SS4G型电力机车劈相机启动控制电路故障分析与处理
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高等教育自学考试毕业设计(论文)北京交通大学北京交通大学毕业设计(论文)题目:劈相机常见故障分析姓名:王磊专业:铁道机车车辆工作单位:吉林铁道职业技术学院职务:学生准考证号: 291712101123联系电话: 159********设计(论文)指导教师:关洪亮发题日期:2013年4月15日完成日期:2013年6月30日毕业设计(论文)评议意书毕业设计(论文)任务书毕业设计(论文)题目:劈相机常见故障分析1、毕业设计(论文)内容劈相机是一种将单相电变换成三相电的特殊电机,其实质是由单相电动机和三相发电机组合而成的旋转电机。
它是电力机车的专用装置。
劈相机的工作原理:在单相工频交流电力机车的辅助系统中,异步劈相机(简称劈相机)用来将主变压器辅助绕组供给的单相电源“劈成”三相,向辅助系统所有三相异步电动机供电。
二、基本要求了解劈相机的运用和维修,以及基本工作原理和特性,日常维护和保养。
三、重点研究的问题劈相机的基本原理、结构、维修。
四、主要技术指标电力机车劈相机的工作原理,基本结构,特性及维修。
下达任务日期:2013年 4 月15日要求完成日期:2013年 6 月30日指导教师:关洪亮开题报告一文献综述本文介绍了劈相机的基本结构,工作原理以及维修方法,劈相机的基本理论知识,同时又注意反应我国当前劈相机运用与检修的现状,以劈相机的常见故障进行分析。
二选题目的和意义劈相机的检修及常见故障是一门主干专业课程。
主要讲述电力机车上应用的劈相机的基本原理、结构特点、工作特性、技术参数等。
三研究方案介绍劈相机的基本知识,同时又注意反映我国当前电力机车劈相机的现状,以及机车使用劈相机的四进度计划完成设计日期 2013年 6月30日摘要随着社会的不断发展,经济的不断增长,人们的运输工具也在不断改进,然而铁路运输依旧是我国经济运行的大动脉,在我国交通体系中占有重要的地位。
近几年来我国铁路加快了以高速、重载、安全为主题的发展步伐。
SS4改电力机车劈相机不启动故障原因分析及处理作者:王春燕来源:《中国科技博览》2015年第17期[摘要]电力机车上劈相机是为大部分辅助机组提供电源的,在运行中经常发生劈相机不启动的故障,严重影响正常铁路运输。
下面从劈相机原理及控制回路分析其不启动原因并提出解决办法。
[关键词]劈相机;原理;故障分析;处理中图分类号:U264.57 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)17-0042-01在SS4改电力机车上,为各辅助机组提供三相交流电源的劈相机是一种将单相电变换成三相电的特殊电机,其实质是由单相电动机和三相发电机组合而成的旋转电机。
电力机车上劈相机是为大部分辅助机组提供电源的,在运行中经常发生劈相机不启动的故障,严重影响正常铁路运输。
下面从劈相机原理及控制回路分析其不启动原因并提出解决办法。
1.异步劈相机工作原理如图所示劈相机不能自行起动。
异步劈相机的起动方法有辅助电动机起动法和分相起动法两种。
分相起动法分为电阻分相起动和电容分相起动两种。
分相启动是在发电相接入电阻或电容,使两电动相电源之间有一相位差,从而产生旋转磁场,并在转子上产生启动转矩,当转速达到某一数值,将电阻或电容切除。
SS4电力机车上的劈相机采用电阻分相起动的方法。
劈相机的电阻分相起动原理线路如图所示。
劈相机的结构和一般的鼠笼式三相异步电动机结构相似,SS4改型电力机车采用的是JP402A型劈相机。
劈相机的结构特点之一是没有输出轴。
劈相机采用两种方法改善三相电压的对称性:一是采用三相不对称绕组,增加发电相W相的匝数,减少电动相V的匝数;一是在负载侧的U、W端子并联电容器。
2.SS4改型电力机车均采用传统的劈相机供电系统劈相机单—三相供电系统辅机均采用三相异步电动机拖动,电源来自主变压器的辅助绕组b6—c6—x6,其中b6—x6额定电压为389 V,x6—c6额定电压为229V,单相交流电源从b6—x6经库用转换开关235QS至导线201、202给各辅机及窗加热、取暖设备供电,机车在库内可通过辅助电路库用插座294XS引入380V单相或三相交流电源,将235QS投向库用位,则辅助电路设备可由库内电源供电。
