DF4型内燃机车工作原理及其主电路
一、DF4内燃机车工作原理概述
机车是一种交通工具，我们熟知的交通工具有汽车、飞机、轮船、火车。了解机车的特点：一维运动，自动导向，运量大、快速、安全可靠、环境污染小、全天候、最经济。机车的发展粗略的可以分为3个阶段，蒸汽机车、内燃机车、电力机车。
内燃机车的原动力是柴油机。同步主发电机F的转子轴端通过弹性连轴器与柴油机相联，主发电机轴通过万向联轴节经变速箱增速后带动启动发电机QF、励磁机L、测速发电机CF等运转。同步主发电机产生的三相交流电经牵引整流柜1ZL三相桥式全波整流后，输送给给六台牵引电动机，再由牵引电动机通过传动齿轮驱动车轮旋转，使机车运行。从牵引整流柜到牵引电动机之间，电路的通断由六台主接触器1C～6C分别控制。
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跨局、跨段对调工作信息
kenke
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电气线路主电路
电气线路图是表示电气系统内，电机、电器、电表、电路等各元件之间电气－机械相互联系、作用原理、动作程序的图形，是对电气系统进行操纵、控制、配线和维修的依据。
机车的主电路就是机车能量传递并产生牵引力或电阻制动力的主要电路。牵引时，牵引发电机（主发）将柴油机的机械能转换为电能，并将此电能传递给牵引电动机，然后由牵引电动机再转换为驱动机车运行的机械能。电阻制动时，牵引电动机改接为他励发电机。将机车的动能转化成电能，并最终使其在制动电阻上以热能的形式逸散。东风4D型内燃机车为交—直流电力传动，主电路由三相同步交流发电机F(1E16)、主整流柜1ZL、牵引电动机1D～6D、方向转换开关l～2HKf、牵引－制动转换开关1～2HKg、电空接触器1C～6C、磁场削弱组合接触器1～2XC、制动电阻1RZ～6RZ及主电路的保护及测量装置等组成。
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【公开信】给铁道论坛潜水员和暂未注册游客的一封信
kenke
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一、同步主发电机向牵引电动机供电电路
同步主发电机F，发出三相交流电，由其端子U、V、W分别沿07×6、08×6、09×6(乘6表示此号导线，由规格相同的六根同号导线组成)导线，送至三相桥式整流装置1ZL，由IZL 的正端输出，经10—15号导线，送至电空接触器1～6C主触头，供给六台牵引电动机1～6D。以第一台牵引电动机1D为例，机车牵引工况，其电路为：
1ZL(+)10－1C－11FL－40－1D－34－1HKg－1HKf－28－1D－22－1HKf－1HKg－21－1ZL(－)
其余五台牵引电动机工作电路与第一台电机工作电路相似，
在此从略。
二、机车前进与后退的转换电路
图1 前进工况图图2 接地保护电路
机车前进与后退的转换，实际上是牵引电动机旋转方向的改变，而改变牵引电动机旋转方向的方法有二：其一，改变牵引电动机电枢两端电压的方向；其二，改变牵引电动机励磁电流的方向。由图1中可以看出，东风4D型内燃机车用改变牵引电动机励磁绕组电流方向的方法，使牵引电动机实现正转或反转，从而实现机车的前进或后退。
(一) 前进工况
司机控制器SK的方向工况手柄置于“前进牵引”位，转换开关1HKf、2HKf、1HKg、2HKg及牵引电动机1D励磁绕组电流及电枢电流图，如图1中实线所示。电流流径的电路为：1ZL(+) —10—1C—11FL—40—1D—34—1HKg —1HKf —28—1D(C1)—1D(C2) —22 —1HKf —1HKg —21—1ZL(—)
(二)后退工况
司机控制器SK的方向工况手柄转换为“后牵”位时，方向转换开关1HKf、2HKf各主、辅触头闭合状态均发生变化，即常开的转为闭合；常闭的转为断开，电流的走行路径图见图一中
的虚线。电流具体流向是：
1ZL(+)—10—1C—11FL—40—1D —34—1HKg—IHKf —22—lD(C2) —1D(C1) —28 —1HKf —1HKg —21 —1ZL(－)
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【答疑】为何我的帖子需要审核？为何帖子会被删除、移动、编辑？
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机车在电阻制动工况，两个转换开关1～2HKg将牵引电动机改接成他励直流发电机工况，6台牵引电动机的励磁绕组被串联在一起，由同步主发电机F经牵引整流柜1ZL、制动电空接触器
ZC供给励磁，电机转子通过传动齿轮由轮对驱动，将列车运行动能转化成电能，并分别输往制动电阻1～6RZ，转化为热量再由风机将热量散到大气中，从而实现电阻制动。
