内燃机车电力传动

1、内燃机车电力传动内燃机车电力传动第一节概述 内燃机车的原动机一般都是柴油机，从柴油机曲 轴到机车动轮（轮对）之间,需要一套速比可变的 中间环节，这一中间环节称为传动装置。内燃机 车的传动装置有电力传动、液力传动和机械传动 三种，电力传动又分为直直流电力传动、交直 流电力传动、交-直-交流电力传动和交-交电力传 动,目前国内使用的DF4、DF5、DF7、DF8、 DFU等型机车均采用交-直流电力传动。一、电力传动装置的作用1 .传动作用 将机车柴油机曲轴输出的机械能进行能量变换, 传递给轮对，驱动机车运行，并使机车具有理想 的牵引特性。要求机车牵引力和运行速度都有一 个比较宽广的变化范围，并且在

2、较大的机车速度 范围内，柴油机都始终在额定工况下运行，即柴 油机的功率能够得到充分发挥和利用。此外，机 车应具有足够高的启动牵引力。2 .制动作用 利用直流电机的可逆原理，在电阻制动工况时, 将直流牵引电动机改为直流发电机，通过轮对将 列车的动能转变为电能，消耗在制动电阻上，在 以热能的形式逸散到大气中。在这过程中，牵引 电动机轴上所产生的反力矩作用于机车动轮上 而产生制动力。这种制动作用称为电阻制动。传 动装置应保证机车电阻制动性能的要求。3 .辅助作用驱动机车辅助装置的一些泵组工作，或对机车系 统中的油水经行预热，以及机车照明、取暖等。4控制作用按照机车设计要求和操纵顺序，自动或手动完成

3、有关器件的动作，以保证柴油机在无负载情况下 启动，进行转速调节，保证机车在起动过程中的 平稳，并能保证机车换向运行等。以达到操纵控 制机车正常运行的目的。5 .监视及保护作用使机车操纵者能正确了解机车各部分的工作 状态，及时显示某些必要的参数值。当机车某部 位出现故障时，能自动显示或采取有效措施，以 尽量维持机车运行和避免事故的扩大。二、交直流电力传动基本原理及组成部分 柴油机工作时产生的动力由曲轴输出，通过弹性 联轴器与同步牵引发电机相连，发电机将柴油机 的动能变成电能即三相交流电输出，经整流后送 给直流牵引电动机,电动机再将电能变成动能经 齿轮传递给轮对形成牵引力。机车电传动由电机、电器和

4、电路三部分组成。第二节电机 内燃机车上使用的电机很多，如DF4上32台,DF8B上29台。这些电机归纳起来可分为三类,第一类为根据机车性能与机车结构上的特殊要 求而设计的专用电机，如同步牵引主发电机、牵 引电动机、启动发动机及感应子牵引励磁机等;第二类为通用电机，如空气压缩机电动机、启动 机油泵电动机、燃油泵电动机等；第三类为控制 用微型电机，如无级调速步进电机、柴油机测速 发电机等。这里根据需要仅对部分主要电机作简要介绍。一、同步牵引发电机同步牵引发电机是将机械能转变为电能的旋转电机，它是根据电磁感应原理制造的。DF4和DF11型内燃机车分别使用的是TQFR-3000型 和JF204C型同步

5、牵引发电机。（一）TQFR-3000型同步牵引发电机1、TQFR-3000型同步牵引发电机的组成结构TQFR-3000型同步牵引发电机其型号的含义是：T同步；Q牵引；F.发电机；R.热力机车;3000.额定容量为3000kv.Ao是一台卧式、单轴承、径向自通风、十八极凸极式三相交流同步发 电机。电机输入端（主驱动端）轴伸为法兰盘形 式，通过弹性连轴节与柴油机曲轴连接，使发电 机和柴油机连为一体构成机组。电机输出端（辅 助驱动端）为锥度轴伸，通过带有橡胶减震装置 的万向连轴节与启动变速箱连接。牵引发电机定子是实现电机能量转换的电枢部 分，其作用是安放电枢绕组、产生感应电势、支 撑转子，并提供部分

6、磁路。主要有机座、定子铁 心、电枢绕组、刷架装置及端盖等五部分组成。机座用于固定定子铁心并承受定子的扭矩。前端 有三相绕组和零线四个集电环，上部焊有接线端 子。定子铁心用于嵌放电枢绕组，并提供磁路。电木绕组共有108个线圈，为三相星形连接，并有中 性点引出线，用于产生感应电势和对外输出电 流。刷架的作用是通过滑环向牵引发电机转子磁极 上的励磁绕组输入直流励磁电流。转子用于输入扭矩、产生主磁场，主要有转轴、 磁辗支架、磁极、滑环、及风扇等组成。转轴热 套有磁辗支架和滑环座，磁机支架既用来安装 18个磁极，又是转子磁路的一部分，磁极上18个线圈依次串联构成励磁绕组，励磁电流通过电 刷和滑环引入。磁

7、机支架两端安装风扇叶片，构 成离心式自通风冷却。电机运行时在内部形成两 条冷却风路：冷却空气自前端盖吸风网吸入后， 绝大部分经转子磁机轮幅空间、磁极间缝隙、定 子径向通风沟槽,最后由机座上、下排风口排出; 少部分冷却空气从前端盖吸风网吸入后，先冷却 电枢绕组端部，在经机座筋板上的孔，最后由机 座上、下排风口排出。正负滑环用导电性能良好 的黄铜铸成，通过螺栓固定在滑环座上，螺栓套 有绝缘套管，滑环与滑环座之间隔有绝缘圈。每 个滑环上装有一个接线螺栓，分别接励磁绕组的 首、末端端子。主发电机的转子在柴油机的带动下成正比例转 动，当转子上的励磁绕组通以励磁电流后，产生 旋转磁场，定子绕组切割磁场而发

