電力機(jī)車(chē)的起動(dòng)是機(jī)車(chē)運(yùn)行中最先實(shí)現(xiàn)的工作狀態(tài)。電力機(jī)車(chē)在其起動(dòng)牽引力作用下，克服列車(chē)靜止時(shí)所受的阻力并產(chǎn)生加速度，最終運(yùn)行在機(jī)車(chē)的自然特性上，這一過(guò)程稱(chēng)為機(jī)車(chē)的起動(dòng)過(guò)程。機(jī)車(chē)起動(dòng)過(guò)程實(shí)質(zhì)是調(diào)速的一種特殊方式。因此，前述調(diào)速的基本原理對(duì)起動(dòng)都是適用的。

　　一、對(duì)起動(dòng)的要求

　　對(duì)機(jī)車(chē)起動(dòng)的基本要求是：起動(dòng)快和起動(dòng)平穩(wěn)。機(jī)車(chē)起動(dòng)快可以減少起動(dòng)時(shí)間，提高平均運(yùn)行速度，對(duì)鐵路運(yùn)輸有很大的意義，特別對(duì)起動(dòng)頻繁的電動(dòng)車(chē)組來(lái)說(shuō)，意義更為重大。為了使機(jī)車(chē)起動(dòng)得快，就要求機(jī)車(chē)有較大的起動(dòng)電流，產(chǎn)生較大的起動(dòng)牽引力。

　　機(jī)車(chē)起動(dòng)平穩(wěn)可以使機(jī)車(chē)內(nèi)部設(shè)備免受電流沖擊，機(jī)車(chē)和列車(chē)免受機(jī)械沖擊，因此希望列車(chē)以勻速運(yùn)動(dòng)的形式運(yùn)行。為此，要求起動(dòng)時(shí)應(yīng)盡量減少起動(dòng)電流、起動(dòng)牽引力的擺動(dòng)。

　　起動(dòng)電流過(guò)大時(shí)，會(huì)使電機(jī)安全整流受到破壞，啟動(dòng)牽引力過(guò)大時(shí)，會(huì)超出線(xiàn)路粘著條件，使輪對(duì)發(fā)生空轉(zhuǎn)，結(jié)果反而喪失了牽引力。不同形式的電力機(jī)車(chē)，所受限制因素的主次也不同。對(duì)于直流電力機(jī)車(chē)和整流器電力機(jī)車(chē)，由于牽引電動(dòng)機(jī)的不斷發(fā)展和完善，已能保證在粘著條件許可范圍內(nèi)牽引電動(dòng)機(jī)有良好的整流，其主要限制條件就是線(xiàn)路的粘著條件。采用交流牽引電動(dòng)機(jī)的電力機(jī)車(chē)，由于電機(jī)不存在整流問(wèn)題，僅受線(xiàn)路粘著條件的限制。對(duì)于單相整流子牽引電動(dòng)機(jī)電力機(jī)車(chē)，由于這種電機(jī)整流困難，由電機(jī)安全整流決定的最大許可電流要比粘著條件決定的最大電流小，故主要受機(jī)車(chē)安全整流的限制。

　　此外，在機(jī)車(chē)起動(dòng)過(guò)程中，不應(yīng)有附加的能量損耗，若有也應(yīng)盡量減小。

　　在機(jī)車(chē)起動(dòng)操縱時(shí)，對(duì)于有級(jí)調(diào)壓電力機(jī)車(chē)，要求司機(jī)逐級(jí)調(diào)壓，禁用快速升級(jí)，防止?fàn)恳姍C(jī)電流一次性擺動(dòng)過(guò)大造成機(jī)車(chē)起動(dòng)失敗。

　　二、起動(dòng)方式

　　機(jī)車(chē)在起動(dòng)時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)，牽引電機(jī)在得到電壓時(shí)，由于其反電勢(shì)為零，因此，電機(jī)電樞電流僅由電壓及電機(jī)回路的阻抗來(lái)決定，即：

　　(2-57)

　　顯然，由于回路阻抗值很小，必然產(chǎn)生很大的電流，以致破壞牽引電機(jī)的安全換向，超越線(xiàn)路粘著條件限制，而且這么大的電流必然會(huì)產(chǎn)生很大的電流沖擊和機(jī)械沖擊，使機(jī)車(chē)和列車(chē)都受到損傷。因此，必須采用適當(dāng)?shù)钠饎?dòng)方法來(lái)限制起動(dòng)電流和起動(dòng)牽引力。