SS4G型电力机车劈相机电路分析及应急故障处理发布时间:2023-02-02T08:18:35.851Z 来源:《当代电力文化》2022年18期作者:毛旭强[导读] 本文介绍了SS4G机车劈相机的工作原理毛旭强中国铁路呼和浩特局集团有限公司包头西机务段内蒙古包头市014010摘要:本文介绍了SS4G机车劈相机的工作原理,针对近年来我段SS4G机车劈相机电路故障情况进行了原因分析,对防止该型机车劈相机发生电路故障所采取的应急处理措施进行了总结,从而最大限度减少SS4机车劈相机故障率,提高其可靠性、经济性以及运用效率。
关键词:劈相机;劈相机的启动;故障处理1、劈相机工作原理劈相机是一种结构特殊、用途特殊的三相异步电机,是SS4G型电力机车辅助系统的主要电机之一,其性能的好坏直接影响到其它辅助电机的正常工作。
它是一种能实现单—三相变换的异步电机,用于一切由单相电源供电,而又以三相异步电动机为负载的场合。
在单相工频交流电力机车的辅助系统中,异步劈相机(简称“劈相机”)用来将主变压器辅助绕组供给的单相电源“劈成”三相,向辅助系统所有三相异步电动机供电。
异步劈相机的结构与三相异步电动机不同,转子为鼠笼式,定子绕组按三相不对称规律嵌入在定子槽内。
劈相机的电负荷不是固定的,是随机车运行工况的改变而变动。
电动机单相交流电通过电机定子的单相绕组时,产生交变的脉振磁场,一个脉振磁场可以分解为两个幅值一样、转速相等、转向相交的旋转磁场,与电机转子的转动方向相同为正序放置磁场,与转子转动方向相反的磁场为负序旋转磁场。
劈相机的电动相绕组接到单相交流电源上,在劈相机的空气隙中产生两个大小相同的磁场,当劈相机的转子静止不动时,这两个磁场在转子导体中感应的电动势和电流的大小相等,方向相反,由此而产生的两个转矩也大小相等,方向相反而互相抵消,起动转矩为零,劈相机不能自行起动。
如果转子与正序旋转磁场的相对速度比较小,而转子与负序旋转磁场的相对速度比较大,转子以几乎两倍于同步转速的速度切割该负序磁场,使转子导体内感应出近两倍于电网频率的电势和电流,该电流产生的磁场几乎抵消了定子绕组产生的负序磁场。
第一章SS4G 电力机车电路第一节概述电力机车电路通常由控制电路、辅助电路、主电路、照明电路和电子控制电路组成。
控制电路是通过司机控制台上各按键开关和司机控制器手柄位置操纵而形成的电路。
辅助电路是有电源电路、负载电路和保护电路构成,为机车控制和主电路工作起辅助作用。
主电路是指牵引电动机及与其相关的电气设备连接而构成的电路,亦称牵引动力电路。
控制电路是通过司机控制台上各按键开关和司机控制器手柄位置操纵,使机车按照司机的意图运行,保证行车安全。
一、对控制电路的要求1、能改变机车运行状态,包括工况和方向的转换;2、能对牵引力、制动力和速度进行调节;3、能对各辅助机组的起动、运行和停止进行准确控制;4、能保证主电路、辅助电路有效有序的工作。
5、能保证各电器按一定次序动作。
6、能显示一些故障现象。
7、在发生某一故障时能进行切除或采取相应措施维持机车运行。
8、重联运行时既能单独操纵,又能重联操纵。
9、具有一定的安全保护装置,确保人身和行车安全。
10、电气制动和空气制动应具有一定安全防护装置。
11、操纵简单、安全可靠、经济适用、维修方便。
二、电力机车控制方法电力机车的控制有直接控制和间接控制两种;电压低、功率小的电器电路采用直接控制,即用手动方法直接控制。
高电压、大功率电器电路采用间接控制,即通过按键开关和司机控制器控制低压电器,再通过低压电器去控制高压电器电路。
三、电力机车电路通用符号及说明1、各电气设备在电气线路中应标明相应的设备代号。
2、不同导线在电气线路中应标明导线代号。
3、常开联锁(正联锁)、常闭联锁(反联锁)采用“上开下闭、左开右闭” 的标注方法。
4、某些位置开关(联锁)不完全按“ 3”的方法标注,应根据实际分析。
5、凸轮控制器或鼓形控制器的触头闭合次序展开为一个平面的触头闭合电路图。
