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高鐵的核心技術(shù)有哪些

2016/11/10

高鐵(原名高速鐵路),是指通過(guò)改造原有線(xiàn)路(直線(xiàn)化、軌距標準化),使最高營(yíng)運速率達到不小于每小時(shí)200公里,或者專(zhuān)門(mén)修建新的"高速新線(xiàn)",使營(yíng)運速率達到每小時(shí)至少250公里的鐵路系統。高速鐵路除了在列車(chē)在營(yíng)運達到一定速度標準外,車(chē)輛、路軌、操作都需要配合提升。

  高鐵定義

  高鐵(原名高速鐵路),是指通過(guò)改造原有線(xiàn)路(直線(xiàn)化、軌距標準化),使最高營(yíng)運速率達到不小于每小時(shí)200公里,或者專(zhuān)門(mén)修建新的"高速新線(xiàn)",使營(yíng)運速率達到每小時(shí)至少250公里的鐵路系統。高速鐵路除了在列車(chē)在營(yíng)運達到一定速度標準外,車(chē)輛、路軌、操作都需要配合提升。

  中國2014年1月1日起實(shí)施的《鐵路安全管理條例》規定,高速鐵路(高鐵)是指設計開(kāi)行時(shí)速250公里以上(含預留),并且初期運營(yíng)時(shí)速200公里以上的客運列車(chē)專(zhuān)線(xiàn)鐵路。

  世界上首條高鐵

  世界上首條出現的高速鐵路是日本的新干線(xiàn),于1964年正式營(yíng)運。日系新干線(xiàn)列車(chē)由川崎重工建造,行駛在東京-名古屋-京都-大阪的東海道新干線(xiàn),營(yíng)運速度每小時(shí)271公里,營(yíng)運最高時(shí)速300公里。

  此后高鐵技術(shù)得到各個(gè)國家的重視,高鐵在世界各個(gè)城市遍地開(kāi)花,緣起法國的TGV技術(shù)、緣起德國的ICE技術(shù)、緣起西班牙的Talgo技術(shù)以及得益于航空航天技術(shù)發(fā)展而誕生的磁懸浮技術(shù)都為高鐵速度的提升探索了思路和方式。而中國研究的CRH技術(shù)是高鐵科技領(lǐng)域的又一重大突破。本文就是向各位介紹CRH技術(shù),而CRH技術(shù)正是高鐵與普通鐵路區分的關(guān)鍵技術(shù)因素之一。

  高鐵動(dòng)車(chē)的基本組成

  1.車(chē)體

  車(chē)體的作用是安裝基礎和承載骨架?,F代動(dòng)車(chē)組車(chē)體均采用整體承載的鋼結構或者輕金屬結構,以實(shí)現在最輕的自重下滿(mǎn)足強度和剛度要求。

  2.轉向架

  轉向架有動(dòng)力轉向架和非動(dòng)力轉向架之分。其作用是承載、轉向、減振、制動(dòng),動(dòng)力轉向架還具有驅動(dòng)的功能。轉向架由構架、懸掛裝置、輪對軸箱裝置和基礎制動(dòng)裝置等組成。而動(dòng)力轉向架還有驅動(dòng)裝置。

  3.牽引傳動(dòng)控制系統

  作用是傳遞能量和運行控制。牽引傳動(dòng)系統主要是指列車(chē)的電氣設備,分為傳動(dòng)電路系統、輔助電路系統和電子與控制電路系統。主傳動(dòng)電路系統主要包括主變壓器、主變流器、牽引電機。輔助電路系統主要包括通風(fēng)冷卻裝置、車(chē)內供電裝置。

  4.制動(dòng)裝置

  該裝置包括機械部分、空氣管路部分和電氣控制部分。制動(dòng)方式有空氣制動(dòng)和電氣制動(dòng),不同的制動(dòng)方式有不同的制動(dòng)裝置。

  5.車(chē)端連接裝置

  該裝置包括各種車(chē)購緩沖裝置、鉸接裝置和風(fēng)擋等。作用是連接車(chē)輛成列及緩和縱向沖擊。

  6.受流裝置

  動(dòng)車(chē)組均采用受電弓受流器。

  7.車(chē)輛內部設備和駕駛室設備

  這里面就是些類(lèi)似于"家具"一樣的東西了,如空調、燈、座椅等。

  CRH核心技術(shù)點(diǎn)

  動(dòng)車(chē)本質(zhì)上是人類(lèi)科學(xué)技術(shù)水平的集中體現,里面的所有設備裝置都是科技在鐵路運輸上的應用。所以談到動(dòng)車(chē)組的核心技術(shù),很多都是在別的地方有應用的。

  動(dòng)車(chē)組核心的核心是牽引傳動(dòng)系統

  我國動(dòng)車(chē)組均采用交直交傳動(dòng),接觸網(wǎng)上的交流電經(jīng)過(guò)受電弓和變壓器之后,被整流成直流,再逆變成交流通入異步牽引電機。

  弓網(wǎng)關(guān)系

  高速列車(chē)在運行的時(shí)候,列車(chē)速度越高,受電弓與接觸網(wǎng)的良好接觸就越難實(shí)現,這就是弓網(wǎng)關(guān)系。

  輪軌關(guān)系(轉向架)

  高速下,輪對與鋼軌之間的蠕滑、輪軌動(dòng)力學(xué)、運動(dòng)穩定性、曲線(xiàn)通過(guò)性能,這些基本上可以歸納到轉向架中。

  變流技術(shù)

  要實(shí)現整流和逆變最根本的是器件,所以動(dòng)車(chē)的運行必須要大功率的可控器件。其中以IGBT為代表。其次,逆變器和整流器的拓撲結構決定了輸出的性能。再者,整流器和逆變器的控制技術(shù)也非常重要,而且控制技術(shù)牽涉到整車(chē)的運行策略和工況,難度非常高。

  牽引電機控制技術(shù)

  對牽引電機的控制一般是將逆變器和電機作為整體進(jìn)行控制的,現在最成熟的兩種控制方法一個(gè)是矢量控制一個(gè)是直接轉矩控制。在具體的控制方法中,還有很多實(shí)現上的困難。在其中,會(huì )添加一些技術(shù),比如無(wú)傳感器技術(shù),非線(xiàn)性解耦等。

  再生制動(dòng)

  再生制動(dòng)是一種非常環(huán)保的制動(dòng)技術(shù),它利用列車(chē)的動(dòng)能發(fā)電,將電能返送到電網(wǎng)中去。再生制動(dòng)技術(shù)本質(zhì)上是控制技術(shù),它不需要額外的主電氣設備,它只是將電動(dòng)機作為發(fā)電機,逆變器作為整流器,整流器作為逆變器,參照上圖。再生制動(dòng)技術(shù)中最主要的,是如何保證返送回電網(wǎng)的電能的質(zhì)量。

  網(wǎng)絡(luò )控制系統和列車(chē)運行系統

  動(dòng)車(chē)組通常動(dòng)力較為分散,設備都分布在不同的車(chē)廂上,在高速運行中,如何使設備協(xié)調工作,消除延時(shí),這個(gè)是網(wǎng)絡(luò )控制系統解決的。其中涉及到信號傳輸、通信協(xié)議、車(chē)載計算機等技術(shù)。

  至于列車(chē)運行系統主要針對外部和列車(chē)的協(xié)調。這其中包括區間閉塞技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。

  輔助供電系統

  這段不多說(shuō),詳情見(jiàn)目前火車(chē)是如何供電的。

  動(dòng)車(chē)組CRH和和諧電HXD系列。動(dòng)車(chē)組的牽引供電系統由接觸網(wǎng)經(jīng)受電弓到牽引變壓器,牽引變壓器變壓后到牽引整流器,然后是牽引逆變器,最后到牽引電機。這是牽引供電系統。而車(chē)廂內照明、空氣制動(dòng)機和列車(chē)控制系統供電來(lái)源是由輔助變流器得到,在變壓器后面有另一個(gè)繞組接出,接上輔助變流器。而控制電路和照明供電有專(zhuān)門(mén)的蓄電池備用。

  材料技術(shù)

  車(chē)窗、車(chē)體、轉向架、輪對、閘瓦都需要材料技術(shù)的支撐。這個(gè)無(wú)需贅言。

  此外,高鐵和普通鐵路還有很大差別。

  1.高速鐵路使用無(wú)砟軌道(在中國是設計時(shí)速超過(guò)250km/h的高速鐵路使用無(wú)渣軌道,設計時(shí)速200-250km/h的客運專(zhuān)線(xiàn)很多使用的是有砟軌道)。

  普通鐵路軌道是在小塊石頭堆砌的基礎上,再鋪設枕木或水泥枕木,被稱(chēng)為有砟軌道。京滬高鐵用的是無(wú)砟軌道,路基不用碎石,鐵軌、軌枕直接鋪在混凝土路上,整條線(xiàn)路水平誤差不超過(guò)0.1毫米。在軌道方面,大量采用長(cháng)距離無(wú)縫鋼軌。也就是在高鐵上幾乎聽(tīng)不到傳統火車(chē)的哐當哐當的聲音。沒(méi)有了鋼軌接縫,對于列車(chē)速度的提高也有幫助。而且道岔都采用高速可動(dòng)心道岔。其通過(guò)速度比普通道岔高很多。且高速鐵路線(xiàn)路彎道更少,火車(chē)盡可能的是直線(xiàn)。(需要說(shuō)明的是無(wú)砟軌道的技術(shù)僅日本和德國擁有,中國缺乏軌道板制造技術(shù),遂選擇引進(jìn)外國技術(shù)及自主研發(fā)。)

  2.高速鐵路使用的列車(chē)是動(dòng)力分散式動(dòng)車(chē)組。

  動(dòng)力分布式列車(chē)是鐵路列車(chē)的一種和動(dòng)力集中式相對的牽引方式,特點(diǎn)是動(dòng)力來(lái)源分散在列車(chē)各個(gè)車(chē)廂上的發(fā)動(dòng)機,而不是集中在機車(chē)上,中國的"和諧號"動(dòng)車(chē)組是以架空電纜方式提供電力來(lái)驅動(dòng)牽引電動(dòng)機的電力動(dòng)車(chē)組。而普通列車(chē)是由火車(chē)頭牽引的,這是動(dòng)力集中式的牽引方式。

  3.信號控制系統不同。

  中國列車(chē)控制系統,簡(jiǎn)稱(chēng)CTCS,是中國鐵路參照歐洲列車(chē)控制系統,并結合中國國情構建的技術(shù)體系。使用數字控制信號,比傳統的模擬信號更加的精確和穩定,確保列車(chē)運行安全。

