SS8型電力機(jī)車主電路

第二章SS8型電力機(jī)車主電路第一節(jié)主電路作用、設(shè)備組成及特點(diǎn)一、作用①吸收網(wǎng)上電能②變壓、調(diào)壓③整流④產(chǎn)生牽引及制動力⑤保護(hù)(如設(shè)有各級電流的短路和過載保護(hù)；過電壓、接地、小齒輪滯緩保護(hù)等)第二章SS8型電力機(jī)車主電路二、設(shè)備①(TSC3630／25型)單臂受電弓(法國Faiveley公司AM51UF型改進(jìn)型)(1、2AP)②(TD21A－19／25型)空氣主斷路器(QF)③(TBQ9－5816／25型)主變壓器(F)④硅整流裝置(每柜由28只半導(dǎo)體組件組成，其中主晶閘管12個(gè)、整流二極管12個(gè)、磁削晶閘管4個(gè))第二章SS8型電力機(jī)車主電路⑤(ZD115型)牽引電機(jī)(1M～4M)⑥(TKH4A型)兩位置轉(zhuǎn)換開關(guān)(1、2QP)⑦(TSP8型)平波電抗器(1～4L)⑧(Y10W1－42／105TD)型避雷器⑨(DJ－6型)電度表此外還有接觸器、故障開關(guān)、電流、電壓互感器，傳感器、庫用、實(shí)驗(yàn)開關(guān)、制動電阻等等。第二章SS8型電力機(jī)車主電路三、SS8型電力機(jī)車主電路的特點(diǎn)：①主傳動方式：采用傳統(tǒng)的交－直傳動型和串勵式脈流牽引電動機(jī)。②牽引供電方式：采用轉(zhuǎn)向架獨(dú)立供電。③整流調(diào)壓電路：采用三段不等分順控橋控制。采用單相半控橋式全波整流。在機(jī)車主電路中設(shè)有平波電抗器，在牽引電動機(jī)勵磁繞組兩端并聯(lián)了固定分路電阻。第二章SS8型電力機(jī)車主電路④電制動方式：采用加饋電阻制動。⑤磁場削弱方式：采用無級磁場削弱。⑥檢測保護(hù)：直流電流與直流電壓的測量采用霍爾元件制成的傳感器，交流電流與電壓的測量采用交流互感器。第二章SS8型電力機(jī)車主電路第二節(jié)網(wǎng)側(cè)高壓電路一、高壓側(cè)電流程圖電網(wǎng)→受電弓(AP)→主斷路器(QF)→主變高壓繞組AX→車體→軸上接地碳刷→車軸→鋼軌→變電所二、各相關(guān)器件作用①受電弓AP－受流；②主斷路器QF－機(jī)車電源總開關(guān)和總保護(hù)；第二章SS8型電力機(jī)車主電路③主變壓器的高壓繞組AX－提供牽引制動電能；④避雷器F－抑制操作過電壓及雷電過電壓；⑤電流互感器1TA－檢測短路電流，用以驅(qū)動過電流繼電器5KC動作；⑥電流互感器2TA－檢測機(jī)車正常運(yùn)行時(shí)的工作電流；⑦電度表Wh－記載耗電情況；第二章SS8型電力機(jī)車主電路⑧接地電刷1E～4E－保證良好接地，防止電腐蝕輪軸；⑨速度傳感器SD1～SD4－提供速度信息。第三節(jié)整流調(diào)壓電路整流調(diào)壓電路由兩個(gè)獨(dú)立的單元組成，分別向相

第二章SS8型電力機(jī)車主電路應(yīng)的轉(zhuǎn)向架上兩臺并聯(lián)的牽引電動機(jī)供電。①(以Ⅰ架單元為例)第二段橋開放順序：在正半周的某一時(shí)刻：a2→V7→V2→V1→1#→平波電抗器1L→牽引電機(jī)電樞1M→牽引電機(jī)勵磁繞組↘└→平波電抗器2L→牽引電機(jī)電樞2M→牽引電機(jī)勵磁繞組↗3#→V12→V11→x2→牽引繞組→a2

