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ss4改韶山4改电力机车主电路辅助电路控制电路保护电路[汇编].pdf
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ss4改韶山4改电力机车主电路辅助电路控制电路保护电路[汇编].pdf
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第 4 章 电力机车线路
第 1 节 SS4G型机车主电路
SS4G型电力机车主电路 ( 见附图一 ) 是以 SS4、SS5和 SS6型机车主电路为基础,并消化、吸收了
8K 和 6K 型机车的一些先进技术而设计的。具有如下主要特点:
1. 机车采用加馈电阻制动,每节车四台牵引电机主极绕组串联,由一台励磁半控桥式整流器供
电。每台转向架上的二台牵引电机电枢与各自的制动电阻串联后,并联在一起,并与主整流器相串联。
2. 机车全部采用了霍耳传感器检测直流电流、电压信号,以利司机安全,并可提高系统的控制
精度。
3. 为提高机车功率因数和改善通讯干扰,机车增加了 PFC装置。
一、网侧高压电路
网侧高压电路包括两部分:变压器原边的牵引电流电路及低压测量电路。如下图所示。
图 4-1 网侧高压电路
由受电弓 1AP引入接触网高压电,经主断路器 4QF、高压电压互感器 6TV、高压电流互感器 7TA
引入机车内部,原边电流经主变压器 8TM的高压 (原边 ) 绕组 AX,由机车接地装置向牵引变电所回流。二节
车之间的 25kV 母线用高压联接器 2AP进行连接。
低压部分有自动开关 102QA、网压表 103PV、电度表 105PJ、PFC用电压互感器 100TV,以及接地
电刷 110E、120E、130E 和 140E。这些电器设备所组成的电路主要用于检测机车网压和提供电度表用的电
压信号。
二、整流调压电路
采用转向架独立供电方式,由二套独立的整流调压电路,分别向相应的转向架供电。牵引绕组
a1-b1-x1 和 a2-x2 供电给主整流器 70V,组成前转向架供电单元 ; 牵引绕组 a3-b3-x3 和 a4-x4 供电给主整
流器 80V组成后转向架供电单元。
下图所示为前转向架单元的三段不等分半控桥式整流调压电路。其中各段绕组的电压为
Ua2x2=Ua1x1=2Ua1b1=2Ub1x1=699.5V
图 4-2 前转向架单元整流调压电路
三段不等分整流桥的工作顺序简述如下:
首先投入四臂桥。即触发四臂桥的晶闸管,投入 a2-x2 绕组。整流电压由零逐渐升至 1/2Ud(Ud
为总整流电压 ) ,六臂桥的整流元件续流。当四臂桥满开放后,六臂桥投入。先投入绕组 a1-b1 ,整流电压
在 1/2~3/4Ud 之间调节。待满开放后, b1-x1 绕组再投入,整流电压在 3/4Ud~Ud 之间调节。
在整流器的输出端还分别并联了两个电阻 75R 和 76R,其电阻的作用有两个: 一是机车高压空载
做限压试验时,作整流器的负载,起续流作用 ; 二是正常运行时,能够吸收部分过电压。
三、牵引电路
机车的牵引电路,即机车主电路的直流电路部分,部分电路如下图所示。
图 4-3 牵引电路示意图
机车牵引电路,采用转向架独立供电方式。第一转向架的第一台牵引电机 1M与第二台牵引电机
2M并联,由主整流器 70V供电 ; 第二转向架的第三台牵引电机 3M与第四台牵引电机 4M并联,由主整流器
80V供电。两组供电电路完全相同且完全独立。
牵引电机支路的电流路径基本相同,现以第一牵引电机支路为例加以说明:其电流路径为正极
母线 71→平波电抗器 11L→线路接触器 12KM→电流传感器 111SC→电机电枢→位置转换开关的 “牵”-“制”
鼓 107QPR1→位置转换开关的 “前”一“后”鼓 107QPV1→主极磁场绕组→ 107QPV1→牵引电机隔离开关 19QS
→107QPR1→负极母线 72。
与主极绕组并联的有固定分路电阻 14R、一级磁削电阻 15R和接触器 17KM、二级磁削电阻 16R
和接触器 18KM。14R 与主极绕组并联后, 实现机车的固定磁削级, 其磁削系数为 0.96 。15R 通过接触器 17KM
的闭合投入,实现机车的 I 级磁削级,其磁削系数为 0.70 。16R 通过接触器 18KM投入,实现机车的Ⅱ级磁
削级,其磁削系数为 0.54 。当 17KM和 18KM同时闭合时, 15R 和 16R同时投入,实现机车的Ⅲ级磁削级,
其磁削系数为 0.45 。
牵引电机故障隔离开关 19QS、 29QS、39QS和 49QS均为单刀双投开关,有上、中、下三个位置。
上为运行位,中为牵引工况故障位,下为制动工况故障位。
库用开关 20QP和 50QP为双刀双投开关。在正常运行位时,其主刀与主电路隔离,其相应辅助
接点接通受电弓升弓电磁阀,方可升弓 ; 在库用位时,其主刀将库用插座 30XS或 40XS的库用电源分别与
2M电机或 3M电机的电枢正极引线 22 或 32 及总负极 72 或 82 连接,其辅助接点断开受电弓升弓电磁阀的
电源线,使其在库用位时不能升弓。只要 20QP或 50QP之一在库用位,即可在库内动车。同时,通过相应
的联锁接点可分别接通 12KM和 22KM或 32KM和 42KM,从而使 1M或 4M通电,以便于工厂或机务段出厂试
验时试电机转向、出入库及旋轮。
空载试验转换开关 10QP和 60QP为叁刀双投开关。当机车处于正常运行位时, 10QP和 60QP将 1
位和 4 位电压传感器 112SV和 142SV分别与 1M和 4M的电枢相连,其相应辅助接点接通 12KM、22KM、32KM
和 42KM的电空阀 ; 当机车处于空载试验位时, 10QP和 60QP将 112SV和 142SV分别与主整流器 70V和 80V
的输出端相连,同时短接 76R和 86R,其相应辅助接点断开线路接触器 12KM、22KM、32KM和 42KM的电空
阀电源线,使 I0QP 或 60QP置于试验位时电机与整流器脱开,确保空载试验时的安全性。
四、加馈电阻制动电路
SS4G型电力机车采用加馈电阻制动电路,主要优点是能够获得较好的制动特性,特别是低速制
动特性。下图为机车加馈制动工况时的简化电路图。
图 4-4 加馈电阻制动简化图
加馈电阻制动是在常规电阻制动的基础上发展的一种能耗制动技术。在常规的电阻制动中, IZ
随着机车速度的减小而减小。因此,机车轮周制动力也随着机车速度的变化而变化。为了克服机车轮周制
动力在机车低速区域减小的状况,加馈电阻制动从电网中吸收电能,并将该电能补足到 IZ 中去,以此获得
理想的轮周制动力。
根据理论分析可知,机车轮周制动力为
B=Cφ IZ (N)
式中 C——机车结构常数 ;
φ ——电机主极磁通 (Wb);
IZ ——电机电枢电流 (A) 。
机车处于加馈电阻制动时,经位置转换开关转换到制动位,牵引电机电枢与主极绕组脱离与制
动电阻串联,且同一转向架的二台电机电枢支路并联之后,与主整流器串联构成回路。此时,每节车四台
电机的主极绕组串联连接,经励磁接触器、励磁整流器构成回路,由主变压器励磁绕组供电。
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