空調房間熱工設計
[拼音]：dianli jiche
[英文]：electric locomotive
靠外部供給電能，由牽引電動機驅動的機車。電力機車所需的電能來自地區電力系統的高壓電網，並經牽引變電所降壓、整流後，通過鐵路線上空架設的接觸網和裝在機車頂部的受電弓，進入機車。根據電力機車的種類不同，進入機車的電能還需經過降壓、整流、調壓或調節電阻、改變頻率等不同的電能轉換和調節過程，最後供給驅動機車的牽引電動機，使機車作向前或向後的牽引執行。在需要制動時，牽引電動機改變為發電機，將機車所具有的動能和位能，轉化為電能，電能可返回電網或消耗在機車裡的電阻上，從而實現電氣制動。
發展簡史
1835年，荷蘭的斯特拉廷和貝克爾兩人試製以電池供電的兩軸小型電力機車。1842年，蘇格蘭的R.戴維森製造出一臺由40組電池供電的標準軌距的電力機車。1879年，德國的發明家E.W.von西門子製造出由他自己設計的一輛小型電力機車，其功率為2.2W，機車所用電能來自外部的150V直流發電機，並通過兩軌道中間絕緣的第三軌輸入機車。1890年，英國倫敦首次用電力機車在5.6km長的一段地下鐵道上牽引車輛。1895年，美國的巴爾的摩鐵路隧道區段開始應用幹線電力機車，機車功率為1070kW，採用675V直流電。20世紀初，電力牽引的優越性被公認，歐洲有幾個國家曾建成幾段以三相交流電供電的電氣化鐵路。20年代末，幾乎每個歐洲國家都已建造電氣化鐵路，電力機車已在世界範圍內得到應用。由於三相交流供電系統和機車變流裝置複雜，電力機車逐漸趨向採用工頻單相交流電。80年代中期，世界電氣化鐵路總長度已超過1.8×105km。瑞士等國早已用電力機車取代了其他形式的機車。中國從50年代末開始研製大功率交流乾線電力機車。1958年，製成第一臺以引燃管整流的“韶山”型電力機車。1968年，改用矽整流器成功，製成“韶山Ⅰ”型電力機車。到80年代末已生產了大批持續功率為3780～6400kW的工頻單相25kV交流乾線電力機車，同時也生產了很多直流工礦電力機車，並且形成了一定的出口能力。中國的電氣化鐵路已從西北山區向南和向東擴充套件到廣大平原地區，到80年代末期，電氣化鐵路總長約為6000km。幹線電力機車的效能也朝著具有過載、高速、交流傳動的方向發展。
分類
電力機車按用途可分為幹線電力機車和工礦電力機車；按接觸網電流制可分為交流電力機車和直流電力機車；按牽引電動機的性質又可分為交流傳動機車和直流傳動機車。
幹線電力機車用於鐵路幹線上的運輸，主要是使用工頻單相交流電的交流電力機車。交流電力機車的牽引電動機絕大多數採用直流牽引電動機的直流傳動方式，所以又屬於直流傳動機車。中國幹線電力機車接觸網的電流制是工頻單相25kV交流電。
工礦電力機車用於礦山和大型工廠地面或地下的運輸，功率相對較小，接觸網絕大多數採用直流制。因此，工礦電力機車大多為直流電力機車，其接觸網直流電壓在地面上為1500～3000V，在礦下為250V或500V；其功率可小到10kW左右，用於露天作業的大型工礦電力機車的功率也可達2000kW以上。
由交流電網供電的交流傳動機車，分單相整流子電動機電力機車、感應電動機電力機車和同步電動機電力機車。第一種主要見於歐洲一些國家。交流傳動機車的接觸網採用低頻（16卭Hz或25Hz）單相交流制，電壓為11kV或15kV。
驅動直流電力機車的牽引電動機絕大多數為直流串勵電動機；驅動工頻交流電力機車的電動機絕大多數是能承受脈動電流的直流電動機，因為這類電動機有較好的機械特性和調速效能，電動機間的負荷分配也較易均勻。低頻電網下的交流電力機車採用單相整流子電動機，因其在低頻下工作，故有較好的換向和調速效能，並可使系統簡化。70年代起，利用電力半導體變流技術，製成了一批由鼠籠式感應電動機驅動的交流傳動電力機車。這種新型電力機車通過機車中逆變器的變頻調速，既可用交流電網也可用直流電網，還具有預防機車過載下輪對空轉的特點，在鐵路幹線上、工礦裡或城市交通中都很有發展前途。
結構
電力機車主要由機械部分和電氣系統構成。機械部分由車體、轉向架和車架組成。車體兩端有司機室，車體內裝有電工裝置。轉向架起支承車體、轉向、驅動和制動作用。組成轉向架的零部件有輪對、軸箱、彈簧懸掛裝置和基礎制動裝置等。轉向架上的每個動軸均由一臺牽引電動機驅動。機車一般有4軸或6軸，8軸機車由兩節4軸機車組成。車架用於連線車體與轉向架，通過彈簧懸掛裝置將車體負載均勻分配給各個軸箱，並經軸箱傳到各自的輪對上。機車的牽引力和制動力也通過車架由轉向架傳遞到車體。
電氣系統主要由主電路、輔助電路和控制電路三部分組成。主電路中有受電弓、主斷路器、調節電機端電壓的調壓裝置和與機車軸數相同的牽引電動機。受電弓是電力機車從接觸網上獲得電能的裝置，安裝在車頂，主要部件包括集電頭、上框架、下臂杆底架、引弓彈簧、傳動氣缸和支援絕緣子等。主斷路器是電力機車上接通或分斷電源的總開關，兼作各種過載、短路故障的主保護開關，安裝在車頂。此外，交流電力機車中還有降壓用的牽引變壓器和半導體可控整流器等裝置。輔助電路由輔助電動機及其供電迴路構成。輔助電動機用於驅動多種輔助裝置，如通風機、壓縮機等。控制電路是一種低壓小功率電路，由司機控制器和控制電器的傳動線圈及聯鎖觸頭等組成。其作用是使機車主電路和輔助電路中的各種電器按一定程式動作。電力機車中的控制電路正在逐步採用計算機控制技術，使機車具有自動故障診斷和處理、自動選擇最佳執行方式和引數，以及具有高功率因數、低諧波分量、高效率等功能。
特點
電力機車可以利用水力，煤炭、石油和原子能等多種一次能源，因此與其他型式的機車相比，能源的適應性強，利用率高、經濟效益明顯。電力機車的能源直接來自容量很大的接觸網，不像其他型式的機車那樣受到原動機功率的限制。因此，電力機車功率大、過載效能強、爬坡效能好，出車前的整備時間也比其他機車短，而且起動平穩、加速快，幾乎不受氣候和地理條件的限制。此外，電力機車本身不帶原動機，沒有煤油和廢氣，不汙染環境，不僅司機勞動條件良好，並能為旅客創造清潔的旅行條件。