- 高鐵不神秘:高鐵科普120問
- 胡名正
- 1167字
- 2021-09-30 20:14:38
19 高速列車是用什么動力驅動的,是怎樣獲取動力的?什么是高速列車的牽引傳動系統?
各國高速鐵路基本采用交流電作為高速列車的牽引電網的電流制式,中國采用25千伏、50赫的交流電。交流牽引傳動技術可靠性高,維修簡便,因此,高速動車組普遍采用交流牽引傳動技術。交流牽引傳動系統是高速列車的“心臟”。
以CRH2A型動車組為例說明。
CRH2A型動車組全列為4動車、4拖車編組。2、3、6、7號車為動車,1、4、5、8號車為拖車。CRH2A型動車組采用動力分散式交流傳動,它的交流牽引傳動系統主要由受電弓、牽引變壓器,牽引變流器(牽引變流器由脈沖整流器、逆變器等組成),牽引電動機,齒輪箱等組成。

CRH2型動車組
全列共計有2臺牽引變壓器、4臺牽引變流器、16臺牽引電動機。牽引變壓器位于2、6號動車車底,牽引變流器和牽引電動機配置在2、3、6、7號動車車底。每輛動車配置1臺牽引變流器,每臺牽引變流器驅動4臺并聯牽引電動機。

高速列車的牽引變壓器

高速列車的牽引變流器
2個受電弓在4、6號車前部車頂。正常情況下,只有1個受電弓升起受電。

高速列車的受電弓和接觸網
接觸網是在電氣化鐵道中,沿鋼軌上空“之”字形架設的、供受電弓取得電能的高壓輸電線。
受電弓是動車組從接觸網取得電能的電氣設備,安裝在動車組車頂上。高速列車車頂伸上去的折疊裝置,就是受電弓;與受電弓直接接觸的那條輸電線就是架空接觸網的一部分。動車組通過其車頂的受電弓將電流傳遞到動車組牽引系統,再經過變流器將25千伏、50赫的單相高壓交流電變換成合適的電壓為動車組提供動力,并為輔助供電系統供電。

高速列車的交流牽引電動機
接觸網上的25千伏、50赫單相高壓交流電,通過動車組的受電弓取回CRH2A型動車組后,經過牽引變壓器降壓。牽引變壓器輸出1500伏、50赫單相交流電,輸入脈沖整流器轉換成2600~3000伏直流電,再經過逆變器轉換成電壓和頻率可調的三相交流電(電壓:0~2300伏,頻率:0~220赫),這個過程稱為交流—直流—交流變換,最后輸入三相交流異步牽引電動機。
CRH2A型動車組全列有16臺牽引電動機,安裝在4輛動車(2、3、6、7號車)的轉向架上。每一輛動車配置4臺牽引電動機。每臺牽引電動機的功率為300千瓦,最高轉速為6120轉/分鐘。
說明:整流就是把交流電變換為直流電。逆變與整流相對應,逆變就是把直流電變成交流電。

高速列車的齒輪箱
司機運用駕駛臺上的司機控制器,向牽引電動機的控制裝置發出牽引指令。牽引電動機的控制裝置按照指令控制牽引電動機的輸出轉矩。牽引電動機的輸出轉矩通過齒輪箱減速,傳遞給車輪輪對,輪對滾動,驅動高速列車行駛。
牽引電動機、齒輪箱、輪盤制動等安裝在動車轉向架上。軸盤制動安裝在拖車轉向架上。動車組起動和運行時,動車組的轉向架將列車的牽引力傳遞到車輪上。動車組制動時,動車組的轉向架將列車制動系統的制動力施加到車輪和車軸上。

高速列車的交流傳動系統組成原理示意圖