交直传动电力机车主电路.pptx

电力机车的主电路是其核心部分，负责能量的传输和转换，对于交直型电力机车来说，这一过程从27.5kv的单相接触网开始，经过受电弓、牵引变压器、牵引整流器，最终到达转向架上的牵引电机，将交流电转化为直流电，进而转化为机械能驱动机车运行。主电路的设计需要考虑多个关键因素，如满足起动、调速和制动需求，处理大功率、高电压和大电流，并在有限的体积和重量下保证良好的牵引性能、技术难度、维护成本和可靠性。 主电路主要由牵引变压器、整流器和牵引电机组成。牵引变压器将高压交流电降压，整流器则将交流电转换为直流电，供给牵引电机。牵引电机通常采用脉流电机，即直流电机的一种，因为它们具有良好的起动力矩和恒功性能。电机的激磁方式有三种：串激、并激和复激。串激电机起动性能好，但防空转能力弱；并激电机则有较强的防空转性能，但其他性能相对较差；复激电机结合了两者优点，但结构复杂。实际应用中，大部分交直型电力机车采用串激电机，部分机车如6K/SS7机车使用复激电机。 牵引电机的连接方式对主电路设计也有显著影响。串联连接简化了电路结构，电机负荷分布均匀，但防空转性能不足；并联连接则有较好的防空转性能，粘着利用充分，但电路结构更复杂。在现实中，电机并联是常见的选择，例如8K机车采用串联连接是个例外。 供电方式有集中供电、独立供电和部分集中供电。集中供电适用于整个机车，结构简单，但单个电机故障会影响整个机车；独立供电每个电机都有独立的整流器，有利于充分利用粘着力，但控制复杂；部分集中供电则是折衷方案，兼顾电路简化和粘着利用，如SS1、SS3机车采用集中供电，而6K机车采用部分集中供电，甚至在一个转向架上，两台电机由不同整流器供电。 随着技术发展，轴控技术逐渐应用于新型交直流机车，以实现更高效的粘着利用和故障冗余，确保在单轴故障时对整体牵引力的影响最小。 主电路保护主要包括防止过电压、过电流、短路等，通过各种保护装置确保机车安全运行。辅助电路分为交流和直流，交流辅助电路提供380V三相交流电，服务于通风、冷却电机等，直流辅助电路则为控制、电子设备及照明供电，通常为110V，有蓄电池作为备用电源。控制电路则包括电器控制和电子控制，前者通过继电器、电控阀等实现逻辑开关，后者涉及复杂的弱电控制，如给定积分器、特性控制、防空转/防滑等。 交直型电力机车主电路的设计涵盖了多个层面，从电机的选型、连接方式、供电方式到电路保护和辅助系统，每一环节都直接影响到机车的性能和安全性。随着技术进步，未来的设计将更加注重效率、可靠性和智能化。