  4.定價(jià)和定位不同。

  P.S:需要注意的是磁懸浮列車(chē)也屬于高速鐵路的一種。高鐵的核心技術(shù)有哪些

2015-08-21 15:53:12 來(lái)源:京鐵辦

高鐵(原名高速鐵路),是指通過(guò)改造原有線(xiàn)路(直線(xiàn)化、軌距標準化),使最高營(yíng)運速率達到不小于每小時(shí)200公里,或者專(zhuān)門(mén)修建新的"高速新線(xiàn)",使營(yíng)運速率達到每小時(shí)至少250公里的鐵路系統。高速鐵路除了在列車(chē)在營(yíng)運達到一定速度標準外,車(chē)輛、路軌、操作都需要配合提升。

  高鐵定義

  高鐵(原名高速鐵路),是指通過(guò)改造原有線(xiàn)路(直線(xiàn)化、軌距標準化),使最高營(yíng)運速率達到不小于每小時(shí)200公里,或者專(zhuān)門(mén)修建新的"高速新線(xiàn)",使營(yíng)運速率達到每小時(shí)至少250公里的鐵路系統。高速鐵路除了在列車(chē)在營(yíng)運達到一定速度標準外,車(chē)輛、路軌、操作都需要配合提升。

  中國2014年1月1日起實(shí)施的《鐵路安全管理條例》規定,高速鐵路(高鐵)是指設計開(kāi)行時(shí)速250公里以上(含預留),并且初期運營(yíng)時(shí)速200公里以上的客運列車(chē)專(zhuān)線(xiàn)鐵路。

  世界上首條高鐵

  世界上首條出現的高速鐵路是日本的新干線(xiàn),于1964年正式營(yíng)運。日系新干線(xiàn)列車(chē)由川崎重工建造,行駛在東京-名古屋-京都-大阪的東海道新干線(xiàn),營(yíng)運速度每小時(shí)271公里,營(yíng)運最高時(shí)速300公里。

  此后高鐵技術(shù)得到各個(gè)國家的重視,高鐵在世界各個(gè)城市遍地開(kāi)花,緣起法國的TGV技術(shù)、緣起德國的ICE技術(shù)、緣起西班牙的Talgo技術(shù)以及得益于航空航天技術(shù)發(fā)展而誕生的磁懸浮技術(shù)都為高鐵速度的提升探索了思路和方式。而中國研究的CRH技術(shù)是高鐵科技領(lǐng)域的又一重大突破。本文就是向各位介紹CRH技術(shù),而CRH技術(shù)正是高鐵與普通鐵路區分的關(guān)鍵技術(shù)因素之一。

  高鐵動(dòng)車(chē)的基本組成

  1.車(chē)體

  車(chē)體的作用是安裝基礎和承載骨架?,F代動(dòng)車(chē)組車(chē)體均采用整體承載的鋼結構或者輕金屬結構,以實(shí)現在最輕的自重下滿(mǎn)足強度和剛度要求。

  2.轉向架

  轉向架有動(dòng)力轉向架和非動(dòng)力轉向架之分。其作用是承載、轉向、減振、制動(dòng),動(dòng)力轉向架還具有驅動(dòng)的功能。轉向架由構架、懸掛裝置、輪對軸箱裝置和基礎制動(dòng)裝置等組成。而動(dòng)力轉向架還有驅動(dòng)裝置。

  3.牽引傳動(dòng)控制系統

  作用是傳遞能量和運行控制。牽引傳動(dòng)系統主要是指列車(chē)的電氣設備,分為傳動(dòng)電路系統、輔助電路系統和電子與控制電路系統。主傳動(dòng)電路系統主要包括主變壓器、主變流器、牽引電機。輔助電路系統主要包括通風(fēng)冷卻裝置、車(chē)內供電裝置。

  4.制動(dòng)裝置

  該裝置包括機械部分、空氣管路部分和電氣控制部分。制動(dòng)方式有空氣制動(dòng)和電氣制動(dòng),不同的制動(dòng)方式有不同的制動(dòng)裝置。

  5.車(chē)端連接裝置

  該裝置包括各種車(chē)購緩沖裝置、鉸接裝置和風(fēng)擋等。作用是連接車(chē)輛成列及緩和縱向沖擊。

  6.受流裝置

  動(dòng)車(chē)組均采用受電弓受流器。

  7.車(chē)輛內部設備和駕駛室設備

  這里面就是些類(lèi)似于"家具"一樣的東西了,如空調、燈、座椅等。

  CRH核心技術(shù)點(diǎn)

  動(dòng)車(chē)本質(zhì)上是人類(lèi)科學(xué)技術(shù)水平的集中體現,里面的所有設備裝置都是科技在鐵路運輸上的應用。所以談到動(dòng)車(chē)組的核心技術(shù),很多都是在別的地方有應用的。

  動(dòng)車(chē)組核心的核心是牽引傳動(dòng)系統

  我國動(dòng)車(chē)組均采用交直交傳動(dòng),接觸網(wǎng)上的交流電經(jīng)過(guò)受電弓和變壓器之后,被整流成直流,再逆變成交流通入異步牽引電機。

  弓網(wǎng)關(guān)系

  高速列車(chē)在運行的時(shí)候,列車(chē)速度越高,受電弓與接觸網(wǎng)的良好接觸就越難實(shí)現,這就是弓網(wǎng)關(guān)系。

  輪軌關(guān)系(轉向架)

  高速下,輪對與鋼軌之間的蠕滑、輪軌動(dòng)力學(xué)、運動(dòng)穩定性、曲線(xiàn)通過(guò)性能,這些基本上可以歸納到轉向架中。

  變流技術(shù)

  要實(shí)現整流和逆變最根本的是器件,所以動(dòng)車(chē)的運行必須要大功率的可控器件。其中以IGBT為代表。其次,逆變器和整流器的拓撲結構決定了輸出的性能。再者,整流器和逆變器的控制技術(shù)也非常重要,而且控制技術(shù)牽涉到整車(chē)的運行策略和工況,難度非常高。

  牽引電機控制技術(shù)

  對牽引電機的控制一般是將逆變器和電機作為整體進(jìn)行控制的,現在最成熟的兩種控制方法一個(gè)是矢量控制一個(gè)是直接轉矩控制。在具體的控制方法中,還有很多實(shí)現上的困難。在其中,會(huì )添加一些技術(shù),比如無(wú)傳感器技術(shù),非線(xiàn)性解耦等。

  再生制動(dòng)

  再生制動(dòng)是一種非常環(huán)保的制動(dòng)技術(shù),它利用列車(chē)的動(dòng)能發(fā)電,將電能返送到電網(wǎng)中去。再生制動(dòng)技術(shù)本質(zhì)上是控制技術(shù),它不需要額外的主電氣設備,它只是將電動(dòng)機作為發(fā)電機,逆變器作為整流器,整流器作為逆變器,參照上圖。再生制動(dòng)技術(shù)中最主要的,是如何保證返送回電網(wǎng)的電能的質(zhì)量。

  網(wǎng)絡(luò )控制系統和列車(chē)運行系統

  動(dòng)車(chē)組通常動(dòng)力較為分散,設備都分布在不同的車(chē)廂上,在高速運行中,如何使設備協(xié)調工作,消除延時(shí),這個(gè)是網(wǎng)絡(luò )控制系統解決的。其中涉及到信號傳輸、通信協(xié)議、車(chē)載計算機等技術(shù)。

  至于列車(chē)運行系統主要針對外部和列車(chē)的協(xié)調。這其中包括區間閉塞技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。

  輔助供電系統

  這段不多說(shuō),詳情見(jiàn)目前火車(chē)是如何供電的。

  動(dòng)車(chē)組CRH和和諧電HXD系列。動(dòng)車(chē)組的牽引供電系統由接觸網(wǎng)經(jīng)受電弓到牽引變壓器,牽引變壓器變壓后到牽引整流器,然后是牽引逆變器,最后到牽引電機。這是牽引供電系統。而車(chē)廂內照明、空氣制動(dòng)機和列車(chē)控制系統供電來(lái)源是由輔助變流器得到,在變壓器后面有另一個(gè)繞組接出,接上輔助變流器。而控制電路和照明供電有專(zhuān)門(mén)的蓄電池備用。

  材料技術(shù)

  車(chē)窗、車(chē)體、轉向架、輪對、閘瓦都需要材料技術(shù)的支撐。這個(gè)無(wú)需贅言。

  此外,高鐵和普通鐵路還有很大差別。

  1.高速鐵路使用無(wú)砟軌道(在中國是設計時(shí)速超過(guò)250km/h的高速鐵路使用無(wú)渣軌道,設計時(shí)速200-250km/h的客運專(zhuān)線(xiàn)很多使用的是有砟軌道)。

  普通鐵路軌道是在小塊石頭堆砌的基礎上,再鋪設枕木或水泥枕木,被稱(chēng)為有砟軌道。京滬高鐵用的是無(wú)砟軌道,路基不用碎石,鐵軌、軌枕直接鋪在混凝土路上,整條線(xiàn)路水平誤差不超過(guò)0.1毫米。在軌道方面,大量采用長(cháng)距離無(wú)縫鋼軌。也就是在高鐵上幾乎聽(tīng)不到傳統火車(chē)的哐當哐當的聲音。沒(méi)有了鋼軌接縫,對于列車(chē)速度的提高也有幫助。而且道岔都采用高速可動(dòng)心道岔。其通過(guò)速度比普通道岔高很多。且高速鐵路線(xiàn)路彎道更少,火車(chē)盡可能的是直線(xiàn)。(需要說(shuō)明的是無(wú)砟軌道的技術(shù)僅日本和德國擁有,中國缺乏軌道板制造技術(shù),遂選擇引進(jìn)外國技術(shù)及自主研發(fā)。)

  2.高速鐵路使用的列車(chē)是動(dòng)力分散式動(dòng)車(chē)組。

  動(dòng)力分布式列車(chē)是鐵路列車(chē)的一種和動(dòng)力集中式相對的牽引方式,特點(diǎn)是動(dòng)力來(lái)源分散在列車(chē)各個(gè)車(chē)廂上的發(fā)動(dòng)機,而不是集中在機車(chē)上,中國的"和諧號"動(dòng)車(chē)組是以架空電纜方式提供電力來(lái)驅動(dòng)牽引電動(dòng)機的電力動(dòng)車(chē)組。而普通列車(chē)是由火車(chē)頭牽引的,這是動(dòng)力集中式的牽引方式。

  3.信號控制系統不同。

  中國列車(chē)控制系統,簡(jiǎn)稱(chēng)CTCS,是中國鐵路參照歐洲列車(chē)控制系統,并結合中國國情構建的技術(shù)體系。使用數字控制信號,比傳統的模擬信號更加的精確和穩定,確保列車(chē)運行安全。

