高铁为什么速度那么快?

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高粉答主

2021-03-03 · 每个回答都超有意思的
知道小有建树答主
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随意的笔尖
2020-09-17
知道答主
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一、高铁列车的动力来源是交流电还是直流电?

各国高铁基本采用交流电作为高铁列车的牵引网络的电流制式。

但是,萌萌的意呆立除外。在高铁电流制式这个问题上,全世界都摸着意呆立过河。

二、高速列车如何获取电能作为动力?

从电路角度来看,高铁采取AT(自耦变压器)供电方式。

高铁能够跑起来,依靠的是牵引供电系统给高速列车提供电力。

牵引供电为电力系统的一级负荷,但德国是例外,德国高铁电网有独立于德国国家电网。

因此,高铁牵引供电系统包括架空接触网、牵引变电所、回流回路。

一句话简述就是:

牵引变电所给架空接触线提供电能,高速列车将架空接触线的电能取回车内,驱动变频电机使列车运转。

下面分三点详细解释这三个分句。

2.1牵引变电所

牵引变电所为架空接触网提供电能。典型的架空接触

架空接触网的末端是牵引变电站,平均数十千米/座。每个变电站伸出两个供电支,提供不同相的交流电,这就是“供电段”。

据此可认为,铁路供电是按照“供电段”来进行划分的。

列车经过两个变电站的“供电段”时,先后通过A1-B1-A2-B2四个供电支。为保证供电安全,各供电支之间并非直接连结,而是存在确保电气绝缘(隔离)的结构或设计,因此各供电支之间不会短路。

列车从一相运行到另一相这个过程,叫做列车的过分相。电分相是线路上极短的一个区域,列车运行过程中,过分相瞬时完成。

因此,牵引变电所给架空接触网供能的过程可以简述为:

牵引变电所给各供电支提供电能,列车接受供电支的电能以维持运动,不断完成过分相-受流的循环(供电段)的同时向前运行。

2.2架空接触网及弓网系统

受电弓与架空接触网合称受电弓-接触网系统,简称弓网系统。上文多次提到的架空接触网,是弓网系统的一部分。

弓网系统是牵引供电系统中的固定/移动设备结合点。换个通俗的说法,列车运行过程中,牵引系统从变电站一直到接触网都是静止的,而从受电弓部分开始,整个高速列车,都是运动的。

可以看到弓网系统的大致结构。列车车顶伸上去的折叠装置,就是受电弓;与受电弓直接接触的那条线,就是接触线,接触线是架空接触网的一部分。高速列车通过受电弓将架空接触线上的电能取回车内。

2.3列车驱动与变频电机

PWM变频电机通过弓网系统获取电能,以此驱动列车运转。

接触网上的高压交流电,通过变压器降压和四象限整流器转换成直流电,在经过逆变器降至六点转换成可调压调频的交流电,输入三相异步/同步牵引电动机,通过传动系统带动车轮运行。

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寻找右边人
推荐于2019-08-09 · 知道合伙人教育行家
寻找右边人
知道合伙人教育行家
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在几家公司工作过,先后从事施工员、测量员、电气技术员等岗位,希望在知道里和相关专业人员多交流 谢谢

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首先还是看看钢轨吧,普通铁路的钢轨,几十米就有个接口,火车行驶总是离不开“哐当哐当”的声音,车轮滚过钢轨连接处时,车轮震动、车厢震动、地面也震动,列车行驶一点儿都不平稳,简直就像在大风大浪的海面上行船一样,不能平稳前进,速度就不能提高,否则震动加剧就会形成翻车的事故。

我们看看高铁,修路时按照季节,在钢轨热胀冷缩,伸得最长的时候,把一根根的钢轨焊接起来,这样钢轨就不会伸得更长,到了冬天冷缩的时候,就凭着钢材本身的抗拉强度,保持不变形。这样就消除了钢轨上数不尽的接口,车轮平稳地滚动,列车行驶告别了“哐当哐当”的震动,列车平稳前进,就像在风平浪静的海面上,舰艇就可以全速前进了。
第一方面的原因,是高铁的路轨做出了改革,使列车行驶平稳前进,这样才能高速、全速行驶。另一方面,就是高铁的列车也做出了改革。俗话说,火车跑得快——全凭车头带。高铁就不再用火车头来牵引列车,而是使用动车组,几乎所有车轮都一同运转,不仅团结合作力量大,而且变速也灵活了,这样才能提高速度。

传统的列车开动,首先要火车头的车轮转起来,火车头自己先开动起来,然后拖动列车。可是我们不要搞错了,火车头独自的重量,毕竟比不上整列火车,是不能一口气直接带动整列火车的。实际火车开动时,火车头要首先牵动第一节车厢,有了第一节车厢一同动起来,增大了火车头运动的能量,才能牵动第二节车厢……整列火车开动起来,其实是一节一节动起来的,有个相当长的过程,需要相当长的时间。变速也一样,普通火车要跑这么快,就相当不容易了。

再看看高铁,动车组有牵引电机的决不只是火车头,几乎每个车厢都有电动机,几乎每个车轮都是有动力旋转。这样一来,动车组前进,就像赛龙舟个个都奋力划桨,所有车轮一致地运转,团结力量大,列车相对就变轻了,列车就跑快了;这个情况又有些像部队仪仗队,全体动作一致,指挥操作才灵活,要是动作不协调,改变状态要好长过程,速度就不能这么快了。

总之,高铁原理,至少两个方面,一方面是消除了钢轨连接口,列车才能够全速行驶;另一方面就是使用动车组,所有车轮一同运转,不仅团结力量大,而且动作一致,列车开动和变速都变灵活了。这样一来,高铁的速度就大大加快了。
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安安谈世界
2020-12-09 · 超过32用户采纳过TA的回答
知道答主
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为什么我国高铁速度那么快,还那么平稳?看完感到骄傲!

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