電力機車牽引與傳動控制系統(tǒng)檢修與維護 課件 項目四 繪制調(diào)速控制電路

電力機車牽引與傳動控制系統(tǒng)檢修與維護項目四

繪制調(diào)速控制電路

項目任務及要求知識點一

項目分析

任務實施路徑與步驟知識點二知識點三

項目實施知識點四

項目的拓展及作業(yè)知識點五目錄項目任務及要求知識點一知識點一

項目任務及要求一、項目任務及要求掌握韶山3型4000系電力機車控制電路的電路原理；繪制調(diào)速控制電路圖。時間要求：16課時。質(zhì)量要求：電氣圖是特殊的專業(yè)技術(shù)圖，它除了遵守國家標準局頒布的《電氣工程CAD制圖規(guī)則》（GB/T

18135—2008）、《電氣簡圖用圖形符號》（GB/T

4728.6—2008）、《工業(yè)系統(tǒng)、裝置與設備以及工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)原則與參照代號》（GB/T

5094.3—2005）、《技術(shù)產(chǎn)品及技術(shù)產(chǎn)品文件結(jié)構(gòu)原則》（GB/T

20939—2007）的標準外，還要遵守“機械制圖”“建筑制圖”等方面的相關(guān)規(guī)定，所以要求制圖人員必須掌握基本規(guī)則。知識點一

項目任務及要求安全要求：嚴格按照教室安全管理制度進行項目作業(yè)。文明要求：認真按照教室5S管理辦法進行項目作業(yè)。環(huán)保要求：自覺按照教室5S管理要求進行項目作業(yè)。項目分析知識點二知識點二

項目分析二、項目分析（一）項目任務理論調(diào)速控制電路是由控制電源供電，主要由主司機控制器和輔助司機控制器進行主令控制的電路，其中主令電器有主司機控制器、輔助司機控制器、電空制動控制器、按鍵開關(guān)、按鈕開關(guān)等。調(diào)速控制電路的主要功能：機車工況選擇（牽引或制動工況）；機車運行方向選擇（向前或向后運行）；機車速度調(diào)節(jié)（調(diào)壓升、降及磁場削弱）。調(diào)速控制電路的配電：由3ZK自動開關(guān)經(jīng)導線233提供，再由主司機臺按鍵開關(guān)箱的鑰匙開關(guān)1DSK、2DSK進行控制，鑰匙開關(guān)起電氣聯(lián)鎖的作用，只有司機用鑰匙合上1DSK或2DSK后調(diào)速控制電路才能進行有效的操縱。知識點二

項目分析（二）任務分析調(diào)速控制電路一般由位置開關(guān)的控制、磁場削弱控制、線路接觸器控制、調(diào)速控制、故障保護、調(diào)車控制器控制等部分組成。本次任務的主要內(nèi)容是依次畫出以上控制電路的原理圖。位置開關(guān)的控制磁場削弱控制線路接觸器控制調(diào)速控制故障保護調(diào)車控制器控制任務實施路徑與步驟知識點三知識點三

任務實施路徑與步驟三、任務實施路徑與步驟（一）任務路徑（見圖4-1）圖4-1

任務路徑知識點三

任務實施路徑與步驟（二）任務步驟步驟一：繪制主司機控制器1、2SKT和

1、2SKX控制電路，輔助司機控制器1、2FSKX和1、2FSKT控制電路（見圖4-2～4-4）。圖4-2

1、2SKT控制電路圖知識點三

任務實施路徑與步驟圖4-3

1、2SKX控制電源電路圖圖4-4

1、2

FSKX和1、2FSKT控制電路圖知識點三

任務實施路徑與步驟理論鏈接1：司機控制器調(diào)速手柄與換向手柄間機械聯(lián)鎖關(guān)系。SKX有前、后、0、制，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級位，SKT有0、*、2、4、6、8、10的牽引級位和11、9、7、5、3、1、0的制動級位，為防止誤動作，兩者間設有機械聯(lián)鎖，保證：（1）SKX在“0”時，SKT在“0”鎖??；（2）SKX在“前”“后”時，SKT在牽引級位全方位操作；（3）SKX在“制”時，SKT在制動級位全方位操作；（4）SKX在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級位時，SKT僅可在牽引級7～10操作；（5）SKT在“0”時，SKX能選擇“前、后、制”操作；（6）SKT離開“0”時，SKX在“前、后、制”的某一位鎖住；（7）SKT在牽引級7～10時，SKX可從“前”向Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級位操作。知識點三

