交直型電力機(jī)車主電路和輔助電路

1、第一章 交直型電力機(jī)車主電路和輔助電路第一章 交直型電力機(jī)車主電路和輔助電路本章要點(diǎn)：主電路設(shè)計(jì)考慮的主要因素主電路設(shè)計(jì)考慮的主要因素我國主要干線機(jī)車主電路我國主要干線機(jī)車主電路機(jī)車的牽引特性及制動(dòng)特性機(jī)車的牽引特性及制動(dòng)特性概念概念“粘著粘著”、“空轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)”、“滑行滑行”、“軸軸重補(bǔ)償重補(bǔ)償”主電路保護(hù)的種類與原理主電路保護(hù)的種類與原理機(jī)車輔助電路的結(jié)構(gòu)與功能機(jī)車輔助電路的結(jié)構(gòu)與功能第一節(jié)概述n一、電力機(jī)車能量傳遞過程：車上受電弓牽引變壓器牽引整流器轉(zhuǎn)向架牽引電機(jī)機(jī)車車輛27.5kv單相接觸網(wǎng)交流直流機(jī)械能電能n二、機(jī)車電路分類機(jī)車電路主電路輔助電路控制電路n二、機(jī)車電路分類（續(xù)）1.主電路

2、功能：牽引和制動(dòng)時(shí)，完成能量傳遞和轉(zhuǎn)換；功能：牽引和制動(dòng)時(shí)，完成能量傳遞和轉(zhuǎn)換；特點(diǎn)：大功率、高電壓、大電流；特點(diǎn)：大功率、高電壓、大電流；主要包括：牽引變壓器、整流器、牽引電機(jī)主要包括：牽引變壓器、整流器、牽引電機(jī)n二、機(jī)車電路分類（續(xù)2）2.輔助電路（有兩類）交流輔助電路功能：給主電路的通風(fēng)、冷卻輔助電機(jī)等；功能：給主電路的通風(fēng)、冷卻輔助電機(jī)等；特點(diǎn)：三相特點(diǎn)：三相380V380V交流供電交流供電, ,功率較小；功率較??；包括：單三相變換器、通風(fēng)電機(jī)、壓縮電機(jī)等包括：單三相變換器、通風(fēng)電機(jī)、壓縮電機(jī)等n二、機(jī)車電路分類（續(xù)3）直流輔助電路功能：給電器控制、電子控制及照明、空調(diào)設(shè)備供電；功能

3、：給電器控制、電子控制及照明、空調(diào)設(shè)備供電；特點(diǎn)：直流特點(diǎn)：直流110V110V供電，有蓄電池作后備電源；供電，有蓄電池作后備電源；包括：包括：DC110VDC110V交直流變換電源、蓄電池、車燈、空調(diào)等。交直流變換電源、蓄電池、車燈、空調(diào)等。此外，用于客車牽引的機(jī)車上有DC600V直流電源供客車車廂內(nèi)空調(diào)、采暖、照明及旅客信息服務(wù)系統(tǒng)供電。n二、機(jī)車電路分類（續(xù)4）3.控制電路（有兩類）電器控制功能：完成電路和氣路的開關(guān)及邏輯互鎖；功能：完成電路和氣路的開關(guān)及邏輯互鎖；特點(diǎn)：電動(dòng)或氣動(dòng)的邏輯開關(guān)特點(diǎn)：電動(dòng)或氣動(dòng)的邏輯開關(guān)包括：繼電器、電控閥、氣動(dòng)開關(guān)等包括：繼電器、電控閥、氣動(dòng)開關(guān)等。近年來

4、生產(chǎn)機(jī)車上的邏輯聯(lián)鎖已由邏輯控制單元（LCU)完成。n二、機(jī)車電路分類（續(xù)5）電子控制功能：配合主輔助電路完成機(jī)車的控制；功能：配合主輔助電路完成機(jī)車的控制；特點(diǎn)：弱電控制、控制復(fù)雜；特點(diǎn)：弱電控制、控制復(fù)雜；包括：給定積分器、特性控制、防空轉(zhuǎn)防滑、移包括：給定積分器、特性控制、防空轉(zhuǎn)防滑、移相控制、功率放大、脈沖變壓器等控制單元。相控制、功率放大、脈沖變壓器等控制單元。三、主電路設(shè)計(jì)考慮的內(nèi)容主要考慮因素：滿足機(jī)車牽引中的起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)的基滿足機(jī)車牽引中的起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)的基本要求；本要求；功率大、控制復(fù)雜、工作條件差，體積、功率大、控制復(fù)雜、工作條件差，體積、重量受到限制；重量受到限制；