  4.定價(jià)和定位不同。

  P.S:需要注意的是磁懸浮列車(chē)也屬于高速鐵路的一種。高鐵的核心技術(shù)有哪些

2015-08-21 15:53:12 來(lái)源:京鐵辦

高鐵(原名高速鐵路),是指通過(guò)改造原有線(xiàn)路(直線(xiàn)化、軌距標準化),使最高營(yíng)運速率達到不小于每小時(shí)200公里,或者專(zhuān)門(mén)修建新的"高速新線(xiàn)",使營(yíng)運速率達到每小時(shí)至少250公里的鐵路系統。高速鐵路除了在列車(chē)在營(yíng)運達到一定速度標準外,車(chē)輛、路軌、操作都需要配合提升。

  高鐵定義

  高鐵(原名高速鐵路),是指通過(guò)改造原有線(xiàn)路(直線(xiàn)化、軌距標準化),使最高營(yíng)運速率達到不小于每小時(shí)200公里,或者專(zhuān)門(mén)修建新的"高速新線(xiàn)",使營(yíng)運速率達到每小時(shí)至少250公里的鐵路系統。高速鐵路除了在列車(chē)在營(yíng)運達到一定速度標準外,車(chē)輛、路軌、操作都需要配合提升。

  中國2014年1月1日起實(shí)施的《鐵路安全管理條例》規定,高速鐵路(高鐵)是指設計開(kāi)行時(shí)速250公里以上(含預留),并且初期運營(yíng)時(shí)速200公里以上的客運列車(chē)專(zhuān)線(xiàn)鐵路。

  世界上首條高鐵

  世界上首條出現的高速鐵路是日本的新干線(xiàn),于1964年正式營(yíng)運。日系新干線(xiàn)列車(chē)由川崎重工建造,行駛在東京-名古屋-京都-大阪的東海道新干線(xiàn),營(yíng)運速度每小時(shí)271公里,營(yíng)運最高時(shí)速300公里。

  此后高鐵技術(shù)得到各個(gè)國家的重視,高鐵在世界各個(gè)城市遍地開(kāi)花,緣起法國的TGV技術(shù)、緣起德國的ICE技術(shù)、緣起西班牙的Talgo技術(shù)以及得益于航空航天技術(shù)發(fā)展而誕生的磁懸浮技術(shù)都為高鐵速度的提升探索了思路和方式。而中國研究的CRH技術(shù)是高鐵科技領(lǐng)域的又一重大突破。本文就是向各位介紹CRH技術(shù),而CRH技術(shù)正是高鐵與普通鐵路區分的關(guān)鍵技術(shù)因素之一。

  高鐵動(dòng)車(chē)的基本組成

  1.車(chē)體

  車(chē)體的作用是安裝基礎和承載骨架?,F代動(dòng)車(chē)組車(chē)體均采用整體承載的鋼結構或者輕金屬結構,以實(shí)現在最輕的自重下滿(mǎn)足強度和剛度要求。

  2.轉向架

  轉向架有動(dòng)力轉向架和非動(dòng)力轉向架之分。其作用是承載、轉向、減振、制動(dòng),動(dòng)力轉向架還具有驅動(dòng)的功能。轉向架由構架、懸掛裝置、輪對軸箱裝置和基礎制動(dòng)裝置等組成。而動(dòng)力轉向架還有驅動(dòng)裝置。

  3.牽引傳動(dòng)控制系統

  作用是傳遞能量和運行控制。牽引傳動(dòng)系統主要是指列車(chē)的電氣設備,分為傳動(dòng)電路系統、輔助電路系統和電子與控制電路系統。主傳動(dòng)電路系統主要包括主變壓器、主變流器、牽引電機。輔助電路系統主要包括通風(fēng)冷卻裝置、車(chē)內供電裝置。

  4.制動(dòng)裝置

  該裝置包括機械部分、空氣管路部分和電氣控制部分。制動(dòng)方式有空氣制動(dòng)和電氣制動(dòng),不同的制動(dòng)方式有不同的制動(dòng)裝置。

  5.車(chē)端連接裝置

  該裝置包括各種車(chē)購緩沖裝置、鉸接裝置和風(fēng)擋等。作用是連接車(chē)輛成列及緩和縱向沖擊。

  6.受流裝置

  動(dòng)車(chē)組均采用受電弓受流器。

  7.車(chē)輛內部設備和駕駛室設備

  這里面就是些類(lèi)似于"家具"一樣的東西了,如空調、燈、座椅等。

  CRH核心技術(shù)點(diǎn)

  動(dòng)車(chē)本質(zhì)上是人類(lèi)科學(xué)技術(shù)水平的集中體現,里面的所有設備裝置都是科技在鐵路運輸上的應用。所以談到動(dòng)車(chē)組的核心技術(shù),很多都是在別的地方有應用的。

  動(dòng)車(chē)組核心的核心是牽引傳動(dòng)系統

  我國動(dòng)車(chē)組均采用交直交傳動(dòng),接觸網(wǎng)上的交流電經(jīng)過(guò)受電弓和變壓器之后,被整流成直流,再逆變成交流通入異步牽引電機。

  弓網(wǎng)關(guān)系

  高速列車(chē)在運行的時(shí)候,列車(chē)速度越高,受電弓與接觸網(wǎng)的良好接觸就越難實(shí)現,這就是弓網(wǎng)關(guān)系。

  輪軌關(guān)系(轉向架)

  高速下,輪對與鋼軌之間的蠕滑、輪軌動(dòng)力學(xué)、運動(dòng)穩定性、曲線(xiàn)通過(guò)性能,這些基本上可以歸納到轉向架中。

  變流技術(shù)

  要實(shí)現整流和逆變最根本的是器件,所以動(dòng)車(chē)的運行必須要大功率的可控器件。其中以IGBT為代表。其次,逆變器和整流器的拓撲結構決定了輸出的性能。再者,整流器和逆變器的控制技術(shù)也非常重要,而且控制技術(shù)牽涉到整車(chē)的運行策略和工況,難度非常高。

  牽引電機控制技術(shù)

  對牽引電機的控制一般是將逆變器和電機作為整體進(jìn)行控制的,現在最成熟的兩種控制方法一個(gè)是矢量控制一個(gè)是直接轉矩控制。在具體的控制方法中,還有很多實(shí)現上的困難。在其中,會(huì )添加一些技術(shù),比如無(wú)傳感器技術(shù),非線(xiàn)性解耦等。

  再生制動(dòng)

  再生制動(dòng)是一種非常環(huán)保的制動(dòng)技術(shù),它利用列車(chē)的動(dòng)能發(fā)電,將電能返送到電網(wǎng)中去。再生制動(dòng)技術(shù)本質(zhì)上是控制技術(shù),它不需要額外的主電氣設備,它只是將電動(dòng)機作為發(fā)電機,逆變器作為整流器,整流器作為逆變器,參照上圖。再生制動(dòng)技術(shù)中最主要的,是如何保證返送回電網(wǎng)的電能的質(zhì)量。

  網(wǎng)絡(luò )控制系統和列車(chē)運行系統

  動(dòng)車(chē)組通常動(dòng)力較為分散,設備都分布在不同的車(chē)廂上,在高速運行中,如何使設備協(xié)調工作,消除延時(shí),這個(gè)是網(wǎng)絡(luò )控制系統解決的。其中涉及到信號傳輸、通信協(xié)議、車(chē)載計算機等技術(shù)。

  至于列車(chē)運行系統主要針對外部和列車(chē)的協(xié)調。這其中包括區間閉塞技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。

  輔助供電系統

  這段不多說(shuō),詳情見(jiàn)目前火車(chē)是如何供電的。

  動(dòng)車(chē)組CRH和和諧電HXD系列。動(dòng)車(chē)組的牽引供電系統由接觸網(wǎng)經(jīng)受電弓到牽引變壓器,牽引變壓器變壓后到牽引整流器,然后是牽引逆變器,最后到牽引電機。這是牽引供電系統。而車(chē)廂內照明、空氣制動(dòng)機和列車(chē)控制系統供電來(lái)源是由輔助變流器得到,在變壓器后面有另一個(gè)繞組接出,接上輔助變流器。而控制電路和照明供電有專(zhuān)門(mén)的蓄電池備用。

  材料技術(shù)

  車(chē)窗、車(chē)體、轉向架、輪對、閘瓦都需要材料技術(shù)的支撐。這個(gè)無(wú)需贅言。

  此外,高鐵和普通鐵路還有很大差別。

  1.高速鐵路使用無(wú)砟軌道(在中國是設計時(shí)速超過(guò)250km/h的高速鐵路使用無(wú)渣軌道,設計時(shí)速200-250km/h的客運專(zhuān)線(xiàn)很多使用的是有砟軌道)。

  普通鐵路軌道是在小塊石頭堆砌的基礎上,再鋪設枕木或水泥枕木,被稱(chēng)為有砟軌道。京滬高鐵用的是無(wú)砟軌道,路基不用碎石,鐵軌、軌枕直接鋪在混凝土路上,整條線(xiàn)路水平誤差不超過(guò)0.1毫米。在軌道方面,大量采用長(cháng)距離無(wú)縫鋼軌。也就是在高鐵上幾乎聽(tīng)不到傳統火車(chē)的哐當哐當的聲音。沒(méi)有了鋼軌接縫,對于列車(chē)速度的提高也有幫助。而且道岔都采用高速可動(dòng)心道岔。其通過(guò)速度比普通道岔高很多。且高速鐵路線(xiàn)路彎道更少,火車(chē)盡可能的是直線(xiàn)。(需要說(shuō)明的是無(wú)砟軌道的技術(shù)僅日本和德國擁有,中國缺乏軌道板制造技術(shù),遂選擇引進(jìn)外國技術(shù)及自主研發(fā)。)

  2.高速鐵路使用的列車(chē)是動(dòng)力分散式動(dòng)車(chē)組。

  動(dòng)力分布式列車(chē)是鐵路列車(chē)的一種和動(dòng)力集中式相對的牽引方式,特點(diǎn)是動(dòng)力來(lái)源分散在列車(chē)各個(gè)車(chē)廂上的發(fā)動(dòng)機,而不是集中在機車(chē)上,中國的"和諧號"動(dòng)車(chē)組是以架空電纜方式提供電力來(lái)驅動(dòng)牽引電動(dòng)機的電力動(dòng)車(chē)組。而普通列車(chē)是由火車(chē)頭牽引的,這是動(dòng)力集中式的牽引方式。

  3.信號控制系統不同。

  中國列車(chē)控制系統,簡(jiǎn)稱(chēng)CTCS,是中國鐵路參照歐洲列車(chē)控制系統,并結合中國國情構建的技術(shù)體系。使用數字控制信號,比傳統的模擬信號更加的精確和穩定,確保列車(chē)運行安全。