8、出三相交流 电，经主整流柜整流后输出直流电，供给牵引电 动机。2、TQFR-3000型同步牵引发电机的主要参数型 号：TQFR-3000接线方式：星形额定容量：2985kVA励磁方式：他励额定电压：438/613V励磁电压：101/112V额定电流：3936/2805A励磁电流：244/272A额定频率：150Hz绝缘等级：F/F额定转速：1000i7min 通风方式：径向自通风（二）JF204c型同步牵引发电机1、JF204c型同步牵引发电机的组成结构JF204C型同步牵引发电机为卧式单轴承结构的三相凸极式同步发电机，电机的冷却采用轴向强迫通风，冷却风从端盖下方的进风口进入电机， 由另一端排

9、出。电机铁芯为拼片结构，用拉紧螺 栓压紧并固定在机座上。定子绕组为三相星形连 接，由中性点引出线。定子线圈由两根导线并绕 而成，每个线圈三匝。转子采用空心轴结构。电 机有14个磁极，磁极间联线采用银铜焊接。2、JF204c型同步牵引发电机主要参数型号：形额定容量：式： 他励额定电压：JF204C接线方式：星3600kVA540/740V励磁方励磁电压： 70/84V额定电流：流：287/345A最大电流：级：F/F额定转速：3850/2810A励磁电4950A1000r/min通风方式：轴向强迫通风额定频率：116.7Hz量:270m/min二、直流牵引电动机（东风4型内燃机车电传动P23)内

10、燃机车使用的直流牵引电动机具有可逆性。在 牵引工况时作为电动机运行，驱动机车轮对；在 电阻制动工况时，机车轮对驱动牵引电动机转 子,在励磁绕组的磁场作用下,变为发电机运行。 DF4和DF11型内燃机车分别使用的是 ZQDR-410型和ZD106型直流牵引电动机（一）ZQDR-410型直流牵引电动机1、ZQDR-410型直流牵引电动机结构和作用 ZQDR-410型直流牵引电动机为四极直流串励 强迫外通风牵引电动机。Z-直流；Q牵引用； D.电动机；R热力机车用；410.该电机额定功率为 410kwo直流牵引电动机主要由油杯、刷架座圈、轴承、挡油板、前端盖、平衡块、换向器、电刷装置、均压绕组、机座

11、、主极线、主极铁心、无纬带、电枢绕组、后端盖、换向极铁心、换向极线等组成。电机抱轴侧上方有两个出线盒，标志为:AL-电枢绕组首端；B2-换向极绕组末端；D1-主极绕组首端;D2主机绕组末端;四个主磁极固定在机座内腔的垂直与水平方向 上，产生主磁通；四个换向极固定在机座内腔主 磁极的几何中性面上，产生换向极磁场，抵消电 枢反应与电抗电势，以改善换向。四个电刷装置 固定在前端盖刷架座圈的主磁场的中性面上，其 中有相对的两个通过换向器（整流子）引入电枢 电流，另外两个引出电枢电流；换向器安装在电 枢轴非传动端，按顺序依次引入或引出每个电枢 导体的电流；电枢轴上的电枢导体处在同磁场下 的电流的方向是一

12、致的，因此产生方向一致的电 磁力使电机旋转。2、ZQDR-410型直流牵引电动机的主要参数型率：额定流：最高流：号：410kw电压：800A电压：1080AZQDR-410550V770额定转速：640r/min式:强迫外通风额定功额定电最大电通风方绝缘等级:H/F励磁方式：串励（二）ZD106型牵引电动机1、ZD106型牵引电动机的组成结构ZD106型牵引电动机系四极串励直流电动机,采用单边齿轮传动，强迫通风冷却。牵引电动机机 座为焊接结构，它既是电机磁路的一部分又是电 机的主要结构部件。在换向器端开有两大、两小 观察孔，便于检查、更换电刷、维护保养换向器 和刷架系统。换向器一侧的顶部开有方

13、形通风 口，上装风道。冷却空气经滤网进入通风孔后分 成两路，一路经换向器表面、磁极之间及电枢表 面；另一路经换向器内腔、电枢铁心通风孔及后 支架。两路风汇合从机座驱动端和端盖排风孔排 出，从而将电机内部热量带走。牵引电动机驱动端和换向器端装有滚动轴承。2、ZD106型牵引电动机的主要参数额定功额定电额定转型 号：ZD106率：530kw额定电压：680V流：835A最大电流：1080A速： 955r/min最大转速 2365r/min 通风方式： 强迫通风励磁方式：串励 三、启动发电机（东风4型内燃机车电传动P40）DF4B、DF4C> DF8B、DF11等型机车均采用 ZQF-80型启

14、动发电机。ZQF-80型启动发电机是四极自通风直流电机， 通过启动变速箱与柴油机相连。它在机车上有两 个用途：一是在柴油机启动时作为串励电动机， 由蓄电池供电来启动柴油机；二是在柴油机启动 后作为他励发电机使用，由电压调整器（或微机） 控制励磁，发出110V±2V的直流电，提供机车 的控制、蓄电池充电及空压机电机等辅助装置用 电。启动发电机的结构与牵引电动机基本相同，区别 是在主磁极上装有启动线圈（串励）和他励线圈, 在柴油机启动时，电机按串励工况运行，蓄电池 正、负端分别接电机的串励绕组、换向极绕组和 电枢绕组，他励绕组不工作。当柴油机启动后， 电机由柴油机驱动，他励绕组接通电源后