6、比较复杂的电器在电路中不易标出工作次序,一般采用附加工作位置图表。
7、固定位置的电气是:司机控制器在零位,位置转换开关在机车1 端向前、牵引位;各按键开关在水平断开位;空气断路器在断开位;各闸刀开关在运行位;各保护自动开关在断开位。
SS4改型电力机车劈相机电路故障分析及处理摘要目前我国在经济飞速发展的支撑下,铁路事业也进入了辉煌的时代,发展的力度是前所未有的。
列车的运行速度、列车的运行环境、列车的载重能为有了很大的提升,这种快速的提升也带来了所有科研人员所关注的问题,那就是怎样有效地保证斤车的安全,送也成为全社会关注的问题。
SS4 改进型电力机车是我国货运机车的主要车型之一,是在 SS4型电力机车的基础上研制的一种机车,具有起动平稳、速度快、运送货物量大等优点。
由于它的性能好,经济效益高而得到广泛的应用与好评。
劈相机是 SS4 改进型电力机车辅助系统的主要电机之一,它的性能的好坏直接影响到其它辅助电机的正常工作。
异步电动机的许多故障现象都会在劈相机上发生,但劈相机又有其自己的特性。
从劈相机的故障分析来看,主要是电路故障和电机机械故障,本文将主要针对SS4 改进型电力机车劈相机的电路故障来进行分析与处理,而对劈相机有一个全面的了解能够快速准确地找到劈相机的故障并及时排除。
关键词:SS4改型电力机车;劈相机电路故障;故障处理AbstractAt present, China's rapid economic development in the support of the railway industry has entered a glorious era, the development of strength is unprecedented. The operation of the train speed, train running environment, train load can have greatly improved, the rapid ascension also brought all the researchers concern, that is how to effectively ensure the pound security vehicles, also become the focus of the whole society. SS4 modified electric locomotive is one of the main models of freight locomotives in our country. It is a kind of locomotive developed on the basis of SS4 electric locomotive. It has the advantages of smooth start, high speed and large cargo delivery. Because of its good performance and high economic benefits, it has been widely used and praised. The split camera is one of the main motors of the SS4 modified electric locomotive auxiliary system, its performance directly affects the normal operation of other auxiliary motors. Many of the faults of the asynchronous motor will occur on the splitter, but the splitter has its own characteristics. From the analysis of fault splitter, main circuit fault and motor fault circuit