5、牽引性能的好壞、技術(shù)難易程度，維護(hù)費(fèi)牽引性能的好壞、技術(shù)難易程度，維護(hù)費(fèi)用及可靠性。用及可靠性。三、主電路設(shè)計(jì)考慮的內(nèi)容（續(xù)）更具體 來講五個(gè)方面：牽引電機(jī)聯(lián)接與激磁方式；牽引電機(jī)聯(lián)接與激磁方式；牽引電機(jī)的供電方式；牽引電機(jī)的供電方式；整流線路；整流線路；調(diào)速方式；調(diào)速方式；電氣制動(dòng)方式。電氣制動(dòng)方式。下面將參照這五個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)分析。 一、牽引電機(jī)的聯(lián)接與激磁方式交直型電力機(jī)車采用脈流牽引電機(jī)（直流電機(jī)）。、激磁方式問題：直流電機(jī)的激磁方式有幾種？各有何種特點(diǎn)？主電路設(shè)計(jì)考慮的內(nèi)容一、牽引電機(jī)的連接與激磁方式（續(xù)）串激特點(diǎn)：起動(dòng)力矩大、恒功性能好，有特點(diǎn)：起動(dòng)力矩大、恒功性能好，有“牛

6、牛馬馬”特性，并聯(lián)時(shí)負(fù)載分配較易均衡，但特性，并聯(lián)時(shí)負(fù)載分配較易均衡，但特性較軟，防空轉(zhuǎn)能力差；特性較軟，防空轉(zhuǎn)能力差；并激（他激） 特點(diǎn)：特性較硬，防空轉(zhuǎn)性能好，但是其特點(diǎn)：特性較硬，防空轉(zhuǎn)性能好，但是其它性能（起動(dòng)和恒功）較差它性能（起動(dòng)和恒功）較差；主電路設(shè)計(jì)考慮的內(nèi)容一、牽引電機(jī)的連接與激磁方式（續(xù)2）復(fù)激部分繞組是與電樞串聯(lián)，部分繞組為他激。部分繞組是與電樞串聯(lián)，部分繞組為他激。特點(diǎn)：兼有串激和并激的優(yōu)點(diǎn)，但電機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兼有串激和并激的優(yōu)點(diǎn)，但電機(jī)結(jié)構(gòu)和控制復(fù)雜。和控制復(fù)雜。實(shí)際情況：機(jī)車多用串激電機(jī)、實(shí)際情況：機(jī)車多用串激電機(jī)、K/SS7K/SS7機(jī)車機(jī)車采用了復(fù)激電機(jī)，沒有采用

7、并激的采用了復(fù)激電機(jī)，沒有采用并激的。說明：斬波地鐵機(jī)車中，有采用它激電機(jī)，但其激磁電流控制是按電樞電流規(guī)律控制的。主電路設(shè)計(jì)考慮的內(nèi)容一、牽引電機(jī)的連接與激磁方式（續(xù)）、電機(jī)聯(lián)接方式串聯(lián)特點(diǎn)：主電路開關(guān)電器少、簡化主電特點(diǎn)：主電路開關(guān)電器少、簡化主電路結(jié)構(gòu)，電機(jī)負(fù)荷分配均勻，但路結(jié)構(gòu)，電機(jī)負(fù)荷分配均勻，但防空轉(zhuǎn)性能差；防空轉(zhuǎn)性能差；并聯(lián)特點(diǎn)：防空轉(zhuǎn)性能好，整車粘著利用特點(diǎn)：防空轉(zhuǎn)性能好，整車粘著利用充分，但主電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜充分，但主電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜；主電路設(shè)計(jì)考慮的內(nèi)容一、牽引電機(jī)的連接與激磁方式（續(xù)）實(shí)際應(yīng)用：普遍采用電機(jī)并聯(lián)方式，只實(shí)際應(yīng)用：普遍采用電機(jī)并聯(lián)方式，只有有8K8K機(jī)車采用電機(jī)串聯(lián)

8、。機(jī)車采用電機(jī)串聯(lián)。主電路設(shè)計(jì)考慮的內(nèi)容二、供電方式集中供電（車控）整臺(tái)機(jī)車牽引電機(jī)由一套整流器供電。整臺(tái)機(jī)車牽引電機(jī)由一套整流器供電。特點(diǎn)：變壓器結(jié)構(gòu)簡單，集中冷卻簡化了通特點(diǎn)：變壓器結(jié)構(gòu)簡單，集中冷卻簡化了通風(fēng)設(shè)備，但一臺(tái)電機(jī)故障時(shí)，影響整車風(fēng)設(shè)備，但一臺(tái)電機(jī)故障時(shí)，影響整車工作；工作；主電路設(shè)計(jì)考慮的內(nèi)容二、供電方式（續(xù)）獨(dú)立供電（軸控） 每一個(gè)牽引電機(jī)由一套獨(dú)立的整流器供每一個(gè)牽引電機(jī)由一套獨(dú)立的整流器供電。電。特點(diǎn)：機(jī)車的粘著利用好，一臺(tái)電機(jī)故障特點(diǎn)：機(jī)車的粘著利用好，一臺(tái)電機(jī)故障時(shí)不影響其它電機(jī)的運(yùn)行。但變壓器、時(shí)不影響其它電機(jī)的運(yùn)行。但變壓器、整流器及控制復(fù)雜。整流器及控制復(fù)雜。