  4.定價(jià)和定位不同。

  P.S:需要注意的是磁懸浮列車(chē)也屬于高速鐵路的一種。高鐵的核心技術(shù)有哪些

2015-08-21 15:53:12 來(lái)源:京鐵辦

高鐵(原名高速鐵路),是指通過(guò)改造原有線(xiàn)路(直線(xiàn)化、軌距標準化),使最高營(yíng)運速率達到不小于每小時(shí)200公里,或者專(zhuān)門(mén)修建新的"高速新線(xiàn)",使營(yíng)運速率達到每小時(shí)至少250公里的鐵路系統。高速鐵路除了在列車(chē)在營(yíng)運達到一定速度標準外,車(chē)輛、路軌、操作都需要配合提升。

  高鐵定義

  高鐵(原名高速鐵路),是指通過(guò)改造原有線(xiàn)路(直線(xiàn)化、軌距標準化),使最高營(yíng)運速率達到不小于每小時(shí)200公里,或者專(zhuān)門(mén)修建新的"高速新線(xiàn)",使營(yíng)運速率達到每小時(shí)至少250公里的鐵路系統。高速鐵路除了在列車(chē)在營(yíng)運達到一定速度標準外,車(chē)輛、路軌、操作都需要配合提升。

  中國2014年1月1日起實(shí)施的《鐵路安全管理條例》規定,高速鐵路(高鐵)是指設計開(kāi)行時(shí)速250公里以上(含預留),并且初期運營(yíng)時(shí)速200公里以上的客運列車(chē)專(zhuān)線(xiàn)鐵路。

  世界上首條高鐵

  世界上首條出現的高速鐵路是日本的新干線(xiàn),于1964年正式營(yíng)運。日系新干線(xiàn)列車(chē)由川崎重工建造,行駛在東京-名古屋-京都-大阪的東海道新干線(xiàn),營(yíng)運速度每小時(shí)271公里,營(yíng)運最高時(shí)速300公里。

  此后高鐵技術(shù)得到各個(gè)國家的重視,高鐵在世界各個(gè)城市遍地開(kāi)花,緣起法國的TGV技術(shù)、緣起德國的ICE技術(shù)、緣起西班牙的Talgo技術(shù)以及得益于航空航天技術(shù)發(fā)展而誕生的磁懸浮技術(shù)都為高鐵速度的提升探索了思路和方式。而中國研究的CRH技術(shù)是高鐵科技領(lǐng)域的又一重大突破。本文就是向各位介紹CRH技術(shù),而CRH技術(shù)正是高鐵與普通鐵路區分的關(guān)鍵技術(shù)因素之一。

  高鐵動(dòng)車(chē)的基本組成

  1.車(chē)體

  車(chē)體的作用是安裝基礎和承載骨架?,F代動(dòng)車(chē)組車(chē)體均采用整體承載的鋼結構或者輕金屬結構,以實(shí)現在最輕的自重下滿(mǎn)足強度和剛度要求。

  2.轉向架

  轉向架有動(dòng)力轉向架和非動(dòng)力轉向架之分。其作用是承載、轉向、減振、制動(dòng),動(dòng)力轉向架還具有驅動(dòng)的功能。轉向架由構架、懸掛裝置、輪對軸箱裝置和基礎制動(dòng)裝置等組成。而動(dòng)力轉向架還有驅動(dòng)裝置。

  3.牽引傳動(dòng)控制系統

  作用是傳遞能量和運行控制。牽引傳動(dòng)系統主要是指列車(chē)的電氣設備,分為傳動(dòng)電路系統、輔助電路系統和電子與控制電路系統。主傳動(dòng)電路系統主要包括主變壓器、主變流器、牽引電機。輔助電路系統主要包括通風(fēng)冷卻裝置、車(chē)內供電裝置。

  4.制動(dòng)裝置

  該裝置包括機械部分、空氣管路部分和電氣控制部分。制動(dòng)方式有空氣制動(dòng)和電氣制動(dòng),不同的制動(dòng)方式有不同的制動(dòng)裝置。

  5.車(chē)端連接裝置

  該裝置包括各種車(chē)購緩沖裝置、鉸接裝置和風(fēng)擋等。作用是連接車(chē)輛成列及緩和縱向沖擊。

  6.受流裝置

  動(dòng)車(chē)組均采用受電弓受流器。

  7.車(chē)輛內部設備和駕駛室設備

  這里面就是些類(lèi)似于"家具"一樣的東西了,如空調、燈、座椅等。

  CRH核心技術(shù)點(diǎn)

  動(dòng)車(chē)本質(zhì)上是人類(lèi)科學(xué)技術(shù)水平的集中體現,里面的所有設備裝置都是科技在鐵路運輸上的應用。所以談到動(dòng)車(chē)組的核心技術(shù),很多都是在別的地方有應用的。

  動(dòng)車(chē)組核心的核心是牽引傳動(dòng)系統

  我國動(dòng)車(chē)組均采用交直交傳動(dòng),接觸網(wǎng)上的交流電經(jīng)過(guò)受電弓和變壓器之后,被整流成直流,再逆變成交流通入異步牽引電機。

  弓網(wǎng)關(guān)系

  高速列車(chē)在運行的時(shí)候,列車(chē)速度越高,受電弓與接觸網(wǎng)的良好接觸就越難實(shí)現,這就是弓網(wǎng)關(guān)系。

  輪軌關(guān)系(轉向架)

  高速下,輪對與鋼軌之間的蠕滑、輪軌動(dòng)力學(xué)、運動(dòng)穩定性、曲線(xiàn)通過(guò)性能,這些基本上可以歸納到轉向架中。

  變流技術(shù)

  要實(shí)現整流和逆變最根本的是器件,所以動(dòng)車(chē)的運行必須要大功率的可控器件。其中以IGBT為代表。其次,逆變器和整流器的拓撲結構決定了輸出的性能。再者,整流器和逆變器的控制技術(shù)也非常重要,而且控制技術(shù)牽涉到整車(chē)的運行策略和工況,難度非常高。

  牽引電機控制技術(shù)

  對牽引電機的控制一般是將逆變器和電機作為整體進(jìn)行控制的,現在最成熟的兩種控制方法一個(gè)是矢量控制一個(gè)是直接轉矩控制。在具體的控制方法中,還有很多實(shí)現上的困難。在其中,會(huì )添加一些技術(shù),比如無(wú)傳感器技術(shù),非線(xiàn)性解耦等。

  再生制動(dòng)

  再生制動(dòng)是一種非常環(huán)保的制動(dòng)技術(shù),它利用列車(chē)的動(dòng)能發(fā)電,將電能返送到電網(wǎng)中去。再生制動(dòng)技術(shù)本質(zhì)上是控制技術(shù),它不需要額外的主電氣設備,它只是將電動(dòng)機作為發(fā)電機,逆變器作為整流器,整流器作為逆變器,參照上圖。再生制動(dòng)技術(shù)中最主要的,是如何保證返送回電網(wǎng)的電能的質(zhì)量。

  網(wǎng)絡(luò )控制系統和列車(chē)運行系統

  動(dòng)車(chē)組通常動(dòng)力較為分散,設備都分布在不同的車(chē)廂上,在高速運行中,如何使設備協(xié)調工作,消除延時(shí),這個(gè)是網(wǎng)絡(luò )控制系統解決的。其中涉及到信號傳輸、通信協(xié)議、車(chē)載計算機等技術(shù)。

  至于列車(chē)運行系統主要針對外部和列車(chē)的協(xié)調。這其中包括區間閉塞技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。

  輔助供電系統

  這段不多說(shuō),詳情見(jiàn)目前火車(chē)是如何供電的。

  動(dòng)車(chē)組CRH和和諧電HXD系列。動(dòng)車(chē)組的牽引供電系統由接觸網(wǎng)經(jīng)受電弓到牽引變壓器,牽引變壓器變壓后到牽引整流器,然后是牽引逆變器,最后到牽引電機。這是牽引供電系統。而車(chē)廂內照明、空氣制動(dòng)機和列車(chē)控制系統供電來(lái)源是由輔助變流器得到,在變壓器后面有另一個(gè)繞組接出,接上輔助變流器。而控制電路和照明供電有專(zhuān)門(mén)的蓄電池備用。

  材料技術(shù)

  車(chē)窗、車(chē)體、轉向架、輪對、閘瓦都需要材料技術(shù)的支撐。這個(gè)無(wú)需贅言。

  此外,高鐵和普通鐵路還有很大差別。

  1.高速鐵路使用無(wú)砟軌道(在中國是設計時(shí)速超過(guò)250km/h的高速鐵路使用無(wú)渣軌道,設計時(shí)速200-250km/h的客運專(zhuān)線(xiàn)很多使用的是有砟軌道)。

  普通鐵路軌道是在小塊石頭堆砌的基礎上,再鋪設枕木或水泥枕木,被稱(chēng)為有砟軌道。京滬高鐵用的是無(wú)砟軌道,路基不用碎石,鐵軌、軌枕直接鋪在混凝土路上,整條線(xiàn)路水平誤差不超過(guò)0.1毫米。在軌道方面,大量采用長(cháng)距離無(wú)縫鋼軌。也就是在高鐵上幾乎聽(tīng)不到傳統火車(chē)的哐當哐當的聲音。沒(méi)有了鋼軌接縫,對于列車(chē)速度的提高也有幫助。而且道岔都采用高速可動(dòng)心道岔。其通過(guò)速度比普通道岔高很多。且高速鐵路線(xiàn)路彎道更少,火車(chē)盡可能的是直線(xiàn)。(需要說(shuō)明的是無(wú)砟軌道的技術(shù)僅日本和德國擁有,中國缺乏軌道板制造技術(shù),遂選擇引進(jìn)外國技術(shù)及自主研發(fā)。)

  2.高速鐵路使用的列車(chē)是動(dòng)力分散式動(dòng)車(chē)組。

  動(dòng)力分布式列車(chē)是鐵路列車(chē)的一種和動(dòng)力集中式相對的牽引方式,特點(diǎn)是動(dòng)力來(lái)源分散在列車(chē)各個(gè)車(chē)廂上的發(fā)動(dòng)機,而不是集中在機車(chē)上,中國的"和諧號"動(dòng)車(chē)組是以架空電纜方式提供電力來(lái)驅動(dòng)牽引電動(dòng)機的電力動(dòng)車(chē)組。而普通列車(chē)是由火車(chē)頭牽引的,這是動(dòng)力集中式的牽引方式。

  3.信號控制系統不同。

  中國列車(chē)控制系統,簡(jiǎn)稱(chēng)CTCS,是中國鐵路參照歐洲列車(chē)控制系統,并結合中國國情構建的技術(shù)體系。使用數字控制信號,比傳統的模擬信號更加的精確和穩定,確保列車(chē)運行安全。

