【文章內(nèi)容簡介】 werCentralized 編組通常為固定編組，不可隨意增減車輛數(shù)量，但可以采取2列聯(lián)掛方型，動車與拖車同步增加或減少，不會造成過載或欠載。可任意加減拖車的數(shù)量，編組靈活。加減車廂后牽引力不變（因為動車數(shù)量不變），但阻力變化，易造成過載從而達不到原定速度，或欠載造成功率浪費。1動力配置列車的牽引動力可以分散設(shè)置，按需要增減動軸，使列車總功率不受機車功率所限制?？偣β适軝C車功率限制2換向行駛在兩端都有駕駛室，可雙向行駛，省卻調(diào)車的時間，同時減少車務(wù)人員的工作及提高安全。列車換向時需先把機車在一端脫鉤后再移到另一端掛鉤，折返時間長。軸重最大軸重輕，對軌道沖擊小。高速情況下最大軸重對軌道的破壞作用遠遠大于平均軸重，這也是為什么越是高速的列車越趨向于使用分散技術(shù)的原因機車最大軸重大，高速運行下對軌道沖擊大。3載客量載客量較同等長度的動力集中型動車組高約20%，可充分利用站臺長度。機車不能載客。4啟動加速度啟動加速度高，列車加速時間短，更適合發(fā)車密度大、站間距短的路線。啟動加速度小，列車加速時間長，不適合發(fā)車密度大、站間距短的線路。5輪軌粘著整體粘著性好，在加速時不易產(chǎn)生空轉(zhuǎn)（車輪的牽引力大于輪軌間的粘著力，造成輪速異常上升），加速更穩(wěn)定。集中動力車單軸粘著性能好于分散動力車，但由于動軸數(shù)量少，總的粘著性不如分散動力車，加速時易產(chǎn)生空轉(zhuǎn)。6再生制動列車從高速減速到40km/h（不同的列車可能不同）的過程幾乎不需要使用用空氣制動，速度再降低空氣制動開始補充，充分利用再生制動，將制動能量轉(zhuǎn)換為電能反饋回電網(wǎng),減少制動盤機械磨耗和能源浪費。機車受粘著限制，不能充分發(fā)揮動力制動的優(yōu)越性。大量拖車靠制動盤的摩擦制動，導(dǎo)致制動盤磨耗嚴重，既浪費材料又浪費能源。7動力冗余即使有一、兩組電動機發(fā)生故障，列車也能正常行駛。動力冗余性高，減少個別車輛故障而造成機破救援。機車故障即需要救援，動力冗余性差。8縱向沖動車輛間的作用力小，牽引、制動時的縱向沖動小。車輛間的作用力大，牽引、制動時的縱向沖動大。9線路適應(yīng)性線路適應(yīng)力強。由于動軸多，所以更能適應(yīng)陡坡，最大80‰。動軸少，線路最大坡度≤30‰。10全壽命周期成本LCC根據(jù)德國ICE2和ICE3動車組LCC研究結(jié)論：動力分散比動力集中低約10%。11檢修維護由于電動機多并分散在各節(jié)動力車，零部件維護較復(fù)雜，維修成本也較高。主要動力設(shè)備集中管理，維護相對簡單，維護成本相對較低。 12振動噪音動力設(shè)備分布在客車車下，車內(nèi)振動、噪音較大。動力設(shè)備集中布置在機車，車廂內(nèi)振動、噪聲較小。 根據(jù)上述比較，不難看出，在高速客運方面，動力分散型比動力集中型具有明顯的優(yōu)勢。目前，世界上地鐵趨向于采用動力分散型，就連其他軌道交通也開始轉(zhuǎn)型為動力分散式的牽引方式。法國高速動車組TGV為動力集中型，下一代AGV已改用動力分散型。德國高速動車組ICE1/2為動力集中型，DB運營數(shù)年后發(fā)現(xiàn)軌道變形頻率加快，道砟粉碎現(xiàn)象嚴重，后來改用動力分散的ICE3，最大軸重減至16噸以下，才基本控制住了對軌道的破壞作用。日本高速動車組一直就是動力分散型為主。3城軌車輛牽引方式的選擇如今很多地方都已經(jīng)運行起了地鐵，這項新型的交通，一輛一輛的軌道車駛過一座座車站，為旅客提供著方便的交通。但你知道嗎？其實，這些軌道車還是有著不一樣的“心臟”牽引電機。軌道交通車輛用牽引電機有許多種，應(yīng)當因地制宜因時制宜地選用。比如主要有：直流電機、交流異步電機、永磁同步電機和直線電機等。