SD40型柴油机车和电阻制动

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SD40型柴油机车和电阻制动之间的区别

SD40型柴油机车 vs. 电阻制动

SD40型柴油机车是美国通用汽车易安迪公司（GM-EMD）在1966年推出的一款柴油机车，主要竞争对象是通用电气公司的U30C型柴油机车，以及美国机车公司的世纪630型柴油机车。 在1960年代中期以前，电力传动柴油机车大多采用直流电力传动装置，由柴油机带动直流牵引发电机并向直流牵引电动机供电。1960年代起，柴油机车对于单机功率的要求不断提高，但直流发电机受到整流子换向条件和体积尺寸的限制，使直流牵引发电机的功率很难超过3000马力，因此导致了新一代交—直流电传动装置的诞生。这种传动装置利用交流牵引发电机，通过硅整流装置使交流电变为直流电，然后再向直流牵引电动机供电。 1965年，易安迪公司宣布同时推出9款标准型柴油机车，这一系列的机车实现了高度的标准化，全部采用全新的645系列柴油机，功率等级范围为1000～6000马力，3000马力以上的机车均采用交流牵引发电机，SD40型柴油机车就是该系列当中其中一款车型。SD40型柴油机车实际上是GP40型柴油机车的六轴版本，并作为取代SD35型柴油机车的换代车型。易安迪在SD40型柴油机车的基础上，还因应铁路公司的需求开发出装备蒸汽取暖锅炉的SDP40型柴油机车、加大燃油箱容量的SD40A型柴油机车、装用20缸发动机的SD45型柴油机车等车型。1972年，同级后继产品SD40-2型柴油机车投入生产后，SD40型柴油机车亦从易安迪产品序列中取消而停产。 1966年1月至1972年7月，易安迪公司与旗下的通用汽车柴油机公司共制造了1,268台SD40型柴油机车。美国本土的铁路公司订购了856台机车，主要用户包括联合太平洋铁路、南太平洋铁路、、宾夕法尼亚铁路、 切薩皮克與俄亥俄鐵路、、芝加哥和西北铁路、等。美国国外的用户则包括加拿大国家铁路、加拿大太平洋铁路、，以及墨西哥国家铁路、、几内亚铝土矿公司等。 SD40型柴油机车是干线货运用的六轴柴油机车，采用单司机室、底架承载结构、双侧外走廊的罩式车体，车体上部自前向后由电气室、司机室、动力室、冷却室四部分组成，其中电气室一端称为短罩端，动力室和冷却室一端称为长罩端。机车走行部为两台“Flexicoil”三轴转向架，二系悬挂采用扰度较大的螺旋圆弹簧，以改善机车的运行品质和线路适应性；基础制动装置与上一代车型相比，由双侧铸铁闸瓦改为单侧合成闸瓦，每台转向架上的制动缸数量由六个减少到四个，大大简化了基础制动装置的结构。 动力装置为一台3000马力的16-645E3型柴油机，这是一款16气缸、二冲程、水冷式、涡轮增压的V型柴油机，气缸直径为9-1/16英寸（230.2毫米），活塞行程为10英寸（254毫米），额定最高转速为每分钟900转。传动系统采用交—直流电传动，柴油机输出轴通过联轴器驱动一台AR10型交流发电机，发出的交流电通过大功率硅整流装置转换为直流电，然后供给六台D77型直流牵引电动机。机车设有恒功率励磁调节系统，采用一个可变电阻的负荷调整器，使发电机励磁电流随着负载自动调节，保证牵引发电机随时保持恒功率运转，并且达到充分利用柴油机功率的目的。. 电阻制动（Rheostatic brake），又称动态制动（Dynamic braking）是铁路机车的一种制动方式，广泛应用于电力机车和电传动柴油机车。在制动过程中，将原来驱动轮对的牵引电动机转变为发电机，利用列车的惯性由轮对带动电动机转子旋转而发电，从而产生反转力矩，消耗列车的动能，达到产生制动作用的目的。而电机发出的电流通过专门设置的电阻器，采用通风散热将热量消散于大气。 由於电阻制动的原理是因为转子有电流流动，在定子的磁场产生与转动方向相反的力矩，制动力与速度成正比，因此当机车运行速度较低（～10公里/小时）的时候，由于转子转速慢，减少了产生的电流和反转力矩，会导致制动效率大幅下降甚至失效。加馈电阻制动正是为了解决这个问题而出现，在低速制动时由机车电路系统为转子供给一定电流，增加制动力，使机车在慢速下也能进行电阻制动，有效扩大电阻制动的应用范围。 再生制动是在电阻制动基础上进一步发展而成的制动方式，将制动过程发出的电能反馈回电气化铁路供电网，使本来由电能变成的动能再生为电能，而不是变成热能消散掉。.

发电机

发电机是把動能或及其它形式的能量转化成电能的装置。一般的發電機是通过原动机先将各类一次能源蕴藏的能量转换为机械能，然后通过发电机转换为电能，经输电、配电网络送往各种用电场所。 發電機與電動機基本原理相反。電動機是利用通入電流的線圈產生磁場而形成電磁鐵，以磁鐵間的磁力作用推動線圈作功，是運用「電流磁效應」原理將電能轉換功的裝置。發電機是利用各種動力（如水力、風力）使線圈在磁鐵的兩極間轉動；當線圈轉動時，線圈內的磁場改變，因此產生感應電流，是運用「電磁感應」原理將動力所作的功轉換成電能的裝置。.

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踏面制动

踏面制动是铁路机车车辆最常用的制动方式之一，它依靠压缩空气（空气制动）或者大气压力（真空制动）的作用，推动制动气缸中的鞲鞴（活塞），将空气的压力变成机械推力，使闸瓦紧压滚动的车轮踏面而产生摩擦作用，将列车的动能转变为热能并消散于大气。.

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