  4.定價(jià)和定位不同。

  P.S:需要注意的是磁懸浮列車(chē)也屬于高速鐵路的一種。 來(lái)源:京鐵辦

高鐵(原名高速鐵路),是指通過(guò)改造原有線(xiàn)路(直線(xiàn)化、軌距標準化),使最高營(yíng)運速率達到不小于每小時(shí)200公里,或者專(zhuān)門(mén)修建新的"高速新線(xiàn)",使營(yíng)運速率達到每小時(shí)至少250公里的鐵路系統。高速鐵路除了在列車(chē)在營(yíng)運達到一定速度標準外,車(chē)輛、路軌、操作都需要配合提升。
  高鐵定義

  高鐵(原名高速鐵路),是指通過(guò)改造原有線(xiàn)路(直線(xiàn)化、軌距標準化),使最高營(yíng)運速率達到不小于每小時(shí)200公里,或者專(zhuān)門(mén)修建新的"高速新線(xiàn)",使營(yíng)運速率達到每小時(shí)至少250公里的鐵路系統。高速鐵路除了在列車(chē)在營(yíng)運達到一定速度標準外,車(chē)輛、路軌、操作都需要配合提升。

  中國2014年1月1日起實(shí)施的《鐵路安全管理條例》規定,高速鐵路(高鐵)是指設計開(kāi)行時(shí)速250公里以上(含預留),并且初期運營(yíng)時(shí)速200公里以上的客運列車(chē)專(zhuān)線(xiàn)鐵路。

  世界上首條高鐵

  世界上首條出現的高速鐵路是日本的新干線(xiàn),于1964年正式營(yíng)運。日系新干線(xiàn)列車(chē)由川崎重工建造,行駛在東京-名古屋-京都-大阪的東海道新干線(xiàn),營(yíng)運速度每小時(shí)271公里,營(yíng)運最高時(shí)速300公里。

  此后高鐵技術(shù)得到各個(gè)國家的重視,高鐵在世界各個(gè)城市遍地開(kāi)花,緣起法國的TGV技術(shù)、緣起德國的ICE技術(shù)、緣起西班牙的Talgo技術(shù)以及得益于航空航天技術(shù)發(fā)展而誕生的磁懸浮技術(shù)都為高鐵速度的提升探索了思路和方式。而中國研究的CRH技術(shù)是高鐵科技領(lǐng)域的又一重大突破。本文就是向各位介紹CRH技術(shù),而CRH技術(shù)正是高鐵與普通鐵路區分的關(guān)鍵技術(shù)因素之一。

  高鐵動(dòng)車(chē)的基本組成

  1.車(chē)體

  車(chē)體的作用是安裝基礎和承載骨架?,F代動(dòng)車(chē)組車(chē)體均采用整體承載的鋼結構或者輕金屬結構,以實(shí)現在最輕的自重下滿(mǎn)足強度和剛度要求。

  2.轉向架

  轉向架有動(dòng)力轉向架和非動(dòng)力轉向架之分。其作用是承載、轉向、減振、制動(dòng),動(dòng)力轉向架還具有驅動(dòng)的功能。轉向架由構架、懸掛裝置、輪對軸箱裝置和基礎制動(dòng)裝置等組成。而動(dòng)力轉向架還有驅動(dòng)裝置。

  3.牽引傳動(dòng)控制系統

  作用是傳遞能量和運行控制。牽引傳動(dòng)系統主要是指列車(chē)的電氣設備,分為傳動(dòng)電路系統、輔助電路系統和電子與控制電路系統。主傳動(dòng)電路系統主要包括主變壓器、主變流器、牽引電機。輔助電路系統主要包括通風(fēng)冷卻裝置、車(chē)內供電裝置。

  4.制動(dòng)裝置

  該裝置包括機械部分、空氣管路部分和電氣控制部分。制動(dòng)方式有空氣制動(dòng)和電氣制動(dòng),不同的制動(dòng)方式有不同的制動(dòng)裝置。

  5.車(chē)端連接裝置

  該裝置包括各種車(chē)購緩沖裝置、鉸接裝置和風(fēng)擋等。作用是連接車(chē)輛成列及緩和縱向沖擊。

  6.受流裝置

  動(dòng)車(chē)組均采用受電弓受流器。

  7.車(chē)輛內部設備和駕駛室設備

  這里面就是些類(lèi)似于"家具"一樣的東西了,如空調、燈、座椅等。

  CRH核心技術(shù)點(diǎn)

  動(dòng)車(chē)本質(zhì)上是人類(lèi)科學(xué)技術(shù)水平的集中體現,里面的所有設備裝置都是科技在鐵路運輸上的應用。所以談到動(dòng)車(chē)組的核心技術(shù),很多都是在別的地方有應用的。

  動(dòng)車(chē)組核心的核心是牽引傳動(dòng)系統

  我國動(dòng)車(chē)組均采用交直交傳動(dòng),接觸網(wǎng)上的交流電經(jīng)過(guò)受電弓和變壓器之后,被整流成直流,再逆變成交流通入異步牽引電機。

  弓網(wǎng)關(guān)系

  高速列車(chē)在運行的時(shí)候,列車(chē)速度越高,受電弓與接觸網(wǎng)的良好接觸就越難實(shí)現,這就是弓網(wǎng)關(guān)系。

  輪軌關(guān)系(轉向架)

  高速下,輪對與鋼軌之間的蠕滑、輪軌動(dòng)力學(xué)、運動(dòng)穩定性、曲線(xiàn)通過(guò)性能,這些基本上可以歸納到轉向架中。

  變流技術(shù)

  要實(shí)現整流和逆變最根本的是器件,所以動(dòng)車(chē)的運行必須要大功率的可控器件。其中以IGBT為代表。其次,逆變器和整流器的拓撲結構決定了輸出的性能。再者,整流器和逆變器的控制技術(shù)也非常重要,而且控制技術(shù)牽涉到整車(chē)的運行策略和工況,難度非常高。

  牽引電機控制技術(shù)

  對牽引電機的控制一般是將逆變器和電機作為整體進(jìn)行控制的,現在最成熟的兩種控制方法一個(gè)是矢量控制一個(gè)是直接轉矩控制。在具體的控制方法中,還有很多實(shí)現上的困難。在其中,會(huì )添加一些技術(shù),比如無(wú)傳感器技術(shù),非線(xiàn)性解耦等。

  再生制動(dòng)

  再生制動(dòng)是一種非常環(huán)保的制動(dòng)技術(shù),它利用列車(chē)的動(dòng)能發(fā)電,將電能返送到電網(wǎng)中去。再生制動(dòng)技術(shù)本質(zhì)上是控制技術(shù),它不需要額外的主電氣設備,它只是將電動(dòng)機作為發(fā)電機,逆變器作為整流器,整流器作為逆變器,參照上圖。再生制動(dòng)技術(shù)中最主要的,是如何保證返送回電網(wǎng)的電能的質(zhì)量。

  網(wǎng)絡(luò )控制系統和列車(chē)運行系統

  動(dòng)車(chē)組通常動(dòng)力較為分散,設備都分布在不同的車(chē)廂上,在高速運行中,如何使設備協(xié)調工作,消除延時(shí),這個(gè)是網(wǎng)絡(luò )控制系統解決的。其中涉及到信號傳輸、通信協(xié)議、車(chē)載計算機等技術(shù)。

  至于列車(chē)運行系統主要針對外部和列車(chē)的協(xié)調。這其中包括區間閉塞技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。

  輔助供電系統

  這段不多說(shuō),詳情見(jiàn)目前火車(chē)是如何供電的。

  動(dòng)車(chē)組CRH和和諧電HXD系列。動(dòng)車(chē)組的牽引供電系統由接觸網(wǎng)經(jīng)受電弓到牽引變壓器,牽引變壓器變壓后到牽引整流器,然后是牽引逆變器,最后到牽引電機。這是牽引供電系統。而車(chē)廂內照明、空氣制動(dòng)機和列車(chē)控制系統供電來(lái)源是由輔助變流器得到,在變壓器后面有另一個(gè)繞組接出,接上輔助變流器。而控制電路和照明供電有專(zhuān)門(mén)的蓄電池備用。

  材料技術(shù)

  車(chē)窗、車(chē)體、轉向架、輪對、閘瓦都需要材料技術(shù)的支撐。這個(gè)無(wú)需贅言。

  此外,高鐵和普通鐵路還有很大差別。

  1.高速鐵路使用無(wú)砟軌道(在中國是設計時(shí)速超過(guò)250km/h的高速鐵路使用無(wú)渣軌道,設計時(shí)速200-250km/h的客運專(zhuān)線(xiàn)很多使用的是有砟軌道)。

  普通鐵路軌道是在小塊石頭堆砌的基礎上,再鋪設枕木或水泥枕木,被稱(chēng)為有砟軌道。京滬高鐵用的是無(wú)砟軌道,路基不用碎石,鐵軌、軌枕直接鋪在混凝土路上,整條線(xiàn)路水平誤差不超過(guò)0.1毫米。在軌道方面,大量采用長(cháng)距離無(wú)縫鋼軌。也就是在高鐵上幾乎聽(tīng)不到傳統火車(chē)的哐當哐當的聲音。沒(méi)有了鋼軌接縫,對于列車(chē)速度的提高也有幫助。而且道岔都采用高速可動(dòng)心道岔。其通過(guò)速度比普通道岔高很多。且高速鐵路線(xiàn)路彎道更少,火車(chē)盡可能的是直線(xiàn)。(需要說(shuō)明的是無(wú)砟軌道的技術(shù)僅日本和德國擁有,中國缺乏軌道板制造技術(shù),遂選擇引進(jìn)外國技術(shù)及自主研發(fā)。)

  2.高速鐵路使用的列車(chē)是動(dòng)力分散式動(dòng)車(chē)組。

  動(dòng)力分布式列車(chē)是鐵路列車(chē)的一種和動(dòng)力集中式相對的牽引方式,特點(diǎn)是動(dòng)力來(lái)源分散在列車(chē)各個(gè)車(chē)廂上的發(fā)動(dòng)機,而不是集中在機車(chē)上,中國的"和諧號"動(dòng)車(chē)組是以架空電纜方式提供電力來(lái)驅動(dòng)牽引電動(dòng)機的電力動(dòng)車(chē)組。而普通列車(chē)是由火車(chē)頭牽引的,這是動(dòng)力集中式的牽引方式。

  3.信號控制系統不同。

  中國列車(chē)控制系統,簡(jiǎn)稱(chēng)CTCS,是中國鐵路參照歐洲列車(chē)控制系統,并結合中國國情構建的技術(shù)體系。使用數字控制信號,比傳統的模擬信號更加的精確和穩定,確保列車(chē)運行安全。