机车从牵引工况转入电阻制动工况，主电路的转换是由1HKg 和2HKg转换开关来实现的。牵引电动机1D～6D从串励电动机改为他励发电机，电阻制动接触器ZC闭合后，将1D～6D的励磁绕组串接起来由同步主发电机F经整流后供电。当牵引电动机1D～6D转为他励发电机工作时，将机车的动能和势能转变为电能，消耗在制动电阻带1RZ～6RZ上。此时，1D～6D处于发工况在电枢轴上产生的与机车运行方向相反的电磁转矩作用于机车轮对上，产生制动力，对列车施行电阻制动。为使机车在低速时有较大制动力，采用了制动扩展的方法。扩展的功能是通过励磁调节器LTQ检测到牵引电动机转速(即机车速度)等信号后，自动操作扩展接触器1～6RZC通断，使制动电阻值降低，增加机车低速制动力和制动功率。电阻制动的恒制动电流以及恒励磁电流的控制，也是通过励磁调节器LTQ自动控制的。
东风4D型内燃机车电阻制动工况，牵引电动机1D～6D转为他励发电机，以主电路第1位电机为例，非扩展情况下，制动电流电路为：
1D(H2)－34－1HKg－46－1RZ－52－1C－11FL－40－1D(S1)
扩展情况下，制动电流电路为：
1D(H2)－34－1HKg－72－1RZC－71－1RZ－52－1C－11FL－40－1D(S1)
牵引电动机1～6D转为他励发电机后，其励磁由同步主发电机F提供。同步主发电机F发出三相交流电，经牵引整流柜1ZL整流后，由1ZL正端输出经15号线至主接触器1C，经125号线至2HKg，经2HKf,27号线至牵引电动机6D的C1，经励磁绕阻至C2，经33号线至2HKf,经无线号铜排(1—7C、1—7E)至牵引电动机5D电路的2HKg，经2HKf、26号线至5D的C1经励磁绕组至C2、经32号线、2HKf,无线号铜排(1－6C、1—6E)至4D励磁绕组，经132号线，串接至3D支路的1HKg，经1HKf,24号线至3D的C2、经3D励磁绕阻至C1，经30号导线至1HKf，经无线号铜排(1—4C、1－4E)，串接牵引电动机2D的励磁绕阻。同理，经无号铜排串接牵引电动机1D在励磁绕组，经28号线至1HKf,经199号线与电阻制动接触器ZC相联，再经112号接至3D电机支路的1HKg，最后经19号线至牵引整流柜1ZL的负端。
由同步主发电机F，经牵引速流柜1ZL，向六台串联的牵引电动机励磁绕组供电的具体电路是：F－07X6、08X6、09X6－1ZL(+)－15、125－2HKg－2HKf－27－6D(C1－C2)－33－2HKf－2HKg－2HKf－26－5D(C1－C2)－32－2HKf－2HKR －2HKf－25－4D(C1－C2)－31－2HKf－132－IHKg－1HKf －24－3D(C2－C1)－30－1HKf－1HKg－1HKf－23－2D(C2
－C1)－29－1HKf－1HKg－IHKf－22－1D(C2－C1)－28－1HKf－199 －ZC－112、19－1ZL(－)
电阻制动工况，同步主发电机F的输出功率较牵引工况低，主要是同步主发电机F的励磁电路发生了变化，在励磁机L的励磁电路中，增加了电阻制动调整电阻Rzt，且整个励磁过程，由励磁调节器LTQ综合调控。
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(一)接地保护
机车运行中，若有不同电位的二个点发生接地时，就会由于
产生很大的短路电流而造成事故。因此，对主电路中一点产生接地，应采取措施。在东风4D型内燃机车上采用了如图2所示的接地保护电路。
接地保护电路主要包括：接地继电器DJ、接地开关DK、单相全波整流装置4ZL。设置4ZL的目的，是在主电路交直流侧某点接地时，都能起到接地保护作用。4ZL中的“2”点，通过179号线与车体连接，作为主电路有接地时的电位接收点。4ZL 中，接线柱1，通过178号导线，经DK与同步牵引发电机F 中心点N相连。现以主电路正端A点接地为例，叙述其工作电路如下：
A－接地点－179－4ZL(2－3)－180－DJ－182－4ZL(4—1)－178－DK(1、3)－DK(4)一177－Xl／10－70－F(N)－07～09(一相)－1ZL(中－相) －A
机车正常工作时，DK的触头1、3与4接通，同步主发电机F 的三相平衡，中点N电位为零。DJ线圈中无动作电流。
当机车某点接地，且DJ线圈电流达500mA时，DJ动作。柴油机卸载，操纵台上“接地”灯及“卸载”灯显示。
当DJ动作后，应立即将司机控制器SK主手柄退至“0”位，断开“机控”开关2K，将接地开关DK置于“负端”位，为DJ 解锁。再加负载，会出现以下两种情况：
1．DJ不动作
说明前边是负端接地，可将DK置于“负端”位，此时接地
点电位低，加在DJ两端的电压不足以使DJ线圈动作。机车可暂时维持运行，但应注意不能出现第二处接地，以防正、负端同时接地，主电路短路，造成重大事故。
2．DJ还动作
说明接地属正端，此时应查找接地点并解除故障，如是牵引电动机支路接地，可在查找到故障后，用牵引电动机故障隔离开关1GK～6GK，甩掉故障电机支路，用剩余的5台电机牵引。待机车回段后，及时清除故障。
(二)主电路过流保护
为防止主电路短路或牵引电动机环火造成主电路电流过大而损坏电气设备，机车上设有主电路过流保护。从电路图可以看到，在同步主发电机输出端设有V形接法的两个电流互感器1LH、2LH，其原副边之间的变比为5000：5。V形联结的两个互感器的输出经三相桥式整流(装置3ZL整流)后供给过电流继电器LJ的线圈。当主电路电流大到6500A时，LJ线圈中的电流为，此时LJ动作，其常闭触点打开，使接触器LLC及LC断电，此时，“卸载”及“过流”信号灯同时显示。
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