　　1.變阻起動(dòng)

　　電力機(jī)車(chē)起動(dòng)時(shí)，在牽引電動(dòng)機(jī)回路中串入起動(dòng)電阻，以減小起動(dòng)電流，隨著起動(dòng)過(guò)程的進(jìn)行逐步切除起動(dòng)電阻，待起動(dòng)電阻全部切除后，起動(dòng)過(guò)程結(jié)束。這種方法稱(chēng)為變阻起動(dòng)。

　　變阻起動(dòng)，一般是有級(jí)起動(dòng)，在起動(dòng)過(guò)程中起動(dòng)電阻有一定的能耗。因此是不經(jīng)濟(jì)的。

　　2.降壓起動(dòng)

　　在電力機(jī)車(chē)起動(dòng)時(shí)，降低加在牽引電動(dòng)機(jī)上的電壓，這種方法為降壓起動(dòng)。采用直流斬波器電力機(jī)車(chē)、整流器式電力機(jī)車(chē)、單相整流子式電力機(jī)車(chē)及異步牽引電動(dòng)機(jī)電力機(jī)車(chē)均可采用此種方法。其起動(dòng)原理與調(diào)速原理相同，起動(dòng)過(guò)程與調(diào)速過(guò)程之間無(wú)嚴(yán)格的界限。

　　采用有級(jí)調(diào)壓的整流器電力機(jī)車(chē)，起動(dòng)過(guò)程是有級(jí)的。采用晶閘管移相調(diào)壓的整流器電力機(jī)車(chē)和采用斬波器調(diào)壓的直流電力機(jī)車(chē)，由于調(diào)速是平滑的，其起動(dòng)過(guò)程也是平滑的，可以使起動(dòng)電流沿著粘著限制條件平滑的變化或維持一定值，因此機(jī)車(chē)不僅起動(dòng)平穩(wěn)，而且起動(dòng)牽引力也可以在滿(mǎn)足粘著條件要求下維持較大數(shù)值。但是，起動(dòng)時(shí)機(jī)車(chē)的功率因數(shù)大為降低，整流電流的脈動(dòng)也將增加。

　　3.變頻起動(dòng)

　　異步牽引電動(dòng)機(jī)電力機(jī)車(chē)?yán)酶淖冸娏黝l率的方法起動(dòng)，稱(chēng)為變頻起動(dòng)。變頻起動(dòng)能充分利用電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，而且在各種速度下均不增加損耗，也不降低機(jī)車(chē)的功率因數(shù)。如果在起動(dòng)過(guò)程中，頻率隨機(jī)車(chē)的運(yùn)行速度成正比變化，起動(dòng)牽引力將保持為恒定值，做到理想的平穩(wěn)起動(dòng)。

　　三、起動(dòng)電流和起動(dòng)牽引力的限制

　　機(jī)車(chē)起動(dòng)時(shí)，輪對(duì)發(fā)生空轉(zhuǎn)前所能發(fā)揮的最大牽引力稱(chēng)為起動(dòng)牽引力。機(jī)車(chē)起動(dòng)牽引力受線(xiàn)路粘著條件的限制。起動(dòng)牽引力應(yīng)滿(mǎn)足下列條件：

　　(kN) (2-58)

　　式中Pj--機(jī)車(chē)粘著重量(整備重量)(t);

　　μj--機(jī)車(chē)牽引粘著系數(shù);

　　9.8Pjμj--機(jī)車(chē)粘著牽引力(kN)。

　　機(jī)車(chē)粘著系數(shù)并不是一個(gè)恒定值，它隨線(xiàn)路條件，軌面情況，機(jī)車(chē)起動(dòng)方式等因素而變化，是一個(gè)范圍值。因此粘著限制曲線(xiàn)也非一條，而是一條限制帶。為使機(jī)車(chē)起動(dòng)時(shí)有較大的起動(dòng)牽引力，就應(yīng)有效、充分地利用機(jī)車(chē)的粘著條件，即機(jī)車(chē)起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)牽引力應(yīng)盡可能靠近粘著限制線(xiàn)。