直流電機（direct current machine）是指能將直流電能轉(zhuǎn)換成機械能（直流電動機）或?qū)C械能轉(zhuǎn)換成直流電能（直流發(fā)電機）的旋轉(zhuǎn)電機。它是能實現(xiàn)直流電能和機械能互相轉(zhuǎn)換的電機。當它作電動機運行時是直流電動機，將電能轉(zhuǎn)換為機械能；作發(fā)電機運行時是直流發(fā)電機，將機械能轉(zhuǎn)換為電能。直流電機的結(jié)構(gòu)應(yīng)由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。直流電機運行時靜止不動的部分稱為定子，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場，由機座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和電刷裝置等組成。運行時轉(zhuǎn)動的部分稱為轉(zhuǎn)子，其主要作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動勢，是直流電機進行能量轉(zhuǎn)換的樞紐，所以通常又稱為電樞，由轉(zhuǎn)軸、電樞鐵心、電樞繞組、換向器和風(fēng)扇等組成。定子：（1）主磁極主磁極的作用是產(chǎn)生氣隙磁場。主磁極由主磁極鐵心和勵磁繞組兩部分組成。～，分為極身和極靴兩部分，上面套勵磁繞組的部分稱為極身，下面擴寬的部分稱為極靴，極靴寬于極身，既可以調(diào)整氣隙中磁場的分布，又便于固定勵磁繞組。勵磁繞組用絕緣銅線繞制而成，套在主磁極鐵心上。整個主磁極用螺釘固定在機座上。（2）換向極換向極的作用是改善換向，減小電機運行時電刷與換向器之間可能產(chǎn)生的換向火花，一般裝在兩個相鄰主磁極之間，由換向極鐵心和換向極繞組組成。換向極繞組用絕緣導(dǎo)線繞制而成，套在換向極鐵心上，換向極的數(shù)目與主磁極相等。（3）機座電機定子的外殼稱為機座。機座的作用有兩個：一是用來固定主磁極、換向極和端蓋，并起整個電機的支撐和固定作用；二是機座本身也是磁路的一部分，借以構(gòu)成磁極之間磁的通路，磁通通過的部分稱為磁軛。為保證機座具有足夠的機械強度和良好的導(dǎo)磁性能，一般為鑄鋼件或由鋼板焊接而成。（4）電刷裝置電刷裝置是用來引入或引出直流電壓和直流電流的。電刷裝置由電刷、刷握、刷桿和刷桿座等組成。電刷放在刷握內(nèi)，用彈簧壓緊，使電刷與換向器之間有良好的滑動接觸，刷握固定在刷桿上，刷桿裝在圓環(huán)形的刷桿座上，相互之間必須絕緣。刷桿座裝在端蓋或軸承內(nèi)蓋上，圓周位置可以調(diào)整，調(diào)好以后加以固定。轉(zhuǎn)子：（1）電樞鐵心電樞鐵心是主磁路的主要部分，同時用以嵌放電樞繞組。，以降低電機運行時電樞鐵心中產(chǎn)生的渦流損耗和磁滯損耗。疊成的鐵心固定在轉(zhuǎn)軸或轉(zhuǎn)子支架上。鐵心的外圓開有電樞槽，槽內(nèi)嵌放電樞繞組。（2）電樞繞組電樞繞組的作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動勢，是直流電機進行能量變換的關(guān)鍵部件，所以叫電樞。它是由許多線圈（以下稱元件）按一定規(guī)律連接而成，線圈采用高強度漆包線或玻璃絲包扁銅線繞成，不同線圈的線圈邊分上下兩層嵌放在電樞槽中，線圈與鐵心之間以及上、下兩層線圈邊之間都必須妥善絕緣。為防止離心力將線圈邊甩出槽外，槽口用槽楔固定。線圈伸出槽外的端接部分用熱固性無緯玻璃帶進行綁扎。（3）換向器在直流電動機中，換向器配以電刷，能將外加直流電源轉(zhuǎn)換為電樞線圈中的交變電流，使電磁轉(zhuǎn)矩的方向恒定不變；在直流發(fā)電機中，換向器配以電刷，能將電樞線圈中感應(yīng)產(chǎn)生的交變電動勢轉(zhuǎn)換為正、負電刷上引出的直流電動勢。換向器是由許多換向片組成的圓柱體，換向片之間用云母片絕緣。