DF7G―E型内燃机车电气系统的研制

1、DF7G E型内燃机车电气系统的研制摘 要：文章介绍 DF7G-E 型模块化机车电气系统， 主 要介绍机车电气配置、性能特点、技术参数，充分发挥出机 车具有启动牵引力大、持续速度低、恒功范围宽的特点。希 望对相关工作提供参考。关键词：东风 7G-E 型；模块化机车；电气系统；研制 、八 、-前言DF7G-E 型模块化机车是北京二七公司自主研发的用于 重载调车和短途货运作业的机车。该车是以 DF7G 型内燃机 车为基础，根据客户的要求以及满足出口爱沙尼亚的标准要 求设计制造的。机车上部从口端到I端依次为：制动室、电 器室、司机室、动力室、冷却室、辅助室六个部分。机车电 器控制部件集中安装在电器柜

2、，司机室操纵台，辅助交流控 制柜中。通过这个车的设计制造，促进了产品的技术改进， 推动了制造工艺的进步，提升了员工的精品意识，加强了制 造过程质量控制意识，使我公司机车的技术水平和产品实物 质量不断提高。1 DF7G-E 型机车电气系统1.1 主传动系统DF7G-E 型机车为交 -直流电传动机车。主发电机采用 JF217H 型无刷励磁同步发电机， 实现了励磁机、 励磁整流装 置与主发电机的集成，具有结构简单，性能可靠的特点。与 JF217 系列电机相比，具有启动牵引，持续牵引电流大的特 点。整流装置为 DF-J81B 型硅整流柜， 它采用双三相整流桥 电路，交流侧并联，两组桥直流侧分别与前后转

3、向架三台牵 引电机相连。如果一组桥发生故障，还可以使用另一组桥继 续维持运行。整流装置两组桥共有 12 个元件，每个桥臂采 用一只二极管，因此无均流问题。由于整流元件数量减少， 密度降低，改善了整流装置和牵引电机的散热。牵引电动机采用 ZD109R 型，恒功率调速范围宽，与 ZD109J 型电机相比，启动牵引及持续牵引电流大，同时该 电机可靠性更高。为满足在持续速度（ 11.5公里 /小时）到最 大速度（ 100 公里 /小时）范围内恒功，主发电机与牵引电机 的配合，主电路设计有一级磁场削弱。过渡速度为（60 3）公里 /小时。1.2 辅助交流传动系统 辅助交流传动系统采用变频与变极相结合的调

4、速方案。电源采用一台 JF409A5 型同步辅助交流发电机， 由柴油机驱 动，由于其转速随柴油机变化，其电源频率在 33-100Hz 范 围内变化。前后通风机采用 JD342 型异步电动机驱动，其转 速与柴油机转速成正比。柴油机中冷水及高温水冷却采用一 个风扇控制，柴油机额定工况工作时，各系统冷却水温度稳 定在柴油机最佳工作状态，控制简单可靠。柴油机冷却风扇采用 JD358AG 型变极异步电动机驱动， 该电机采用独立的双绕组结构，具有高低两档转速，由微机 根据水温温度值控制风扇电机起动、 停止、 低速、高速运行。辅助交流发电机的励磁由励磁装置控制。它采用直流斩 波的方法通过调节励磁电压来控制励

5、磁电流，达到发电机输 出电压与频率比保持恒定的目的。把辅助发电机输出电压作 为反馈信号，检测到输出频率，根据压频比（ V/F=4 ）得到 电压量作为给定信号，给定随着输出频率（与柴油机转速成 正比）变化。给定和反馈之间的偏差经过运算后形成控制斩 波开关通断的脉冲信号，从而控制输出励磁电压和电流。辅助交流主电路设有接触器， 断路器， 便于操作及保护， 若负载过流或短路，相应的断路器动作，保护电路，避免事 故进一步扩大。1.3 辅助直流传动系统 辅助直流系统由起动发电机、蓄电池和空压机等用电负 载组成。柴油机起动前，起动发电机作串励电动机运行，拖 动柴油机起动；柴油机起动后，起动发电机作他励发电机

6、运 行，向机车供电，同时向蓄电池充电。起动发电机励磁由电 压调整器控制。起动发电机为 ZQF-46A1 型，空压机电机为 ZTP-180C4 型。司机室预热，柴油机预热， 空调系统采用 24V 控制系统。司机室预热，柴油机预热首次采用德国技术，具 备定时控制等功能，节能环保。1.4 微机控制系统 机车采用微机控制技术，具备恒功率、限流、限压、接 地、防空转功能；柴油机调速、逻辑控制功能；对机车、柴 油机和电气设备的保护功能；显示、报警及记录功能。微机 故障时，还可以使用故障励磁装置继续维持运行。（ 1）机车功率输出由司机给定信号，微机自动控制柴油机各转速的功 率输出，并实现恒功。同时，该机车作

7、为调车机车具备启动 牵引力大，加速快等特点。 （ 2）各转速下柴油机功率给定符 合柴油机即满足经济运行特性，同时也满足调车及小运转作 业要求。1.5 电气系统主要技术参数（1）JF217H 型同步牵引发电机，额定容量： 1800kVA ， 额定电压： 251/598V ，额定电流： 4150/1740A ，额定转速： 1800r/min ，最大起动电流 4700A ，额定效率： 93%/94% 。（ 2） DF-J81B 型硅整流柜， 额定交流输入电压： 三相、 425/770V ， 额定交流输入电流： 3955/2183A ，最大交流输入电压： 770+10%V ，额定直流输出电压： 980

8、V ，额定直流输出电流： 2X 2550A，最大直流输出电压：980+10%V。 （3） ZD109R型牵引电动机，额定功率：530kW，额定电压：655V/980V ,额定电流：870A/580A，额定转速：740r/min，最大电流：1200A ，额定效率： 93%，最高电压： 980V ，最大转速： 2385r/min 。( 4) ZQF-46A1 启动发电机，型号： ZQF-46A1 ， 型式：防护式，绝缘等级： H/F ，冷却方式：自通风，转向： 逆时针(面对输出端) ，最高转速： 3300rpm ，电动机工况： 蓄电池电压： 96V ，起动电流： 1600A ，励磁方式：串励，发 电机工况：额定功率： 46kW ，额定电压： 115V ，额定电流： 400Ao(5)JQF409A5型辅助交流发电机，额定容量：260kVA , 额定电压：400V，额定电流：375A，最大电流：870A。(6) JD358AG 型冷却风扇电机， 极数： 10/14，额定功率： 60/22kW ， 额定转速：1200/857r/min，额定电压：400V，额定电流： 120/50A o (