fault, this paper will be focused on SS4 modified electric locomotive splitter for analysis and processing, and have a comprehensive understanding to quickly and accurately find the fault splitter and timely remove the split camera,Key words:SS4 modified electric locomotive; splitter circuit fault; fault processing目录第1章绪论 (26)1.1 课题研究的目的意义 (26)1.2 国内外研究现状 (26)1.2.1 国内研究现状 (26)1.2.2 国外研究现状 (27)1.3 研究内容及方法 (27)1.3.1 研究内容 (27)1.3.2 研究方法 (28)第2章 SS4G型电力机车劈相机电路特点及原理 (29)2.1 牵引主电路的构成 (29)2.1.1 高压电源电路 (30)2.1.2 整流调压电路 (30)2.1.3 主传动系统电路 (31)2.1.4 加馈制动电路 (31)2.2 SS4G电力机车劈相机特点及原理 (32)2.2.1 SS4G电力机车劈相机特点 (32)2.2.2 SS4G电力机车劈相机的原理 (32)第3章 SS4改进型电力机车劈相机电路故障分析及处理 (34)3.1 接触器故障分析及处理 (34)3.2 电器元件误动作 (34)3.3 劈相机接线错误 (35)3.4 起动电阻值变大问题 (35)第4章结论 (36)参考文献 (37)致谢 (26)附录 ..................................................... 错误!未定义书签。
第一章 SS4G型电力机车控制电路主断、受电弓电气原理分析,故障判断及应急故障处理1.1受电弓的控制分析受电弓的升起是由压缩机空气进入升弓气缸,推动气缸内的活塞而产生的。
所以,要升起受电弓,必须具备足够的压力的压缩空气。
压缩空气的开通与关闭是受电磁阀控制,具体控制过程如下:(1)电源由602QA自动开关提供,经主台按键开关的点连锁点570QS,使导线531有电。
一经20QP、50QP、297WP、使保护阀287YV得电动作,开通了通向高压室门联锁阀的气路(如图1-1)。
若此时,门联锁已正常关闭,则门联锁阀动做,使高压室门闭锁,并开通通向受电弓升弓电磁阀的气路,为升弓做好准备。
(如图1—2)另一条路径“前受电弓”按键开关403SK及受电弓隔离开关587QS,使导线533有电,若此时风压隔离开关588QS在“单机”位,就是“1”位,导线533经588QS使导线534有电,受电弓电磁阀1YV得电动作,压缩空气直通升弓风缸,促使受电弓升起。
如果此时588在“重联”位即“0”位时,导线533经内重联插头后,使另一节车的N533b有电,再经过另一节车的受电弓风压继电器515KF和内重联插头,使本车的534导线有电,使受电弓升起从而实现了只有当重联的两节车的高压室门都关好后,受电弓才能升起的设想,到达了保证人身安全的目的(见图1-3)。
以上介绍的是198号以前的SS4改型机车的受电弓控制原理。
自199号开始,增加了另一节机车主断路器的常闭联锁(见图1-4)。
这样,当B节车的515KF失效或因其它原因,只需A 节车工作时,可以通过操作558QS,使其工作在单机位,即558QS的接点短接A节车的515KF 的接点,导线533和544连通。
同时588QS的另一组接点打开,切断控制B节车主断路器的合闸回路,使下一步合闸操作时,B节车的主断路器合不上,即B节车内无高压,以确保安全。
但是,如果B节车的主断路器本身就处于闭合状态,那么只有A节车受电弓一升起,B节车内马上就有高压的危险状况。