9、主電路設(shè)計(jì)考慮的內(nèi)容二、供電方式（續(xù)）部分集中（架控）同一轉(zhuǎn)向架上的電機(jī)由一套整流器供電。同一轉(zhuǎn)向架上的電機(jī)由一套整流器供電。特點(diǎn)：簡化了電路和變流器結(jié)構(gòu)，粘著利特點(diǎn)：簡化了電路和變流器結(jié)構(gòu)，粘著利用較為充分，同時(shí)實(shí)現(xiàn)一定的冗余用較為充分，同時(shí)實(shí)現(xiàn)一定的冗余。實(shí)際應(yīng)用：實(shí)際應(yīng)用：SS1SS1、SS3SS3機(jī)車采用集中供電；其它部機(jī)車采用集中供電；其它部分機(jī)車由部分集中供電，其中分機(jī)車由部分集中供電，其中6K6K機(jī)車上有一機(jī)車上有一個(gè)轉(zhuǎn)向架上兩臺(tái)電機(jī)分別由兩套不同的整流個(gè)轉(zhuǎn)向架上兩臺(tái)電機(jī)分別由兩套不同的整流器供電器供電；沒有交直型車采用獨(dú)立供電沒有交直型車采用獨(dú)立供電。主電路設(shè)計(jì)考慮的內(nèi)容二、供

10、電方式（續(xù)3）說明：隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和高速重載的需求，新型的交直流機(jī)車開始采用軸控技術(shù)，這樣整車的粘著利用充分，同時(shí)在一軸故障整車的牽引力影響不大。主電路設(shè)計(jì)考慮的內(nèi)容三、整流線路50Hz50Hz單相交流整流，單相交流整流，SS1SS1采用二極管不控整流；采用二極管不控整流；其它機(jī)車多用半控橋整流且是二段橋、三段橋其它機(jī)車多用半控橋整流且是二段橋、三段橋甚至四段橋。甚至四段橋。圖整流器的簡化線路圖主電路設(shè)計(jì)考慮的內(nèi)容三、整流線路（續(xù)） p p平波電抗器，減小電流脈動(dòng)，改善電平波電抗器，減小電流脈動(dòng)，改善電機(jī)換相性能。機(jī)換相性能。f f激磁繞組。激磁繞組。f f磁場分路電阻，減小磁場電流脈

11、動(dòng)磁場分路電阻，減小磁場電流脈動(dòng)。問題：平波電抗器如何減小電流的脈動(dòng)？磁場分路電阻如何減少磁場電流脈動(dòng)？主電路設(shè)計(jì)考慮的內(nèi)容四、調(diào)速方式調(diào)速要求：調(diào)速要求： 在不中斷主電路的情況下，盡量使?fàn)吭诓恢袛嘀麟娐返那闆r下，盡量使?fàn)恳ψ兓交?，有盡可多的級(jí)位均勻分布引力變化平滑，有盡可多的級(jí)位均勻分布在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)。在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)。問題：問題：直流電機(jī)如何調(diào)速的直流電機(jī)如何調(diào)速的？主電路設(shè)計(jì)考慮的內(nèi)容四、調(diào)速方式（續(xù)）分兩步：調(diào)壓調(diào)速：在額定電壓以下，改變電機(jī)電調(diào)壓調(diào)速：在額定電壓以下，改變電機(jī)電樞電壓樞電壓d d實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速；實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速；弱磁調(diào)速：在端壓達(dá)到額定電壓后，削弱弱磁調(diào)速：在端壓達(dá)到

12、額定電壓后，削弱磁場進(jìn)步提高速度。磁場進(jìn)步提高速度。問題：為何要先調(diào)壓后弱磁？主電路設(shè)計(jì)考慮的內(nèi)容四、調(diào)速方式（續(xù)2)n調(diào)壓調(diào)速：有觸點(diǎn)調(diào)壓：有觸點(diǎn)調(diào)壓：SS1SS1、機(jī)車；、機(jī)車；有觸點(diǎn)與相控結(jié)合調(diào)壓：有觸點(diǎn)與相控結(jié)合調(diào)壓：SS3SS3；無觸點(diǎn)相控調(diào)壓：無觸點(diǎn)相控調(diào)壓：SS4SS4、SS5SS5、6K6K、8K8K等；等；其中方式為有級(jí)調(diào)壓，方式和為無其中方式為有級(jí)調(diào)壓，方式和為無級(jí)調(diào)壓級(jí)調(diào)壓。主電路設(shè)計(jì)考慮的內(nèi)容四、調(diào)速方式（續(xù))n弱磁調(diào)速：激磁繞組并電阻調(diào)速：激磁繞組并電阻調(diào)速：SS1SS1、SS3SS3、SS4SS4、SS6SS6；相控弱磁，相控弱磁有兩種不同的形式：相控弱磁，相控弱磁