在負(fù)半周的某一時(shí)刻：x2→V10→V2→V1→1#→平波電抗器1L→牽引電機(jī)電樞1M→牽引電機(jī)勵磁繞組↘└→平波電抗器2L→牽引電機(jī)電樞2M→牽引電機(jī)勵磁繞組↗3#→V9→V8→a2→牽引繞組→x2第二章SS8型電力機(jī)車主電路

對于半控橋來說，在忽略電抗壓降與電阻壓降時(shí)，整流電壓Ud繞組U2相控角α間有下面關(guān)系：改變相控角的大小，即可改變整流電壓值。

當(dāng)相控角由180°變至0°時(shí)，整流電壓由0逐漸上升至整個(gè)整流電壓Ud的1／2，在整流過程中，第二段橋(即繞組a2－x2所邊整流橋)的元件交替導(dǎo)電，

第二章SS8型電力機(jī)車主電路

第一段橋(繞組a1－b1－x1)的整流管V1、V2起續(xù)流作用，整流波型如圖所示。當(dāng)晶閘管V11、V12將滿開放時(shí)，投入繞組a1－b1段整流橋，即交替觸發(fā)晶閘管V3、V4，同時(shí)繼續(xù)減小晶閘管V10、V11的相控角直至滿開放，即在電壓過堆零點(diǎn)第二章SS8型電力機(jī)車主電路時(shí)觸發(fā)晶閘管V10、V11，這時(shí)控制晶閘管V3、V4的相控角，使電壓繼續(xù)上升。

第一段橋a1－b1開放順序：在正半周的某一時(shí)刻：

a1→V1→1#→平波電抗器1L→牽引電機(jī)電樞1M→牽引電機(jī)勵磁繞組→3#→V12→└→平波電抗器2L→牽引電機(jī)電樞2M→牽引電機(jī)勵磁繞組↗V11→x2→牽引繞組→a2→V7→V4→b1→牽引繞組→a1

在負(fù)半周的某一時(shí)刻：b1→V3→1#→平波電抗器1L→牽引電機(jī)電樞1M→牽引電機(jī)勵磁繞組→3#→V9→└→平波電抗器2L→牽引電機(jī)電樞2M→牽引電機(jī)勵磁繞組↗V8→a2→牽引繞組→x2→V10→V2→a1→牽引繞組→b1第二章SS8型電力機(jī)車主電路當(dāng)繞組a1－b1段整流橋?qū)M開放時(shí)，隨著晶閘管V3、V4相控角的減小，整流電壓由1／2Ud增大至3／4Ud，如再投入繞組b1－x1，整流電壓將增至全部整流電壓。第一段橋b1－x1開放順序：在正半周的某一時(shí)刻：a1→V1→1#→平波電抗器1L→牽引電機(jī)電樞1M→牽引電機(jī)勵磁繞組→3#→V12→└→平波電抗器2L→牽引電機(jī)電樞2M→牽引電機(jī)勵磁繞組↗V11→x2→牽引繞組→a2→V7→V6→x1→牽引繞組→a1第二章SS8型電力機(jī)車主電路在負(fù)半周的某一時(shí)刻：x1→V5→1#→平波電抗器1L→牽引電機(jī)電樞1M→牽引電機(jī)勵磁繞組→3#→V9→└→平波電抗器2L→牽引電機(jī)電樞2M→牽引電機(jī)勵磁繞組↗V8→a2→牽引繞組→x2→V10→V2→a1→牽引繞組→x1Ⅱ端轉(zhuǎn)向架的整流調(diào)壓電路與Ⅰ端相似。第二章SS8型電力機(jī)車主電路