SS4型电力机车常见故障及应急处理SS4型电力机车常见故障及应急处理1、蓄电池无输出电压2、电源柜不充电3、显示屏无显示4、受电弓升不起5、升弓后车顶有放炮声6、一台受电弓损坏时的处理7、运行途中,机车因故只能使用一台受电弓,但该台电弓自动降弓装置ADD又频繁动作时的处理8、主断路器不闭合9、主短路器断不开10、“原边过流”灯亮,“主断”跳11、“牵引电机”灯亮、“主断”跳12、“主接地”灯亮、“主断”跳13、辅接地14、辅过流15、励磁过流、电制动自动切除16、起劈相机,无显示跳闸17、劈相机不起动18、合劈相机扳钮,“劈相机”灯亮,不起动19、劈相机起动后,电磁噪音大,起动电组甩不开20、零压灯灭,劈相机启动,主断无故障跳闸21、压缩机不启动22、压缩机打不起风或打风后排风不止23、切除一台故障牵引风机24、切除故障的变压器油泵和风机25、两位置开关不转换26、预备灯不灭27、电子柜预备灯不灭28、牵引制动无流(预备灯灭)29、某一架窜车30、整车电流上窜31、某节车电流上窜32、空转灯亮、自动撒砂减载33、切除故障节机车,单节维持运行办法34、辅助压缩机泵风慢或不泵风35、110V电源抖动明显36、运行中控制电压波动大,有时伴随(电子柜预备)灯亮或显示屏全黑37、牵引、制动工况给手柄或手柄到某级位时,电子柜电源中断,主断跳闸38、某转向架电流表抖动39、牵引时两架电流一致,电压不一致;达到限压值后电压一致,电流不一致40、架切除的方法41、换端操纵(制动机)的方法。
42、运行途中登上机车车顶处理故障时的安全规定。
43、某节机车辅助压缩机故障(总风缸、控制风缸无风)时的升弓方法44、运行途中,某节机车因故障须拆除该节门联锁保护阀287YV接线或短接该节车受电弓风压继电器515KF接点时的操作方法及安全注意事项45、门联锁卡死或漏风时的故障处理46、运行途中,发现接触网摆动异常的处理47、某台受电弓的自动降弓装置的切除方法48、运行途中,某台受电弓降不下来时的处理49、闭合电钥匙,零位灯不显示50、制动风机故障51、控制回路接地52、110V整流系统故障53、蓄电池故障54、控制电压过高或波动55、监控故障56、假空转57、电空制动控制器放运转位(1)三针一致,过量供给(2)均衡风缸与列车管均无压力(3)均衡风缸有压力,列车管无压力(4)列车管表针来回摆动,有大排气声(5)制动后中立位移运转位,均衡风缸不充风(6)均衡风缸及列车管压力升压缓慢58、电空制动控制器放中立位(1)初放中立位,就有初制动减压量(2)制动后中立位,均衡风缸压力继续下降(3)制动后移中立位,均衡风缸保压,列车管压力下降(4)制动后移中立位,有较大回风(5)制动后回中立位,均衡风缸及列车管又恢复定压(6)减压后回中立位,制动缸不保压59、电空制动控制器放制动位(1)均衡风缸不减压(2)有初制动减压后,不能继续减压或减压缓慢(3)列车管减压80~100Kpa左右起紧急60、电空制动控制器放紧急位(1)列车管不排风(2)列车管压力降不到零(3)制动缸压力升至400kPa的时间大于5s(4)制动缸压力单缓不到零61、电空制动控制器放过充位(1)列车管无过充量(2)列车管过充量追踪总风压力62、电空制动控制器紧急位回运转位(1)列车管不充风(2)254排风1电空阀排风不止63、电空制动控制器过充位回运转位(1)过充量不消除64、电空制动控制器放重联位(1)均衡风缸不保压65、电空制动控制器运转位,空气制动阀制动位(1)制动缸无压力66、电空制动控制器运转位,空气制动阀中立位(1)制动缸不保压(2)空气制动阀缓解位,不充风(3)空气制动阀制动位,均衡风缸排风慢67、其他(1)大闸在电空位,小闸由运转位推到制动位,起紧急68、两节机车间发生断钓钩、分离69、牵引电机传动齿轮折齿或损坏70、牵引电机轴承烧损71、轮对轴箱轴承烧损72、抱轴承轴瓦烧损73、轮对切轴74、动轮固死常见故障及应急处理1、蓄电池无输出电压闭合蓄电池自动开关601QA,如不行,反复断合几次,确保其接触良好,仍无输出,则闭合该车重联闸刀668QS。
电力机车劈相机故障原因分析及处理作者:吴利锋来源:《农村经济与科技》2017年第24期[摘要]文章主要论述了劈相机的概念、结构特点及SS4G型电力机车劈相机控制电路作用原理等内容,并介绍了劈相机电路故障的种类,对其故障原因作了分析,最后提出了故障处理措施。
