中国电力机车发展史.doc

今交通发达、经济快速发展的今天，电力机车在交通生活等领域发挥着在当重要的作用。斯蒂芬电力机车由牵引电动机驱动车轮的机车。电力机车因为所需电能由电气化铁路供电系统的接触网中的电力机车给，所以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。使用电力机车牵引车列，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。自1970年德国DE250o型交流传动内燃机车问世以来,近23年间,三相交流传动电力机车车辆及内燃机车车辆的发展十分迅速。至少在西欧.目前已几乎停止了传统的交流整流子电机传动和相控脉冲电流电机传动电力机车车辆及直流电机传动电力机车的生产1835年荷兰的斯特拉廷和贝克尔两人就试着制以电池供电的二轴小型铁路车辆。1842年苏格兰人R.戴维 森首先造出一台用40组电池供电的重 5吨的标准轨距电力机车。由于电动机很原始，机车只能勉强工作。1879年德国人W.VON 西门子驾驶一辆他设计的小型电力机车，拖着乘坐18人的三辆车，在柏林夏季展览会上表演。机车电源由外部150伏直流发电机供应,通过两轨道中间绝缘的第三轨向机车输电。这是电力机车首次成功的实验。电力机车用于营业是从地下铁道开始的。1890年英国伦敦首先用电力机车在 5.6公里长的一段地下铁道上牵引车辆。干线电力机车在1895年应用于美国的巴尔的摩铁路隧道区段，采用675伏直流电，自重97吨,功率1070千瓦。19世纪末，德国对交流电力机车进行了试验,1903年德国三相交流电力机车创造了每小时210.2公里的高速纪录。中国于1914年在抚顺煤矿使用1500伏直流电力机车。干线铁路电力机车采用单相交流 25000伏50HZ电流制。1958年制成第一台以引燃管整流的“韶山”型电力机车。1968年改用硅整流器成功,称“韶山1”型，持续功率为3780千瓦。 1957年中国组织了电力机车考察团，于1958年到苏联考察。在大家的共同帮助下，在H60型铁路干线交直流传动电力机车样机为基础，1958年试制了中国第一台电力机车，即6Y1型干线电力机车。 近年来干线电力机车向大功率、高速、耐用方面发展。DJ3天梭号电力机车有北车集团大同机车厂与2002年自主研发200KM/h交流传动客运电力机车。机车采用先进的交流传动技术，具有恒功率，轴功率大，粘着特性好，效率高和功率因数高等特点，为我国铁路跨入高速运输行列提供了保证。各国制造的电力机车电压制较复杂，不便于国际间铁路联运过轨。近年来国际上已定出几种电力机车用标准电压。直流电压为600伏(非优先选用)、750伏、1500伏和3000伏。单相交流电压6250伏（非优先选用）、工频50或60HZ，电压15000伏、工频赫，电压25000伏、中国从本世纪30年代开始引进电力机车。1958年，中国研制出第一台电力机车。1961年，中国第一条电气化铁路宝凤线（宝成铁路宝鸡至凤州段，93km）建成通车。到1978年，中国铁路电气化里程达到1033km，电力机车保有量210台左右。经过20多年的初创阶段，到1980年初，中国铁路电气化和电力机车技术得到了迅速发展，到1988年中国铁路电气化里程达5737正线km，电力机车保有量1224台，完成运量的134。据统计，到1997年末，中国电气化铁路已经达到116377正线km（不含香港34km和台湾498km）1，电力机车保有量2870台，完成运量的27左右。中国电力机车发展过程有以下几个特点：（1）中国铁道部既是铁路经营主体，又是铁路修建、机车车辆制造主体，还主办铁路科研和国家有关铁路的中等高等教育。（2）电力机车产品开发，以工厂和研究所联合开发研制为主。（3）90年代以前开发的产品，系列化、标准化、简统化差，各型机车的主要零部件不通用，几乎一个型号一个样子，特别是牵引电动机电压不统一，有低压750v，中压1000v，高压1500v种。使设计制造、运用维修很不方便，经济效益差。1990年铁道部开始电力机车的简统化，系列化工作。诸如主电路标准化设计，整流采用两段桥或不对称三段桥，牵引电动机电压统一为1000v，机车车体采用统一结构。目前已研制出SS8、SS6B、SS4B等多种产品。（4）中国电力机车研制历程是仿制独立自主设计制造消化吸收引进技术自主设计制造。(交流传动机车是当今世界机车技术的发展趋势。主要分两类，一类是正弦波逆变，另一类是方波逆变器。正弦波逆变器输出的是同我们日常使用的电网一样甚至更好的正弦波交流电，因为它不存在电网中的电磁污染。方波逆变器输出的则是质量较差的方波交流电，其正向最大值到负向最大值几乎在同时产生，这样，对负载和逆变器本身造成剧烈的不稳定影响。同时，其负载能力差，仅为额定负载的4060，不能带感性负载（详细解释见下条）。如所带的负载过大，方波电流中包含的三次谐波成分将使流入负载中的容性电流增大，严重时会损坏负载的电源滤波电容。针对上述缺点，近年来出现了准正弦波（或称改良正弦波、修正正弦波、模拟正弦波等等）逆变器，其输出波形从正向最大值到负向最大值之间有一个时间间隔，使用效果有所改善，但准正弦波的波形仍然是由折线组成，属于方波范畴，连续性不好。总括来说，正弦波逆变器提供高质量的交流电，能够带动任何种类的负载，但技术要求和成本均高。准正弦波逆变器可以满足我们大部分的用电需求，效率高，噪音小，售价适中，因而成为市场中的主流产品。方波逆