第四節(jié)牽引電路一、牽引電路流程圖(以下以電動機(jī)1M、向前牽引為例)第二章SS8型電力機(jī)車主電路正極母線1#→平波電抗器1L→線路接觸器1KM→1M→電流傳感器1SC→位置轉(zhuǎn)換開關(guān)“牽－制”鼓1QPR→位置轉(zhuǎn)換開關(guān)“前－后”鼓1QPV→主極繞組→位置轉(zhuǎn)換開關(guān)“前－后鼓1QPV→電流傳感器5SC→電機(jī)隔離開關(guān)1QS→位置轉(zhuǎn)換開關(guān)1QPR→負(fù)極母線3#第二章SS8型電力機(jī)車主電路①平波電抗器1L－抑制諧波電流分量，改善電動機(jī)換向；②線路接觸器1KM－防止位置轉(zhuǎn)換開關(guān)帶電轉(zhuǎn)換；過流保護(hù)；防止并聯(lián)電機(jī)環(huán)流；③電流傳感器1SC、電壓傳感器1SV－分別用于測量電動機(jī)電樞的電流值和電壓值，作為顯示、控制信號；④位置轉(zhuǎn)換開關(guān)“牽－制”鼓1QPR－用于機(jī)車牽引、制動工況轉(zhuǎn)換；第二章SS8型電力機(jī)車主電路⑤位置轉(zhuǎn)換開關(guān)“前－后”鼓1QPV－用于機(jī)車換向工況轉(zhuǎn)換；⑥電流傳感器5SC－用于測量電動機(jī)的磁場電流；⑦電動機(jī)(單刀雙擲開關(guān))隔離開關(guān)1QS－用于切除因電機(jī)故障或該電機(jī)的通風(fēng)機(jī)故障時(shí)該電機(jī)的電路；第二章SS8型電力機(jī)車主電路⑧固定分路電阻1R－分流電樞電流中的交流分量，(使電機(jī)機(jī)座及主極中的交變磁通減小，從而減少渦流損耗，)改善電動機(jī)的換向和主極溫升。⑨接地繼電器1KE－保護(hù)按轉(zhuǎn)向架供電電路，區(qū)分接地故障部位。第二章SS8型電力機(jī)車主電路三、機(jī)車的方向控制以1M為例，當(dāng)機(jī)車在Ⅰ端向前位時(shí)：勵磁電流15→D11

→D21當(dāng)機(jī)車在Ⅰ端向后位時(shí)：

第二章SS8型電力機(jī)車主電路勵磁電流15→D21→D11→16

四、庫用電路在運(yùn)行位時(shí)，其主刀與牽引電路隔離，相應(yīng)輔助接點(diǎn)接通受電弓電磁閥，方可升弓；在庫用位時(shí)，相應(yīng)的輔助接開斷，不能升弓，其主刀將庫用插座1XS或2XS的庫用電源分別與母線1、3連接，將某一電動機(jī)相應(yīng)的接觸器(1KM～4KM)和刀開關(guān)(1QS～4QS)合上，即可用該電動機(jī)牽引機(jī)車動車。第二章SS8型電力機(jī)車主電路

五、磁場削弱電路以牽引電機(jī)1M為例：(a)和(b)為滿磁場工作情況，這時(shí)的分路晶閘管V13、V14聯(lián)接的整流橋處于滿開放輸出狀態(tài)，晶閘管V13、V14不參與工作。(c)和(d)為磁場削弱晶閘管V13、V14參與工作情況。當(dāng)電源正半周時(shí)，相當(dāng)于?工況，在V13未觸發(fā)時(shí)，與(a)相同，元件V7、V11、V12處于導(dǎo)通狀態(tài)。在某一時(shí)刻觸發(fā)晶閘管V13，由于勵磁繞組第二章SS8型電力機(jī)車主電路第二章SS8型電力機(jī)車主電路的電阻壓降，點(diǎn)15的電位高于點(diǎn)3的電位，因而V13觸發(fā)后，二極管V12承受反壓而截止。此時(shí)流過勵磁繞組的電流被分流，即電樞電流直接由晶閘管V13進(jìn)入整流橋，原勵磁繞組中的電流經(jīng)固定分路電阻繼續(xù)流動，按指數(shù)曲線下降。當(dāng)電源電壓過零時(shí)，由于元件V8、V9的導(dǎo)通，晶閘管V11因承受反向電壓而截止，使晶閘管V13的電流通路被截?cái)喽刂?。這時(shí)電樞電流將全部流經(jīng)勵磁繞組。第二章SS8型電力機(jī)車主電路第五節(jié)制動電路一、加饋電阻制動原理在勵磁電流IL的作用下，產(chǎn)生了主磁通Φ，電機(jī)電樞在輪對的驅(qū)動下產(chǎn)生電勢E，由于電樞電路中串有整流器的整流電壓Ud，所以有如下關(guān)系式：E＝C1Φυ第二章SS8型電力機(jī)車主電路

