电力机车的机车分类

电力机车按使用场合可分为：工矿电力机车和干线电力机车两类。工矿电力机车多采用直流制，功率和速度一般比干线电力机车小，习惯上按机车的粘着重量分级，如150吨，100吨，85吨，70吨，60吨，50吨和更轻的等级。较大吨位机车用于标准轨距线路，较轻型的机车多用于各种窄轨距线路。干线电力机车按用途可分为客运电力机车，货运电力机车，客货两用电力机车和调车电力机车四种。按照电气化铁路采用的电流制来分类，干线电力机车可分为两类。 接触网电压20千伏或25千伏，单相工频为50或60赫。在欧洲少数国家如联邦德国、瑞典、瑞士等国亦有采用单相低频交流制的，此时接触网电压为11～16千伏,单相工频为25赫。交流电力机车根据变流装置和牵引电动机类型，主要有以下三种类型。

① 整流器电力机车：又称单相-直流电力机车，是当前应用最广的一种交流电力机车。在整流器电力机车上，接触网上的单相高压交流电首先通过牵引变压器降压，然后通过由硅整流元件或晶闸管组成的整流装置将单相交流电变换为直流电，供给牵引电动机。一般采用脉流串励电动机作为牵引电动机。这种电力机车有变压器和整流装置，因此采用改变变压器副边电压或对整流装置实行相位控制的办法均可改变整流电压，从而达到调节机车速度的目的。改变变压器副边输出电压的方式有两种,即低压侧调压和高压侧调压。中国的“韶山”1型电力机车即属于低压侧调压型。为了防止动轮空转，改善机车的粘着性能，便于牵引和制动两种工况间的相互转换，整流器电力机车也可采用他励牵引电动机，如中国试制的“韶山 2”型电力机车和瑞典制造的“Rc”型电力机车即是采用他励牵引电动机。

② 单相整流子电动机电力机车:又称直接式交流电力机车，采用单相整流子牵引电动机。接触网上的高压交流电经过变压器降低电压后，就直接供电给牵引电动机。这种机车电气设备简单，但单相整流子电动机的换相条件随交流电频率的增高而恶化，因此多用于单相低频交流制的电气化铁路上。

③ 交-直-交流电力机车：有时又称为单相-三相电力机车。在这种机车上，接触网上的高压交流电首先通过牵引变压器降压、整流，使中间直流环节保持稳定的直流电压或稳定的直流电流。然后再由逆变电路将中间直流电变换为三相交流电供给三相异步牵引电动机或三相同步牵引电动机。改变逆变装置输出的三相交流电的频率和电压即可调节机车的功率和速度。联邦德国研制成的“E120”型电力机车即为此种机车。 电力机车本身不带原动机，靠接受接触网送来的电流作为能源，由牵引电动机驱动机车的车轮。电力机车具有功率大、热效率高、速度快、过载能力强和运行可靠等主要优点，而且不污染环境，特别适用于运输繁忙的铁路干线和隧道多，坡度大的山区铁路。

电力机车是从接触网上获取电能的，接触网供给电力机车的电流有直流和交流两种。由于电流制不同，所用的电力机车也不一样，分为直-直流电力机车、交-直流电力机车、交-直-交流电力机车三类。

直－直流电力机车采用直流制供电，牵引变电所内设有整流装置，它将三相交流电变成直流电后，再送到接触网上。因此，电力机车可直接从接触网上取得直流电供给直流串励牵引电动机使用，简化了机车上的设备。直流制的缺点是接触网的电压低，一般为1500V或3000 V，接触导线要求很粗，要消耗大量的有色金属，加大了建设投资。

交—直流电力机车

在交流制中，世界上大多数国家都采用工频（50Hz）交流制，或25Hz低频交流制。在这种供电制下，牵引变电所将三相交流电改变成25 kV工业频率单相交流串励电动机，把交流电变成直流电的任务因机车上完成。由于接触网电压比直流制时提高了很多，接触导线的直径可以相对减小，减少了有色金属的消耗和建设投资。因此，工频交流制得到了广泛采用，世界上绝大多数电力机车也是交—直流电力机车。