[关键词]电力机车;劈相机;故障处理[中图分类号]U269.6 [文献标识码]ASS4G型机车作为货运牵引的车型之一,时常发生劈相机故障,造成机车临修、机破,直接影响了机车安全运行和正常的运输秩序。
通过对近年来SS4G机车发生的劈相机电路故障进行分析总结,解决好该型机车劈相机故障的问题,对于保证机车安全运用、铁路运输秩序有着重要的意义。
1 劈相机工作原理劈相机是一种结构特殊、用途特殊的三相异步电机,是SS4G型电力机车辅助系统的主要电机之一,其性能的好坏直接影响到其它辅助电机的正常工作。
它是一种能实现单—三相变换的异步电机,用于一切由单相电源供电,而又以三相异步电动机为负载的场合。
在单相工频交流电力机车的辅助系统中,异步劈相机(简称“劈相机”)用来将主变压器辅助绕组供给的单相电源“劈成”三相,向辅助系统所有三相异步电动机供电。
异步劈相机的结构与三相异步电动机不同,转子为鼠笼式,定子绕组按三相不对称规律嵌入在定子槽内。
劈相机的电负荷不是固定的,是随机车运行工况的改变而变动。
电动机单相交流电通过电机定子的单相绕组时,产生交变的脉振磁场,一个脉振磁场可以分解为两个幅值一样、转速相等、转向相交的旋转磁场,与电机转子的转动方向相同为正序放置磁场,与转子转动方向相反的磁场为负序旋转磁场。
劈相机的电动相绕组接到单相交流电源上,在劈相机的空气隙中产生两个大小相同的磁场,当劈相机的转子静止不动时,这两个磁场在转子导体中感应的电动势和电流的大小相等,方向相反,由此而产生的两个转矩也大小相等,方向相反而互相抵消,起动转矩为零,劈相机不能自行起动。
如果转子与正序旋转磁场的相对速度比较小,而转子与负序旋转磁场的相对速度比较大,转子以几乎两倍于同步转速的速度切割该负序磁场,使转子导体内感应出近两倍于电网频率的电势和电流,该电流产生的磁场几乎抵消了定子绕组产生的负序磁场。
黑龙江交通职业技术学院毕业设计(论文)题目 SS4G型电力机车劈相机启动控制电路故障分析与处理专业班级铁道机车车辆(电力机车方向)0919姓名王立民2012年 3月 20日毕业设计(论文)开题报告中期进展情况检查表年月日目录摘要英文摘要前言 (1)1、劈相机的介绍 (2)2、电力机车劈相机概述 (2)2.1电力机车劈相机结构 (3)2.2电力机车劈相机工作原理 (4)2.2.1韶山4改进型电力机车的劈相机工作原理 (4)3、电力机车劈相机不启动原因分析及处理 (10)4、SS4G型电力机车劈相机起动电阻烧损的原因分析及改进 (11)5、机车劈相机日常维护检 (11)结论 (12)参考文献 (13)致谢 (14)摘要众所周知,电力机车通过劈相机与通风机配合,而且一条电气化铁路会分段供电,且不说因为一些原因运行中的劈相机启动故障,就说在遇到电阻烧损时,牵引通风机带劈相机工作。
有机车绝缘损坏时的问题.从劈相机的故障问题入手,对应的方法措施来寻找问题的来源以及劈相机本身带来的许多问题着手处理,详细的论述劈相机几方面问题。
机车劈相机启动过程遇到的问题等等的一些问题,都有一些详细的论述。
关键词:劈相机不启动;劈相机灯不灭;故障分析与处理;AbstractAs is known to all, electric locomotives through the camera and fan, split and a segmented electrified railway will supply, not to mention because of some reasons of splitting camera start-up failure, he said, when meeting resistance loss in the fan belt chopped camera traction. The damage is locomotive insulated from the problem. The problem of splitting camera, corresponding measures for the origin of the problem and splitting