任務實施路徑與步驟貼士1：司機控制器結(jié)構(gòu)說明。司機控制器從結(jié)構(gòu)上來說屬于鼓形控制器，由換向鼓（改變機車運行方向和實現(xiàn)牽引、制動工況轉(zhuǎn)變）和調(diào)速鼓（啟動、調(diào)速）兩個不同功能的鼓形控制器組成。SKX控制鼓、SKT控制鼓的層級、名稱、輸出線號和作用如表4-1和表4-2所示。小貼士知識點三

任務實施路徑與步驟表4-1

SKX控制鼓的層級、名稱、輸出線號和作用表4-2

SKT控制鼓的層級、名稱、輸出線號和作用控制鼓層級名

稱輸出線號作

用第1層換向工作控制鼓302或303單獨向?qū)说恼{(diào)速手柄SKT控制鼓供電，實現(xiàn)同端司機

室

控

制

和

零

位

斷

電

保

護（工作位供電）第2、3層“向前”“向后”控制鼓304或305控制WH位置轉(zhuǎn)換開關(guān)第4層“制動”控制鼓2041或2042控制WH位置轉(zhuǎn)換開關(guān)第5、6、7層“磁場削弱”控制鼓2005電

源

分

別

從

SKT

經(jīng)

2047

或2048返回，以實現(xiàn)“7～10”牽引級才能進行磁場削弱的邏輯控制，經(jīng)2005向ZGZK電子控制柜提供磁場削弱信息307

和308

導線分別對“

磁場削弱”電空接觸器進行控制控制鼓層級名 稱輸出線號作 用第1、2層調(diào)速工作位控制314第3層工作預備位控制352第4層“0”位控制聯(lián)鎖2004向ZGZK電子柜提供“手柄”“零位”聯(lián)鎖信息知識點三

任務實施路徑與步驟理論鏈接2：輔助司機控制器司機控制器調(diào)速手柄與換向手柄間機械聯(lián)鎖關(guān)系。輔助司機控制器便于進行調(diào)車作業(yè)，也稱為調(diào)車控制器。FSKX只有“前、后、0”位，實現(xiàn)牽引工況的機車運行方向選擇；FSKT有“取、0、*、2、4、6、8、10”共用主司機控制換向手柄，保證調(diào)車控制器與主司機控制器不能同時操作，F(xiàn)SKX在“0”位時，F(xiàn)SKT才能取出或插入；FSKT在“0”位時，F(xiàn)SKX才能轉(zhuǎn)向“前”“后”；FSKX在“前”或“后”時，F(xiàn)SKT才能在“0、*、2、4、6、8、10”各牽引位進行調(diào)車作業(yè)。知識點三

任務實施路徑與步驟步驟二：繪制位置轉(zhuǎn)換開關(guān)WH控制電路（見圖4-5）。圖4-5

向前牽引和向后牽引控制圖知識點三

任務實施路徑與步驟理論鏈接3：司機控制器工況選擇。運行方向選擇：當換向手柄SKX在“前”或“后”位，導線304或305得電，通過LWZJ零位中間繼電器常開聯(lián)鎖（0位時閉合）分別使1WHq、2WHh或1WHh、2WHq線圈得電動作，位置轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)向“向前”“向后”位，完成機車運行方向的選擇。牽引工況選擇：304或305導線另一路通過1WHq、2WHh或1WHh、2WHq聯(lián)鎖至導線323，再通過LWZJ聯(lián)鎖閉合使1WHqy、2WHqy線圈得電動作，位置轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)向“牽引”位，完成機車牽引工況的選擇。貼士2：位置轉(zhuǎn)換開關(guān)的作用。位置轉(zhuǎn)換開關(guān)WH是一種鼓形開關(guān)，用來改變牽引電機主極繞組的正、反接法以實現(xiàn)機車“向前”“向后”的轉(zhuǎn)換；還可用來改變牽引電機串勵電動機接法或他勵發(fā)電機接法，以實現(xiàn)機車“牽引”“制動”的轉(zhuǎn)換。知識點三

任務實施路徑與步驟理論鏈接4：I端向前牽引線路。運行方向選擇：將換向手柄1SKX推至“前”位，導線304得電，通過零位中間繼電器的常開聯(lián)鎖使1WHq、2WHh線圈得電動作。線路為304→LWZJ常開→314→1WHq線圈//2WHh線圈→300。牽引工況選擇：304導線另一路通過1WHq常開聯(lián)鎖、2WHh常開聯(lián)鎖至導線323，再通過LWZJ常開聯(lián)鎖閉合使1WHqy、2WHqy線圈得電動作，位置轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)向“牽引”位，完成機車牽引工況的選擇。線路為304→1WHq常開→321→2WHq常開→323→LWZJ常開→342→1WHqy線圈//2WHqy