  4.定價(jià)和定位不同。


  P.S:需要注意的是磁懸浮列車(chē)也屬于高速鐵路的一種。高鐵的核心技術(shù)有哪些

2015-08-21 15:53:12 來(lái)源:京鐵辦

高鐵(原名高速鐵路),是指通過(guò)改造原有線(xiàn)路(直線(xiàn)化、軌距標準化),使最高營(yíng)運速率達到不小于每小時(shí)200公里,或者專(zhuān)門(mén)修建新的"高速新線(xiàn)",使營(yíng)運速率達到每小時(shí)至少250公里的鐵路系統。高速鐵路除了在列車(chē)在營(yíng)運達到一定速度標準外,車(chē)輛、路軌、操作都需要配合提升。

  高鐵定義

  高鐵(原名高速鐵路),是指通過(guò)改造原有線(xiàn)路(直線(xiàn)化、軌距標準化),使最高營(yíng)運速率達到不小于每小時(shí)200公里,或者專(zhuān)門(mén)修建新的"高速新線(xiàn)",使營(yíng)運速率達到每小時(shí)至少250公里的鐵路系統。高速鐵路除了在列車(chē)在營(yíng)運達到一定速度標準外,車(chē)輛、路軌、操作都需要配合提升。

  中國2014年1月1日起實(shí)施的《鐵路安全管理條例》規定,高速鐵路(高鐵)是指設計開(kāi)行時(shí)速250公里以上(含預留),并且初期運營(yíng)時(shí)速200公里以上的客運列車(chē)專(zhuān)線(xiàn)鐵路。

  世界上首條高鐵

  世界上首條出現的高速鐵路是日本的新干線(xiàn),于1964年正式營(yíng)運。日系新干線(xiàn)列車(chē)由川崎重工建造,行駛在東京-名古屋-京都-大阪的東海道新干線(xiàn),營(yíng)運速度每小時(shí)271公里,營(yíng)運最高時(shí)速300公里。

  此后高鐵技術(shù)得到各個(gè)國家的重視,高鐵在世界各個(gè)城市遍地開(kāi)花,緣起法國的TGV技術(shù)、緣起德國的ICE技術(shù)、緣起西班牙的Talgo技術(shù)以及得益于航空航天技術(shù)發(fā)展而誕生的磁懸浮技術(shù)都為高鐵速度的提升探索了思路和方式。而中國研究的CRH技術(shù)是高鐵科技領(lǐng)域的又一重大突破。本文就是向各位介紹CRH技術(shù),而CRH技術(shù)正是高鐵與普通鐵路區分的關(guān)鍵技術(shù)因素之一。

  高鐵動(dòng)車(chē)的基本組成

  1.車(chē)體

  車(chē)體的作用是安裝基礎和承載骨架?,F代動(dòng)車(chē)組車(chē)體均采用整體承載的鋼結構或者輕金屬結構,以實(shí)現在最輕的自重下滿(mǎn)足強度和剛度要求。

  2.轉向架

  轉向架有動(dòng)力轉向架和非動(dòng)力轉向架之分。其作用是承載、轉向、減振、制動(dòng),動(dòng)力轉向架還具有驅動(dòng)的功能。轉向架由構架、懸掛裝置、輪對軸箱裝置和基礎制動(dòng)裝置等組成。而動(dòng)力轉向架還有驅動(dòng)裝置。

  3.牽引傳動(dòng)控制系統

  作用是傳遞能量和運行控制。牽引傳動(dòng)系統主要是指列車(chē)的電氣設備,分為傳動(dòng)電路系統、輔助電路系統和電子與控制電路系統。主傳動(dòng)電路系統主要包括主變壓器、主變流器、牽引電機。輔助電路系統主要包括通風(fēng)冷卻裝置、車(chē)內供電裝置。

  4.制動(dòng)裝置

  該裝置包括機械部分、空氣管路部分和電氣控制部分。制動(dòng)方式有空氣制動(dòng)和電氣制動(dòng),不同的制動(dòng)方式有不同的制動(dòng)裝置。

  5.車(chē)端連接裝置

  該裝置包括各種車(chē)購緩沖裝置、鉸接裝置和風(fēng)擋等。作用是連接車(chē)輛成列及緩和縱向沖擊。

  6.受流裝置

  動(dòng)車(chē)組均采用受電弓受流器。

  7.車(chē)輛內部設備和駕駛室設備

  這里面就是些類(lèi)似于"家具"一樣的東西了,如空調、燈、座椅等。

  CRH核心技術(shù)點(diǎn)

  動(dòng)車(chē)本質(zhì)上是人類(lèi)科學(xué)技術(shù)水平的集中體現,里面的所有設備裝置都是科技在鐵路運輸上的應用。所以談到動(dòng)車(chē)組的核心技術(shù),很多都是在別的地方有應用的。

  動(dòng)車(chē)組核心的核心是牽引傳動(dòng)系統

  我國動(dòng)車(chē)組均采用交直交傳動(dòng),接觸網(wǎng)上的交流電經(jīng)過(guò)受電弓和變壓器之后,被整流成直流,再逆變成交流通入異步牽引電機。

  弓網(wǎng)關(guān)系

  高速列車(chē)在運行的時(shí)候,列車(chē)速度越高,受電弓與接觸網(wǎng)的良好接觸就越難實(shí)現,這就是弓網(wǎng)關(guān)系。

  輪軌關(guān)系(轉向架)

  高速下,輪對與鋼軌之間的蠕滑、輪軌動(dòng)力學(xué)、運動(dòng)穩定性、曲線(xiàn)通過(guò)性能,這些基本上可以歸納到轉向架中。

  變流技術(shù)

  要實(shí)現整流和逆變最根本的是器件,所以動(dòng)車(chē)的運行必須要大功率的可控器件。其中以IGBT為代表。其次,逆變器和整流器的拓撲結構決定了輸出的性能。再者,整流器和逆變器的控制技術(shù)也非常重要,而且控制技術(shù)牽涉到整車(chē)的運行策略和工況,難度非常高。

  牽引電機控制技術(shù)

  對牽引電機的控制一般是將逆變器和電機作為整體進(jìn)行控制的,現在最成熟的兩種控制方法一個(gè)是矢量控制一個(gè)是直接轉矩控制。在具體的控制方法中,還有很多實(shí)現上的困難。在其中,會(huì )添加一些技術(shù),比如無(wú)傳感器技術(shù),非線(xiàn)性解耦等。

  再生制動(dòng)

  再生制動(dòng)是一種非常環(huán)保的制動(dòng)技術(shù),它利用列車(chē)的動(dòng)能發(fā)電,將電能返送到電網(wǎng)中去。再生制動(dòng)技術(shù)本質(zhì)上是控制技術(shù),它不需要額外的主電氣設備,它只是將電動(dòng)機作為發(fā)電機,逆變器作為整流器,整流器作為逆變器,參照上圖。再生制動(dòng)技術(shù)中最主要的,是如何保證返送回電網(wǎng)的電能的質(zhì)量。

  網(wǎng)絡(luò )控制系統和列車(chē)運行系統

  動(dòng)車(chē)組通常動(dòng)力較為分散,設備都分布在不同的車(chē)廂上,在高速運行中,如何使設備協(xié)調工作,消除延時(shí),這個(gè)是網(wǎng)絡(luò )控制系統解決的。其中涉及到信號傳輸、通信協(xié)議、車(chē)載計算機等技術(shù)。

  至于列車(chē)運行系統主要針對外部和列車(chē)的協(xié)調。這其中包括區間閉塞技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。

  輔助供電系統

  這段不多說(shuō),詳情見(jiàn)目前火車(chē)是如何供電的。

  動(dòng)車(chē)組CRH和和諧電HXD系列。動(dòng)車(chē)組的牽引供電系統由接觸網(wǎng)經(jīng)受電弓到牽引變壓器,牽引變壓器變壓后到牽引整流器,然后是牽引逆變器,最后到牽引電機。這是牽引供電系統。而車(chē)廂內照明、空氣制動(dòng)機和列車(chē)控制系統供電來(lái)源是由輔助變流器得到,在變壓器后面有另一個(gè)繞組接出,接上輔助變流器。而控制電路和照明供電有專(zhuān)門(mén)的蓄電池備用。

  材料技術(shù)

  車(chē)窗、車(chē)體、轉向架、輪對、閘瓦都需要材料技術(shù)的支撐。這個(gè)無(wú)需贅言。

  此外,高鐵和普通鐵路還有很大差別。

  1.高速鐵路使用無(wú)砟軌道(在中國是設計時(shí)速超過(guò)250km/h的高速鐵路使用無(wú)渣軌道,設計時(shí)速200-250km/h的客運專(zhuān)線(xiàn)很多使用的是有砟軌道)。

  普通鐵路軌道是在小塊石頭堆砌的基礎上,再鋪設枕木或水泥枕木,被稱(chēng)為有砟軌道。京滬高鐵用的是無(wú)砟軌道,路基不用碎石,鐵軌、軌枕直接鋪在混凝土路上,整條線(xiàn)路水平誤差不超過(guò)0.1毫米。在軌道方面,大量采用長(cháng)距離無(wú)縫鋼軌。也就是在高鐵上幾乎聽(tīng)不到傳統火車(chē)的哐當哐當的聲音。沒(méi)有了鋼軌接縫,對于列車(chē)速度的提高也有幫助。而且道岔都采用高速可動(dòng)心道岔。其通過(guò)速度比普通道岔高很多。且高速鐵路線(xiàn)路彎道更少,火車(chē)盡可能的是直線(xiàn)。(需要說(shuō)明的是無(wú)砟軌道的技術(shù)僅日本和德國擁有,中國缺乏軌道板制造技術(shù),遂選擇引進(jìn)外國技術(shù)及自主研發(fā)。)

  2.高速鐵路使用的列車(chē)是動(dòng)力分散式動(dòng)車(chē)組。

  動(dòng)力分布式列車(chē)是鐵路列車(chē)的一種和動(dòng)力集中式相對的牽引方式,特點(diǎn)是動(dòng)力來(lái)源分散在列車(chē)各個(gè)車(chē)廂上的發(fā)動(dòng)機,而不是集中在機車(chē)上,中國的"和諧號"動(dòng)車(chē)組是以架空電纜方式提供電力來(lái)驅動(dòng)牽引電動(dòng)機的電力動(dòng)車(chē)組。而普通列車(chē)是由火車(chē)頭牽引的,這是動(dòng)力集中式的牽引方式。

  3.信號控制系統不同。

  中國列車(chē)控制系統,簡(jiǎn)稱(chēng)CTCS,是中國鐵路參照歐洲列車(chē)控制系統,并結合中國國情構建的技術(shù)體系。使用數字控制信號,比傳統的模擬信號更加的精確和穩定,確保列車(chē)運行安全。

