交流和直流牵引系统比较(交流牵引与直流牵引)
直流牵引系统
使用直流串励电动机驱动电车的牵引系统称为直流牵引系统。供给直流串励电动机的直流电来自位于城市和郊区繁忙路段3至5公里处,干线运输15至30公里处的变电站。
交流牵引系统
使用交流电动机(单相或三相感应电动机)驱动电车的牵引系统称为交流牵引系统。
在交流牵引系统中,高压从变电站馈入架空线,机车从架空线上取电,机车上安装有降压变压器,将高压转换为约300至400伏的低压。降低后的电压供给交流电动机。
交流牵引和直流牵引系统的比较
下表比较了交流和直流牵引系统的各种特性:
比较点 | 直流牵引系统 | 交流牵引系统 |
---|---|---|
效率 | 直流牵引系统效率更高。 | 交流牵引系统效率较低。 |
电机成本 | 直流串励电机更便宜。 | 交流电机价格昂贵。 |
维护 | 直流牵引系统需要较少的维护。 | 交流牵引系统需要更多的维护。 |
速度控制 | 直流串励电机的速度控制有限。 | 交流电机可以实现更广泛的速度控制。 |
系统成本 | 直流牵引系统的总成本较低。 | 交流牵引系统的总成本较高。 |
架空线路 | 在直流牵引系统中,可以采用架空线路进行电力分配。 | 在交流牵引系统中,使用架空线路进行电力分配。 |
加速度 | 直流牵引系统能够提供较高的加速度。 | 交流牵引系统提供的加速度较低。 |
扭矩 | 直流串励电机产生的扭矩较小。 | 交流电机产生的启动和运行扭矩较大。 |
再生制动 | 直流串励电机具有更有效的再生制动。 | 对于交流电机,再生制动效率较低。 |
对通信线路的干扰 | 直流牵引系统对通信线路的干扰较小。 | 交流牵引系统对通信线路的干扰较大。 |
变电站数量 | 对于给定的轨道距离,直流牵引系统需要更多的变电站。 | 对于给定的轨道距离,交流牵引系统需要较少的变电站。 |
适用性 | 直流牵引系统适用于城市轨道交通服务。 | 交流牵引系统适用于干线铁路运输服务。 |
能耗 | 直流牵引系统的能耗较低。 | 在相同输出的情况下,交流牵引系统的能耗较高。 |
机车重量 | 直流机车的重量较轻。 | 交流机车的重量较重。 |
变电站资本成本 | 对于直流牵引系统,由于存在转换设备,变电站的资本成本较高。 | 交流变电站的资本成本较低。 |
导体成本 | 在直流牵引系统中,由于工作电压较低,架空导体的成本较高。 | 交流牵引系统使用更高的电压,因此导体的成本降低了。 |
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