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1、電力機車受電弓特性分析學生姓名：xxx學號：xxxxxxxx專業(yè)班級：xxxxxxxx指導(dǎo)教師：xxxxxx西安鐵路職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）摘要電力機車速度不斷提高導(dǎo)致對受電弓要求不斷提高，弓網(wǎng)電弧加劇，已經(jīng)嚴重制約了高速鐵路的發(fā)展。本文通過受電弓的結(jié)構(gòu)和動作原理及常見的故障分析等方面，得出了制約受電弓發(fā)展的各個因素，闡述了國內(nèi)外電力機車的發(fā)展和性能比較，并針對常見受電弓進行了詳盡的特性分析，指出了影響受電弓發(fā)展的因素和解決辦法，得出受電弓改進與發(fā)展的方向。關(guān)鍵詞：受電弓；特性分析；故障分析；性能比較-I-西安鐵路職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）目錄摘要
2、I引言11受電弓模型簡介21.1底架部分21.2鉸鏈機構(gòu)21.3弓頭部分31.4傳動機構(gòu)32.DSA200型電弓動作原理簡介52.1DSA200型受電弓的升弓和降弓53DSA200型特性分析63.1DSA200型受電弓與接觸網(wǎng)特性分析63.2DSA200型受電弓與受流特性分析74受電弓故障分析114.1升不起弓或自動降弓114.2受電弓升起后放電114.3受電弓受流時拉弧114.5滑板條磨耗114.6靜態(tài)接觸壓力偏小124.7靜態(tài)接觸壓力偏大124.8受電弓軟連接線截面形狀不當造成的斷股124.9受電弓降不到位135國內(nèi)外受電弓性能比較155.1法國TG
3、V型受電弓155.2德國受電弓155.3日本PS系列受電弓155.4國內(nèi)電力機車受電弓介紹16結(jié)論18致謝19參考文獻20-III-西安鐵路職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）引言實踐表明，電力機車想要高速發(fā)展離不開受電弓的支持，而制約受電弓發(fā)展的各個因素里面，受電弓與接觸網(wǎng)和受流的關(guān)系最為重要。在電氣化鐵道中，接觸網(wǎng)是指架設(shè)在鐵道上方沿途為電力機車提供電能的電力傳輸網(wǎng)，受電弓是電力機車從接觸網(wǎng)上獲取電能的裝置：弓網(wǎng)電弧是指受電弓在接觸網(wǎng)上滑動運行過程中，由于接觸網(wǎng)的線路的不平順，接觸網(wǎng)振動，受電弓弓頭的振動，軌道的不平順等原因的影響，在相對高速接觸運動中離體而
4、產(chǎn)生的氣體放電現(xiàn)象。其中受電弓的結(jié)構(gòu)和材料也是影響受流因素的重要原因，而受流質(zhì)量又是直接關(guān)系到弓網(wǎng)電弧的產(chǎn)生。我國于2006年7月4日在膠濟線上的實驗錄像顯示，在電力機車運行速度達到200km/h的速度以上時弓網(wǎng)電弧極為嚴重，成為阻礙列車速度繼續(xù)提高的重要制約原因，因而研究性能更加良好的受電弓，改善受電弓的跟隨性能，尋找抗受流磨損型更好的制作材料，對我國高速鐵路的發(fā)展有非常重要的意義。-19-西安鐵路職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）1受電弓模型簡介電力機車受電弓參考模型的選擇對弓網(wǎng)間接觸力的估計起著至關(guān)重要的作用。模型過于簡單或復(fù)雜都會使弓網(wǎng)間接觸力產(chǎn)生大量
5、的估計誤差、時滯響應(yīng)、調(diào)諧困難和動態(tài)不穩(wěn)定性?，F(xiàn)列出兩種參考模型僅供參考。離散兩自由度受電弓和復(fù)合鏈線受電弓。高速鐵路受電弓通常采用單臂型式，后者在前者談及接觸力相位滯后時比前者更加有效，更好的接觸力提高了控制器的參數(shù)，這些變化將是系統(tǒng)性能更加優(yōu)秀，在不久的將來，將顯示其優(yōu)化特性。為改善受電弓的動態(tài)特性，達到良好的跟隨性，減少離線和拉弧，現(xiàn)在很多國家都在試驗開發(fā)主動受電弓。其設(shè)計的基本思想是采取傳統(tǒng)的弓網(wǎng)假設(shè)，懸鏈線采用簡單懸鏈結(jié)構(gòu)，無論機車是單受電弓或雙受電弓，主動控制受電弓的基本特點就是在單臂受電弓模型的滑板下加裝力傳感器和加速度傳感器，滑板下安裝一
6、個響應(yīng)接觸線高度變化和振動的執(zhí)行器，底座上安裝一個用于升降弓以及適應(yīng)進出站線及隧道等接觸線高度變化的執(zhí)行器，因其響應(yīng)頻率較低，模型中不考慮。1.1底架部分底架部分是整個受電弓的基座部分。底架由縱梁2和橫梁12組成，用型材組焊成“T”字形。作為受電弓的基礎(chǔ)，通過三個絕緣子固定在機車頂蓋上，因此整個受電弓具有耐受一定電壓的電氣性能。為了使受電弓不發(fā)生變形而影響其性能，要求剛性底架有一定的機械強度?？v梁2上組焊有推桿支座3，此外，底架上還裝有兩組升弓彈簧8，一套鉸鏈機構(gòu)和一副阻尼器14等部件。升弓彈簧由外圈和內(nèi)圈兩組彈簧套裝而成，其一端與縱梁相連，另一端與下臂
7、桿的底部相連。阻尼器用于有效地吸收機車高速運行時產(chǎn)生的沖擊和振動，保證滑板與接觸導(dǎo)線良好的接觸，其一端與下臂桿鉸鏈，另一端與推桿支座鉸鏈。1.2鉸鏈機構(gòu)鉸鏈機構(gòu)是用來實現(xiàn)弓頭升降運動的機構(gòu)。它包括下臂桿5、上部框架15、推桿16、平衡桿18、中間鉸鏈座17等。這些部件由無縫鋼管組焊而成，通過鉸鏈座鉸鏈，各鉸鏈處都裝有滾動軸承，并采用金屬軟編織線進行短接，防止電流對軸承的電蝕。上部框架15其一端與弓頭彈簧盒10的上鉸鏈用螺栓連接，另一端借助于壓板用螺栓裝在中間鉸鏈座17上。上部框架上還裝有平衡桿18，其功能是保證弓頭滑板面在受電弓整個工作高度范圍內(nèi)，始終保
8、持水平狀態(tài)。-19-西安鐵路職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）下臂桿5用無縫鋼管組焊成
