揭秘:高铁列车是如何驱动的
分类:列车资讯 发布时间:2024-08-02
随着我国铁路运输业的快速发展,越来越多的人选择乘坐火车出行。特别是高速列车(高铁)以其惊人的速度吸引了大量乘客的关注。那么问题来了:高铁究竟是如何供电驱动的呢?本文将详细解答这个问题。
首先,我们要探讨的是高铁列车的动力来源是交流电还是直流电?实际上,世界各国的高铁大多采用交流电作为牵引网络的电流制式。
接下来我们来看看高速列车是如何获取电力并将其转化为动力的。从电路的角度来看,高铁主要采取AT(自耦变压器)供电方式。具体而言,高铁依靠的是一个完善的牵引供电系统来提供所需的电力支持,这个系统的稳定性是极其重要的,因为它直接关系到列车的安全运行和乘客的生命财产安全。
高铁牵引供电系统包括架空接触网、牵引变电所以及回流回路等组成部分。下面我们将详细解析这三大环节的具体作用:
1. 牵引变电所牵引变电所是整个电力供应的核心,它负责向架空接触网提供必需的电能。在列车通过两个相邻变电站之间时,它们会依次经过A1-B1-A2-B2四个供电分区。为了确保安全,各供电区之间存在电气绝缘的设计以防止短路。
当列车从一个相位运行到另一个相位的过程中,称为“过分相”。在实际操作中,“过分相”的时间非常短暂,并且在整个行驶过程中频繁发生,但对乘客来说几乎感觉不到这种变化。
2. 架空接触网及弓网系统架空接触网与受电弓共同构成的系统被称为“弓网系统”。这套系统的功能在于将变电站产生的电力传递给高速列车。在行驶过程中,从变电站到接触网的部分是固定的,而自受电弓开始则是随车移动的。
可以看到弓网系统的大概结构:列车顶部伸展出来的装置即为受电弓;与之直接接触的是架空接触线的一部分——接触线。高速列车通过这套系统获取电力并将其带入车内以驱动电动机运行,从而实现车辆的行驶。
3. 列车驱动与变频电机PWM(脉冲宽度调制)变频电机是高铁动力传递的关键部件之一,它能有效利用弓网系统提供的电能。接触线上的高压交流电经过变压器降压后被转换为直流电,再通过四象限整流器将其进一步处理成可调节电压和频率的交流电,并输入到三相异步或同步牵引电动机中。
最终,这些电机驱动高铁轮轨系统运行。整个过程包括从获取电力到转化为机械能的过程,使得高速列车能够以极高的速度平稳地行驶在轨道上。
通过以上详细的解释,我们对高铁的供电和动力机制有了更加清晰的理解。这背后的技术支撑是铁路运输业不断进步的重要基础之一。