20081067电力机车电路.ppt

电力机车电路，主电路，1。机车电路分类。整流电力机车的电路通常由三部分组成：主电路、辅助电路和控制电路。各种保护装置安装在每条线路上，在电力中并不独立存在。主电路(或电源电路)是为机车牵引产生制动力的主电路。根据电压等级，分为三级：网侧高压电路、调压电路和牵引制动电路。辅助电路是向所有辅助机器供电的电路。根据电压等级可分为380伏和220伏。(1)机车电路的分类。控制电路(包括电子电路)是主命令电路。司机通过主指令电路发出指令，间接控制机车的主电路和辅助电路，完成各种工况的运行。这是一个低压电路。机车的三条主要线路在电力方面是相互独立的。它们通过电磁、机械或电动气动传动装置连接。2、机器主电路的基本要求，因为主电路是高压线路，所以在带电弓的情况下，要保证工作人员不受高压带电部分的影响。可以快速打开和关闭电路。能在电网电压波动允许范围内可靠工作，具有一定的过载能力，对地绝缘良好。能改变机车的运行方向，并能启动和调节速度。尽可能实现平稳起动，平稳调速，减少冲击。2、机器主电路的基本要求，在出现故障时，有故障线路维持运行。有足够的保护。电力制动机车应能可靠地将牵引力转换为制动，并确保电力制动的电气和机械稳定性。机车存放应有低压电源储存线。(3)电力机车主电路和变压器主电路的组成。转换器电压调节电路。负载电路。保护好线路。四、变电流调压、高压侧调压、四、变电流调压低压侧调压、四、变电流调压相控调压，本章将在后面详细说明，五、供电方式和电机连接方式，五、供电方式和电机连接方式，六、磁场削弱方式，磁场削弱方式可分为励磁绕组分段方式、励磁绕组串并联转换方式、磁场分路方式和带感应分路的磁场分路方式，其中后两种方式是常用的。7、电制动有电阻制动和再生制动。八、牵引电机类型及连接方式串联励磁牵引电机和复合励磁牵引电机一般采用全并联方式。8、检测和保护方法，1、过流保护通常采用断路器、过载继电器、自动开关和熔断器进行过流保护。2、接地保护3、过压保护4、欠压保护5、其他保护防转保护、再生制动特殊保护、油流、风速监控等。SS9机车示意图中所用代码的含义，“交流”控制器和控制器；“TA电流互感器；“埃尔”灯；“QP”转换开关；“卡”中间继电器；“KE”接地继电器；“KF”压力继电器；“KM”接触器；“KT”时间继电器；“ma”电机；“PA”电流表；“光伏”电压表；“质量保证”自动开关；“QS”隔离开关；“RS”分流器；“SB”按钮；“SA”-拨动开关；“TC”控制电源变压器；电流传感器；电压传感器；“XS”插座；“RV变阻器；“KC”-过电流继电器；“标清”速度传感器。SS9型电力机车主电路的特点。1.主传动型采用交流DC传动和串联励磁脉冲电流牵引电机，调速特性控制简单。2.整流调压弱磁采用三个不等分半控整流桥无级调压，其中一段占整流电压的1/2，另两段占整流电压的1/2。前者用于低速区域，而后者SS9型电力机车的主电路特性4.牵引电机供电方式采用独立于转向架的供电方式，即每个转向架有三个并联的牵引电机，由一组整流器供电。本发明的优点是：当转向架整流电路发生故障时，可以保持1/2的牵引能力，实现机车故障运行；前、后转向架可对各车架的轴重转移进行电气补偿，即前转向架在减载后加载，以充分利用附着力，发挥最大牵引能力；实现了基于转向架供电的电力系统单元供电控制系统，装置简单。SS9型电力机车主电路的特点是测量系统的DC电流和电压测量采用霍尔传感器，交流电流和电压测量采用交流变压器，将高压电路与测量控制系统隔离，方便驾驶员安全，集控制、测量和保护于一体，提高控制精度。6.型机车保护系统采用双重接地保护，每个转向架电路单元连接一个主接地继电器，便于查找接地故障。