  4.定價(jià)和定位不同。

  P.S:需要注意的是磁懸浮列車(chē)也屬于高速鐵路的一種。高鐵的核心技術(shù)有哪些

2015-08-21 15:53:12 來(lái)源:京鐵辦

高鐵(原名高速鐵路),是指通過(guò)改造原有線(xiàn)路(直線(xiàn)化、軌距標準化),使最高營(yíng)運速率達到不小于每小時(shí)200公里,或者專(zhuān)門(mén)修建新的"高速新線(xiàn)",使營(yíng)運速率達到每小時(shí)至少250公里的鐵路系統。高速鐵路除了在列車(chē)在營(yíng)運達到一定速度標準外,車(chē)輛、路軌、操作都需要配合提升。

  高鐵定義

  高鐵(原名高速鐵路),是指通過(guò)改造原有線(xiàn)路(直線(xiàn)化、軌距標準化),使最高營(yíng)運速率達到不小于每小時(shí)200公里,或者專(zhuān)門(mén)修建新的"高速新線(xiàn)",使營(yíng)運速率達到每小時(shí)至少250公里的鐵路系統。高速鐵路除了在列車(chē)在營(yíng)運達到一定速度標準外,車(chē)輛、路軌、操作都需要配合提升。

  中國2014年1月1日起實(shí)施的《鐵路安全管理條例》規定,高速鐵路(高鐵)是指設計開(kāi)行時(shí)速250公里以上(含預留),并且初期運營(yíng)時(shí)速200公里以上的客運列車(chē)專(zhuān)線(xiàn)鐵路。

  世界上首條高鐵

  世界上首條出現的高速鐵路是日本的新干線(xiàn),于1964年正式營(yíng)運。日系新干線(xiàn)列車(chē)由川崎重工建造,行駛在東京-名古屋-京都-大阪的東海道新干線(xiàn),營(yíng)運速度每小時(shí)271公里,營(yíng)運最高時(shí)速300公里。

  此后高鐵技術(shù)得到各個(gè)國家的重視,高鐵在世界各個(gè)城市遍地開(kāi)花,緣起法國的TGV技術(shù)、緣起德國的ICE技術(shù)、緣起西班牙的Talgo技術(shù)以及得益于航空航天技術(shù)發(fā)展而誕生的磁懸浮技術(shù)都為高鐵速度的提升探索了思路和方式。而中國研究的CRH技術(shù)是高鐵科技領(lǐng)域的又一重大突破。本文就是向各位介紹CRH技術(shù),而CRH技術(shù)正是高鐵與普通鐵路區分的關(guān)鍵技術(shù)因素之一。

  高鐵動(dòng)車(chē)的基本組成

  1.車(chē)體

  車(chē)體的作用是安裝基礎和承載骨架?,F代動(dòng)車(chē)組車(chē)體均采用整體承載的鋼結構或者輕金屬結構,以實(shí)現在最輕的自重下滿(mǎn)足強度和剛度要求。

  2.轉向架

  轉向架有動(dòng)力轉向架和非動(dòng)力轉向架之分。其作用是承載、轉向、減振、制動(dòng),動(dòng)力轉向架還具有驅動(dòng)的功能。轉向架由構架、懸掛裝置、輪對軸箱裝置和基礎制動(dòng)裝置等組成。而動(dòng)力轉向架還有驅動(dòng)裝置。

  3.牽引傳動(dòng)控制系統

  作用是傳遞能量和運行控制。牽引傳動(dòng)系統主要是指列車(chē)的電氣設備,分為傳動(dòng)電路系統、輔助電路系統和電子與控制電路系統。主傳動(dòng)電路系統主要包括主變壓器、主變流器、牽引電機。輔助電路系統主要包括通風(fēng)冷卻裝置、車(chē)內供電裝置。

  4.制動(dòng)裝置

  該裝置包括機械部分、空氣管路部分和電氣控制部分。制動(dòng)方式有空氣制動(dòng)和電氣制動(dòng),不同的制動(dòng)方式有不同的制動(dòng)裝置。

  5.車(chē)端連接裝置

  該裝置包括各種車(chē)購緩沖裝置、鉸接裝置和風(fēng)擋等。作用是連接車(chē)輛成列及緩和縱向沖擊。

  6.受流裝置

  動(dòng)車(chē)組均采用受電弓受流器。

  7.車(chē)輛內部設備和駕駛室設備

  這里面就是些類(lèi)似于"家具"一樣的東西了,如空調、燈、座椅等。

  CRH核心技術(shù)點(diǎn)

  動(dòng)車(chē)本質(zhì)上是人類(lèi)科學(xué)技術(shù)水平的集中體現,里面的所有設備裝置都是科技在鐵路運輸上的應用。所以談到動(dòng)車(chē)組的核心技術(shù),很多都是在別的地方有應用的。

  動(dòng)車(chē)組核心的核心是牽引傳動(dòng)系統

  我國動(dòng)車(chē)組均采用交直交傳動(dòng),接觸網(wǎng)上的交流電經(jīng)過(guò)受電弓和變壓器之后,被整流成直流,再逆變成交流通入異步牽引電機。

  弓網(wǎng)關(guān)系

  高速列車(chē)在運行的時(shí)候,列車(chē)速度越高,受電弓與接觸網(wǎng)的良好接觸就越難實(shí)現,這就是弓網(wǎng)關(guān)系。

  輪軌關(guān)系(轉向架)

  高速下,輪對與鋼軌之間的蠕滑、輪軌動(dòng)力學(xué)、運動(dòng)穩定性、曲線(xiàn)通過(guò)性能,這些基本上可以歸納到轉向架中。

  變流技術(shù)

  要實(shí)現整流和逆變最根本的是器件,所以動(dòng)車(chē)的運行必須要大功率的可控器件。其中以IGBT為代表。其次,逆變器和整流器的拓撲結構決定了輸出的性能。再者,整流器和逆變器的控制技術(shù)也非常重要,而且控制技術(shù)牽涉到整車(chē)的運行策略和工況,難度非常高。

  牽引電機控制技術(shù)

  對牽引電機的控制一般是將逆變器和電機作為整體進(jìn)行控制的,現在最成熟的兩種控制方法一個(gè)是矢量控制一個(gè)是直接轉矩控制。在具體的控制方法中,還有很多實(shí)現上的困難。在其中,會(huì )添加一些技術(shù),比如無(wú)傳感器技術(shù),非線(xiàn)性解耦等。

  再生制動(dòng)

  再生制動(dòng)是一種非常環(huán)保的制動(dòng)技術(shù),它利用列車(chē)的動(dòng)能發(fā)電,將電能返送到電網(wǎng)中去。再生制動(dòng)技術(shù)本質(zhì)上是控制技術(shù),它不需要額外的主電氣設備,它只是將電動(dòng)機作為發(fā)電機,逆變器作為整流器,整流器作為逆變器,參照上圖。再生制動(dòng)技術(shù)中最主要的,是如何保證返送回電網(wǎng)的電能的質(zhì)量。

  網(wǎng)絡(luò )控制系統和列車(chē)運行系統

  動(dòng)車(chē)組通常動(dòng)力較為分散,設備都分布在不同的車(chē)廂上,在高速運行中,如何使設備協(xié)調工作,消除延時(shí),這個(gè)是網(wǎng)絡(luò )控制系統解決的。其中涉及到信號傳輸、通信協(xié)議、車(chē)載計算機等技術(shù)。

  至于列車(chē)運行系統主要針對外部和列車(chē)的協(xié)調。這其中包括區間閉塞技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。

  輔助供電系統

  這段不多說(shuō),詳情見(jiàn)目前火車(chē)是如何供電的。

  動(dòng)車(chē)組CRH和和諧電HXD系列。動(dòng)車(chē)組的牽引供電系統由接觸網(wǎng)經(jīng)受電弓到牽引變壓器,牽引變壓器變壓后到牽引整流器,然后是牽引逆變器,最后到牽引電機。這是牽引供電系統。而車(chē)廂內照明、空氣制動(dòng)機和列車(chē)控制系統供電來(lái)源是由輔助變流器得到,在變壓器后面有另一個(gè)繞組接出,接上輔助變流器。而控制電路和照明供電有專(zhuān)門(mén)的蓄電池備用。

  材料技術(shù)

  車(chē)窗、車(chē)體、轉向架、輪對、閘瓦都需要材料技術(shù)的支撐。這個(gè)無(wú)需贅言。

  此外,高鐵和普通鐵路還有很大差別。

  1.高速鐵路使用無(wú)砟軌道(在中國是設計時(shí)速超過(guò)250km/h的高速鐵路使用無(wú)渣軌道,設計時(shí)速200-250km/h的客運專(zhuān)線(xiàn)很多使用的是有砟軌道)。

  普通鐵路軌道是在小塊石頭堆砌的基礎上,再鋪設枕木或水泥枕木,被稱(chēng)為有砟軌道。京滬高鐵用的是無(wú)砟軌道,路基不用碎石,鐵軌、軌枕直接鋪在混凝土路上,整條線(xiàn)路水平誤差不超過(guò)0.1毫米。在軌道方面,大量采用長(cháng)距離無(wú)縫鋼軌。也就是在高鐵上幾乎聽(tīng)不到傳統火車(chē)的哐當哐當的聲音。沒(méi)有了鋼軌接縫,對于列車(chē)速度的提高也有幫助。而且道岔都采用高速可動(dòng)心道岔。其通過(guò)速度比普通道岔高很多。且高速鐵路線(xiàn)路彎道更少,火車(chē)盡可能的是直線(xiàn)。(需要說(shuō)明的是無(wú)砟軌道的技術(shù)僅日本和德國擁有,中國缺乏軌道板制造技術(shù),遂選擇引進(jìn)外國技術(shù)及自主研發(fā)。)

  2.高速鐵路使用的列車(chē)是動(dòng)力分散式動(dòng)車(chē)組。

  動(dòng)力分布式列車(chē)是鐵路列車(chē)的一種和動(dòng)力集中式相對的牽引方式,特點(diǎn)是動(dòng)力來(lái)源分散在列車(chē)各個(gè)車(chē)廂上的發(fā)動(dòng)機,而不是集中在機車(chē)上,中國的"和諧號"動(dòng)車(chē)組是以架空電纜方式提供電力來(lái)驅動(dòng)牽引電動(dòng)機的電力動(dòng)車(chē)組。而普通列車(chē)是由火車(chē)頭牽引的,這是動(dòng)力集中式的牽引方式。

  3.信號控制系統不同。

  中國列車(chē)控制系統,簡(jiǎn)稱(chēng)CTCS,是中國鐵路參照歐洲列車(chē)控制系統,并結合中國國情構建的技術(shù)體系。使用數字控制信號,比傳統的模擬信號更加的精確和穩定,確保列車(chē)運行安全。