　　起動(dòng)牽引力對(duì)應(yīng)著的牽引電動(dòng)機(jī)的電樞電流稱(chēng)為最大起動(dòng)電流Istmax，顯然，這一電流應(yīng)小于電機(jī)本身的最大允許溫升電流。對(duì)于整流器電力機(jī)車(chē)來(lái)說(shuō)，隨著牽引電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)，制造水平的不斷提高，已經(jīng)能夠保證在粘著條件的許可范圍內(nèi)電機(jī)安全換向，故Istmax

　　四、機(jī)車(chē)特性曲線(xiàn)的應(yīng)用

　　不同型式的電力機(jī)車(chē)有不同的特性曲線(xiàn)，我們僅以SS1型電力機(jī)車(chē)的特性曲線(xiàn)為例來(lái)說(shuō)明特性曲線(xiàn)在實(shí)際中的應(yīng)用。

　　SS1型電力機(jī)車(chē)為有級(jí)調(diào)速機(jī)車(chē)，共有33個(gè)調(diào)壓級(jí)和3個(gè)磁場(chǎng)削弱級(jí)。對(duì)應(yīng)于牽引變壓器的每一級(jí)電壓，都有一條速度曲線(xiàn)。圖2-37為SS1機(jī)車(chē)試驗(yàn)測(cè)得的特性曲線(xiàn)。在特性曲線(xiàn)圖上給出了33條額定網(wǎng)壓、牽引電動(dòng)機(jī)滿(mǎn)磁場(chǎng)時(shí)各調(diào)壓級(jí)的速度特性曲線(xiàn)，3條在33調(diào)壓級(jí)上進(jìn)行磁場(chǎng)削弱時(shí)的速度特性曲線(xiàn)，1條牽引電動(dòng)機(jī)安全換向限制線(xiàn)，1條機(jī)車(chē)構(gòu)造速度限制線(xiàn)(95km/h)，1條粘著限制線(xiàn)和1條最大電流限制線(xiàn)。同時(shí)圖中還繪出了滿(mǎn)磁場(chǎng)及三個(gè)磁削級(jí)時(shí)的牽引力曲線(xiàn)。

　　下面用圖2-37來(lái)說(shuō)明機(jī)車(chē)起動(dòng)、運(yùn)行的全過(guò)程中電壓、電流、牽引力和速度等的變化關(guān)系。

　　電力機(jī)車(chē)采用降壓起動(dòng)方式起動(dòng)，起動(dòng)所需電流的大小與列車(chē)阻力W有關(guān)，單機(jī)或輕載時(shí)起動(dòng)電流小，重載時(shí)的起動(dòng)電流大。機(jī)車(chē)起動(dòng)初始速度V=0，Ist取決于牽引電動(dòng)機(jī)的端電壓。在圖中第一電壓級(jí)的啟動(dòng)電流為65A，相應(yīng)的起動(dòng)牽引力為Fa=24.5kN，如果是單機(jī)就可能動(dòng)車(chē)，如果是機(jī)車(chē)牽引列車(chē)則要升高幾級(jí)電壓后使起動(dòng)電流足夠大，即相應(yīng)的起動(dòng)牽引力足以克服起動(dòng)阻力時(shí)機(jī)車(chē)才能起動(dòng)，表2-3給出了額定網(wǎng)壓25kV下1～5級(jí)位各級(jí)的電機(jī)電樞電流參考值，如果電壓升到6級(jí)位仍未動(dòng)車(chē)，那么再升高電壓，電機(jī)電流可能超過(guò)電機(jī)的過(guò)載整定值780A，破壞機(jī)車(chē)的粘著條件，導(dǎo)致起動(dòng)失敗，故一般應(yīng)等機(jī)車(chē)動(dòng)車(chē)后，電流降到額定值500A以下時(shí)才能再進(jìn)級(jí)。1～5級(jí)位就稱(chēng)為調(diào)車(chē)級(jí)。

　　表2-3

　　

