HXN3B机车设计原理制动电阻装置

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设计说明20120324
项目名称及编号:文件编号:
交流传动内燃调车机车技术方案研究
2011J010-B
8F9D-7
拟稿 : 校核:审核:批准 : 魏宏刘景来曲天威张思庆
交流传动内燃调车机车
制动电阻装置设计说明
中国北车集团大连机车车辆有限公司
2012年4月
目录
1、概述 (2)
2、制动电阻装置的技术参数及特点 (2)
2.1 制动电阻装置各组电阻单元参数 (2)
2.2 制动电阻风机 (4)
2.3 制动电阻风机电机 (4)
3 制动电阻装置保护控制 (5)
3.1 制动电阻过流保护 (5)
3.2 制动风机保护 (5)
1、概述
制动电阻装置采用HXN3机车即有的3600KW的顶置式制动电阻。

装置是由4组独立的扇状电阻带装置组装成的圆柱体式制动单元,其中的#1、#3和#2电阻带装置相同,另外的#4电阻带装置因外接风机电机而略有不同。

电阻带按径向布置,每个电阻带装置都有6层元件布置;#4号电阻带装置的最下面两层电阻带为制动电阻装置风机电机提供电源。

电阻装置的轴流风机从机车室内吸风冷却电阻带,从机车上部将热空气排出车外。

电阻制动装置的外形照片见图1。

图1 电阻制动装置
2、制动电阻装置的技术参数及特点
2.1 制动电阻装置各组电阻单元参数
制动电阻装置电阻带装置技术条件要求如下:制动电阻装置总的消耗电功率为3600kW;#1、#3和#4电阻带冷态阻值为1.800Ω(25℃),900kW负荷条件下的热态阻值约为2.052Ω;#2电阻带冷态阻值约为2.100Ω(25℃),900kW负荷条件下的热态阻值约为2.291Ω。

最大电流670A±2%,中间直流环节最高电压
2700V±2%。

通过部件的温升型式试验结果可知,在实际工况下,各个测试点温度均不超过规定值565℃。

电阻制动装置各单元组成电路图如图2。

电阻栅结构图片见图3。

图2 制动电阻装置组成电路图
图3 电阻栅结构图
2.2 制动电阻风机
制动电阻装置风机性能的基本要求是:制动电阻装置在0.7688kg/m3的空气密度下,以及制动电阻在额定功率下运行,要求风机的流量达到1560m3/min,静压压力达到996Pa;风机最大功率为75kW。

可以满足海拔0-2500米、温度-40-50℃、湿度0-100%下的通风要求
风扇直径为1372mm,扇页有长有短。

长扇页中间间隔短扇页,整个风机组有8个长扇页,4个短扇页。

风机外形如图4所示。

图4 风机外形
2.3 制动电阻风机电机
风机电机基本参数如下:额定功率75kW,额定电压DC450V,额定电流DC195A,额定转速2000r/min。

另外从运用安全角度考虑,风机电机组设计的最高转速为2200r/min。

电机的E/N曲线见图5,其反映了电机的磁化特性。

图5 制动电阻风机电机E/N曲线
电机的绝缘等级要求:电机电枢、主极绕组和换向极绕组应达到H级绝缘或更高。

电机采用SKF免维护轴承。

3 制动电阻装置保护控制
3.1 制动电阻过流保护
当任何一组电阻栅电流超过最大电流的1.12倍并持续5秒以上,则保护控制动作,切断机车主回路与电阻栅的连接。

3.2 制动风机保护
瞬时过流保护:电机电流持续4秒高于245A时,保护控制动作,切断机车主回路与电阻栅的连接。

持续过流保护:电机电流持续60秒高出225A时,保护控制动作,切断机车主回路与电阻栅的连接。