第二章 SS8型电力机车主电路.ppt

1、第二章 SS8型电力机车主电路,第一节 主电路作用、设备组成及特点一、作用吸收网上电能变压、调压整流产生牵引及制动力保护(如设有各级电流的短路和过载保护；过 电压、接地、小齿轮滞缓保护等),第二章 SS8型电力机车主电路,二、设备(TSC363025型)单臂受电弓(法国Faiveley 公司AM51UF型改进型)(1、2AP)(TD21A1925型)空气主断路器(QF)(TBQ9581625型)主变压器(F)硅整流装置(每柜由28只半导体组件组成，其 中主晶闸管12个、整流二极管12个、磁削晶闸管4 个),第二章 SS8型电力机车主电路,(ZD115型)牵引电机(1M4M)(TKH4A型)两位

2、置转换开关(1、2QP)(TSP8型)平波电抗器(14L)(Y10W142105TD)型避雷器(DJ6型)电度表此外还有接触器、故障开关、电流、电压互感 器，传感器、库用、实验开关、制动电阻等等。,第二章 SS8型电力机车主电路,三、SS8型电力机车主电路的特点：主传动方式：采用传统的交直传动型和串 励式脉流牵引电动机。牵引供电方式：采用转向架独立供电。整流调压电路：采用三段不等分顺控桥控 制。采用单相半控桥式全波整流。在机车主电 路中设有平波电抗器，在牵引电动机励磁绕组 两端并联了固定分路电阻。,第二章 SS8型电力机车主电路,电制动方式：采用加馈电阻制动。磁场削弱方式：采用无级磁场削弱。检

3、测保护：直流电流与直流电压的测量采用 霍尔元件制成的传感器，交流电流与电压的测量 采用交流互感器。,第二章 SS8型电力机车主电路,第二节 网侧高压电路一、高压侧电流程图 电网受电弓(AP) 主断路器(QF) 主变高压绕组AX车体轴上接地碳刷车轴钢轨变电所二、各相关器件作用受电弓AP受流；主断路器QF机车电源总开关和总保护；,第二章 SS8型电力机车主电路,主变压器的高压绕组AX提供牵引制动电 能；避雷器F抑制操作过电压及雷电过电压；电流互感器1TA检测短路电流，用以驱动过 电流继电器5KC动作；电流互感器2TA检测机车正常运行时的工作 电流；电度表Wh记载耗电情况；,第二章 SS8型电力机车

4、主电路,接地电刷1E4E保 证良好接地，防止电腐 蚀轮轴；速度传感器SD1SD4 提供速度信息。第三节 整流调压电路整流调压电路由两个独 立的单元组成，分别向相,第二章 SS8型电力机车主电路,应的转向架上两台并联的牵引电动机供电。(以架单元为例)第二段桥开放顺序：在正半周的某一时刻： a2V7V2V11#平波电抗器1L牵引电机电枢1M牵引电机励磁绕组平波电抗器2L牵引电机电枢2M牵引电机励磁绕组 3#V12V11x2牵引绕组a2在负半周的某一时刻： x2V10V2V11#平波电抗器1L牵引电机电枢1M牵引电机励磁绕组平波电抗器2L牵引电机电枢2M牵引电机励磁绕组 3#V9V8a2牵引绕组x2

5、,第二章 SS8型电力机车主电路,对于半控桥来说，在忽略电抗压降与电阻压降 时，整流电压Ud绕组U2相控角间有下面关系：,改变相控角的大小，即可改变整流电压值。当相控角由180变至0时，整流电压由0逐渐上升至整个整流电压Ud的12，在整流过程中，第二段桥(即绕组a2x2所边整流桥)的元件交替导电，,第二章 SS8型电力机车主电路,第一段桥(绕组a1b1 x1)的整流管V1、V2起续流 作用，整流波型如图所示。当晶闸管V11、V12将满开 放时，投入绕组a1b1段整 流桥，即交替触发晶闸管 V3、 V4，同时继续减小晶 闸管V10、V11的相控角直至 满开放，即在电压过堆零点,第二章 SS8型电

