模块13 发电车对外供电方式《客车电气装置》教学课件

《客车电气装置》✩精品课件合集柴油发电车集中供电客车电气装置/BUSELECTRICALINSTALLATION01柴油机的启动一.柴油机的启动柴油机起动要满足哪些条件？一.柴油机的启动柴油机启动电路的电气结构如图康明斯发电车仪表箱面板一.柴油机的启动一.柴油机的启动底部一排是仪表箱的操作键部分。SPEED

ADJUST（转速微调）是一个5kΩ、2W的多圈式线性电位器，用来调整柴油机运行时的转速，调节范围为±100rpm；IDLE/RUN（怠速/运行）是怠速与运行位的切换开关，向上为怠速，机器低速运行（625～700rpm），向下为运行位（1500rpm）；CIRCUITBREAKER（空气断路器）主要用于仪表箱内过流保护，发生过流时，它能自动切断箱内24V电路，故障处理后可通过其上的复位按键复位；CRANK（曲柄），拨动该拨钮可以启动柴油机的启动电机，从而驱动柴油机的曲轴；START/RUN/OFF（起机/运行/停机）是一个三位开关，上拨为起机位，手放开后自动弹回到运行位，下拨为停机位，它用以控制停车电磁阀的电源。

一.柴油机的启动起机电路图该电路可以分为三大部分：第一部分为启动电机1SM电路。第二块部分电路是电磁阀1FSV电路。第三部分电路是参数检测电路。主要是仪表面板上的五块仪表。一.柴油机的启动第一部分为启动电机1SM电路。当718线有24V正电时，依次复位1DF、打开电锁（1DS）、按下1-QA(仪表面板上的CRANK拨钮)后，1-AMS、1-SS、1-SM三个线圈相继得电，最终实现启动电机正常运转。要注意的是，起机时，当柴油机爆发后要立即释放1－QA（CRANK）拨钮，否则会因为柴油机转速远远高于电机本身转速而损坏电机和启动齿轮。一.柴油机的启动第二部分电路是电磁阀（喷油嘴）1FSV电路。1-4→A-B→1-11→1FSV→700一路当机组正常运行时，由于AB断，CD通，电源只能通过第二条路通到1FSV。1-4→C-D→1-5→SP＞1725（超速保护）→1-7→t>106（高水温保护）→1-9→1-12PSI（低油压保护）→1-11→1FSV→700。二路其中A-B、C-D为仪表箱面板上的START/RUN/OFF（起机/运行/停机）三位开关。该电路主要实现电磁阀的得电与断电。电路中有两条通路实现对电磁阀的供电：起机位（START）时：AB通、CD通；运行位（RUN）时：AB断、CD通；停机位（OFF）时：AB断、CD断。一.柴油机的启动该电路可实现三级停机保护：当柴油机的转速超过1725rpm时，超速保护断开1-5与1-7两线，切断电磁阀电路，从而使柴油机断油停机，同时1-5线和1-6线接通，超速报警灯亮；当水温超过106℃时，断开1-7与1-9两线，切断电磁阀电路，同时1-7线和1-8线接通，高水温报警灯亮；当机油压力低于83kPa时，切断1-9与1-11两线，同时1-9线和1-10线接通，低油压报警灯亮。一.柴油机的启动该电路可实现三级停机保护：当起机时，由于油压还没有建立，1-9线与1-11线间油压开关没有接通，电磁阀不能通过第二条通路得电，因此起机时需通过A-B、C－D同时给电磁阀供电。只有当起机成功油压建立，低油压停机保护指示灯熄灭以后，才能松开START/RUN/OFF（起机/运行/停机）三位开关，转入运行位。当电磁阀得电时，中间继电器1KA同时得电，切断声报警电路中的1-5线和735线间的常闭点。当电磁阀因故断电时，1-KA线圈失电，24V正电经1-5→1-KA常闭触点→735号线→二极管7V47→730，使I机的报警电铃响，实现声报警。一.柴油机的启动第三部分电路是参数检测电路。主要是仪表面板上的五块仪表。机器单机运行，接通仪表箱电源时，油压表、油温表、水温表指针反走到底，转速表指针在600～1000rpm间，试灯全部都亮；当三位开关（ABCD）扳到中间运行位时，执行器内有敏捷、清脆、细小的二响声音，转速表指到零位，低油压停机指示灯亮；当三位开关向上拨到起机位（START）时，电磁阀发出敏捷细小的“嗒”声；当同时按下起机按钮（CRANK）时，电压表指示的电压下降到22V或以下（但不低于19V），听到马达正常转动，转速表显示250～350rpm，一般可在1～3秒内引爆，引爆后立即松开CRANK拨钮，当低油压灯灭时，松开三位开关。一.柴油机的启动启动成功后，转速迅速上升，达到600～700rpm，机器怠速运行，油压表指向0.3～0.4MPa，计时表开始走动，主发电机电压120～200V，频率表无变化（实际上并非无频率，而在20Hz左右）。当将机器怠速/运行开关打到运行位时，柴油机转速迅速上升，发出巨响，转速很快升至1500rpm，主发电机电压升至400V左右，频率表升至51Hz左右，超速板中灯亮，油压上升到0.4～0.6MPa，油温、水温表上升，油温在60～90℃间，水温在50～85℃间。当负载加大时，油温、水温都将适当上升。启动中，如果5秒内不能引爆柴油机，应停止10秒后再重新启动，使电池及电机能充分散热。如此连续三次仍不能启动，应仔细查明原因，并给电池充电，以免电池亏损。02柴油机的调速二.柴油机的调速发电车柴油机的电子调速系统根据负载的大小可自动微调循环的供油量，从而达到控制柴油机的转速的目的。二.柴油机的调速调速原理：电子调速器由测速传感器、调速控制器、执行器三部分组成。发电机组运行时，由装在飞轮壳上的测速传感器感应发电机组转速信号，当旋转中的飞轮齿通过磁性转速传感器时，就会在线圈内产生电脉冲信号，脉冲信号发生的频率反应了柴油机的转速，如齿数为142齿，当转速为1500rpm时，传感器每秒钟将测得3550个电脉冲。高频脉冲信号送入装在控制屏仪表箱内的调速控制器，与预先设置的参考信号作比较，如果频率有偏差，通过改变通往执行器的电流大小来改变油门大小，从而改变流向喷油器的燃油压力，以改变喷入气缸中的燃油量达到控制柴油机的转速或功率的目的测速传感器1二.柴油机的调速