  4.定價(jià)和定位不同。

  P.S:需要注意的是磁懸浮列車(chē)也屬于高速鐵路的一種

來(lái)源:京鐵辦

高鐵(原名高速鐵路),是指通過(guò)改造原有線(xiàn)路(直線(xiàn)化、軌距標準化),使最高營(yíng)運速率達到不小于每小時(shí)200公里,或者專(zhuān)門(mén)修建新的"高速新線(xiàn)",使營(yíng)運速率達到每小時(shí)至少250公里的鐵路系統。高速鐵路除了在列車(chē)在營(yíng)運達到一定速度標準外,車(chē)輛、路軌、操作都需要配合提升。

  高鐵定義

  高鐵(原名高速鐵路),是指通過(guò)改造原有線(xiàn)路(直線(xiàn)化、軌距標準化),使最高營(yíng)運速率達到不小于每小時(shí)200公里,或者專(zhuān)門(mén)修建新的"高速新線(xiàn)",使營(yíng)運速率達到每小時(shí)至少250公里的鐵路系統。高速鐵路除了在列車(chē)在營(yíng)運達到一定速度標準外,車(chē)輛、路軌、操作都需要配合提升。

  中國2014年1月1日起實(shí)施的《鐵路安全管理條例》規定,高速鐵路(高鐵)是指設計開(kāi)行時(shí)速250公里以上(含預留),并且初期運營(yíng)時(shí)速200公里以上的客運列車(chē)專(zhuān)線(xiàn)鐵路。

  世界上首條高鐵

  世界上首條出現的高速鐵路是日本的新干線(xiàn),于1964年正式營(yíng)運。日系新干線(xiàn)列車(chē)由川崎重工建造,行駛在東京-名古屋-京都-大阪的東海道新干線(xiàn),營(yíng)運速度每小時(shí)271公里,營(yíng)運最高時(shí)速300公里。

  此后高鐵技術(shù)得到各個(gè)國家的重視,高鐵在世界各個(gè)城市遍地開(kāi)花,緣起法國的TGV技術(shù)、緣起德國的ICE技術(shù)、緣起西班牙的Talgo技術(shù)以及得益于航空航天技術(shù)發(fā)展而誕生的磁懸浮技術(shù)都為高鐵速度的提升探索了思路和方式。而中國研究的CRH技術(shù)是高鐵科技領(lǐng)域的又一重大突破。本文就是向各位介紹CRH技術(shù),而CRH技術(shù)正是高鐵與普通鐵路區分的關(guān)鍵技術(shù)因素之一。

  高鐵動(dòng)車(chē)的基本組成

  1.車(chē)體

  車(chē)體的作用是安裝基礎和承載骨架?,F代動(dòng)車(chē)組車(chē)體均采用整體承載的鋼結構或者輕金屬結構,以實(shí)現在最輕的自重下滿(mǎn)足強度和剛度要求。

  2.轉向架

  轉向架有動(dòng)力轉向架和非動(dòng)力轉向架之分。其作用是承載、轉向、減振、制動(dòng),動(dòng)力轉向架還具有驅動(dòng)的功能。轉向架由構架、懸掛裝置、輪對軸箱裝置和基礎制動(dòng)裝置等組成。而動(dòng)力轉向架還有驅動(dòng)裝置。

  3.牽引傳動(dòng)控制系統

  作用是傳遞能量和運行控制。牽引傳動(dòng)系統主要是指列車(chē)的電氣設備,分為傳動(dòng)電路系統、輔助電路系統和電子與控制電路系統。主傳動(dòng)電路系統主要包括主變壓器、主變流器、牽引電機。輔助電路系統主要包括通風(fēng)冷卻裝置、車(chē)內供電裝置。

  4.制動(dòng)裝置

  該裝置包括機械部分、空氣管路部分和電氣控制部分。制動(dòng)方式有空氣制動(dòng)和電氣制動(dòng),不同的制動(dòng)方式有不同的制動(dòng)裝置。

  5.車(chē)端連接裝置

  該裝置包括各種車(chē)購緩沖裝置、鉸接裝置和風(fēng)擋等。作用是連接車(chē)輛成列及緩和縱向沖擊。

  6.受流裝置

  動(dòng)車(chē)組均采用受電弓受流器。

  7.車(chē)輛內部設備和駕駛室設備

  這里面就是些類(lèi)似于"家具"一樣的東西了,如空調、燈、座椅等。

  CRH核心技術(shù)點(diǎn)

  動(dòng)車(chē)本質(zhì)上是人類(lèi)科學(xué)技術(shù)水平的集中體現,里面的所有設備裝置都是科技在鐵路運輸上的應用。所以談到動(dòng)車(chē)組的核心技術(shù),很多都是在別的地方有應用的。

  動(dòng)車(chē)組核心的核心是牽引傳動(dòng)系統

  我國動(dòng)車(chē)組均采用交直交傳動(dòng),接觸網(wǎng)上的交流電經(jīng)過(guò)受電弓和變壓器之后,被整流成直流,再逆變成交流通入異步牽引電機。

  弓網(wǎng)關(guān)系

  高速列車(chē)在運行的時(shí)候,列車(chē)速度越高,受電弓與接觸網(wǎng)的良好接觸就越難實(shí)現,這就是弓網(wǎng)關(guān)系。

  輪軌關(guān)系(轉向架)

  高速下,輪對與鋼軌之間的蠕滑、輪軌動(dòng)力學(xué)、運動(dòng)穩定性、曲線(xiàn)通過(guò)性能,這些基本上可以歸納到轉向架中。

  變流技術(shù)

  要實(shí)現整流和逆變最根本的是器件,所以動(dòng)車(chē)的運行必須要大功率的可控器件。其中以IGBT為代表。其次,逆變器和整流器的拓撲結構決定了輸出的性能。再者,整流器和逆變器的控制技術(shù)也非常重要,而且控制技術(shù)牽涉到整車(chē)的運行策略和工況,難度非常高。

  牽引電機控制技術(shù)

  對牽引電機的控制一般是將逆變器和電機作為整體進(jìn)行控制的,現在最成熟的兩種控制方法一個(gè)是矢量控制一個(gè)是直接轉矩控制。在具體的控制方法中,還有很多實(shí)現上的困難。在其中,會(huì )添加一些技術(shù),比如無(wú)傳感器技術(shù),非線(xiàn)性解耦等。

  再生制動(dòng)

  再生制動(dòng)是一種非常環(huán)保的制動(dòng)技術(shù),它利用列車(chē)的動(dòng)能發(fā)電,將電能返送到電網(wǎng)中去。再生制動(dòng)技術(shù)本質(zhì)上是控制技術(shù),它不需要額外的主電氣設備,它只是將電動(dòng)機作為發(fā)電機,逆變器作為整流器,整流器作為逆變器,參照上圖。再生制動(dòng)技術(shù)中最主要的,是如何保證返送回電網(wǎng)的電能的質(zhì)量。

  網(wǎng)絡(luò )控制系統和列車(chē)運行系統

  動(dòng)車(chē)組通常動(dòng)力較為分散,設備都分布在不同的車(chē)廂上,在高速運行中,如何使設備協(xié)調工作,消除延時(shí),這個(gè)是網(wǎng)絡(luò )控制系統解決的。其中涉及到信號傳輸、通信協(xié)議、車(chē)載計算機等技術(shù)。

  至于列車(chē)運行系統主要針對外部和列車(chē)的協(xié)調。這其中包括區間閉塞技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。

  輔助供電系統

  這段不多說(shuō),詳情見(jiàn)目前火車(chē)是如何供電的。

  動(dòng)車(chē)組CRH和和諧電HXD系列。動(dòng)車(chē)組的牽引供電系統由接觸網(wǎng)經(jīng)受電弓到牽引變壓器,牽引變壓器變壓后到牽引整流器,然后是牽引逆變器,最后到牽引電機。這是牽引供電系統。而車(chē)廂內照明、空氣制動(dòng)機和列車(chē)控制系統供電來(lái)源是由輔助變流器得到,在變壓器后面有另一個(gè)繞組接出,接上輔助變流器。而控制電路和照明供電有專(zhuān)門(mén)的蓄電池備用。

  材料技術(shù)

  車(chē)窗、車(chē)體、轉向架、輪對、閘瓦都需要材料技術(shù)的支撐。這個(gè)無(wú)需贅言。

  此外,高鐵和普通鐵路還有很大差別。

  1.高速鐵路使用無(wú)砟軌道(在中國是設計時(shí)速超過(guò)250km/h的高速鐵路使用無(wú)渣軌道,設計時(shí)速200-250km/h的客運專(zhuān)線(xiàn)很多使用的是有砟軌道)。

  普通鐵路軌道是在小塊石頭堆砌的基礎上,再鋪設枕木或水泥枕木,被稱(chēng)為有砟軌道。京滬高鐵用的是無(wú)砟軌道,路基不用碎石,鐵軌、軌枕直接鋪在混凝土路上,整條線(xiàn)路水平誤差不超過(guò)0.1毫米。在軌道方面,大量采用長(cháng)距離無(wú)縫鋼軌。也就是在高鐵上幾乎聽(tīng)不到傳統火車(chē)的哐當哐當的聲音。沒(méi)有了鋼軌接縫,對于列車(chē)速度的提高也有幫助。而且道岔都采用高速可動(dòng)心道岔。其通過(guò)速度比普通道岔高很多。且高速鐵路線(xiàn)路彎道更少,火車(chē)盡可能的是直線(xiàn)。(需要說(shuō)明的是無(wú)砟軌道的技術(shù)僅日本和德國擁有,中國缺乏軌道板制造技術(shù),遂選擇引進(jìn)外國技術(shù)及自主研發(fā)。)

  2.高速鐵路使用的列車(chē)是動(dòng)力分散式動(dòng)車(chē)組。

  動(dòng)力分布式列車(chē)是鐵路列車(chē)的一種和動(dòng)力集中式相對的牽引方式,特點(diǎn)是動(dòng)力來(lái)源分散在列車(chē)各個(gè)車(chē)廂上的發(fā)動(dòng)機,而不是集中在機車(chē)上,中國的"和諧號"動(dòng)車(chē)組是以架空電纜方式提供電力來(lái)驅動(dòng)牽引電動(dòng)機的電力動(dòng)車(chē)組。而普通列車(chē)是由火車(chē)頭牽引的,這是動(dòng)力集中式的牽引方式。

  3.信號控制系統不同。

  中國列車(chē)控制系統,簡(jiǎn)稱(chēng)CTCS,是中國鐵路參照歐洲列車(chē)控制系統,并結合中國國情構建的技術(shù)體系。使用數字控制信號,比傳統的模擬信號更加的精確和穩定,確保列車(chē)運行安全。

  4.定價(jià)和定位不同。

  P.S:需要注意的是磁懸浮列車(chē)也屬于高速鐵路的一種。


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