6、力机车主电路,时触发晶闸管V10、V11，这时控制晶闸管V3、V4 的相控角，使电压继续上升。第一段桥a1b1开放顺序：在正半周的某一时刻：a1V11#平波电抗器1L牵引电机电枢1M牵引电机励磁绕组3#V12平波电抗器2L牵引电机电枢2M牵引电机励磁绕组V11x2牵引绕组a2V7V4b1牵引绕组a1在负半周的某一时刻：b1V31#平波电抗器1L牵引电机电枢1M牵引电机励磁绕组3#V9平波电抗器2L牵引电机电枢2M牵引电机励磁绕组V8a2牵引绕组x2V10V2a1牵引绕组b1,第二章 SS8型电力机车主电路,当绕组a1b1段整流桥将满开放时，随着晶闸管 V3、V4相控角的减小，整流电压由12Ud

7、增大至3 4Ud，如再投入绕组b1x1，整流电压将增至全 部整流电压。第一段桥b1x1开放顺序：在正半周的某一时刻：a1V11#平波电抗器1L牵引电机电枢1M牵引电机励磁绕组3#V12平波电抗器2L牵引电机电枢2M牵引电机励磁绕组V11x2牵引绕组a2V7V6x1牵引绕组a1,第二章 SS8型电力机车主电路,在负半周的某一时刻：x1V51#平波电抗器1L牵引电机电枢1M牵引电机励磁绕组3#V9平波电抗器2L牵引电机电枢2M牵引电机励磁绕组V8a2牵引绕组x2V10V2a1牵引绕组x1端转向架的整流调压电路与端相似。,第二章 SS8型电力机车主电路,第四节 牵引 电路一、牵引电路 流程图(以下以

8、电动 机1M、向前牵引 为例),第二章 SS8型电力机车主电路,正极母线1#平波电抗器1L线路接触器1KM1M电流传感器1SC位置转换开关“牵制”鼓1QPR位置转换开关“前后”鼓1QPV主极绕组位置转换开关“前后鼓1QPV电流传感器5SC电机隔离开关1QS位置转换开关1QPR负极母线3#,第二章 SS8型电力机车主电路,平波电抗器1L抑制谐波电流分量，改善电 动机换向；线路接触器1KM防止位置转换开关带电转 换；过流保护；防止并联电机环流； 电流传感器1SC、电压传感器1SV分别用于 测量电动机电枢的电流值和电压值，作为显示、 控制信号；位置转换开关“牵制”鼓1QPR用于机车 牵引、制动工况转

9、换；,第二章 SS8型电力机车主电路,位置转换开关“前后”鼓1QPV用于机车 换向工况转换；电流传感器5SC用于测量电动机的磁场电 流；电动机(单刀双掷开关)隔离开关1QS用于切 除因电机故障或该电机的通风机故障时该电机的 电路；,第二章 SS8型电力机车主电路,固定分路电阻1R分流电枢电流中的交流分 量，(使电机机座及主极中的交变磁通减小，从而 减少涡流损耗，)改善电动机的换向和主极温升。接地继电器1KE保护按转向架供电电路，区 分接地故障部位。,第二章 SS8型电力机车主电路,三、机车的方向控制以1M为例，当机车在端向前位时：励磁电流15 D11 D21当机车在端向后位时：,第二章 SS8

10、型电力机车主电路,励磁电流15D21D1116四、库用电路在运行位时，其主刀与牵引电路隔离，相应辅 助接点接通受电弓电磁阀，方可升弓；在库用位时，相应的辅助接开断，不能升弓， 其主刀将库用插座1XS或2XS的库用电源分别与母 线1、3连接，将某一电动机相应的接触器(1KM 4KM)和刀开关(1QS4QS)合上，即可用该电动机 牵引机车动车。,第二章 SS8型电力机车主电路,五、磁场削弱电路以牵引电机1M为例：(a)和(b)为满磁场工作情况，这时的分路晶闸 管V13、V14联接的整流桥处于满开放输出状态， 晶闸管V13、V14不参与工作。(c)和(d)为磁场削弱晶闸管V13、V14参与工作 情况