13、有兩種不同的形式：6K6K、 SS7SS7是復(fù)勵(lì)電機(jī)，由他勵(lì)繞組的相控是復(fù)勵(lì)電機(jī)，由他勵(lì)繞組的相控電路勵(lì)磁；電路勵(lì)磁；8K8K、SS5SS5是串勵(lì)電機(jī)、由分路晶閘管弱磁；是串勵(lì)電機(jī)、由分路晶閘管弱磁；方式為有級(jí)、方式為無級(jí)。方式為有級(jí)、方式為無級(jí)。主電路設(shè)計(jì)考慮的內(nèi)容四、調(diào)速方式（續(xù))由上可知：有級(jí)調(diào)速分有級(jí)調(diào)壓調(diào)速和有級(jí)弱磁調(diào)節(jié)有級(jí)調(diào)速分有級(jí)調(diào)壓調(diào)速和有級(jí)弱磁調(diào)節(jié)速兩種；無級(jí)調(diào)速也分為無級(jí)調(diào)壓和無級(jí)速兩種；無級(jí)調(diào)速也分為無級(jí)調(diào)壓和無級(jí)弱磁兩種。弱磁兩種。二者比較：無級(jí)調(diào)速可實(shí)現(xiàn)牽引電流和牽引力的連續(xù)無級(jí)調(diào)速可實(shí)現(xiàn)牽引電流和牽引力的連續(xù)調(diào)節(jié)；有級(jí)調(diào)速在級(jí)間變換時(shí)有電流沖擊調(diào)節(jié)；有級(jí)調(diào)速在級(jí)間變

14、換時(shí)有電流沖擊和機(jī)械沖擊。和機(jī)械沖擊。主電路設(shè)計(jì)考慮的內(nèi)容五、電氣制動(dòng)兩類制動(dòng)：機(jī)械制動(dòng)：常備制動(dòng)，低速時(shí)投入；機(jī)械制動(dòng)：常備制動(dòng)，低速時(shí)投入；電氣制動(dòng)：一般高速時(shí)投入效果好電氣制動(dòng)：一般高速時(shí)投入效果好；電阻制動(dòng)能耗電阻制動(dòng)：穩(wěn)定可靠，多用。能耗電阻制動(dòng)：穩(wěn)定可靠，多用。SS1-SS4加饋電阻制動(dòng)：在低速時(shí)可獲大的制動(dòng)力加饋電阻制動(dòng)：在低速時(shí)可獲大的制動(dòng)力.SS8再生制動(dòng) 向電網(wǎng)回饋能量，功率因數(shù)低，控制復(fù)雜。向電網(wǎng)回饋能量，功率因數(shù)低，控制復(fù)雜。8K（臺(tái)）、（臺(tái)）、SS5、SS7。主電路設(shè)計(jì)考慮的內(nèi)容習(xí) 題、機(jī)車主電路設(shè)計(jì)時(shí)要考慮那幾方面的因機(jī)車主電路設(shè)計(jì)時(shí)要考慮那幾方面的因數(shù)？主要涉及機(jī)

15、及主電那些方面？數(shù)？主要涉及機(jī)及主電那些方面？、畫出串激直流電機(jī)和并激直流電機(jī)牽引、畫出串激直流電機(jī)和并激直流電機(jī)牽引時(shí)的牽引力（）與速度力（）關(guān)系曲時(shí)的牽引力（）與速度力（）關(guān)系曲線，并說明其特點(diǎn)。線，并說明其特點(diǎn)。、分析牽引電機(jī)有級(jí)電壓調(diào)速和有級(jí)弱磁、分析牽引電機(jī)有級(jí)電壓調(diào)速和有級(jí)弱磁調(diào)速時(shí)的電流和牽引力沖擊情況。調(diào)速時(shí)的電流和牽引力沖擊情況。第二節(jié)交直型機(jī)車主電路我國交直型機(jī)車主電路的發(fā)展過程：有觸點(diǎn)調(diào)壓不有觸點(diǎn)調(diào)壓不控整流器控整流器SS1SS1有觸點(diǎn)與相控有觸點(diǎn)與相控結(jié)合結(jié)合SS3SS3相控多段橋相控多段橋SS4SS4相控多段橋無級(jí)弱相控多段橋無級(jí)弱磁再生制動(dòng)磁再生制動(dòng)SS5SS5交直

16、型電力機(jī)車主電路基本情況C0-C0一、SS1型機(jī)車主電路特點(diǎn)：二組管整流，調(diào)節(jié)整流器的交流輸入電壓調(diào)節(jié)輸組管整流，調(diào)節(jié)整流器的交流輸入電壓調(diào)節(jié)輸出電壓，可實(shí)現(xiàn)出電壓，可實(shí)現(xiàn)3333級(jí)調(diào)壓和級(jí)磁場削弱，功率級(jí)調(diào)壓和級(jí)磁場削弱，功率因數(shù)高。因數(shù)高。圖圖-SS1機(jī)車主電路簡圖機(jī)車主電路簡圖一、SS1型機(jī)車主電路(續(xù))圖圖- -SS1SS1機(jī)車主電路原理機(jī)車主電路原理Ud+-a1a2一、SS1型機(jī)車主電路（續(xù)2）1.調(diào)壓過程 QKT-18QKT-18組合開關(guān)和組合開關(guān)和TK26TK26反向開關(guān)組合，使反向開關(guān)組合，使變壓器的不變繞組和可調(diào)繞組分段正接和變壓器的不變繞組和可調(diào)繞組分段正接和反接，改變整流

