随着变频调速装置的发展,使得交流牵引电机在高速列车上得到了广泛的使用,从而出现了交-直-交流传动系统。
交-直-交流传动系统的原理就是将电网上的工频交流电,经过降压变压器和整流器处理变换成直流电,再用逆变器将直流电逆变成可以调压调频的交流电,输送给牵引电动机,带动机车运行。交-直-交流传动系统具有非常明显的优越性,近几年,在德国、曰本和法国新型的高速电力机车和高速动车组上具有大范围的使用,并代表着今后高速机车传动方式的发展趋势。其主要优势有:
1.起动牵引力比较大,能够调节速率的范围较宽,并且具有很好的粘着和自动防止车轮空转性能;
2.三相异步交流电机,具有功率大、体积小和维修方便的优点,便于机车和动车组的高速行驶;
3.机车的功率因数较大,谐波电流较小,有利于消弱对通信系统的干扰;
4.在制动过程中,系统可将交流电返回电力系统,实现再生制动,节约了能源。
我国幅员辽阔、人口众多,经济发展迅速,致使我国铁路系统的运输能力一直无法满足经济和社会发展的需求。随着日本、法国和德国高速轮轨技术的研发成功和高速铁路的成功运行,我国急需大力建设发展高速铁路以解决运输能力的不足。2004年,国务院批准实施了第一个《中长期铁路网规划》,规划指出要建设一个大于1.2万km的“四纵四横”的快速客运专线网,并计划到2020年将投资超过5万多亿元,全国铁路营业里程达到12万公里以上。高速牵引机车是制约高速铁路发展的关键设备,交流传动机车在提高牵引、强化制动和实现高速度、改善动力学性能、节约动车组输运成本方面拥有传统直流传动机车无法超越的优势[3],因而,交流传动机车已经成为铁路牵引动力的发展趋势,将成为我国铁路向高速、重载方向发展中的必需设备。