SS9电力机车网侧电路，网侧电路也叫高压电路，在主变压器高压绕组的AX侧A为高压部分，主要设备有受电弓1-2AP、高压隔离开关17QS、18QS、真空断路器4QF、高压变压器6TV、高压电流互感器7TA、避雷器5F、高压绕组AX的主变压器。低压部分包括电流互感器9TA、网络压力表103PV、104PV、电度表105PJ、自动开关102QA、接地碳刷110E160E和变压器100TV。SS9电力机车网侧电路，网侧电流从接触网流入升高的受电弓，通过主断路器4QF、高压隔离开关17QS(或lSQS)和主变压器的高压绕组(A-X)进入车体，并通过车体和转向架、接地电刷110E160E、轮对和轨道之间的软连接返回变电站。高压变压器6TV连接到主断路器主触头的前部，其二次侧通过自动保护开关102QA连接到安装在驾驶室内的网络压力表103PV、104PV和电度表105PJ的电压线圈。举升受电弓判断接触网是否通电。在接地端子x处，交流电流互感器9ta (300a/5a)被连接以向电度表提供电流信号。SS9电力机车网侧电路在主隔离开关和主阀之间连接有避雷器5F，用于抑制运行中的操作过电压和雷击过电压。高压电流互感器7TA是一次电流的测量装置，对一次电流起过流保护的作用。高压隔离开关17QS和18QS用于隔离故障受电弓。整流器调压电路，整流器调压电路，整流器调压电路分为两个独立的单元，分别向相应的转向架供电。牵引绕组01-B1-x1和02-x2的有效电压值为686.8 v，其中a1-B1和B1-x1为343.4 v，与相应的整流器组成三段不等整流桥。由牵引绕组A2-X2供电的整流桥的晶闸管T5和T6首先打开，顺序相移，整流电压从零逐渐上升到1/2Ud。整流电流由二极管D1 02和D6 D5续流。在电源正半周期间，电流由牵引绕组a2 T5 D2 D1导线71平滑电抗器引出，以引出电机电枢主绕组导线T2 D5 D4 x2 a2。在电源的负半周期间，电流由牵引绕组x2 D3 D2 D1导线71平滑电抗器引出，以引出电机电枢主绕组导线72 D6 T6 a2 x2。此时，第二级电桥的元件交替导电，第一级电桥的整流管D1和D2起续流作用。整流器电压调节电路，当晶闸管T5、T6将完全打开但尚未完全打开时，绕组a1-B1的整流桥将投入运行以触发T1、T3，而T5、T6将保持完全打开。当电源处于正半周期时，如果T3为三整流器稳压电路，当绕组A1-B1段整流桥将完全打开时，进入绕组B1-XL段整流桥，其过程与前者相似。T2和T4依次相移，整流电压在3/4Ud和Ud之间调整。电阻器75R和76R并联到整流器的输出端。电阻器有两种功能：一是作为整流器的负载，在机车进行高压空载限压试验时起续流作用；第二，它可以吸收正常运行时的一些过电压。磁场减弱电路，当电机电压达到最高值时，要求机车继续加速，磁场减弱。SS9型电力机车采用晶闸管无级分流，实现从全磁场到最深弱磁场的连续平滑控制，提高高速区域的牵引性能。磁场无级削弱电路也根据转向架分为两个相同和独立的部分。以前一个转向架为例，三对磁场分流晶闸管分别从电枢和磁场绕组的连接点14、24和34串联连接到第二节桥的两个桥臂的中点78和79。磁场减弱电路，磁场减弱电路，现在以牵引电机1M为例来说明磁场无级减弱的工作原理。如图3-3所示，和是全磁场的工作状态。此时，与分流晶闸管连接的整流桥处于全开输出状态，晶闸管Tl1和T12不参与工作，正半波元件T5、D5和D4导通，负半波D3、D6和T6导通，与上述相同。图3-3 (3)和(4)示出了磁场削弱晶闸管Tl1和T12的参与。当电源处于半周时，相当于的工作状态。当T11未被触发时，元件T5、D5、D4处于导通状态；在某个时刻触发晶闸管Tll，由于T11上施加正电压降，其值等于励磁绕组上的电压降。在反向电压的作用下，D5被迅速切断。电枢电流在Tll和D4之间形成回路。此时，流经励磁绕组的电流被分流。励磁电流仅通过释放存储在励磁绕组电感中的电能来维持。