(黑龙江龙煤鹤岗矿业有限责任公司铁路运输部车辆厂 黑龙江鹤岗 154100)
摘要：随着国家整体经济水平的提升，中国铁路事业得到了长足的发展，相应的铁路机车技术也得到了较大的提升。应关注机车设备的实际需要，不断在机车设备运行方面融入新技术，实现铁路机车设备牵引动力的进一步优化。就电力电子类型现代技术在铁路系统机车设备牵引动力发展中作用进行了分析。
关键词：电力电子技术；铁路机车；牵引动力
1 我国铁路机车牵动动力的衍变
我国铁路机车经历了几十年的发展，已从最初的蒸汽动力机车提升到内燃机动力机车，又升级到电力机车阶段。具体来说，在最初的蒸汽机时代，机车利用燃料的化学反应产生一定量的热能带动机械运转，从而让机车获得牵引的动力。在社会主义初级阶段，蒸汽动力机车一直占据着重要的位置，但由于它对能源的使用率较低，再加上大多采用煤炭作为主燃料，在燃烧过程中释放大量的二氧化硫对空气污染严重，因此不管是从运输效率还是能源环保方面都需要进一步改进。于是改进后的内燃机车开始取代蒸汽机车，它利用气体推动活塞的作用，完成传输至曲轴，再将曲轴转动的动力转化为机车的牵引力，大大提高了机车运行的稳定性，同时提升了运行速度，得到了大范围的推广。
2 电力电子技术的优势
在机车设备的发展阶段中，电力电子技术的出现以及使用发挥了关键性的作用，这项技术也成为影响机车实际性能的关键性技术，对于提升机车设备性能有着巨大的优势。第一，在不断对交流电机设备进行优化改良之后，在保证电机设备性能的同时，也使电机设备的体积不断缩小因为机车设备上的空间有限，缩小了电机设备的体积也就给机车设备留下了更多的使用空间。现代机车设备电机在优化的阶段中整体朝向体积不断减小、设备性能不断增强、设备整体质量逐渐提升的方向发展，使铁路系统的运行速度得到保证。而且电力电子技术所带来的影响远不止于此，这项技术还能改变列车运行铁轨之间的作用力，这种保证措施对于当今不断提速的火车系统来讲显得尤为重要，既达到了保证列车运行速率的目标，也满足了保证列车运行安全稳定的要求。第二、对于以往的机车还存在着不稳定的特性，合理的利用电力电子技术能够对机车的中枢系统进行控制，从而保障机车行驶的稳定性，在一定程度上也减少了事故的发生几率；第三、电力电子技术加大了异步交流电动机的使用率，从而使得牵引的性能不断升高，促进机车的正常运行；第四、对于电力电子技术的使用，还可以进一步提高机车运行的可靠性能，该技术的使用能够对电动机无换向器进行有效控制，消除转向器和电刷之间的磨损。
3 机车牵引风机控制柜的实现方式
为了进一步实现牵引风机控制柜的功能，采用以下技术方案 : 控制柜箱本体的一侧安装金属网，机箱本体的内部安装步进电机、导向杆和控制器，步进电机的输出轴安装丝杆，丝杆与导向杆均处于竖直状态，丝杆上安装螺母，螺母的一侧安装弹簧板，弹簧板的一侧安装固定管，固定管套在导向杆上，螺母的另一侧安装喷吹清扫装置，其中喷吹清扫装置包括固定座，固定座的一侧与螺母连接，固定座的另一侧安装弹簧和第二连接杆，弹簧的一端与固定座配合，弹簧的另一端连接固定板，固定板的一侧安装毛刷，毛刷与金属网配合使用，固定板的另一侧安装风机，固定板上开设透孔 , 风机的输出口与透孔连通，第一连接杆的一端与第二连接杆的一端铰接，固定板的底部安装灰斗，灰斗的一侧与金属网配合，金属网的上下两侧分别安装第一行程开关和第二行程开关，固定板能通过上下移动与第一行程开关或第二行程开关配合，控制器的信号输入端通过导线与第一行程开关和第二行程开关连接，控制器的信号输出端通过导线与步进电机连接。机箱本体外侧安装橡胶辊轮，橡胶辊轮的中部安装转轴，橡胶辊轮能沿转轴转动，橡胶辊轮托住线缆辊轴的底部。机箱本体的底部安装数个连接块，连接块的中部开有螺纹孔，螺纹孔内安装可调节螺杆，可调节螺杆的下端安装垫块。垫块的底部安装防滑垫，保证控制柜本体的稳定。牵引风机控制柜结构如下图所示。
图2 箱体立体示意图
4 铁路机车在电力电子技术应用中的分析
随着创新意识的不断加强，电力电子技术也有了相应的发展，原有的交流电控制牵引力模式已经不能满足实际运行的需要，更多新的理念被加入到铁路机车牵引动力的开发中，多频率的交流电完成牵引驱动开始在全国普遍推广。这项现代化的新技术的长处，具体来说，有以下几个方面:首先采用交流传动电力电子技术能够使用四象限脉冲变流器，这个设备不仅能够减少机车在电网中电流谐波的分量，还能系统和完善地改变电力系统供电的质量，从而进一步消除了在传输过程中造成的信号干扰现象。其次，在现代铁路机车技术中应用的交流传动电力电子技术可以通过再生制动的方式不间断地向电网进行电能的反馈，利用交流传动电力电子技术改变了供电电网的电工功率，降低电网的损耗，从整体上提高电网内电能质量，起到节约电能的目的。最后，利用交流传动电力电子技术能够很好地平衡铁路机车牵引和制动之间的协作关系，在主电路上进行调整和转换，缩短了人工操作的时间，提高安全效率。
5 结束语
由于铁路系统在运输方面拥有着运输速率快、稳定性能良好、运输成本低廉的特点，无论在客运还是在货运领域都有突出的作用。在未来的社会中也将会发挥出更大的优势。而机车作为整组列车的牵引装置，也是决定列车设备运行效率的关键，要能在充分使用现代电力电子技术的同时不断对电子技术进行优化，保证设备的运行效率。而机车作为整个列车的牵引装置，也是决定列车设备运行效率的关键，要能在充分使用现代电力电子技术的同时不断对电子技术进行优化，保证设备的运行效率。
参考文献：
[1] 陈政.我国铁路运输业产业创新系统模式及创新因素研究[D]. 河北工业大学,2013.
[2] 冯江华.电力电子技术与铁路机车牵引动力的发展[J]. 变流技术与电力牵引,2006(02):63-66.
[3] 商福昆.谈中近期铁路牵引动力的发展[J]. 机车电传动,1990(04):39-43.
论文作者:王明军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/11
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