15、转为他 励发电机工况运行，此时串励绕组不工作。四、感应子牵引励磁机（东风4型内燃机车电传 动 P48)在国产不同型号的内燃机车上，虽然使用的感应 子牵引励磁机的型号不一样，如DF4（早期的除 外）等型机车上装用的是GQL-45型感应子牵引 励磁机，DF8、DFU等型机车上装用的是 JGL405B型感应子牵引励磁机。但它们的基本 结构原理大致相同，这里仅对GQL-45型感应子 牵引励磁机作简要介绍。GQL-45型感应子励磁机是一台三相异极式轴向自通风他励交流发电机。输出三相交流电后经励 磁整流柜整流后供给牵引发电机励磁绕组。该型 电机的励磁绕组和电枢绕组都装在定子上，转子 上没有绕组，不需要电刷

16、和滑环，因此没有滑动 接触部件。定子部分有机座、定子铁心、励磁绕组、电枢绕 组、端盖组成；转子部分有转轴、转子铁心、风 扇等组成。定子铁心是由硅钢片叠压而成的，在 其内圆周上开有放置励磁绕组的大槽和放置电 枢绕组的小槽；转子有齿形冲片叠压而成。当发电机定子上的励磁绕组输入直流励磁电流 时，在电机内就建立了主磁场，由于转子上齿的 部分磁通大，槽的部分磁通小，因此当转子均匀 转过一齿一槽时，磁通大小就经历了一个周期变 化。这个交变的磁场作用于电枢绕组上便产生出 交变电动势。六、步进电动机 步进电动机是一种把电脉冲信号转变成角位移 或直线位移的执行元件，又称脉冲电动机。他和 司机控制器、无级调速驱动

17、器配合使用。步进电 动机通过伞形齿轮、蜗轮蜗杆传动，直接控制联 合调节器中配速活塞升、降及行程，从而控制柴 油机的转速和输出功率，实现机车调速功能。一般电机是连续旋转的，而步进电机则是一步 步转动的。当控制绕组输入一个脉冲时，步进电 动机就转过一个固定的角度或一段直线距离。步 进电动机的转子做成多极，定子上嵌放有多相的 控制绕组。定子上共有三对六个磁极，每两个相对的极上设 有一相控制绕组，六个极上设置三相绕组AA，、BB CC,其A绕组和A，绕组相差180度转角，A绕组和B绕组及C绕组均相差120度,转子上无绕组，其磁场的有无和极性都取决于定子磁 场，转子实质上又起磁辗作用。当只有A相绕组通电

18、时，转子受A相激磁磁场 作用（使磁路磁导最大）而转至与A相对齐的 位置；当A相断电，B相通电时，转子顺时针方 向转过60。角，使其轴线与B相对齐，即步进电 动机前进“一步”该转角60。就称为步距角。如按ABCA相序供电，转子将以步距角60。的步伐一步一步地顺时针转动。若要改变转向，只 需改变三相控制绕组电脉冲的相序，即按A-C-B-A相序供电即可。电机转速高低取决于电脉冲频率。第三节 机车电器（东风4型内燃机车电传动P72）在内燃机车上使用的电器统称为机车电器，它是 组成机车电传动系统的基本元件，主要起着切 换、检测、控制、调节和保护作用。DF4等型机 车上采用的是国产化电器，近几年，为满足机

19、车 大功率重载的需要，在DF8B、DFU等型机车上其主要大电器采用了引进美国GE技术的 产化电器，控制电器采用了德国沙尔特宝电器。在内燃机车上使用的电器归纳起来主要分为有 触点电器和无触点电器两大类。一、有触点电器（-）有触点电器的基本构造和作用原理 有触点电器主要包括接触器、组合式电器、司机 控制器、继电器及各开关等；此类电器最基本部 分有触头、驱动装置和灭弧装置三部分组成。1、触头在电器上接通和断开电路的器件叫触头,其职能 是执行驱动机构的指令，完成电路的接通或断开 任务。按在电路中用途不同，触头分为主触头和辅助触 头。按工作状态分为常开触头（亦称动合触头,线圈无 电时处于断开的触头）和常

20、闭触头（亦称动断触头, 线圈无电时处于闭合的触头），常开辅助触头又叫 正联锁，常闭辅助触头又叫反联锁。在机车电路 图中，常开触头标注在导线的左边或下边,常闭触 头标注在导线的右边或上边。按接触形式还分为点接触、线接触和面接触三种。点接触:触头间是点与点的接触,多用于10安以 下的继电器和接触器的辅助触头，一般在控制电 路或辅助电路中采用。线接触：触头间是线与线的接触,多用于几十安 到几百安电流的电路中，一般在主电路的接触器 和组合式电器上采用。面接触:触头间是平面与平面的接触，多用于大电 流的电器,如闸刀开关。2、驱动装置在电路中驱动电器接通或断开电路的装置。一般 有电磁驱动装置和电空驱动装置

21、两种。电磁驱动装置又称电磁机构，是一种把电磁能转 变为机械能的装置，主要用于电磁接触器、电磁 继电器和电空阀等电器上。电磁机构主要有线、铁心、磁机、衔铁等组成;当线圈通电后，就 会产生磁场,磁通沿铁心、磁机、衔铁、空气隙 及铁心形成一个闭合回路,衔铁处在磁场中受到 电磁吸力的作用被吸向铁心，从而驱动电器。电空驱动装置由电空阀和风动装置两部分组成， 电空阀主要由电磁机构和阀门两部分组成。（图） 当线圈中有电流流过时，衔铁被吸下，通过阀杆克服弹簧的推力，将上阀压贴在阀座上，同时通过顶 针将下阀推离阀座,打开压缩空气进入风动装置 气缸的通路，同时也关闭风动装置气缸至大气的 通路。当线圈无电流时，下阀