17、器的輸入電壓，從而實(shí)現(xiàn)反接，改變整流器的輸入電壓，從而實(shí)現(xiàn)了了3333級(jí)整流電壓級(jí)整流電壓。級(jí)級(jí) 開關(guān)開關(guān)31-3831-38全部斷開，形成不了回路，全部斷開，形成不了回路，Ud=0Ud=0；一、SS1型機(jī)車主電路（續(xù)）1-17級(jí) TK26正向位，a1x1與o1-1,a2x2與o2-9反向串聯(lián)，電壓相減。0-1級(jí)QKT-18QKT-18右旋右旋2020，TK31TK31、TK39TK39合，合， a1x1a1x1與與o1-1,a2x2o1-1,a2x2與與o2-9o2-9電壓相減。電壓相減。U U左左=1040-1000=40(V)=1040-1000=40(V)U U右右=1040-1000

18、=40(V)=1040-1000=40(V)U Ud d=0.9=0.940=36(V)40=36(V)問題：Ud d中的系數(shù)0.9是如何來的？一、SS1型機(jī)車主電路（續(xù)4）1-2級(jí)QKT-18QKT-18右旋到右旋到4040，TK39TK39合合,TK32,TK32合，合，TK31TK31分，分， a1x1a1x1與與o1-1,a2x2o1-1,a2x2與與o2-9o2-9電壓相減。電壓相減。U U左左=1040-7=1040-7125=165(V)125=165(V)U U右右=1040-1000=40(V)=1040-1000=40(V)U Ud d=(0.9=(0.940+ 0.940

19、+ 0.9165) /2=92.25(V)165) /2=92.25(V)U Ud d= 0.9= 0.9165/2=56.25(V)165/2=56.25(V)一、SS1型機(jī)車主電路（續(xù)5）16-17級(jí)QKT-18QKT-18右旋到右旋到340340，TK47,TK48TK47,TK48合，合， a1x1a1x1與與o1-1,a2x2o1-1,a2x2與與o2-9o2-9電壓相減。電壓相減。U U左左=1040V=1040VU U右右=1040V=1040VU Ud d=0.9=0.91040=936(V1040=936(V)一、SS1型機(jī)車主電路（續(xù)5） 18-33級(jí) TK26反向位，a1

20、x1與o2-9,a2x2與o1-1正向串聯(lián)，電壓相加。17-18級(jí)QKT-18QKT-18左旋到左旋到340340 ,K47,K47和和K46K46合，合，k48k48斷。斷。 U U左左=1040=1040125=1165V125=1165V U U右右=1040V=1040V U Ud d=0.9=0.9(1165+1040)/2=992.5(V)(1165+1040)/2=992.5(V) 直至直至3333級(jí)級(jí), a1x1, a1x1與與o2-9o2-9全部串聯(lián)，全部串聯(lián)，a2X2a2X2與與o1-1o1-1全部串聯(lián)，電壓相加。全部串聯(lián)，電壓相加。 U Ud d=0.9=0.9(1000

21、+1040)=1836(V)(1000+1040)=1836(V) 一、SS1型機(jī)車主電路（續(xù)5）、電壓計(jì)算公式、電壓計(jì)算公式由上述分析過程可知，第一級(jí)電壓為由上述分析過程可知，第一級(jí)電壓為36V36V；隨后每級(jí)位增加一級(jí)，輸出電壓級(jí)增加：隨后每級(jí)位增加一級(jí)，輸出電壓級(jí)增加： 0.90.9125/2=56.25V125/2=56.25V，電壓輸出可寫為：電壓輸出可寫為： d=36+56.25d=36+56.25(n-1)56.25(n-1)56.25其中：其中：n n3333，調(diào)壓手柄級(jí)位，調(diào)壓手柄級(jí)位。一、SS1型機(jī)車主電路（續(xù)）、過渡硅機(jī)組相鄰級(jí)位轉(zhuǎn)換時(shí)先合后分，有兩個(gè)方面的作用：保證調(diào)速