　　設(shè)機(jī)車(chē)牽引列車(chē)起動(dòng)，起動(dòng)時(shí)阻力為284.2kN，當(dāng)電壓升到第6級(jí)時(shí)，起動(dòng)電流增到560A，相應(yīng)的牽引力Fc=372.4kN大于啟動(dòng)阻力284.2kN，列車(chē)開(kāi)始起動(dòng)。電機(jī)一旦開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，建立起反電勢(shì)，使電樞電流逐漸減少，速度開(kāi)始增加。從特性圖上看，機(jī)車(chē)工作點(diǎn)就從零點(diǎn)開(kāi)始，經(jīng)a、b到c點(diǎn)后便沿著第6條速度曲線(xiàn)上升。如果到d點(diǎn)時(shí)(電流450A)司機(jī)操縱司機(jī)控制器使電壓再升高一級(jí)，此時(shí)機(jī)車(chē)速度由于列車(chē)慣性大而不能突變，電流就由450A立即增至580A，工作點(diǎn)從d點(diǎn)突變到e點(diǎn)，牽引力相應(yīng)地從284.2kN增加到382.2kN，列車(chē)?yán)^續(xù)加速，沿第七條特性曲線(xiàn)上升……。如此不斷升壓，機(jī)車(chē)工作點(diǎn)如圖中箭頭所示沿鋸齒形細(xì)實(shí)線(xiàn)上升。每進(jìn)一級(jí)，牽引電動(dòng)機(jī)的端電壓即平均整流電壓升高△Ud=56.25V，起動(dòng)電流來(lái)回?cái)[動(dòng)一次，起動(dòng)牽引力也相應(yīng)擺動(dòng)一次。隨著速度的提高和線(xiàn)路坡道的變化，列車(chē)阻力也在變化。當(dāng)電壓升到33級(jí)時(shí)，機(jī)車(chē)工作點(diǎn)從f點(diǎn)沿這條特性曲線(xiàn)上升，到k點(diǎn)時(shí)牽引電動(dòng)機(jī)電流為300A，假設(shè)此時(shí)牽引力與運(yùn)行阻力相平衡(為166.6kN)，則列車(chē)保持速度為Vk=55km/h恒速運(yùn)行，起動(dòng)過(guò)程進(jìn)行完畢。

　　起動(dòng)完畢后，機(jī)車(chē)工作點(diǎn)將根據(jù)運(yùn)行阻力的變化自動(dòng)地在速度特性上移動(dòng)，即機(jī)車(chē)速度根據(jù)運(yùn)行阻力的變化在一定范圍內(nèi)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié);阻力大時(shí)機(jī)車(chē)速度自動(dòng)降低，阻力小時(shí)速度又自動(dòng)提高。但是這種自動(dòng)調(diào)節(jié)僅僅是利用了電動(dòng)機(jī)的串勵(lì)特性，因此調(diào)節(jié)范圍是很有限的。如果不能滿(mǎn)足實(shí)際運(yùn)行的需要，司機(jī)可根據(jù)運(yùn)行情況，或調(diào)節(jié)牽引電動(dòng)機(jī)端電壓，或改變牽引電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁，人為調(diào)節(jié)機(jī)車(chē)的運(yùn)行速度。例如若需要進(jìn)一步提高速度，采用Ⅰ～Ⅲ級(jí)磁場(chǎng)削弱，使工作點(diǎn)由k點(diǎn)上升到h點(diǎn)，這時(shí)電流為Ih=375A，牽引力Fh=181.3kN，速度Vh=65km/h。相反若需要減速，則把級(jí)位降低，例如從33級(jí)降到29級(jí)，工作點(diǎn)沿折線(xiàn)從k點(diǎn)降到g點(diǎn)，速度為50km/h。

　　實(shí)際上在機(jī)車(chē)的起動(dòng)調(diào)速過(guò)程中，除了要注意起動(dòng)電流不超過(guò)粘著條件外，牽引電動(dòng)機(jī)的端電壓也應(yīng)受到一定的限制，即UDmax=1.1UN，這是為了保證電機(jī)安全工作，要求在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中，牽引電機(jī)端電壓UD均不能超過(guò)UDmax，電機(jī)電樞電流Ia不能長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定值IN。

　　五、分級(jí)起動(dòng)的品質(zhì)與恒流起動(dòng)

　　(一)分級(jí)起動(dòng)品質(zhì)及其缺點(diǎn)

