電力牽引教案

1、電力牽引1第一章第一章牽引力牽引力第一節(jié)第一節(jié)力的概念力的概念外力：把來自列車以外的物體作用于列車的歷程外力。如：列車的重力、鋼軌作用于列車的各重力、周圍空氣作用于列車的力。內(nèi)力：組成列車的各單元即車輛之間的相互作用力成內(nèi)力。內(nèi)力總是成對(duì)出現(xiàn)，不改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。總之，列車運(yùn)行過程中，作用于列車上的外力，計(jì)有牽引力、重力、阻力、制動(dòng)力。從運(yùn)行狀態(tài)分：機(jī)車帶電運(yùn)行牽引力和阻力作用于列車機(jī)車帶電惰行阻力作用于列車機(jī)車制動(dòng)運(yùn)行制動(dòng)力和阻力作

2、用于列車第二節(jié)第二節(jié)粘著當(dāng)一個(gè)物體受到外力時(shí)，隨著外力的加大，這個(gè)靜止的物體與支撐物之間的靜摩擦力也跟著加大，直到外力超過靜摩擦力的最大值，物體的靜止?fàn)顟B(tài)被破壞。此時(shí)，物體在外力作用下，沿著支撐物表面開始滑動(dòng)。我們把整個(gè)過程分為潛動(dòng)階段和滑動(dòng)階段。在機(jī)車軸荷重的情況下，當(dāng)動(dòng)輪壓在鋼軌上靜止不動(dòng)時(shí)，再輪軌的接觸點(diǎn)c處，也有靜摩擦力存在。見圖P3分析：當(dāng)外力F作用于鋼軌時(shí)，鋼軌給動(dòng)輪反作用力F‘，F(xiàn)力圖使動(dòng)輪沿著鋼軌滑動(dòng)，在潛動(dòng)階段，這個(gè)外

3、力就被輪軌之間，接觸面的高低不平的機(jī)械彈性變形和分子間的相互作用力所平衡。因而，不會(huì)發(fā)生滑動(dòng)，而只產(chǎn)生彈性變形。通常，我們把這種阻止輪軌之間相對(duì)滑動(dòng)的靜摩擦力稱為粘著力，這時(shí)的狀態(tài)稱為摩擦粘著。如果外力不斷加大，超過了粘著力，其結(jié)果輪軌接觸處的彈性變形力，分子相互吸引力再也平衡不了外力，輪軌之間，進(jìn)入滑動(dòng)階段。此時(shí)稱為滑動(dòng)摩擦，其阻力稱為滑動(dòng)阻力。當(dāng)動(dòng)輪相對(duì)鋼軌滑動(dòng)后，由于滑動(dòng)摩擦阻力總小于靜摩擦力，因而產(chǎn)生空轉(zhuǎn)?？辙D(zhuǎn)的危害：造成列車運(yùn)

4、緩；造成電機(jī)環(huán)火；磨壞鋼軌。在日常分析研究粘著現(xiàn)象時(shí)，波作用于動(dòng)輪的外力和東昏、鋼軌間的粘著理想平衡的臨界瞬間，稱為“始動(dòng)瞬間”。此時(shí)的粘著力成為極限粘著里。結(jié)論：在任何時(shí)候，機(jī)車動(dòng)輪所能實(shí)現(xiàn)的牽引力不能大于輪軌間的極電力牽引3擦粘著而產(chǎn)生的。正是這個(gè)反作用力F阻止了動(dòng)輪輪沿鋼軌滑動(dòng)。由此可見，只是在鋼軌對(duì)機(jī)車動(dòng)輪水平反作用力F的存在下，作用與機(jī)車轉(zhuǎn)向架上的`力F，，此時(shí)機(jī)車產(chǎn)生平移運(yùn)動(dòng)的主動(dòng)外力。一次，通常把鋼軌作用與動(dòng)輪周上的反作用

5、力F稱作牽引力。所以說，機(jī)車的牽引力是由機(jī)車牽引電動(dòng)機(jī)引起并且可以控制的由鋼軌沿機(jī)車運(yùn)動(dòng)方向作用與動(dòng)輪周上的切向外力。電力機(jī)車，同其他形式的機(jī)車一樣，實(shí)際上都是把一種輸入能量變換成牽引力做功的機(jī)械裝置。就直流電機(jī)來說，它通過機(jī)車受電弓，把由接觸網(wǎng)供給的能量輸送給牽引電機(jī)，由牽引電機(jī)再把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，借助于機(jī)車動(dòng)輪和鋼軌的粘著作用進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)輪周上的外機(jī)械功，以驅(qū)動(dòng)機(jī)車。對(duì)于交流電力機(jī)車來說，還要多一個(gè)過程，經(jīng)受電弓輸入的交流電，先

6、要經(jīng)過牽引變壓器變壓，再經(jīng)半導(dǎo)體整流，然后送入牽引電動(dòng)機(jī)。由此可知，機(jī)車所發(fā)揮的牽引力，應(yīng)該受能源的容量大小，以及牽引電動(dòng)機(jī)、機(jī)車動(dòng)輪與鋼軌粘著狀態(tài)的限制。無論是直流還是交流貸能力機(jī)車，其能量都由變電所供給，故其容量可以說是足夠大的，因而機(jī)車所發(fā)揮得牽引力，主要還是受限于能量轉(zhuǎn)換部分的工作能力。對(duì)應(yīng)這些限制，電力機(jī)車的牽引力可分為：1、牽引電動(dòng)機(jī)牽引力：即按牽引電動(dòng)機(jī)的容量所得到的牽引力。2、粘著牽引力：由于在機(jī)車動(dòng)輪與鋼軌間一定的粘著

7、條件線，只能把一定的內(nèi)力轉(zhuǎn)變?yōu)橥饬?，所以，在通常把手粘著狀態(tài)限制所得到的牽引力稱為粘著牽引力。第四節(jié)第四節(jié)電力機(jī)車機(jī)械功電力機(jī)車機(jī)械功傳遞過程中的三種主要牽引力在電力機(jī)車上，機(jī)械功的傳遞可分為三個(gè)主要的連續(xù)階段。首先，通過牽引電動(dòng)機(jī)把從接觸網(wǎng)上所獲得的能量轉(zhuǎn)換為電動(dòng)機(jī)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩。其次，通過齒輪傳動(dòng)裝置，經(jīng)動(dòng)輪作用與鋼軌上，并由鋼軌作用與動(dòng)輪產(chǎn)生輪周牽引力。最后，經(jīng)機(jī)車的有關(guān)機(jī)械裝置傳遞而作用于車鉤，以牽引列車。依據(jù)機(jī)車外機(jī)械功傳遞過

8、程重力的作用點(diǎn)不同，相應(yīng)的機(jī)車牽引力分為：指示牽引力；輪周牽引力；車鉤牽引力。指示牽引力：在機(jī)車動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周所做的功等于同一回轉(zhuǎn)中牽引電動(dòng)機(jī)軸上的機(jī)械功的條件下，計(jì)算得到的牽引力稱為機(jī)車的指示牽引力。實(shí)際上也就是不及齒輪傳動(dòng)裝置在機(jī)械功傳遞過程中的損失的情況下，機(jī)車才能具有的牽引力。事實(shí)上，機(jī)車用于那也發(fā)揮不出和指示牽引力相等的牽引力，因此，又稱指示牽引力為虛擬的牽引力。指示牽引力的作用點(diǎn)應(yīng)該是牽引電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，只是為了計(jì)算的方便，也