22、時(shí)電流連續(xù)，保證調(diào)速時(shí)電流連續(xù)，不中斷主電路；不中斷主電路；減少級(jí)間轉(zhuǎn)換開關(guān)斷減少級(jí)間轉(zhuǎn)換開關(guān)斷開時(shí)產(chǎn)生的電弧。開時(shí)產(chǎn)生的電弧。問題：n電弧是如何產(chǎn)生的？一、SS1型機(jī)車主電路（續(xù)）、奇數(shù)級(jí)位和偶數(shù)級(jí)位差異奇數(shù)級(jí)位時(shí)，輸入正負(fù)半波電壓對(duì)稱；奇數(shù)級(jí)位時(shí)，輸入正負(fù)半波電壓對(duì)稱；偶數(shù)級(jí)位時(shí)輸入電壓正負(fù)半波相差偶數(shù)級(jí)位時(shí)輸入電壓正負(fù)半波相差125V,125V,會(huì)引起變壓器的直流磁化，影響變壓器工會(huì)引起變壓器的直流磁化，影響變壓器工作，但實(shí)際證明影響不大。作，但實(shí)際證明影響不大。問題：直流磁化是如何影響變壓器的？習(xí)題n、試述試述SS1SS1型電力機(jī)車調(diào)壓過程；型電力機(jī)車調(diào)壓過程；n、說明并分析過渡硅機(jī)組

23、在調(diào)壓過程中、說明并分析過渡硅機(jī)組在調(diào)壓過程中的作用；的作用；二、G機(jī)車主電路二、機(jī)車主電路（續(xù)）、特點(diǎn)二段橋調(diào)壓，整流器直流側(cè)電壓串聯(lián)二段橋調(diào)壓，整流器直流側(cè)電壓串聯(lián)。、調(diào)壓過程第一調(diào)節(jié)區(qū)：第一調(diào)節(jié)區(qū)：RM2RM2閉鎖（閉鎖（2=1802=180 ），），RM1RM1的的T1T1、T2T2被觸發(fā)逐漸開放，被觸發(fā)逐漸開放， RM2RM2的的D3D3和和D4D4續(xù)流，續(xù)流，UdUd由由0 0450V450V調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)；第二調(diào)節(jié)區(qū)：第二調(diào)節(jié)區(qū)： RM1RM1滿開放（滿開放（ 1 1=0=0 ），）， RM2RM2逐漸開放，逐漸開放， UdUd由由450450900V900V調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)；三、SS4型

24、電力機(jī)車主電路特點(diǎn)：)等份四段經(jīng)濟(jì)橋功率因數(shù)0.85以上。)加裝了功率因數(shù)補(bǔ)償器。半功率以上運(yùn)行時(shí)功率因數(shù)大于0.9.3)控制復(fù)雜。三、SS4型電力機(jī)車主電路（續(xù)1）工作時(shí)的輸出電壓和輸入電流波形一段橋二段橋三段橋四段橋三、SS4型電力機(jī)車主電路（續(xù)2）、調(diào)壓過程：第一段：觸發(fā)T1,T2，T3、T4、T5、T閉鎖，D3、D4續(xù)流， 2=180、 3=180、 1=1800,輸出電壓：d=01/4Ud0;其中：d0=0.92670V1206V第二段：T1、T2滿開放， T5、T6閉鎖，觸發(fā)T3、T4， 1=0，2=1800，2=180輸出電壓：d=1/4Ud01/2Ud0;三、SS4型電力機(jī)車主

25、電路（續(xù)3）第三段：T1、T2、 T3、T4滿開放后，先封鎖T1-T4觸發(fā)，T5、T6滿開放，將電壓從上面整流橋轉(zhuǎn)移到下面整流橋，再逐漸開放T1和T2, 3=0，2=180，1=800, 輸出電壓：d=1/2Ud03/4Ud0;第四段：T1、T2、 T5、T6滿開，T5、T6滿開放后，再逐漸開放T3和T4, 3=0，2=0，=800, 輸出電壓：d=/4Ud0Ud0;三、SS4型電力機(jī)車主電路（續(xù)）、SS4G與SS4B主電路三、SS4型電力機(jī)車主電路（續(xù)）SS4G與SS4B采用三段控制方法，調(diào)壓過程：第一段：觸發(fā)T5、T6，T1、T2、T3、T4閉鎖，D1、D2續(xù)流， 1=180， 2=180

26、、 3=1800, 輸出電壓：d=01/Ud0;第二段：T、T6滿開放，觸發(fā)T、T，T、T4閉鎖， 3=0， 2=180, 1=1800， 輸出電壓：d=1/2Ud03/4Ud0;三、SS4型電力機(jī)車主電路（續(xù)）n第三段： T1、T2、 T5、T6滿開放，觸發(fā)T3、T4， 3=0， 1=0, 21800，輸出電壓：d=3/4Ud0Ud0;原因四段工作時(shí)，第二段向第三段轉(zhuǎn)換時(shí)，控制復(fù)雜，容易兩橋同時(shí)滿開的可能性；四段橋與三段橋相比主要是1/2Ud0以下時(shí)，功率因數(shù)高，1/2Ud0以上，二者一樣。三、SS4型電力機(jī)車主電路（續(xù)）n習(xí)題1、畫出三段橋工作時(shí)的輸出電壓和輸入電流波形；（圖間應(yīng)能反應(yīng)大小