　　從以上有級(jí)調(diào)速機(jī)車(chē)起動(dòng)調(diào)速過(guò)程的分析可以看出，有級(jí)調(diào)速機(jī)車(chē)在調(diào)速過(guò)程中，電機(jī)電流是在一定范圍內(nèi)擺動(dòng)的，造成了牽引力在一定范圍內(nèi)擺動(dòng)，而且特性曲線(xiàn)越平坦，相鄰曲線(xiàn)間的距離越大，則擺動(dòng)越大，平均牽引力就越小。另外，電流和牽引力的擺動(dòng)使機(jī)車(chē)加速度經(jīng)常變化，不能滿(mǎn)足平穩(wěn)起動(dòng)的要求。因此，有級(jí)調(diào)速機(jī)車(chē)的粘著條件不能得到最大限度的利用。

　　在起動(dòng)中每進(jìn)一級(jí)都伴隨有一電壓增量△U和一電流增量△I，若要平穩(wěn)起動(dòng)就需要對(duì)這兩個(gè)量加以限制。若限制電流的擺動(dòng)，即每進(jìn)(退)一級(jí)時(shí)△I為常數(shù)，這將使每一級(jí)的電壓增量不同，給變壓器制造帶來(lái)困難，故一般采用限制電壓增量的方法，即取△U為常值，SS1機(jī)車(chē)即是如此，這樣每進(jìn)(退)一級(jí)時(shí)，電流的擺動(dòng)量就有所不同，低速時(shí)電流的擺動(dòng)要大些，但也不應(yīng)超出允許的范圍。

　　機(jī)車(chē)起動(dòng)時(shí)，牽引力、電流和加速度的擺動(dòng)情況可分別用牽引力擺動(dòng)系數(shù)KF、電流擺動(dòng)系數(shù)KI和加速度的擺動(dòng)系數(shù)Ka來(lái)表示，其表示式分別為

　　(2-59)

　　式中 Fmax--最大起動(dòng)牽引力;

　　Fmin--最小起動(dòng)牽引力。

　　(2-60)

　　式中 Imax--最大起動(dòng)牽引力所對(duì)應(yīng)的最大起動(dòng)電流;

　　Imin--最小起動(dòng)牽引力所對(duì)應(yīng)的最小起動(dòng)電流。

　　(2-61)

　　式中 amax--最大起動(dòng)加速度;

　　amin--最小起動(dòng)加速度。

　　這三個(gè)系數(shù)反映了機(jī)車(chē)的起動(dòng)品質(zhì)。擺動(dòng)系數(shù)越小其平均值越大，擺動(dòng)范圍越小，說(shuō)明機(jī)車(chē)的起動(dòng)品質(zhì)越好，即機(jī)車(chē)的起動(dòng)即快又平穩(wěn)。

　　為了獲得良好的起動(dòng)品質(zhì)，需要減小電流與牽引力的擺動(dòng)，為此就需要增加調(diào)壓級(jí)數(shù)，級(jí)數(shù)越多，擺動(dòng)越小，當(dāng)級(jí)數(shù)足夠多時(shí)，可以做到KI、KF、Ka為零，電流就趨近于一恒定值，這就是恒流起動(dòng)。實(shí)際上有級(jí)調(diào)速機(jī)車(chē)的電流沖擊是不可避免的。采用相控調(diào)速加無(wú)級(jí)磁削就從根本上解決了擺動(dòng)的問(wèn)題。相控調(diào)速機(jī)車(chē)電機(jī)端電壓可以通過(guò)控制晶閘管觸發(fā)角α的連續(xù)變化平滑調(diào)節(jié)，無(wú)級(jí)磁削是通過(guò)控制分路晶閘管導(dǎo)通角θ的連續(xù)變化均勻地削弱主極磁場(chǎng)，機(jī)車(chē)的性能可以大為改善。