線圈。知識點三

任務實施路徑與步驟理論鏈接5：換向手柄“制動”位操作。以機車Ⅰ端為例：換向手柄轉(zhuǎn)到“制動”位時，2041得電，經(jīng)1WHq、2WHh使306得電，經(jīng)LWZJ常開聯(lián)鎖使1WHz、2WHz線圈得電，完成制動工況的選擇。線路為2041→1WHq→2043→2WHh→306→LWZJ常開→343→1WHz線圈//2WHz線圈→300。兩位置轉(zhuǎn)換開關(guān)WH轉(zhuǎn)向“制動”位。另一路接通1WHz、2WHz常開聯(lián)鎖，使WHZJ線圈得電。同時，WHZJ的常開聯(lián)鎖閉合，通過另一條支路306，經(jīng)位置中間繼電器WHZJ常開聯(lián)鎖、零位時間繼電器LWSJ常開聯(lián)鎖（SKT離開0位時閉合）、勵磁中間繼電器LCZJ常閉聯(lián)鎖，使電空勵磁接觸器LC線圈得電。線路為306→WHZJ常開→2007→LWSJ常開→2008→LCZJ常閉→2009→LC線圈→300。LC在主電路的主觸頭閉合，完成電阻制動工況牽引電機勵磁電路的連接。操作知識點三

任務實施路徑與步驟貼士3：韶山3型4000系電力機車零位中間繼電器LWZJ的控制原理。當調(diào)速手柄1SKT、2SKT、1FSKT、2FSKT均在零位時，電源從301線經(jīng)1SKT、1FSKT、2SKT、2FSKT的零位聯(lián)鎖使2004線有電，經(jīng)1XC-6XC和LC常閉聯(lián)鎖，使零位中間繼電器LWZJ線圈得電動作，保證線路接觸器全部打開后，才能操作兩位置轉(zhuǎn)換開關(guān)，以實現(xiàn)兩位置轉(zhuǎn)換開關(guān)的無電轉(zhuǎn)換（因該型號位置轉(zhuǎn)換開關(guān)接于主電路中，屬不帶電的轉(zhuǎn)換開關(guān)，它只能在零位及機車速度為零的情況下進行轉(zhuǎn)換，否則會造成開關(guān)的嚴重燒損及牽引電機產(chǎn)生環(huán)火，嚴重時燒損牽引電機，擦傷機車輪緣）。知識點三

任務實施路徑與步驟步驟三：繪制磁場削弱控制電路（見圖4-6）。圖4-6

I級磁場削弱，Ⅱ級磁場削弱控制圖知識點三

任務實施路徑與步驟理論鏈接6：磁場削弱控制。機車向前牽引運行時，以Ⅰ端為例。1SKX在“前”位，當1SKT處在“7～10”牽引級位時，司機方可進行磁場削弱。Ⅰ級磁場削弱：當SKX轉(zhuǎn)向“Ⅰ”級（Ⅰ級磁場削弱）時，導線307有電，使11CXF、61CXF磁場削弱電空閥得電，11～61CC電空接觸器閉合，實現(xiàn)“Ⅰ”級磁場削弱；Ⅱ級磁場削弱：當SKX轉(zhuǎn)向“Ⅱ”級（Ⅱ級磁場削弱）時，導線308得電，經(jīng)11CC、61CC常閉聯(lián)鎖使12CXF、62CXF電空閥得電，12～62CC電空接觸器閉合，實現(xiàn)“Ⅱ”級磁場削弱；Ⅲ級磁場削弱：SKX轉(zhuǎn)向“Ⅲ”級（Ⅲ級磁場削弱）時，導線307、308均得電，11、61、12、62CXF電空閥均得電，則11～61CC、12CC～62CC電空接觸器均閉合，實現(xiàn)“Ⅲ”級磁場削弱。知識點三

任務實施路徑與步驟步驟四：繪制線路接觸器控制電路（見圖4-7）。圖4-7

線路接觸器控制圖知識點三

任務實施路徑與步驟理論鏈接7：線路接觸器。主電路每臺牽引電動機分別接入線路接觸器1～6XC，采用600A電空接觸器。其控制電空閥由301導線供電。當位置中間繼電器完成位置工況的選擇后，零位時間繼電器在調(diào)速手柄SKT離開零位時314得電閉合，由于4KYK和5KYK在運位，接觸器1～6XC線圈得電，主電路上線路接觸器觸頭閉合，為牽引電機接通供電電路。以1XC線圈得電為例，線路為301→WHZJ→2010→LWSJ常開→2051→4KYK常閉→2052→5KYK常閉→390→1QGK常閉→391→1XC線圈→300。知識點三