brought many problems camera itself to handle, detailed description of the split problems. The camera, Locomotive split camera start-up process problems, some questions, there are some detailed discussion. Keywords: split the camera doesn't start, Split camera lights out, Failure analysis and processing,前言劈相机是电力机车获得三相电源的重要集电元件,劈相机质量是影响通风机工作的一个重要因素因素,而通风的良好又直接关系到电力机车主要电器的工作状态。
劈相机滑板安装在机械室内,间接受控制电路控制。
劈相机在工作时将单相交流电劈成三相交流电,为机车供应220V电源,维持其正常运行。
随着列车速度的不断提高(目前国际上最高商业运行速度已接近400km/h,弓网相对滑动速度约111 m/s),要求劈相机的综合性能也越来越高,世界各国对电力机车劈相机尤其是相关部件的研究也在不断深入。
1、劈相机的介绍单相异步电动机是利用单相交流电源供电的一种小容量交流电机。
它具有结构简单、成本低廉、运行可靠、维修方便等优点及可以直接在单相220 V交流电源上使用的特点,因此在家用电器(电扇、洗衣机、电冰箱、空调器等)及轻工业装置上得到了广泛的应用。
当然,与同容量的三相异步电动机比较,单相异步电动机的体积大,运行性能较差,效率较低。
因此,单相异步电动机只能做成小容量的,从几瓦到几百瓦。
单相异步电动机的类型很多,但除罩极电动机的定子具有凸出的磁极外,其余各类的定子铁芯和普通三相异步电动机的相似。
一般情况,定子铁芯上有两个绕组:一个称为工作绕组或主绕组,用以产生主磁场和从电源吸收电功率输入给电机;另外一个称为启动绕组或辅助绕组,用来启动电动机。
单相异步电动机的转子是普通的鼠笼式转子。
2、电力机车劈相机概述异步劈相机是一种结构特殊、用途特殊的三相异步电机。
它是一种能实现单一三相变换的异步电机,用于一切由单相电源供电,而又以三相异步电动机为负载的场合。
在单相工频交流电力机车的辅助系统中,异步劈相机(简称“劈相机”)用来将主变压器辅助绕组供给的单相电源“劈成”三相,向辅助系统所有三相异步电动机供电。
图4—8所示为异步劈相机工作原理线路图。
2.12.1电力机车劈相机结构国产 SS系列电力机车上先后采用过 YPXZ-280M-4型、JP402A型、YPX-280M-4型等型号的劈相机,它们都是由相近容量的三相异步电动机改型设计而成。
各型劈相机的主要技术数据见表4—1上述各型劈相机的结构和一般的鼠笼式三相异步电动机结构相似,下面以JP402A型劈相机为例简要介绍其结构特点。
JP402A 型劈相机由定子和转子两部分组成,作为专用劈相机轴上是不带任何机械负载的,故该电机无轴伸端,其结构如图10-5所示。
1.11-313Z1轴承;2-轴承外盖;3-油杯;4-轴承内盖;5-端盖;6-挡风板;7-定子;8-转子;9-接线罩。
1.2 国产劈相机的主要技术数据表数据型号参数YPX2-280M-4JP402A YPX-280M-42.2电力机车劈相机工作原理韶山4改进型电力机车的劈相机工作原理2.2.1韶山4改进型电力机车的劈相机工作原理劈相机是SS4改进型电力机车辅助系统的主要电机之一。
它的性能的好坏直接影响到其它辅助电机的正常工作。
异步电动机的许多故障现象都会在劈相机上发生,但劈相机又有其自己的特性。
要想快速准确地找到劈相机的故障并及时排除故障就必须对劈相机有一个全面的了解。
首先就要了解劈相机在电力机车上的作用及工作原理。
SS4改进型电力机车的劈相机实际上是单相电动机与三相发电机的组合。
SS4改进型电力机车上所有的辅助电动机均由主变压器的辅助绕组a6-x6供给单相电源,经异步劈相机将单相电源劈成三相电源,再供给辅助电路的所有三相异步电动机使用。