由固定分流绕组14R形成续流电路。电流将按照指数曲线下降，原始励磁绕组中的电流将减少。磁场减弱电路，电压过零，即电源为负半波操作，如图3-3 (4)所示。由于元件T6和D6的导通由于反向电压而关断了元件D5和D4，并且流过元件T1L的电流没有关断的路径，所以在T12被触发之后，激励绕组再次被分流。因此，元件Tl1和T12的导通时间的长度决定了分流时间的长度。所需的磁场减弱系数可以通过调节晶闸管Tl1和T12的相移触发角来实现。牵引电路、牵引电路、机车牵引供电电路，采用转向架独立供电方式。第一个转向架的1M、2M和3M牵引电机并联，由主整流器70V供电。第二转向架的4M、5M和6M牵引电机并联，由80V主整流器供电。两组电源电路完全相同且完全独立。牵引电机有4个绕组，即电枢绕组、补偿绕组、附加极绕组和主极绕组。前三个绕组在电机出厂前固定连接，简称电枢绕组。因此，只有电枢绕组和主极绕组连接到外部，串联励磁电机的转向取决于两个绕组的连接方式。牵引电路，因为三轴转向架的第一牵引电机与第二和第三牵引电机布置在相同的方向上，所以其相对旋转方向是相同的。以第一转向架的前进方向为例，从1M、2M和3M电机的非换向器端看，电枢旋转方向应为顺时针方向。第一转向架与第二转向架相对布置，因此第二转向架4M、5M和6M的电机是顺时针方向。因此，r牵引支路的电流路径如下：正母线71或81平滑电抗器11l-61l线路接触器12KM 62KM电枢电流传感器11LSc 161SC位置转换开关“拉合”磁鼓107QPR或108 qpr位置转换开关“前后”磁鼓107QPV或108 qpv主极磁场绕组“前后”磁鼓107QPV或108 qpv电流传感器108对于牵引电路，由于单相相控电路整流后的电压波形波动较大，即含有相当高的谐波电压，为了抑制支路中的谐波电流分量，改善电机的换相，必须在电机支路中串联平滑电抗器11L61L。否则，电机将无法工作。线路接触器12KM2KM有三个主要功能：一是当牵引电机过流或有其他故障时切断支路保护电机；二是防止位置转换开关带电，所以在位置转换开关动作之前，电路接触器必须先切断电路。第三是与牵引电机的隔离开关配合，完全隔离电机。如果没有线路接触器，如果某个电机烧毁并接地，接地故障将无法隔离，机车将无法运行。在牵引电路中，固定分流电阻14R64R与主极绕组并联。它的作用是分流电枢电流中的交流分量，以减少由于电机基座和主极中的交变磁通量而引起的涡流损耗，并改善电机的换向和主极的温升。牵引电机隔离开关19QS69QS是单刀双掷开关，有三个位置：上、中、下。上部为运行位置，中部为牵引状态故障位置，下部为制动状态故障位置。在牵引状态下，如果其中一个牵引电机发生故障或相应的通风机发生故障，相应的牵引电机隔离开关设置在中间位置，其相应的常开联锁触点断开接触器的12KM62KM线圈中的一个，从而使电机分支电路与电源电路完全隔离，不起作用。在牵引电路中，牵引电机的主极绕组与接地电器连接，处于低电位，而电枢所有A61点和附加极绕组处于高电位。库开关20QS和50QS是双刀双掷开关，有两个位置。当处于运行位置时，主切刀与主电路隔离，相应的辅助触点在受电弓提升之前连接到受电弓的电磁阀。当放在存放位置时，弓不能升起。其主切割器将存储插座30XS或40XS的存储电源分别与2M或5M电机的正、负端连接，以移动存储中的汽车。闸刀开关有一个辅助连接点连接11公里 61公里的线圈，相应的电机在存放位置时可通过11公里 61公里供电，从而达到动力传动、转动车轮和测试转向的目的。牵引电路、每个牵引电机的电枢电流、磁场电流和电机电压将由电流传感器113SC163SC、113SC 163SC和电压传感器112SV162SV测量，电压传感器连接在电枢两端的1m-6m处。该传感器不仅提供驾驶室内电压表和电流表的信号，还提供