　　(二)機(jī)車(chē)的控制方式與機(jī)車(chē)特性

　　前已述及，電力機(jī)車(chē)為了獲得良好的起動(dòng)性能，不僅希望KI、KF、Ka盡可能小，而且還希望能最大限度地利用機(jī)車(chē)的粘著條件。另外在機(jī)車(chē)運(yùn)行過(guò)程中，不僅希望機(jī)車(chē)特性適合于牽引調(diào)速范圍廣，還希望機(jī)車(chē)具有良好的再粘著性能。因此就需要對(duì)機(jī)車(chē)的運(yùn)行方式加以控制，以保證機(jī)車(chē)有良好的牽引性能，充分利用機(jī)車(chē)的粘著功率，提高機(jī)車(chē)運(yùn)行的可靠性，提高運(yùn)輸效率。常規(guī)的機(jī)車(chē)控制方式有恒流控制、恒速控制、特性控制。它是通過(guò)機(jī)車(chē)電子(微機(jī))控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)車(chē)的基本特性加以控制。

　　1.恒流控制

　　恒流控制是指機(jī)車(chē)起動(dòng)時(shí)維持起動(dòng)電流為一恒定值，而且也可以使起動(dòng)電流接近粘著限制線(xiàn)。這樣就可以充分利用機(jī)車(chē)的粘著條件，達(dá)到最大起動(dòng)牽引力，從而壓縮起動(dòng)時(shí)間。國(guó)產(chǎn)SS3型電力機(jī)車(chē)就是采用的恒流控制方式。

　　圖2-38　整流裝置外特性

　　恒流起動(dòng)時(shí)，司機(jī)控制器的級(jí)位是牽引電機(jī)電樞電流的給定值Iag，恒流控制系統(tǒng)根據(jù)該指令自動(dòng)調(diào)節(jié)晶閘管的觸發(fā)相位，來(lái)調(diào)節(jié)牽引電動(dòng)機(jī)的電流IA。維持使IA值對(duì)應(yīng)于或接近于Iag指令的要求。整流裝置輸出電壓U沿圖2-38中IA為常值的縱垂線(xiàn)上升，直到機(jī)車(chē)整流橋全部開(kāi)放，電機(jī)電壓上升到最大限制電壓點(diǎn)UA。相應(yīng)的在牽引特性曲線(xiàn)2-39上以牽引力FA使機(jī)車(chē)起動(dòng)加速到速度VA，此時(shí)列車(chē)沿自然特性I運(yùn)行。若列車(chē)阻力為W1曲線(xiàn)，工作點(diǎn)沿曲線(xiàn)I下降，達(dá)到I與W1之交點(diǎn)A1時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行，此時(shí)電流降至IA1，速度升至VA1，IA1

　　圖2-39　恒流控制牽引特性

　　采用恒流控制方式的機(jī)車(chē)在起動(dòng)或坡道上運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)將始終維持給定的牽引電機(jī)電流或牽引力不變。一旦電機(jī)發(fā)生空轉(zhuǎn)，電流將減小，系統(tǒng)為了維持電流不變，必將增加電壓，造成空轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)一步上升，加劇空轉(zhuǎn)。因此采用恒流控制方式的機(jī)車(chē)再粘著能力差。

　　具有串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的電力機(jī)車(chē)從特性曲線(xiàn)上看牽引特性較軟，低速時(shí)可以獲得較大的牽引力，牽引力小時(shí)可獲得高速度，調(diào)速范圍較廣，這正是串勵(lì)電動(dòng)機(jī)特別適合于牽引的原因。但是這種軟特性不利的一面就是當(dāng)輪對(duì)粘著破壞發(fā)生空轉(zhuǎn)時(shí)，再粘著性能差。因?yàn)榇藭r(shí)空轉(zhuǎn)輪對(duì)的牽引力不能隨著機(jī)車(chē)速度的提高而迅速下降，這樣該空轉(zhuǎn)輪對(duì)的牽引力就很難與降低了的粘著力相平衡，若機(jī)車(chē)沒(méi)有防空轉(zhuǎn)保護(hù)，則這種軟特性會(huì)加劇該輪對(duì)的空轉(zhuǎn)。如果機(jī)車(chē)的牽引特性較硬，則當(dāng)輪對(duì)發(fā)生空轉(zhuǎn)時(shí)，牽引力能迅速下降，有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)車(chē)的再粘著而制止空轉(zhuǎn)的進(jìn)一步發(fā)展。采用恒速控制方式可以使機(jī)車(chē)具有所要求的硬牽引特性，以有利于機(jī)車(chē)實(shí)現(xiàn)再粘著。