（4）轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸起轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的支撐作用，需有一定的機械強度和剛度，一般用圓鋼加工而成。以韶山8型電力機車為例：機車采用ZDIi5型脈流電動機，是帶有補償繞組的六極串勵電動機。采用全疊片無機殼機座，疊片由I mm厚的鋼板沖制而成。主極線圈共1l匝。換向極鐵芯由0．5 mm厚的冷軋電工鋼片W470—50沖制。換向極線圈共7匝。補償繞組線圈的兩邊分別嵌入相鄰兩個主極極靴部分的補償槽內(nèi)，共6匝，每槽2匝。電樞鐵芯由50W465冷軋硅鋼片的沖片疊壓而成。電樞繞組由93個線圈組成，是單疊繞組，每個電樞線圈有4個電樞元件。電樞共用186根均壓線。換向器直徑500 mm，372片換向片材質(zhì)為銀銅合金。電刷為雙分裂式，牌號為DE7。直流電機里邊固定有環(huán)狀永磁體，電流通過轉(zhuǎn)子上的線圈產(chǎn)生安培力，當轉(zhuǎn)子上的線圈與磁場平行時，再繼續(xù)轉(zhuǎn)受到的磁場方向?qū)⒏淖?，因此此時轉(zhuǎn)子末端的電刷跟轉(zhuǎn)換片交替接觸，從而線圈上的電流方向也改變，產(chǎn)生的洛倫茲力方向不變，所以電機能保持一個方向轉(zhuǎn)動。直流發(fā)電機的工作原理就是把電樞線圈中感應(yīng)的交變電動勢，靠換向器配合電刷的換向作用，使之從電刷端引出時變?yōu)橹绷麟妱觿莸脑?。感?yīng)電動勢的方向按右手定則確定（磁感線指向手心，大拇指指向?qū)w運動方向，其他四指的指向就是導(dǎo)體中感應(yīng)電動勢的方向）。導(dǎo)體受力的方向用左手定則確定。這一對電磁力形成了作用于電樞一個力矩，這個力矩在旋轉(zhuǎn)電機里稱為電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩的方向是逆時針方向，企圖使電樞逆時針方向轉(zhuǎn)動。如果此電磁轉(zhuǎn)矩能夠克服電樞上的阻轉(zhuǎn)矩（例如由摩擦引起的阻轉(zhuǎn)矩以及其它負載轉(zhuǎn)矩），電樞就能按逆時針方向旋轉(zhuǎn)起來。直流牽引電機在交通運輸系統(tǒng)的電力牽引領(lǐng)域內(nèi)得到十分廣泛的使用。原因是直流電機調(diào)速方便，改變電機端電壓或勵磁即可調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速，同時直流串激電機具有適合于牽引需要的“牛馬”特性。傳統(tǒng)的調(diào)壓或調(diào)磁是采用有觸點電器和電阻進行的有級調(diào)速，直流電機的特性受到一定的影響。自從大功率半導(dǎo)體器件出現(xiàn)后，采用半導(dǎo)體斬波器取代傳統(tǒng)的調(diào)阻控制，牽引性能明顯改善，節(jié)能效果明顯。斬波器本身隨著半導(dǎo)體開關(guān)元件的不斷發(fā)展而不斷更新。20世紀70年代廣泛采用晶閘管和逆導(dǎo)晶閘管斬波器技術(shù)，但由于這兩種元件都沒有自關(guān)斷能力，它們作為斬波器主控器件時，需要一套復(fù)雜的強迫換向電路，使斬波器的效率、工作頻率、控制性能、體積、質(zhì)量以及換向可靠性都受到了很大的限制。到了20世紀80年代，大功率自關(guān)斷電力電子器件開發(fā)取得重大進展，如大功率晶體管(GTR)當時水平為1300 V、400 A，可關(guān)斷晶閘管(GTO)達到4 500 V、3000 A的實用水平。采用GTO斬波器或GTR斬波器等，無須強迫換流電路，使車輛主電路大大簡化，而且它們的工作頻率高，可以減少平波電抗器和濾波器容量，甚至可以不必設(shè)置平波電抗器，這樣既改善車輛運行性能，又可以做到小型化、輕量化。它可以看作是將一臺旋轉(zhuǎn)電機沿徑向剖開，并將電機的圓周展開成直線而形成的。其中定子相