异步劈相机的结构与三相异步电动机不同,转子为鼠笼式,定子绕组按三相不对称规律嵌入在定子槽内,劈相机实际上是单相电动机与三相发电机的组合。
劈相机的电负荷不是固定的,是随机车运行工况的改变而变动。
电动机单相交流电通过电机定子的单相绕组时,产生交变的脉振磁场,一个脉振磁场可以分解为两个幅值一样,转速相等转向相交的旋转磁场,与电机转子的转动方向相同为正序放置磁场,与转子转动方向相反的磁场为负序旋转磁场。
劈相机的电动相绕组接到单相交流电源上,在劈相机的空气隙中产生两个大小相同的磁场,当劈相机的转子静止不动时,这两个磁场在转子导体中感应的电动势和电流的大小相等,方向相反。
由此而产生的两个转矩也大小相等,方向相反而互相抵消。
起动转矩为零,劈相机不能自行起动。
如果转子与正序旋转磁场的相对速度比较小,而转子与负序旋转磁场的相对速度比较大,转子以几乎两倍于同步转速的速度切割该负序磁场,使转子导体内感应出近两倍于电网频率的电势和电流,该电流产生的磁场几乎抵消了定子绕组产生的负序磁场。
也就是说,当转子转动时,在劈相机的气隙中主要剩下了一个正序旋转磁场,它与转子相互作用产生电磁转矩,克服了转子的机械阻力矩及转子负序电流产生的电磁阻力矩,驱使转子沿着正序旋转磁场方向旋转,同时该正序旋转磁场切割定子三相绕组,并使它感应出三相电势,于是单相电源被劈成三相电源。
在劈相机定子的三相输出端接上电负载,因其中两相负载直接与单相电源相联,不需要经过劈相机而直接从单相电源得到供电,而另一相负载则由劈相机的发电相得到供电,所以劈相机是将单相交流电源劈成三相,而本身只输出一相的异步电机。
2.2.2改进型电力机车劈相机与控制电器的关系我们了解了SS4改进型电力机车劈相机的工作原理,而它在电力机车上是如何起动和运行的,这对我们排除劈相机故障也是十分重要的。
起动劈相机是电力机车动车前的预备性操作,其电路属于控制电路。
在其受电弓升弓以及闭合主断路器后进行,SS4改进型电力机车的劈相机控制有手动和自动两种,它是通过对选择开关591QS进行选择,我们主要以手动为例,这样更好地认清各个电器件在劈相机起动过程中的作用。
由于劈相机直接单相电源起动时只能在气隙中产生一个脉振磁场,而不能产生一个旋转磁场,起动转矩为零,劈相机必须带电阻或电容进行分相起动,起动电阻或电容必须接在劈相机电动第一相U1相与发电相W1之间,即辅助回路202母线与203母线之间,起动电阻值为0.79Ω起动电容为10个12kvar、138μF电容并联。
所有辅机控制电源由605QA自动开关控制,劈相机的控制是完成其他辅机控制的先决条件。
劈相机的运转与停止是通过相应的接触器201KM控制,因为劈相机是单相电动机与三相发电机的组合,所以起动时必须在第二电动相绕组与发电相绕组之间接入起动电阻263R进行分相起动,起动电阻的接通与开断由接触器213KM来执行。
由劈相机起动继电器283AK监测起动过程并控制起动电阻回路的开断。
283AK的工作电源是从导线531经533KT常开联锁由导线281引入的。
首先我们按下劈相机按键(404SK)导线560经404SK与591QS,使导线564有电,劈相机中间继电器567KA得电动作,其常开触点闭合。
导线560经567KA 的常开触点,使导线561有电,然后分成几个支路。
导线561经劈相机起动中间继电器566KA的常闭接点,使分相接触器(213KM)和劈相机起动延时继电器533TK 得电动作,起动电阻将投入工作。
劈相机的接触器(201KM)闭合,导线561经213KM的辅助触点,使导线572有电。
经劈相机故障隔离开关(242QS),使201KM得电动作。
劈相机的主回路沟通,开始起动。
若起动正常,则劈相机的起动继电器(283AK)动作,其常开点闭合。
导线561经283AK,使导线568有电,劈相机起动中间继电器566KA得电动作。
其常闭点打开,切断213KM和533KT的供电回路,甩掉劈相机起动电阻,劈相机进入正常工作状态。
同时,566KA的常开触点闭合,215QA和566KA常开触点,使566KA继续得电自锁:导线561经533KT 的常闭触点,使导线577有电,为其它辅助电机的正常工作做好准备。