式中υ－機(jī)車速度C1－常數(shù)制動電流IZ為:機(jī)車的制動力B為B＝CZΦIZ式中CZ－常數(shù)第二章SS8型電力機(jī)車主電路

二、制動電路流程圖4臺電機(jī)的勵磁繞組串聯(lián)后由整流器1V的第二段整流橋和勵磁繞組a5－x5供電。1．高速區(qū)以Ⅰ架為例在正半周的某一時(shí)刻：

x5→接觸器6KM→二極管V7→電機(jī)隔離開關(guān)1QS→D21→D11→電機(jī)隔離開關(guān)2QS→D12→D22→電機(jī)隔離開關(guān)4QS→D24→D14→電機(jī)隔離開關(guān)3QS→D13→D23→接觸器5KM→3#→二極管V12→晶閘管V11→a5→勵磁繞組→x5第二章SS8型電力機(jī)車主電路第二章SS8型電力機(jī)車主電路在負(fù)半周的某一時(shí)刻：a5→晶閘管V10→電機(jī)隔離開關(guān)1QS→D21→D11→電機(jī)隔離開關(guān)2QS→D12→D22→電機(jī)隔離開關(guān)4QS→D24→D14→電機(jī)隔離開關(guān)3QS→D13→D23→接觸器5KM→3#→二極管V9→二極管V8→接觸器6KM→x5→勵磁繞組→a5接觸器2．加饋區(qū)以Ⅰ架為例在正半周的某一時(shí)刻：第二章SS8型電力機(jī)車主電路a1→二極管V1→1#→平波電抗器1L(2L)→線路接觸器1KM(2KM)→電樞1M(2M)→制動電阻5R(6R)→5#→晶閘管V6→x1→牽引繞組→a1在負(fù)半周的某一時(shí)刻：x1→晶閘管V5→1#→平波電抗器1L(2L)→線路接觸器1KM(2KM)→電樞1M(2M)→制動電阻5R(6R)→5#→二極管V2→a1→牽引繞組→x1第二章SS8型電力機(jī)車主電路接地繼電器1KE的保護(hù)區(qū)間為電機(jī)的勵磁電路、轉(zhuǎn)向架Ⅰ架電機(jī)電樞和整流器1V的電路，2KE保護(hù)的是剩余部分電路。第二章SS8型電力機(jī)車主電路第六節(jié)故障及測量電路一、故障隔離當(dāng)某一臺牽引電機(jī)或制動電阻故障時(shí)，將隔離開關(guān)1QS～4QS之一置向下位置(制動故障位)，這時(shí)通過隔離開關(guān)的聯(lián)鎖觸點(diǎn)，開斷相應(yīng)的線路接觸器1KM～4KM，故障電機(jī)的電樞將被隔離，主極繞組被隔離開關(guān)開路。第二章SS8型電力機(jī)車主電路當(dāng)牽引風(fēng)機(jī)和制動風(fēng)機(jī)之一故障時(shí)，則將相應(yīng)轉(zhuǎn)向架的電機(jī)切除。二、測量電路SS8型機(jī)車主電路測量的參數(shù)有電網(wǎng)電壓，電機(jī)電樞電壓、直流電流、勵磁電流、網(wǎng)側(cè)牽引電力、機(jī)車速度等部分。第二章SS8型電力機(jī)車主電路1．網(wǎng)側(cè)電壓測量網(wǎng)側(cè)電壓用高壓電壓互感器(變比25KV／100V)1TV測量，通過司機(jī)臺交流電壓表顯示。2．電機(jī)電樞電流和勵磁電流測量采用電流傳感器1SC～8SC作測量元件。(型號為TQG4A，1000A／200mA)第二章SS8型電力機(jī)車主電路1PA(1SC)－1M電樞電流2PA(3SC)－3M電樞電流3PA(2SC)－2M電樞電流4PA(4SC)－4M電樞電流5PA(5SC)－1M勵磁電流6PA(6SC)－2M勵磁電流7PA(7SC