交—直—交电力机车

采用直流串励电动机的最大优点是调速简单，只要改变电动机的端电压，就能很方便地在较大范围内实现对机车的调速。但是这种电机由于带有整流子，使制造和维修很复杂，体积也较大。而交流无0整流子牵引电动机（即三相异步电动机）在制造、性能、功能、体积、重量、成本、及可靠性等方面远比整流子电机优越得多。它之所以迟迟不能在电力机车上应用，主要原因是调速比较困难。改变端电压不能使这种电机在较大范围内改变速度，而只有改变电流的频率才能达到目的。因此，只有当电子技术和大功率晶闸管变流装置得到迅速发展的今天，才能生产出采用三相交流电机的先进电力机车。交—直—交电力机车从接触网上引入的仍然是单相交流电，它首先把单相交流电整流成直流电，然后再把直流电逆变成可以使频率变化的三相交流电供三相异步电动机使用。这种机车具有优良的牵引能力，很有发展前途。德国制造的“E120”型电力机车就是这种机车。1866年，德国工程师西门子与技师哈卢施卡联营创立电机公司，发明强力发电机，制成世界上第一列电力机车。第二年在巴黎博览会上展出，震惊了许多人。1879年，在柏林的工商业博览会上，这辆世界最早的电力火车公开试运行。列车用电动机牵引，由带电铁轨输送电流，功率为3马力，一次可运旅客18人，时速7公里。两年之后1881年，柏林郊外铺设了规模虽小，但为世界最初营业用的电车路线。同时德国又试验成功驾空接触导线供电系统，使电力机车的供电线路由地面转向空中，机车的电压和功率都大大提高。 1895年，在美国的巴尔的摩一俄亥铁路线上首次出现了长途电力机车。机车重96吨，1080马力，采用550V直流供电。

1901年，西门子、哈卢施卡电机公司制造的电力机车在柏林附近创造了时速160公里的记录。

1880年，美国爱迪生也进行了电车的实验。

1958年中国第一台电力机车诞生于湖南株洲，命名为“韶山”，为中国铁路步入电气化立下了汗马功劳。

电力机车由于速度快、爬坡能力强、牵引力大、不污染空气，因此发展很快。地下铁路也随着电车的出现而得以发展。 韶山：(SS)1 SS3/B SS4/B/C/G SS6 SS6B SS7/B/C/D/E SS8 SS9(G)

和谐：(HXD)1/2/3/3B DJ1/2 6K 8K 8G 6Y

国产韶山系列电力机车简表 型 号 轴 式 功率

kw 速度

km/h 调压方式 电机电压

（v） 首台出

厂日期 出厂数量（台）

截止到2001年 SS1

SS3

SS3b

SS6

SS6b

SS7

SS4

SS4G

SS4b

SS4c

SS5

SS8

SS9 CoCo

CoCo

CoCo

CoCo

CoCo

BoBoBo

BoBo+BoBo

BoBo+BoBo

BoBo+BoBo

同SS4b

BoBo

BoBo

CoCo 3900

4800

4800

4800

4800

4800

6400

6400

6400

6400

3200

3600

4800 100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

140

170

170 33 级有级调压

8级加级间调压

3段顺控桥

2段桥

3段顺控桥

2段桥

3段顺控桥

3段顺控桥

3段顺控桥

3段顺控桥

2段桥

3段桥

3段顺控桥 1500

1500

1500

1500

1020

925

1020

1020

1020

1020

1030

1030

1020 1961

1978

1990

1990

1994

1992

1985

1993

1995

1995

1990

1994

1998 826（几乎全报废）

685（平原货用）

224

53

132

--

158

496（大坡道货用）

34

2

2

245（平原客用）

16

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