转速传感器安装在飞轮壳左侧测速传感器中的永久磁心绕着线圈，通过导磁性外壳在端部形成磁极，当端部有导磁性齿轮经过时，线圈中感应脉冲。脉冲代表齿轮的转速，即柴油机的转速。执行器2二.柴油机的调速执行器：安装在PT燃油泵体内，控制器将传感器传递来的信号与预先整定好的标准信号进行比较，向执行器输出控制电流，控制电流的变化将引起执行器轴的转动，改变燃油通道的大小，从而改变流向喷油器的燃油压力，以改变喷入气缸中的燃油量来控制柴油机的转速。二.柴油机的调速超速保护的目的是防止电机转子飞损。发电机飞车设定一般为+20%，柴油发电机组一般设为15%。超速控制保护板3超速板又叫速度开关板，它的基本原理是：转速传感器接收到柴油机的转速信号，经频率/电压变换器（F/V）转换成相应的电压信号，当测得的信号超过预设的信号强度时，保护继电器工作，切断电磁阀供电，使机组缺油停机。在使用过程中，如果超速板损坏，可将仪表箱内第5、7号端子短接，然后将超速板拆下后送修，机组仍可使用，但没有超速保护。此时不用过于担心飞车时的保护，因为康明斯柴油机的PT泵内本来就带有超速自动限油量的功能，整定值一般设在1760rpm。第四节IFC5型同步发电机结构我国大功率发电车上采用的主发电机主要有江苏无锡电机厂、柳州电机厂和山西太原汾西机器厂由德国西门子公司引进并生产的1FC5356-4TA42-Z及1FC6356-4LA45两种型号的三相交流无刷同步发电机，也有部分发电车采用中美合资上海马拉松·革新电气有限公司相据美国马拉松电气公司提供的MAGNAPLUS图纸改进设计的新型MP系列无刷同步三相交流发电机的派生产品MP-T-300-4。针对现场采用1FC5的发电机较多的情况,本节主要对该型发电机作相应分析。机组主要由主发电机G1、励磁机G2和顶部励磁系统等构成，励磁机的主要特点是转子发电、定子励磁，励磁电源来自主发电机输出的三相交流电经背包内元件处理后产生的可控直流，励磁机转子发出的交流电，经安装在转子上的旋转整流环整流与限压后，输入主发电机转子产生磁场，主发定子中的三相绕组便发出三相交流电。第四节IFC5型同步发电机结构该发电机，额定功率为320kW，额定电压为400/230V，额定电流为580A，额定频率为50Hz，额定转速为1500rpm，功率因数为0.8（滞后），并设有主定子绕阻155℃高温报警。第四节IFC5型同步发电机结构第四节IFC5型同步发电机结构主发电机G1的U、V、W三相电，经移相电抗器（电感器）L1输入接至整流变压器T6原边绕阻，并与并联的谐振电容器C1产生电压谐振。由整流变压器T6副边绕组输出低压交流电至励磁装置中的静止整流器V1，整流后的直流电输出至励磁机G2的励磁绕组F1、F2两端。励磁机G2的励磁绕组有电流通过便产生磁场，由柴油机带动的励磁绕组转子旋转后，转子三相绕组便产生三相感应电压。三相感应电压由旋转整流器V2整流后输出到主发电机G1的励磁绕组，励磁绕组产生旋转磁势使主发电机G1的三相定子绕组产生更高的三相交流电压并通过外接线U、V、W、N输出。发电机的三相端电压随F1、F2两端的电压增大而提高。第四节IFC5型同步发电机结构同步发电机在输出功率时，电枢里有电流流过，这电流就会产生磁场，电枢电流产生的磁场将对主磁场发生作用，这就产生了电枢反应。电枢反应将弱化原磁场从而降低输出电压。为了减少由于发电机绕组内阻而产生发电机输出端电压随负载的升高而下降的电枢反应影响，在发电机电气电路设计中布置了T1、T2、T3三个电流互感器，用电流的反馈作用补偿电枢反应的不良作用。第四节IFC5型同步发电机结构电枢反应T1、T2、T3的反馈电流随负载电流的增大而增大。