22、在弹簧力的作用下与阀座 贴合，同时通过顶针将上阀推离阀座，使下阀切 断压缩空进入风动装置气缸的通路，而上阀却打 开了风动装置气缸通向大气的通路，气缸内的压 缩空气由此排向大气。3、灭弧装置在内燃机车上，许多电机电器的绕组线圈都是电 感线圈，因此在电器触头断开的瞬间，要产生较大 的自感电动势，这种电势要比电路电压高许多倍, 在触头间形成高电压,将空气中的中性离子电离 成阴阳离子,阴阳离子又在高电压的作用下高速 运动，相互摩擦而形成电弧。电弧是一种强烈的放电现象，它会产生高热而烧 坏触头，所以必须设置灭弧装置将它熄灭。东风4型机车上的接触器主要采用电磁灭弧装 置，即磁吹灭弧装置。磁吹灭弧装置由灭弧

23、线、灭弧铁心、导磁板、灭弧角、灭弧罩等组成。灭弧线圈与接触器主触头的电路相连，触头接通时,灭弧线圈有电流流过，在导磁板上形成磁极, 磁板之间即触头之间产生磁场；形成电弧的载流 子就会在磁场的作用下，被拉向灭弧罩，一是使电 弧拉长，二是经灭弧罩绝缘板割断，达到灭弧和保 护触头的目的。(二)接触器(东风4型内燃机车电传动P75)接触器是一种用来控制主电路、辅助电路和 励磁电路的自动切换电器，其特点是能开闭较大 电流的电路，并可频繁操作和远距离控制，内燃 机车上采用了电磁接触器、电空接触器和组合接 触器。1、电磁接触器电磁接触器主要由电磁驱动装置、主触头、辅助 触头、灭弧装置及支架等组成。东风4型内

24、燃机车上采用的电磁接触器为国家 标准的CZO系列直流电磁接触器，其规格、数 量及用途如下:(1) CZO-400/10电磁接触器两个，分别是启动接触器(QC)和主发励磁接触器(LC),其额定 电流为400Ao(2) CZO-250/20电磁接触器两个，分别是控制风泵电机电路的YC和YRC(自93年后生产 的机车已取消YRC)。其额定电流为250Ao(3) CZO-40/20电磁接触器六个，分别是启动滑油泵接触器(QBC)、燃油泵接触器(RBC)、 辅助发电接触器(FLC)、固定发电接触器(GFC)、 励磁机励磁接触器(LLC)和故障励磁接触器(GLC)o其额定电流为40A。CZO-40/20接

25、触器主辅触头均采用双断点桥式触头。CZO-400/10和CZO-250/20接触器主 触头是用镉铜制成，以增加耐电磨损的单断点结 构，辅助触头也均采用双断点桥式触头。较大容 量的CZO-400/10和CZO-250/20接触器线圈为串联双绕组吸引线圈，即把线圈分成线径不同的两个线三个抽头。2、电空接触器电空接触器是借助于空气压力来驱动动静触 头闭合的一种接触器。(工作原理见驱动装置)； 东4风型机车上共有13个电空接触器：(1) TCK3-820/770型电空接触器7个，其中 牵引电动机接触器(1-6C)6个，电阻制动励磁接触 器(ZC)1个。(2)TCK-800/770 型电空接触器 6 个

26、(L6RZC),分别控制电阻制动扩展电路的切换,电空接触器主要由电空驱动装置、主触头、 辅助触头及灭弧装置等部件组成。当电空阀得电 时，压缩空气经电空阀进入风缸并作用于活塞和 动作杆上，使动静触头闭合,接通主电路，辅助触 头作相应动作，接通和断开相关电路。当电空阀 失电时，风缸内的压缩空气经电空阀排出，使动 静触头断开。3、组合接触器东风4型内燃机车上装有2台组合接触器(L2XC) 用来控制牵引电动机的两级磁场削弱电路。组合接触器主要由电空驱动装置、主触头系 统、辅助触头系统等组成；两侧对称布置，每侧 有三对主触头，每侧触头由同一个电空阀及风动 装置控制，其静触头为一、二级磁场削弱的公共 触头

27、。当其中一个电空阀线圈得电时,压缩空气便进 入同侧风缸,推动活塞及连杆并带动该侧方轴转 动，使该侧三对触头闭合，同时完成3台牵引电 动机的一级磁场削弱；当另一个电空阀线圈得电 时，又使另一方轴转动，使另侧三对主触头也闭合, 完成三台牵引电动机的二级磁场削弱。当电空阀线圈失电时,关闭了气缸进风通路，在复原弹簧的 作用下,方轴反响转动，主触头断开O由于组合接触器开断的是一组电阻电路，且 两触头间所承受的电压较低(不足10伏),触头断 开时电流不大，所以不设灭弧装置。(三)转换开关东风4型内燃机车上装有四个转换开关，两 个用于改变机车前进与后退运行方向的开关 (l-2HKf),两个用于改变机车牵引与

28、电阻制动运 行工况的开关(l2HKg)。转换开关为电空驱动式组合电器，依靠电空 阀的开闭，用压缩空气驱动风动机构实现转换;电 空驱动装置有两个电空阀和一个单缸双工作面 的气缸组成；转换开关还设有手动装置,将转换 开关扳至中间位置时，动触头与两边的静触头均 不接触，便于查找故障;转换开关只有两个工作位 置,当一侧电空阀得电后，压缩空气进入同侧气缸, 推动活塞移动，使转轴转动，将同侧6对主触头断 开，而另一侧的6对主触头闭合，电空阀失电后, 转换开关工作位置不变，每两层主触头控制一台 牵引电动机。转换开关L2HKf和l-2HKg电空阀线圈得电与否，由司机控制器的换向手柄操纵，从而控制 机车运行方向

