石超
中煤新集能源股份有限公司 淮南 232000
摘要：随着科学技术的发展，不仅促进信息技术的进步，而且是主要生产力。社会的发展也促进了各行各业的各种技能的发展。因此，使用电力电子技术改变过去的牵引方法大大促进了铁路机车的发展，铁路机车的牵引力的技术改革也在不断地提高。
关键词：电力电子技术；铁路机车；牵引动力；发展
1.引言
铁路系统由于运输速度快，稳定效果好，总体成本低等因素而一直受到人们的欢迎，并且根据人们的需求和市场经济，不断将新技术集成到机车设备中，从而使设备的结构和性能得到不断优化和提高。这不仅满足了当今社会的各种要求，而且显示出巨大的发展潜力，特别是在电力电子技术应用于铁路系统的机车设备之后，机车设备的发展越来越快。
2.铁路机车牵引技术的发展
在铁路机车设备的早期，许多机车设备的动力都来自蒸汽，蒸汽机车也是铁路系统的第一代机车，这意味着人类社会的公路运输正式进入了一个新的发展时期。蒸汽机车由于功率低，操作繁琐而难以满足运输发展的需求，同时由于以煤为主要燃料消耗大量能源，同时还排放大量二氧化硫，对环境造成严重损害，也产生严重的空气污染。因此，随着科学技术的进步，越来越多的电力机车设备被用于铁路运输中，不仅大大提高了机车设备的运行效率，同时使机车设备的牵引力更强。此外，我国已经开发出斩薄电压调节技术，可以通过应用脉冲技术直接将触网电压引入发动机，而无需使用开关，为铁路机车的电动机提供一定范围的恒定稳定的电压。
3.电力电子技术的亮点
电力电子技术是科学技术进步的产物，近年来，通过将其先进成果应用于铁路机车的牵引中，大大提高了铁路机车的速度。首先，在机车牵引技术中使用交流电动机改善了牵引力并减少了铁路和轮轨之间的摩擦，同时改善了过去占地面积大的缺点。其次，改善了过去电力的不稳定特性，电力电子技术已经能够通过中央控制系统向机车提供稳定且连续的电力，从而在一定程度上避免了事故的发生。第三，电力电子技术的应用可以在没有换向器的情况下控制交流发电机，从而可以在一定程度上消除电刷和转向器的磨损，确保铁路运行的安全性，并减少了铁路维护工作，以及日常维护费用。最后，使用电力电子技术可以提高牵引性能和附着力的利用效率，在此基础上，可以更好地发挥牵引作用，保障了铁路机车的正常运行。
4.电力电子技术在铁路机车中的应用优势
在机车的发展阶段，电力电子技术的出现和利用起着关键作用，该技术已成为影响机车实际性能的关键技术，在提高机车装备性能方面具有很大的优势。首先，通过不断优化和改进交流电动机设备，在确保电动机设备性能的同时，不断减小电动机设备的体积。由于机车设备的空间有限，减小电动机设备的体积将使机车设备拥有更多的使用空间。在优化阶段，现代机车设备的电动机朝着不断减少体积，不断提高设备性能，逐步提高整体设备质量的方向发展，从而确保了铁路系统的运行速度。此外，电力电子技术的影响远不止于此，它可以改变铁轨之间的摩擦力，对于当今不断发展的铁路系统，这种保证措施尤其重要，既保证了列车运行速度的目标也满足确保列车运行安全可靠的要求。
其次，在常规机车的情况下，仍然存在不稳定的特性，并且电力电子技术的合理使用允许对机车的中央系统进行控制，从而确保了机车的稳定性并在一定程度上降低了发生事故的可能性。电力电子技术提高了异步交流电动机的利用率，提高了牵引性能，促进了机车的正常运行。电力电子技术的使用可以进一步提高机车运行的可靠性。使用这项技术，可以在没有换向器的情况下有效地控制电动机，并消除转向器和电刷之间的磨损。
5.电力电子技术在铁路机车牵引中的应用
（1）通过有效利用四象限变流器，降低了机车运行过程中电网的电流谐波分类，提高了电源质量，并且在运行过程中机车不会受到交流电信号干扰，进一步提高了铁路系统的稳定性。
（2）应用于现代铁路机车技术的交流驱动电力电子技术可以通过再生制动不断地将电能反馈到电网，通过交流驱动电力电子技术，可以改变供电网络中的电力，减少电网损耗。通过改善整个电网的电能质量来节省电能。
（3）采用交流驱动电力电子技术可以很好地平衡机车牵引与制动之间的配合，在主回路中进行调节和转换，缩短人工操作时间，提高安全性和效率，并使整个工作过程更加方便和稳定。
6.我国铁路机车牵引与电力电子技术的现状
牵引机车领域是我国技术发展的象征。在我国的电力牵引领域，首先使用了交直流技术。代表产品是“韶山”机车系列。随着技术的逐步完善，已累计产量超过7,000台，其中90%以上在运营的铁路机车都是由我国自主开发的，包括生产设备。目前，我国的铁路机车牵引技术正在积极开发和使用交直流技术，除了大规模生产和使用和谐号机车外，还独立开发了北车中心控制系统和电力集中牵引系统。将来，永磁同步电动机牵引系统还会得到进一步升级，成为我国高铁市场的主要战略武器。我国通过自主研发，逐步开发了具有完全独立的配套产权的斩波调压技术。技术原理是通过脉冲方法直接应用到牵引电机的触网电压上来更改传统脉冲，主要是使用非接触式开关。以便连续电动机电压可以在触网电压的0到100之间变化。这项技术的研究和发展进一步推动了我国铁路机车牵引和电力电子技术的发展。
7.结语
铁路系统具有运输速度快，稳定性好，运输成本低的特点，在客运和货运中均起着重要作用，在未来社会将享有更大的优势。为了确保设备的运行效率，有必要在充分利用最新电力电子技术的同时不断优化电子技术。随着社会经济的不断发展，我国电力电子技术发生了一系列变化。这些变化为铁路机车牵引的研究和发展带来了新的方向。随着科学技术的进步，电子技术得到了不断地更新和发展，并在不同的阶段脱颖而出。基于对总体发展过程和方向的理解，我国的电力电子技术应继续创新和开发更多的设备，这些设备的应用会加快我国铁路机车牵引的创新速度。
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