　　2.恒速控制

　　恒速控制是指恒流起動(dòng)，恒速運(yùn)行方式。圖2-40繪出了恒流起動(dòng)、恒速調(diào)節(jié)系統(tǒng)的牽引特性。從牽引特性曲線(xiàn)上看，調(diào)節(jié)過(guò)程為：司機(jī)給出速度指令V1，機(jī)車(chē)沿AB段恒流起動(dòng)，沿最高電壓U1下的自然特性曲線(xiàn)運(yùn)行，加速到與阻力W1相平衡點(diǎn)C，若此點(diǎn)的速度恰好是給定速度V1，則機(jī)車(chē)在此速度下穩(wěn)定運(yùn)行，若阻力減小，則沿CD恒速線(xiàn)變化，減小牽引力以保持速度為恒值。若阻力增加，則運(yùn)行點(diǎn)從C點(diǎn)沿自然特性上升，此時(shí)列車(chē)實(shí)際速度將小于給定速度?？梢?jiàn)恒速控制方式特性很硬，因而防空轉(zhuǎn)性能好，有利于機(jī)車(chē)再粘著，但由于特性過(guò)陡，當(dāng)阻力發(fā)生變化時(shí)，牽引力波動(dòng)大，使車(chē)鉤承受過(guò)大的沖擊力。

　　圖2-40　恒流起動(dòng)恒速調(diào)節(jié)系統(tǒng)牽引特性

　　3.特性控制

　　特性控制是指機(jī)車(chē)按恒流方式起動(dòng)，起動(dòng)完畢按理想的牽引特性曲線(xiàn)運(yùn)行。理想的牽引特性曲線(xiàn)是介于機(jī)車(chē)自然特性曲線(xiàn)與恒速特性曲線(xiàn)之間的斜線(xiàn)，見(jiàn)圖2-41(也叫準(zhǔn)恒速特性曲線(xiàn))。這種控制方式綜合了恒流控制與恒速控制兩者的優(yōu)點(diǎn)。SS6、SS4改，SS8型電力機(jī)車(chē)即采用特性控制。圖1-6給出了SS3B型機(jī)車(chē)的特性控制曲線(xiàn)，這種特性曲線(xiàn)叫人工特性曲線(xiàn)。人工特性曲線(xiàn)與機(jī)車(chē)的自然特性曲線(xiàn)并不矛盾，而是一致的。所不同的是機(jī)車(chē)的自然特性是指在額定狀態(tài)下由牽引電動(dòng)機(jī)自身參數(shù)決定的機(jī)車(chē)基本特性，沒(méi)有人工干預(yù)。而人工特性則是指通過(guò)外加調(diào)節(jié)裝置人為改變牽引電機(jī)運(yùn)行條件。例如保持機(jī)車(chē)起動(dòng)過(guò)程中電機(jī)電樞電流不變的恒流控制等。從特性曲線(xiàn)的表達(dá)式也能看出這一點(diǎn)。

　　圖2-41　恒速牽引特性、自然牽引特性、

　　特性控制牽引特性曲線(xiàn)的比較

　　有級(jí)調(diào)速機(jī)車(chē)速度特性(自然特性)：

　　相控調(diào)速機(jī)車(chē)速度特性(人工特性)：

　　SS3B牽引工況 　　(取最小值)

　　式中 n--手柄級(jí)位;

　　V--機(jī)車(chē)速度(km/h)。

　　例如SS3B型電力機(jī)車(chē)采用特性控制方式。機(jī)車(chē)起動(dòng)時(shí)速度為零，因此三條曲線(xiàn)經(jīng)電子控制裝置取最小值后沿90n進(jìn)行恒流起動(dòng)，隨著機(jī)車(chē)速度的增加，曲線(xiàn)45(10n-V)逐漸減小，到與曲線(xiàn)90n的交點(diǎn)后沿曲線(xiàn)45(10n-V)準(zhǔn)恒速運(yùn)行，速度的變化范圍10km/h。700是電機(jī)最大電流限制。

　　在此要說(shuō)明一點(diǎn)的是較先進(jìn)的相控機(jī)車(chē)一般采用微機(jī)控制，采用匯編語(yǔ)言編程，以便滿(mǎn)足晶閘管實(shí)時(shí)控制的需要。