任務實施路徑與步驟步驟五：繪制調(diào)速控制電路（預備環(huán)節(jié)控制，見圖

4-8）貼士4：線路接觸器的作用。調(diào)速手柄回零時，切斷牽引支路，一方面使兩位置開關(guān)在1～6XC斷開狀態(tài)轉(zhuǎn)換，另一方面斷開各支路使牽引電機不處在并聯(lián)狀態(tài)，從而可以避免由于電機剩磁所引起的不良后果，提高機車的可靠性。圖4-8

預備環(huán)節(jié)控制電路圖知識點三

任務實施路徑與步驟理論鏈接8：調(diào)速控制原理。（1）預備環(huán)節(jié)。機車調(diào)速操縱前的預備完成，最終是以YZJ預備中間繼電器得電吸合為完成標志的。預備環(huán)節(jié)完成條件如下：完成條件①

司機操縱臺鑰匙開關(guān)閉合，導線301有電；②

司機控制器調(diào)速手柄轉(zhuǎn)到“*”位，導線352有電；③

調(diào)速手柄轉(zhuǎn)到其他工作位，各通風機已啟動，風速繼電器正常工作，風速時間繼電器完成整備動作；④

工況位置選擇已完成，位置中間繼電器WHZJ完成動作；⑤

主斷路器已經(jīng)閉合。知識點三

任務實施路徑與步驟當調(diào)速手柄離開零位時，LWZJ失電，常閉聯(lián)鎖閉合，通過YZJ的聯(lián)鎖使684得電，電子控制柜ZGZK獲得預備完成信息。線路為301→LWZJ常開→YZJ常開→684→ZGZK→300。（2）調(diào)速升降環(huán)節(jié)。當機車完成全部預備控制后，調(diào)速手柄SKT轉(zhuǎn)到“牽引”工作位（2～10級）或“制動”位（11～1級），此時控制器電位器經(jīng)導線731或732送出級位指令（0～15V），電子控制柜根據(jù)不同指令信息完成調(diào)速。知識點三

任務實施路徑與步驟貼士5：牽引或制動時風速繼電器FSJ的得電路徑。牽引時，若SKT在“*”（牽引級位低）時，F(xiàn)SJ可通過352線及LC聯(lián)鎖閉合得電；當SKT離開“*”時，要開通1～4FD通風機，安裝在硅整流裝置內(nèi)的牽引風速繼電器1QFJ、2QFJ動作，由通風保護支路導線301通過1QFJ、2QFJ和LC聯(lián)鎖閉合，使FSJ得電。制動時，要開1～4ZFD制動風機，制動風速繼電器1～4ZFJ動作，使FSJ得電。貼士6：FJK的作用。當風速繼電器故障時，可通過

FJK故障位短接301和352，使FSJ得電保持閉合而維持故障運行，使YZJ得電閉合，以完成電路預備。知識點三

任務實施路徑與步驟步驟六：繪制故障保護電路（見圖4-9）。圖4-9

故障保護控制電路圖知識點三

任務實施路徑與步驟理論鏈接9：故障保護原理。（1）制動保護。制動工況時，若發(fā)生某牽引電動機電樞電路或勵磁電路過電流時，ZGZK中的保護電路開通，使導線314-334接通，勵磁中間繼電器LCZJ得電閉合，切斷LC線圈電路，LC打開，從而斷開勵磁電路，同時加饋電阻制動解除。此外，制動工況時，若同時出現(xiàn)單元制動器施行制動，其制動缸氣壓大于150kPa，為避免機車制動力過大，造成抱死車輪滑行，輪對擦傷，壓力繼電器1FYJ保護性動作，接通導線314-334，LCZJ吸合動作，LC失電，斷開勵磁電路，加饋制動被解除。LCZJ動作的同時，借助自身的常開聯(lián)鎖進行自鎖記憶，待SKT拉回“0”位后，314失電，LCZJ解鎖釋放，恢復正常。知識點三

任務實施路徑與步驟（2）初制動。機車運行中使用動力制動時，為避免由于列車的強大慣性沖擊，利用空氣制動的制動環(huán)節(jié)作為保護性措施。經(jīng)導線314-598-855的LC常開和FSJ常閉聯(lián)鎖向電空制動電路供電，使初制動時列車各減壓50kPa，機車制動上閘90～130kPa，依靠初制動