27、比例）、利用變流技術(shù)知識(shí)分析為何多段橋有較高的功率因數(shù)；、試用學(xué)過的電路分析和資料查閱分析LC電路是如何提高功率因數(shù)的。四、8K型電力機(jī)車主電路1、特點(diǎn)全控橋，制動(dòng)時(shí)可再生；電機(jī)串聯(lián)；無級(jí)弱磁。四、8K型電力機(jī)車主電路（續(xù)）n、調(diào)速過程二段橋工作，PM橋閉鎖，PC橋先逐漸開放，輸出電壓：d=11/2Ud0；PC橋滿開放后，再逐漸開放PM橋輸出電壓：Ud=1/2Ud0Ud0；PC和PM滿開放后，可通過控制T223和T243來實(shí)現(xiàn)無級(jí)弱磁來提高速度，如Ud過高可由PC調(diào)節(jié)，可以保證弱磁范圍不受限制。四、8K型電力機(jī)車主電路（續(xù)）n、全控橋的類似半控工作全控橋功率因數(shù)低，牽引時(shí)工作在類似半控狀態(tài)來提

28、高功率因數(shù)。有兩個(gè)晶閘管電壓過零觸發(fā)，相當(dāng)于二極管。問題:半控橋有兩種模式，類似那種？四、8K型電力機(jī)車主電路（續(xù)）n、無級(jí)弱磁有級(jí)弱磁不足：不連續(xù)，存在電和機(jī)械沖擊，且電氣設(shè)備多，電阻值隨溫度變化而變化。弱磁過程：滿磁磁場時(shí)，223,T243不導(dǎo)通，電機(jī)電流流過Lf1和Lf2，RsH分流。弱磁時(shí)，正半周t1時(shí)觸發(fā)T243,id由T243流向D241,D242受反壓關(guān)斷，if在Lf1、Lf2和，RsH內(nèi)續(xù)流，按指數(shù)規(guī)律衰減；負(fù)半周時(shí)，過程周正半周一樣。四、8K型電力機(jī)車主電路（續(xù)）磁弱系數(shù)=弱磁后的磁場滿磁場 近似（）/ 可見變化時(shí)，可以連續(xù)調(diào)節(jié)弱磁系數(shù)；n 其它n Rsh的電流脈動(dòng)很大，但i

29、f脈動(dòng)很小10%;n 弱磁后一直滿開放，保證了弱磁范圍。四、8K型電力機(jī)車主電路（續(xù)）n習(xí)題n、主電路中T222和242起何作用，能否取消？T222能不否二極管？n在弱磁過程中，如T243觸發(fā)導(dǎo)通if 如何流動(dòng)？n、電機(jī)弱磁很深時(shí)，對(duì)電機(jī)有何不良影響？n軸式 B0-B0 串勵(lì)電機(jī)n機(jī)車主電路為不等分三段半控橋式整流電路，并采用晶閘管分路無級(jí)磁場削弱電路，可實(shí)現(xiàn)機(jī)車牽引特性全運(yùn)行區(qū)無級(jí)調(diào)速。 n機(jī)車電制動(dòng)方式為加饋電阻制動(dòng) 五、SS8型電力機(jī)車主電路五、SS8型電力機(jī)車主電路（續(xù)1）五、SS8型電力機(jī)車主電路（續(xù)2）調(diào)壓過程1、第一段橋 繞組a2x2工作，逐漸開放VT5,VT6 正半周：五、SS

30、8型電力機(jī)車主電路（續(xù)3）n1、第一段橋n 負(fù)半周nUd=01/2Ud0五、SS8型電力機(jī)車主電路（續(xù)4）n2、第二段橋 VT5、VT6滿開放時(shí)，投入繞組a1-b1段，移相VT1、VT2。 正半周： 五、SS8型電力機(jī)車主電路（續(xù)5）n2、第二段橋 負(fù)半周： Ud=1/2Ud0 3/4Ud0五、SS8型電力機(jī)車主電路（續(xù)6）n3、第三段橋n VT1、VT2滿開放時(shí)，投入繞組b1-x1段，移相VT3、VT4。n 正半周： 五、SS8型電力機(jī)車主電路（續(xù)7）n3、第三段橋n 負(fù)半周： Ud=3/4Ud0 Ud0五、SS8型電力機(jī)車主電路（續(xù)8）n4、無級(jí)弱磁 最深削弱磁場（min43） 正半周負(fù)半

