却采用水冷系统， 水的散热是通过散热器进行的，冷却空气中的尘、雨水不与变流器元 件直接接触，所以不会直接影响变流器元件运用；而直流传动的硅整 流器是直接风冷方式，冷却空气中的尘、雨水将会直接损害整流器件 的可靠性。基于以上特点，交流传动机车的通风系统一般采用独立通 风方式（如AC4000和DJ1机车）或者车顶夹层通风方式（如DJJ1型 和DJJ2型动力车、DJ型和DJ2型电力机车）。A、SS4改型

8、电力机车采用车体通风方式：分为三大通风系统：牵引通风系统（两台离心式通风机）：车外冷空气一侧墙百叶 窗一滤尘网1号硅机组fl号PFC电容柜fl号牵引通风机fl、2位牵引 电动机f车底大气。2号硅机组f2号PFC电容柜f2号牵引通风机f3、4位牵引 电动机f车底大气。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f侧墙百叶窗f滤尘网f主变压器油散热器f变压 器通风机f车顶百叶窗f车顶大气。制动通风系统2台（2台轴流式风机）：制

9、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：车底冷空气一进风口(不过滤)一I(II )端 制动通风机f风道fl (II)端制动电阻柜f车顶百叶窗f大气。共设置2台离心式风机、3台轴流式风机。B、SS9型电力机车通风系统SS9改型电力机车常用独立通风系统，即车外空气不直接进入车 体，而是通过各自独立的风道对各部件进行冷却。按照被冷却对象分 为3大通风系统:牵引通风系统、制动通风系统和主变压器通风系统。 全车采用4台离心式通风机、5台轴流式的通风机。C、SS7E型电力机车通风系统：SS7

10、E型电力机车也采用独立通风方式。机车通风系统由牵引电 机通风系统、主变压器通风系统、变流装置通风系统、制动电阻通风 系统等四大通风系统组成。全车共采用2台离心式、9台轴流式通风 机。D、CRH1动车组的通风系统：CRH1动车组采用分体式空调装置(原型车为整体式空调，设置于 车辆的端部)，空气处理单元设在车顶中部，供风由两边的矩形主风 道，经消音器和散流器流入客室。排风单元设置于每节客车车厢端部的车顶和天花板之间。四、电力机车通风系统发展趋势：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；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；可减轻通风机的噪音；能够提高用

11、于排烟、排尘通风机叶轮及其机壳的耐磨性；充分实现可变转速的调节和自动化的调节。五、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。结语：为了能够满足铁路提速发展的迫切需求，电力机