11、。当电源正半周时，相当于工况，在V13未 触发时，与(a)相同，元件V7、V11、V12处于导通 状态。在某一时刻触发晶闸管V13，由于励磁绕组,第二章 SS8型电力机车主电路,第二章 SS8型电力机车主电路,的电阻压降，点15的电位高于点3的电位，因而 V13触发后，二极管V12承受反压而截止。此时流 过励磁绕组的电流被分流，即电枢电流直接由晶 闸管V13进入整流桥，原励磁绕组中的电流经固定 分路电阻继续流动，按指数曲线下降。当电源电压过零时，由于元件V8、V9的导通， 晶闸管V11因承受反向电压而截止，使晶闸管V13 的电流通路被截断而截止。这时电枢电流将全部 流经励磁绕组。,第二章 SS

12、8型电力机车主电路,第五节 制动电路,一、加馈电阻制动原理 在励磁电流IL的作用下，产生了主磁通，电机电枢在轮对的驱动下产生电势E，由于电枢电路中串有整流器的整流电压Ud，所以有如下关系式：EC1,第二章 SS8型电力机车主电路,式中机车速度 C1常数制动电流IZ为:,机车的制动力B为 BCZIZ 式中CZ常数,第二章 SS8型电力机车主电路,二、制动电路流程图4台电机的励磁绕组串联后由整流器1V的第二段 整流桥和励磁绕组a5x5供电。1高速区以架为例在正半周的某一时刻：x5接触器6KM二极管V7电机隔离开关1QSD21 D11电机隔离开关2QSD12D22电机隔离开关4QS D24D14电机

13、隔离开关3QSD13D23接触器5KM 3#二极管V12晶闸管V11a5励磁绕组x5,第二章 SS8型电力机车主电路,第二章 SS8型电力机车主电路,在负半周的某一时刻：a5晶闸管V10电机隔离开关1QSD21D11电机 隔离开关2QSD12D22电机隔离开关4QSD24D14 电机隔离开关3QSD13D23接触器5KM3#二极管 V9二极管V8接触器6KMx5励磁绕组a5接触器2加馈区以架为例在正半周的某一时刻：,第二章 SS8型电力机车主电路,a1二极管V11#平波电抗器1L(2L)线路接 触器1KM(2KM)电枢1M(2M)制动电阻 5R(6R)5#晶闸管V6x1牵引绕组a1在负半周的某

14、一时刻：x1晶闸管V51#平波电抗器1L(2L)线路接 触器1KM(2KM)电枢1M(2M)制动电阻5R(6R) 5#二极管V2a1牵引绕组x1,第二章 SS8型电力机车主电路,接地继电器1KE的保护区间为电机的励磁电路、 转向架架电机电枢和整流器1V的电路，2KE保护 的是剩余部分电路。,第二章 SS8型电力机车主电路,第六节 故障及测量电路一、故障隔离当某一台牵引电机或制动电阻故障时，将隔离 开关1QS4QS之一置向下位置(制动故障位)，这 时通过隔离开关的联锁触点，开断相应的线路接 触器1KM4KM，故障电机的电枢将被隔离，主极 绕组被隔离开关开路。,第二章 SS8型电力机车主电路,当牵

15、引风机和制动风机之一故障时，则将相应 转向架的电机切除。二、测量电路SS8型机车主电路测量的参数有电网电压，电机 电枢电压、直流电流、励磁电流、网侧牵引电 力、机车速度等部分。,第二章 SS8型电力机车主电路,1网侧电压测量网侧电压用高压电压互感器(变比25KV100V) 1TV测量，通过司机台交流电压表显示。2电机电枢电流和励磁电流测量采用电流传感器1SC8SC作测量元件。(型号为 TQG4A，1000A200mA),第二章 SS8型电力机车主电路,1PA(1SC)1M电枢电流2PA(3SC)3M电枢电流3PA(2SC)2M电枢电流4PA(4SC)4M电枢电流5PA(5SC)1M励磁电流6PA(6SC)2M励磁电流7PA(7SC)3M励磁电流8PA(8SC)4M励磁电流,第二章 SS8型电力机车主电路,3电机电枢电压测量采用电压传感器14SV作测量元件。（型号为 TQG3，1000V80mA)3PV(1SV)1M电枢电压4PV(2SV)2M电枢电压5PV(3SV)3M电枢电压6PV(4SV)4M电枢电压,第二章 SS8型电力机车主电路,4网侧电力测量采用交流电度表PJ作测量元件。(型号为DJ-6， 额定电压为100V，额定电流为1A，过载电流为5A)5机车速度测量采用速度传感器作为测量元件。(型号DF16型),