31、周六、SS7E機(jī)車主電路n特點(diǎn)：1、主傳動(dòng)復(fù)勵(lì)牽引電動(dòng)機(jī) C0-C02、牽引電機(jī)供電方式架控3、三段半控橋相控整流，復(fù)勵(lì)電路，無級(jí)調(diào)壓，磁場削弱采用調(diào)節(jié)復(fù)勵(lì)電機(jī)的他勵(lì)電流的無級(jí)調(diào)節(jié)4、加饋電阻制動(dòng)六、SS7E機(jī)車主電路（續(xù)1）n牽引繞組a1-x1,a3-x3電壓為675.6V;na5-x5為勵(lì)磁繞組168.9V。n調(diào)壓過程 1、先開放半控橋U12，V9、V10交替導(dǎo)通，V1V2續(xù)流，Ud=01/2Ud0; 2、U12滿開放后，V3V4逐漸開放， Ud=1/2Ud03/4Ud0; 3、V3V4滿開放后，V5V6逐漸開放， Ud=3/4Ud0Ud0。六、SS7E機(jī)車主電路（續(xù)2）n他勵(lì)半控橋U13

32、n1、啟動(dòng)機(jī)車時(shí)，先閉合接觸器KM7，調(diào)節(jié)V13、V14，使其輸出一個(gè)預(yù)他勵(lì)電流If0=32A,然后再閉合KM1KM3，避免在啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生較大沖擊電流。然后If跟隨電樞電流線性變化。六、SS7E機(jī)車主電路（續(xù)3）If32A，IA143AIf0.2234IA，143A IA1320An他勵(lì)半控橋U13n2、無級(jí)弱磁 當(dāng)整流電壓達(dá)到最大值時(shí)，要繼續(xù)提速，則進(jìn)入恒功無級(jí)弱磁區(qū)，即維持U=1030V,IA=830A不變，通過控制U13的V13,V14，使他勵(lì)電流If從210A逐漸下降到48A，削弱磁場。 磁場削弱系數(shù)從95.4%41.9%。六、SS7E機(jī)車主電路（續(xù)4）七、SS9機(jī)車主電路n軸式 C0-

33、C0串勵(lì)牽引電機(jī)架控n三段不等分半控橋無級(jí)調(diào)壓，分路晶閘管無級(jí)弱磁n加饋電阻制動(dòng)七、SS9機(jī)車主電路（續(xù)1）na1x1,a2x2電壓為686.8Vn調(diào)壓、弱磁控制與SS8完全一樣。第三節(jié)機(jī)車牽引負(fù)載電路n機(jī)車牽引負(fù)載電路：電力機(jī)車牽引工況下的牽引電動(dòng)機(jī)電路。n影響機(jī)車的牽引力或制動(dòng)力的因素：牽引電機(jī)本身的電氣特性機(jī)械懸掛方式、電機(jī)激磁方式電機(jī)速度控制方式電機(jī)之間的聯(lián)結(jié)分式；機(jī)械走行部分的結(jié)構(gòu)一、有級(jí)與無級(jí)調(diào)速機(jī)車的牽引持性一、有級(jí)與無級(jí)調(diào)速機(jī)車牽引持性（續(xù)）n牽引限制：最大速度限制機(jī)車結(jié)構(gòu)速度；電機(jī)的安全換向限制為常數(shù)，否則環(huán)火或火花；粘著限制牽引力大于最大值時(shí)空轉(zhuǎn)；電機(jī)最大電流限制電機(jī)電流大

34、于額定值時(shí)發(fā)熱；一、有級(jí)與無級(jí)調(diào)速機(jī)車牽引持性（續(xù)）n調(diào)速過程：級(jí)間變化時(shí)有電流沖擊和牽引力的沖擊；機(jī)車可以在任何電壓級(jí)位上運(yùn)行，按電機(jī)的固有特性；一、有級(jí)與無級(jí)調(diào)速機(jī)車牽引持性（續(xù)3）、無級(jí)調(diào)速可按任何曲線運(yùn)行，無級(jí)調(diào)速控制有：有恒流控制（機(jī)車）恒壓和恒流控制（SS4）特性控制（8K、SS4G）一、有級(jí)與無級(jí)調(diào)速機(jī)車牽引持性（續(xù)4）l特性控制優(yōu)點(diǎn)：恒流啟動(dòng)，平穩(wěn)快速，準(zhǔn)恒速運(yùn)行；操作方便，粘著性能好。現(xiàn)機(jī)車多用。二、牽引電機(jī)的聯(lián)接n牽引電機(jī)之間的聯(lián)結(jié)方式：第一種是集中供電，牽引電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行SS1、SS3；第二種是部分集中供電，同一轉(zhuǎn)向架牽引電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，6G、SS4、SS7、SS8、SS9等集中供電，牽引電機(jī)并聯(lián)部分集中供電，同一轉(zhuǎn)向架電機(jī)并聯(lián)二、牽引電機(jī)的聯(lián)接(續(xù))部分集中，牽引電機(jī)串聯(lián)部分集中供電，同一轉(zhuǎn)向架牽引電機(jī)串聯(lián)運(yùn)行，8K；部分集中供電，不同轉(zhuǎn)向架電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，6K；部分集中，不同轉(zhuǎn)向架牽引電機(jī)并聯(lián)二、牽引電機(jī)的聯(lián)接(續(xù)2)作業(yè)：自學(xué)電機(jī)