柴油机的机械特性不适合牵引特性(牛马特性)
所谓牛马特性,骑过自行车的人应该都有体会,如果自行车速度由零起步,此时需要加在踏板上的蹬力是最大的,但是速度却是最慢的；然而随着速度的提升,施加在踏板上的蹬力会变小,而速度却加快了,把施加在踏板上的蹬力乘以踏板杆的长度为力矩T,转速为n,那么T乘以n就是骑车人所输出的机械功率P,并且理论上在任何速度情况下这个P=常数,这就是牛马特性,而自行车(机车、汽车、凡是长轮子的)就是一个典型的恒功率负载,T与n构成一个双曲线函数.
主动机械要根据负载机械特性来匹配,柴油机的机械特性比较硬,并且低转速时不能提供足够大的转矩,这个问题在汽车上是通过不同传动比的减速箱来解决,属于有级调速,效率虽高,但牵引列车不现实,如此之大的换档离合器司机肯定无法操作,有级调速对车列也有冲击.还有一种机械传动方式成为液力传动,属无级调速,很适合牵引特性,但是能量损耗大,调速控制也不精确,不适合机车牵引朝自动化方向的发展.
电力牵引是通过柴油发电机组-能量控制-电动机来传动机车,传统直流串励(复励)电动机输出机械特性很软,可以直接匹配恒功率负载,在能量控制这一环节内,随着交流传动技术的发展,通过微机可以对电动机的转速转矩进行精确控制,自动化程度高,乘务员操作方便,是各种传动方式中最有发展潜力的一种.以上就是我对为什么内燃机车使用电传动简单叙述.