29、和工况。（四）司机控制器司机控制器SK是司机操纵机车的一种组合 式手动电器，为一种凸轮结构的多位置远程控制 电器;主要有控制装置换向装置、定位装置和机 械连锁装置等部件组成。司机控制器有两个操纵手柄，换向手柄设有 置，通过开有不同缺口的4个凸轮，操纵4对触 指，使其按预定的规律闭合和断开，从而控制“前制”、“前进”、“ 0”、“后退”、“后制”5各位L2HKf和L2HKg电空阀线圈电路用以改变机车牵引、制动工况和前进、后腿方向，实现机车 运行状态的改变；主手柄设有“0”、“1”、“降”、保”、“升”5各位置，通过开有不同缺口的7个凸 轮使7对触指（其中2对备用，不接线）按预定的闭 合和断开次序

30、来控制电路；在牵引工况,变换主 手柄的位置，即可控制柴油机的转速和功率，从而 控制机车的牵引力和速度;在电阻制动工况，变换 主手柄的位置可以控制柴油机转速，从而控制电 阻制动功率。为确保运行中操纵安全,在主手柄和换向手柄之间设有机械联锁装置。主手柄各位置的作用：“0”位:SK9号触指闭合,柴油机保持最低转速430r/min,启动柴油机时主手柄放置该位。“1”位:SK5号触指闭合,柴油机维持最低转速，机车加载，使列车平稳起动，而“0”位则不能。“降”位:SK5.6号触指闭合，因SK8号触指断开, 柴油机转速不断下降，直至最低转速430r/mmo “保”位:SK5、6、8号触指闭合，柴油机转速稳定

31、 进入该位之前的转速。“升”位:SK5、6、7、8号触指闭合,柴油机转速不 断上升，直至最高转速1000r/mino主手柄至“降”或“升”位时，松开手柄均能自动回 保“保”位。（五）继电器继电器是传递信号的小容量自动开关电器，按用 途分为控制继电器和保护继电器两类，主要由测 量机构和执行机构两部分组成。1、空转继电器东风4型内燃机车上装有三个空转继电器1-3KJ,用于监视机车轮对空转。主要由线圈、动铁心、静铁心、磁轲、衔铁等组成。空转继电 器线圈两端跨接在两台牵引电动机励磁绕组和 电枢绕组之间，动作值为0.5A。当机车动轮发 生空转时，能迅速向司机发出警告信号，以便采 取措施及时消除空转。2、

32、接地、过流及制动过流继电器这三种继电器都是主电路保护电器，结构基 本相同，与空转继电器结构相似，但增加了机械 锁闭装置，靠机械结构自锁，动作后必须人工搬 动解锁才能恢复。接地继电器DJ:当机车主电路某点接地且流过继 电器线圈电流达到0.5A时，继电器动作，切断LC 线圈电路,柴油机卸载。过流继电器LJ:用来监视牵引电动机环火、整 流元件短路及牵引发电机过流。当整流电流达到6500A时，流过继电器线圈电流为6.5A,继电器动作，切断LCL、LC线圈电路，柴油机卸载。制动过流继电器ZLJ:在电阻制动工况时，保 护制动电阻不致因电流过大而烧损；当流过制动 电阻上的电流超过650A时，流过继电器线圈的

33、 电流为100mA,继电器动作，中断电阻制动。风速继电器FSJ：它是差动继电器，驱动装置为 电磁机构，有两个匝数绕向相同的线圈，两台制动电阻通风机电机电流分别以正、反向流过这两 个线圈。当两台电机电流不平衡差值达到33A 时，继电器动作，切除电阻制动。3、中间继电器中间继电器是一种控制电器，主要由线圈、 铁心、磁辗、衔铁、触头等组成，上三排为常开 触头，下两排为常闭触头。东风4型内燃机车上 装有5个中间继电器L5ZJ, 1ZJ用于机车平稳启动，防止高手柄位起车；2ZJ接受水温继电器WJ控制，用于柴油机冷却水温保护；3ZJ用于柴油机高转速滑油压力保护；4ZJ接受差示压力 计CS控制，用于柴油机曲

34、轴箱防爆保护；5ZJ 用于故障励磁。4、油压继电器油压继电器是一种用来反映柴油机机油系统压 力数值的保护继电器。当机油压力低于规定值 时，油压继电器释放，使柴油机卸载或停机，以 保护柴油机各摩擦表面不致因润滑不良而损坏。东风4型内燃机车上装有两种结构相同而动作 值不同的4个油压继电器1-4YJ,其中L2YJ动 作值为lOOkPa,释放值为80kPa,用于机油压力 低于80kPa时对柴油机执行停机保护。若启机时机油压力升不到lOOkPa或运转过程中机油压力 低于80kPa, L2YJ释放，其触头切断电磁联锁DLS线电路，喷油泵齿条拉回到停机位，柴油机停机。3-4YJ动作值为180kPa,释放值为

35、160kPa,用于柴油机高转速时滑油压力保护。柴油机转速在730r/min以上时，若因某种原因使机油压力低于160kPa时，3-4YJ释放，切断LLC、LC 线供电电路，柴油机卸载。5、温度继电器温度继电器是一种保护继电器，用来防止柴油机 冷却水温度过高。主要由温包、波纹管、推杆、 拉伸弹簧、杠杆及触头等组成。当柴油机冷却水 温度达到88C时，水温继电器WJ常开触头闭 合，经810s延时后2ZJ得电吸合，切断LLC.LC线圈供电电路，柴油机卸载。运用中应注意检查整定值是否符合规定，电路联 线完好，金属毛细管、波纹管室处无漏泄。二、无触点电器 东风4等型内燃机车上使用的无触点电器有时 间继电器、

