《牵引供电系统分析》
（第4版）
第2章牵引负荷
目录
2.1概述
2.2交-直型电力机车及运行特性
2.3交-直-交型电力机车、动车及运行特性
2.4牵引计算
2.5馈线电流
2.1
概述
2.1概述
电力机车或动车都使用电传动系统来进行电能（电功率）和机械能（机械功率）的
相互转化。牵引工况时，电传动系统将牵引网的电能转化成列车机械能，即通过牵引力
拉动列车移动来做功；制动工况时，又将列车制动力做功的机械能转化为电能反馈到牵
引网，称为再生，故制动工况也称为再生制动工况。在这个过程中，将牵引网上电力机
车或动车的功率s或电流i称为牵引负荷，或负载。牵引时的牵引负荷视为正，再生的
视为负。
电传动系统的核心可控元件是牵引变流器，它决定列车的牵引与（再生）制动工况。
早期生产的电力机车采用交流-直流型牵引变流器和直流电机，称为交-直型电力机车，
现在生产的电力机车或动车都采用交流-直流-交流型牵引变流器和交流电机，称为交-
直-交型电力机车或动车。
2.2
交-直型电力机车及运行特性
2.2交-直型电力机车及运行特性
交-直型电力机车从单相交流25kV接
触网上取得工频50Hz交流电，经机车主变
压器的降压和全波整流电路，将交流电变
为直流电，再驱动直流牵引电机。实现这
一转变过程的是机车电传动系统，其中主
变压器和全波整流装置构成机车主电路。
SS型电力机车是典型的交-直型机车，
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SS型电力机车电传动系统
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其他类型电力机车均由此发展而来。
2.2交-直型电力机车及运行特性
电力机车的起动和调速主要靠改变牵引电机的端电压实现。机车主变压器低压侧设
有调压分接头和转换机构K，为了能大范围调压从而产生好的牵引特性，次边绕组分为2
个基本绕组（ax，ax）和2个调压绕组，调压绕组可正接或反接于基本绕组。加上机
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车自身的分接头，共形成33个调压级，级位越高，输出电压就越高。另外还在激磁绕组
上并联电阻来削弱磁场，也用于调速。
1，2—电阻开关；3—并联电阻；
4—串激绕组；5—牵引电机。
机车主变压器次边绕组正、反接示意图削弱磁场电路
2.2交-直型电力机车及运行特性
串激电机的转速n与其等效端压U－IR（R为电枢和串激绕组电阻，I为电枢电流）
dddd
及磁场磁通?的关系为
U?IR
dd
n
C?
e
式中C——给定电机常数。可见，通过调压，即改变端压可以调速。
e
对串激电机，有?＝kId（k为一常数）。当有并联电阻用以削弱磁场时，可引入削弱
系数k?，则有