利用控制可控硅分流作用来控制静止整流模块V1中的AVR1与AVR5间的放电量大小，确保发电机端电压稳定不变。若发电机电压高于额定值（输入AVR17、18、19的电压升高），可控硅分流值加大，使励磁电流减小；当发电机电压低于额定值（输入AVR17、18、19的电压变低），可控硅分流值减小，使励磁电流加大。这样可使发电机电压可稳定在400V±0.5％的范围内。第四节IFC5型同步发电机结构第四节IFC5型同步发电机结构根据运行图规定的时刻到达沿线各站，完成运输任务，直到运营结束列车退出服务回到车辆段进行整备，整备完毕再次从车辆段出来进入正线投入运营服务为止。若需要使电机转动时无电压输出,则需采取灭磁措施,即短接F1与F2。AVRi与AVR5间的放电电阻R是独立设置在AVR外部的,它是一个可调的螺圈电阻。根据当天列车运行图规定的时间从车辆段存车线出来进入正线，按照ATS系统自动排列的进路投入运营本车用电/集控控制屏第五节发电车电气控制发电车电气控制系统布置在控制室，有四个控制屏：ⅠⅡⅢⅠ机控制屏Ⅱ机控制屏Ⅲ机控制屏本车用电/集控控制屏此外附助的控制装置：本车空调控制柜充电机轴温报警烟火控制器等ⅠⅡⅢ机控制屏第五节发电车电气控制康明斯发电车装有三套机组（400/230V，300kW），可分别向I、Ⅱ路汇流排供电，总装车功率为900kW。柴油机采用直流24V电机启动，电源由车底四组启动蓄电池供电。动力电为工频三相交流380V，照明为工频单相交流220V；直流电采用双线供电制，分24V48V及发电车线号的分布一般有以下的特点：5字头、6字头线号→本车用电设备电路两种电压制7字头线号→DC24V电路8字头线号→DC48V电路1字头线号→Ⅰ号机相关电路2字头线号→Ⅱ号机相关电路3字头线号→Ⅲ相关电路4字头线号→联络开关电路与并车电路第五节发电车电气控制在发电车上，可检测多项柴油机与电气的有关参数，主要有：三相电压等，早期出厂的发电车还包括主发电机的励磁电压。三相电流发电机功率功率因素电频率24V直流电压48V直流电压24V48V充电电流转速水温机油温度机油压力水箱水位油箱油位柴油机仪表电气仪表第五节发电车电气控制其中停机保护有：柴油机低油压停机、柴油机超速停机、高水温停机。引起分闸的保护有：干线过流分闸、主开关逆功率分闸等。此外，还包括：柴油机高水温预报警、低水温报警、膨胀水箱低水位报警、上油箱极低油位报警、上油箱极高油位报警、发电机绕组高温报警、干线过流报警、控制箱起机过流保护、主开关过欠/压保护、发电机组间联锁保护、机房烟火保护和导线过热保护等。发电车有完善的保护措施，以保护柴油机发电机组的正常运行及正常供电。一、发电车对外供电方式发电车上一般有三台康明斯柴油发电机组，即有三套发电装置，在不同情况下对外供电的方式较多，可分为单机供电、双机供电和并车（机）供电。一、发电车对外供电方式1号柴油发电机组4个主开关联络开关Ⅰ路干线Ⅱ路干线3号2号发电车上一般有三台康明斯柴油发电机组，即有三套发电装置，在不同情况下对外供电的方式较多，可分为单机供电、双机供电和并车（机）供电。供电方式见图一、发电车对外供电方式当发电车输出功率在200kW以下时，一般只开一台机组。此时，对外供电方