36、电压调整器、过渡装置、无级调速驱 动器等。（一）时间继电器 东风4型内燃机车上装有二个结构相同而调定 值不同的延时吸合时间继电器1SJ、3SJO 1SJ用于控制启动接触器QC延时（4560s）吸合,3SJ用于控制2ZJ延时（810s）吸合。时间继电器主要由稳压电源延时触发电路和晶 闸管等组成。它是利用电容充电达到单晶管峰点 电压所需的时间来获得规定延时，该时间长短可 通过电位器进行调节，顺时针旋转延时加长，反 之延时缩短。2、电压调整器电压调整器DYT用于自动调节启动发电机的励 磁电流，使启动发电机在较大的转速变化范围内 无论是空载还是满载，其输出电压均保持于（110±2） Vo内燃

37、机车上装用的电压调整器有西安厂生产的T674型和永济厂生产的8Q6型两 种。现扼要介绍西安厂电压调整器工作原理。电压调整器主要由晶闸管KGKKG1触发电路、KG关断电路（即互相关电路）三部分组成。主晶闸管KG1是QF励磁电路的开关，当KG1 导通时，则QF获得较大的励磁电流，QF感应 电势迅速增大；反之，若KG1管断，则QF失 去励磁电流，其感应电势将迅速下降。当QF电压低于110伏时,KG1获得触发信号而 导通，QF获得励磁电流使电压上升，同时也为 关断KG1做好准备；当QF电压高于110v时， 副晶闸管KG2导通，KG1被KG2关断，QF励 磁绕组F1F2基本上失去励磁电流，QF电压下 降

38、。当QF电压低于110V时，又重复上述过程, QF电压总是在110伏上下波动，当晶闸管开关 转换频率很高时，启动发电机QF输出电压UQF 便稳定于(110±2)伏范围内。东风4型内燃机车上装有两套电压调整器。当一 套电压调整器故障时，可断开5K,将加装电压 调整器的转换开关从“原装位”拨至“加装位”，闭 合加装电压调整器上的自动开关，闭合5K,用 另一套电压调整器控制QF输出电压。3、过渡装置过渡装置的功用是根据测速发电机提供的信号, 自动控制牵引电动机的磁场消弱。为了扩大机车恒功率运行速度范围，充分利用功 率，除专用调车机车外的其它型内燃机车上，均 安装了磁场消弱装置。磁场消弱的控

39、制有自动和 手动两种方法。手动控制是通过搬动转换开关来实现的，而自动控制是通过过渡装置或微机实现 的。东风4型内燃机车采用了两级磁场削弱，其自动 控制是通过过渡装置完成的。该过渡装置由监测 装置、晶体管开关电路、执行继电器等组成。东风8型内燃机车采用了一级磁场削弱，其自动 控制是通过微机完成的。4、无级调速驱动器无级调速驱动器与司机控制器、传动机构组成无 级调速装置。司机控制器主手柄控制步进电机的转向和开停, 通过伞型齿轮，再带动蜗轮、蜗杆使联合调节器 塔形弹簧发生变形，控制配速活塞的上升与下 降，从而调节柴油机的转速。步进电机BD需要三相电脉冲才能转动，其转动 方向取决于三相电脉冲的相序，转

40、速取决于三相 电脉冲的频率。无级调速驱动器（俗称电子箱） 的作用就是将机车上UOV直流电源转换成可控 三相脉冲电源，供步进电机使用，控制柴油机转 速。无级调速驱动器主要由低压直流电源、脉冲发生 器、环形分配器、防干扰和保护电路等组成。脉冲发生器发出使步进电机顺时针转动或逆时针 转动的升速或降速脉冲信号后，经环形分配器（控制步进电机三相绕组通断电规律，以实现步 进电机的正传、停止、反转），使步进电机按“三 拍制”方式向励磁绕组供电，从而使电机转子转 动。无级调速驱动器升、降速脉冲的发出由司机控制 器主手柄操纵SK7、8号触指控制。SK7号触指 称升速触指，此触指闭合时，驱动器中升速脉冲 发生器发

41、出升速脉冲，最终使柴油机升速；此触 指断开时，则停止发出升速脉冲，柴油机停止升 速。SK8号触指称降速触指，此触指断开时，驱 动器中降速脉冲发生器发出降速脉冲，使柴油机 降速；此触指闭合时，则停止发出降速脉冲，柴 油机停止降速。当司机控制器主手柄在“0”、“1”、“降”位时,SK7、8号触指均不闭合，降速脉冲发生器不断向环形分配器发出降速脉冲，使步进电机不停地 逆时针旋转，通过伞形齿轮、蜗轮、蜗杆，使配 速活塞上移,柴油机转速下降。随着蜗杆的上升, 最低转速限制螺钉插入蜗杆底面的限制小孔，涡 轮受阻不再转动，步进电机欲反转而转不动，柴油机在最低转速运转。当主手柄移至“升位”时，SK7、8号触指

42、均闭合,SK8号触指闭合停止降速脉冲发生器工作，而 SK7号触指闭合使升速脉冲发生器工作，不断向 环形分配器发出升速脉冲，使步进电机不停地顺 时针旋转，配速活塞下移，柴油机转速上升，直 至最高转速限制螺钉插入蜗杆顶面的限制小孔, 柴油机保持最高转速运转O 当主手柄置“保”位时，SK7、8号触指断开，SK8 号触指闭合，升、降速脉冲发生器均不工作，环 形分配器既无降速脉冲也无升速脉冲，步进电机 处于“锁死”状态，配速活塞稳定在某一位置，柴 油机也稳定在某一转速下运转。无级调速装置的最终目的是使步进电机旋转，经 伞形齿轮、蜗轮的传递,转换成蜗杆升降速运动, 并控制联合调节器配速活塞的升或降。由于步

43、进 电机的步距角很小（只有3度或L5度）,经伞形 齿轮、蜗轮、蜗杆变速后，对配速活塞的升降行 程的影响很小，而且只要停止发出升降速脉冲， 步进电机就可稳定停留在任何位置，所以能控制 柴油机转速，达到无级调节目的。第四节DF4机车电路图 电流所经过的路径叫电路，用规定的电工符号代 替具体的电路所形成的图形叫电路图。内燃机车 的电机、电器、仪表、接线柱以及它们之间的电 器连接就构成机车电路图。东风4型内燃机车电路图介于原理图和配线图 之间，依据国际规定的符号绘制，主要由主电路、 励磁电路、辅助电路、控制电路以及照明电路等 五大部分组成。识别电路图的基本步骤：司机进行了哪些操作, 手动电器处于何种组

44、合状态，哪些电器线圈得电 或失电，得、失电电器对应的主触头和联锁处于 闭合还是断开状态，依据联锁表示法则（上反下 正、左正右反）判定电器的正反联锁，根据正反 联锁定义确定触头的通断，最后分析哪些电路进 行了相应的工作。所谓电器的正联锁是指电器线圈在不得电情况 下，触头处于断开的联锁（得电后闭合）；所谓 电气的反联锁是指电器线圈在不得电情况下，触 头处于闭合的联锁（得电后断开）。一般情况下, 接触器主触头都处于断开状态（都视为正联锁）。 接线柱表示方法：用分式表示，分子表示接线柱 的排号，分母表示接线柱在该排中的顺序号；第I、II操纵台内的接线柱分别在排号数字前加1、 1字;动力室接线柱以X50

45、/1-22中的任意一个表 不。东风4型内燃机车电路的主要特点：1、L2HKf触头在图中所示的状态是“前进”位。 当换向手柄置“后退”位，图中L2HKf的闭合触 头将是断开的，而断开的触头则是闭合的。2、l2HKg触头在图中所示的状态是“牵引”位。当转换手柄置于“制动”位时，图中L2HKg的闭 合触头将是断开的，而断开的触头则是闭合的。3、电路图中各电机、电器以及仪表等均处于无电或未受外力作用状态。4、电路图中没有表示某些电器的机械联锁。5、电路图中柴油机处于停机状态，各油、水、 空气压力均为零。6、各温度监测电器监测的是正常温度。一、柴油机启动电路1、准备工作(1)机车柴油机整备良好，并将燃油

46、、滑油和 水系统各阀均置于运转位。(2)使盘车机构脱开，ZLS盘车联锁闭合。(3)闭合蓄电池闸刀XK和各电路自动开关DZ以及总照明开关ZMKo(4)主手柄置“0”位，换向手柄置“中立”位。(5)打开琴键开关机械锁，闭合IK、12K,操充放电电流水温度均在纵台上仪表显示：蓄电池电压96v, 处于放电(约10A), 7XD亮，油、 20以上。2、启动操作：(1)打滑油：闭合启动泵开关3K,滑油泵继电器QBC得电动作，其主触头闭合，接通启动滑油 泵电机QBD电路，QBD带动启动泵工作，对柴 油机进行预润滑(当机油压力上升到显示时，断 开3K)。其电路：QBC 得电 电路：XCXK_1K-3K一RBC

47、 反一QBC 线圈一XKXCQBD 工作 电路：XCXK-3RD一QBC 主QBD 电机一XKXC(2)甩车：若柴油机停机时间较长，应进行“甩 车”，排出气缸内油、水凝结物，防止发生“油槌” 或“水槌”事故。甩车时，打开各气缸示功阀，主手柄置“0”位, 闭合1K,按1QA, QC得电动作，其主触头闭 合，接通蓄电池向启动发电机供电电路，启动发 电机作为串励电动机带动柴油机转动，转35圈 后松开1QA,甩车完毕，关闭各示功阀。若甩车过程中有油柱或水柱从示功阀中喷出，严 禁启动柴油机；甩车时电路不受1SJ控制。其电 路:QC 电路：XCXK1K- 1QAZLS-FLC反一QC 线圈-RBC 反XK

48、XCQD电路：XC-XK一QC主一QF电机(3)打燃油：闭合4K,然油泵继电器RBC线得电吸合，其主触头闭合，接通然油泵电动机1RBD或2RBD电路，电机带动然油泵运转泵燃油。同时1507/515间RBC正联锁闭合接通无 级调速驱动器WJT电源,为柴油机调速做准备; 433-434间RBC反联锁断开启动滑油泵电路，不 许手动打滑油；428.2022间RBC反联锁断开，使QC线VIA 受1SJ延时控制。其电路: RBC 电路：XC-XK_1K-4K-4ZJ 反一 XKXCRBD:电路 XCXK一RBC 主一3DZ (4DZ) -1RBD (2RBD) -XKXC(4)柴油机启动电路：在完成预润滑

49、、甩车及打燃油工作后，启动柴油机；按下1QA, 1SJ和QBC同时得电，1SJ进入计时状态，QBD带动起动机油泵运转自动打滑油，其电路: 1SJ 电路:XCXKtIKtIQAtZLS一FLC 反1SJ XKXC QBC电路:XCXK- 1K 1QA一ZLS-RBC 正一QC 反QBCXKXC(QBD电路与打滑油电路相同)经45-60秒延时后，1SJ的晶闸管导通，QC得 电吸合，其主触头接通蓄电池向启动发电机供电 电路，QF电机作为串励电动机运转带动柴油机 爆发启动，电路为：QC路：XCXK- 1K1QA一ZLSFLCQC1SJXKXC（QC得电后，QF电机工作与甩车是相同）QC吸合后，其431

50、.432间反联锁断开,切断QBC线圈电路，QBD停止工作，自动打滑油结束;而439.443间正联锁闭合，接通电磁联锁DLS 线圈电路，DLS动作使调速器动力活塞下方建 立油压而进入正常工作。电路是:DLS路：XCXK-IK4K-4ZJQCDLSXK XC柴油机在QF的驱动下，其转速达到 150.200r/min左右就可点火工作，主机油泵取代 起动机油泵对柴油机进行润滑，当机油压力达到 lOOkPa以上时，松开1QA,柴油机启动完毕， QC、1SJ、QBC全部断电。松开1QA后，QC失电，DLS线圈电路由QC 正联锁并联的L2YJ联锁和经济电阻Rdls维持 供电，若机油压力低于80kPa时，L2

51、YJ自动断 开，切断DLS线圈电路，柴油机自动停机，达 到低油压保护柴油机的目的。电路是:DLS路：XC-XK- 1K4K4ZJ-Rdls- 1YJ2YJDLS - XKXC（DLS线圈电路中串接Rdls的目的是保护DLS线圈，减少工作时的通电电流，延长使用寿命）。二、柴油机启动后的辅助电路 柴油机启动后，操纵台上各仪表显示应符合: 机油压力表指示应大于lOOkPa； 燃油压力表应为150-250kPa； 油水温度应在20以上。1、启动发电机发电电路柴油机启动后，串励绕组D1D2切断，闭合 5K,FLC得电吸合，其主触头闭合，将启动发电 机他励绕组F1F2及电压调整器DYT接入，启动 发电机开

52、始发电，在DYT的控制下，使其输出 电压保持在（110±2） V范围内，向蓄电池充电,同时向低压用电设备及控制电路供电。其电路 为：FLC 电路:XCXK 1K4K5KGFC 反一FLC 线XK XCQF 励磁电路:XC-XK一 1DZFLC 正FLC 正一QFF1F2DYTXK-XCQF路：QFMG2RDtNLRCt1RD-3FLXK-XJXK QFS2 2、启动发电机固定发电电路F正常发电时，DYT中的主晶体管工作在高速开关状态，并自动调节QF励磁电流的平均值, 使输出电压稳定在(110±2)伏下。若DYT发生 故障，启动发电机停止发电，便要进入固定发电 状态；此时闭合

53、8K,使固定发电继电器GFC得 电吸合，其主触头闭合，QF改为固定发电。其 电路:X5/2X14/1 1K15DZ - 4K 5K 一 GLCGFC线圈一 8KX8/14XDCXK_3FL1DZ-GFCRgfQF 他励 绕组GFC XKXDC在固定发电情况下，启动发电机的电压是可变 的；因E=CeOn(E为发电机发出的电动势(电 压)；Ce为电机常数，中为固定励磁电流产生的 磁通，n为发电机转速)，所以随柴油机的转速变 化而变化；3、空压机泵风电路东风4型内燃机车设有两台空气压缩机，分别由 空压机电动机L2YD驱动，其任务是向机车总风缸泵风，使总风缸压力始终保持在750.900kPa,以供给车

54、上风动电器和空气制动系统用风。空压机电动机由QF供电，因此只有启 机后、辅助发电机发电时，才能工作。闭合10K, L2YD受风压开关YK自动控制，当总风缸压力低于750kPa时，YK触头闭合，接 通YC线圈电路，主触头闭合接通1-2YD电路,开始泵风，6XD亮。当总风缸压力大于900kPa 断开L2YD电路，停止泵风，6XD灭。因此总 风缸压力始终保持在750-900kPao 若YK失控（风压低于750kPa时不闭合），可按 手动泵风按钮2QA,直接接通L2YD电路，观 看风压表，压力达到900kPa时，松开2QA。如 此重复操作，以保证机车运行中的安全。时，YK触头断开，切断YC线电路，主触

55、头三、机车走车电路 在学习走车电路时，首先掌握该电路中5个电器 的得电顺序，以便于理解和处理电路故障，其得 电顺序是：HKg一HKf-LLC-L6C-LC。1、走车前的准备工作接地开关DK置工作位。故障开关L6GK置运转位。油水温度在40C以上，各电压、电流表、仪表 显示正常，自负荷开关L6ZFK置非工作位。 磁场削弱开关XKK置自动过渡位。闭合机控2K,工况转换手柄置"前进”或"后退 位。电阻制动控制箱故障开关GK置运行位（I位） 完成上述工作后，主手柄从“0”位提至“1”位，机 车即可起动。2、机车起动电路（以牵引、前进为例）(1) l-2HKg (1)线圈电路:换向手

56、柄移至“前进”位，SK2、3号触指闭合,SK3号触指接通L2HKg电空阀线圈电路,L2HKg得电动作，L2HKg牵引位12对触头闭合，使主电路中L6D电枢绕组A1B1与励磁绕 组D1D2串联起来，将牵引电动机接成牵引工 况。X5/2 - 1K15DZ-2K - 16DZ - X15/U、12tSK3 号触指一X15/9X3/1 一IHKg （1）、 2HKg (1)线圈-X8/19G)(2) l-2HKf (1)线圈电路:主手柄从“0”位移至“1”位，SK5号触指闭合，接 通l-2HKf (1)电空阀线圈电路，L2HKf得电动作，L2HKf前进位12对触头闭合，使主电路 中L6D励磁绕组按前进运行连接，构成机车前 进方向。X5/2 1K 15DZ-2K 16DZ7X15/U 12SK5X15/8 - X3/3 一 1C 2J3C 4C5J6cIHKf