电力牵引控制技术分析总结
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HXN3型内燃机车牵引控制系统分析摘要:新经济时期,由于铁道工业的积极发展,对内燃机车提出了更高需求。
通过运用交流传动控制技术,改善HXN3型柴油机车的性能,不仅增加公司最大产值,增强HXN3型柴油机车的客货运输能力。
文章从HXN3型柴油机车辆使用情况和控制系统设计等方面入手,对我国目前HXN3型柴油机车辆的主要技术概况、基本设计原理和交流传动系统的操作方式等加以分析,以供同行参考和借鉴。
关键词:HXN3型机车;牵引控制系统;技术分析引言:随着我国国民经济的高速增长,铁路及沿线产业增长得很快,对火车的需求量也愈来愈大,因此未来中高功率内燃机车的性能也将进一步改善。
而采用HXN3系列柴油机车的内燃机车技术水平不但改善了铁道设备的生产水平,也同时提升了铁道设备的生产水平。
因此,对HXN3系列内燃机车的交流驱动技术必须进行系统分析研究。
而近十年来,交流驱动技术和相关系统控制技术也逐步运用到柴油机车辆的研究中。
因此有关牵引控制系统的研究作为一种主要方向受到了关注,需要对其中的关键技术进行理论分析以及技术研究。
一、技术概述(一)直流驱动最传统的内燃机车牵引驱动就是直流电驱动技术,技术原理比较简单,利用内燃机的机械能与直流电电能转化,并利用温度控制和调整能量的大小来进行操控。
调节内燃机的工作功率、力矩、速度等数值后,使变速箱直接连接在联轴器上,同时驱动机车和变速器,从而完成直流牵引和传动过程。
由于上述的内燃机电驱动过程均依赖于直流驱动器,因此属于直流驱动器技术。
(二)交直流驱动随着科学技术的不断发展以及与内燃机车的不断结合,各种传动技术也在不断发展,内燃机车发展过程中需要不断提高工作能力,也就是增加内燃机的效率和内燃机车的牵引能力,在原有的设计基础上优化设计结构。
由于原有的直流传动技术已经无法适应现代内燃机车的科技发展需要而逐步被抛弃,限制较少的交流驱动技术可以突破最大输出值,且易于整流输出,但是成本较高[1]。
牵引变电工作总结(3篇)牵引变电工作总结(通用3篇)牵引变电工作总结篇1在忙碌的日子里,时间过得真快,随着充实的六月份的最后一天的到来这一个月结束了。
从三月份以来,经过萧山培训基地特别的培训学习,南翔变电所和昆山变电所的实地加强学习,我已基本能胜任正在经手的每一份牵引变电值守工作。
在日常工作与学习中遵循公司的各项规章制度,重视上级各部门的各项要求,始终以最高效最认真的态度完成各项任务。
经过这四个月的努力拼搏,不仅规范了自己各方面的作业行为及思想意识使自己能按照公司要求的.标准执行各项工作,而且强化了技术能力及实作能力让个人在变电所各方面作业能力逐步发展成熟。
下面对在昆山变电所6月份工作进行如下总结:一、立足基础,巩固安规学习,加强检规学习。
对从事牵引变电所运行检修工作的人员而言,《牵引变电所安全工作规程》及《牵引变电所运行检修规程》是牵引变电工作的基础必备知识,是开展牵引变电运行检修工作及制定相关制度的立足之本。
只有通过反复学习,不断加强认识,将理论与实际想结合,才能顺利开展牵引变电运行检修工作。
作为实习期的变电新人,更有责任和义务定期对其进行加强学习,从而掌握牵引变电基本工作内容及安全注意事项,保证个人人身安全及设备安全,保障铁道交通的供电安全及正常运营。
二、注重各项技术标准,严格开展技术练兵活动,培养员工各方面的技术能力。
上海维管处杭州维管段连续多月来,对各网工区及变电所要求开展技术练兵活动培训,旨在让每一位员工能熟识牵引变电技术工作从而大力培养技术型人才。
本月我所对“标准化倒闸”和“牵引变电设备试验”进行了技术练兵学习,虽然在实操中仍然存在一定的问题,但经过反复的练习,不断的交流及总结,使员工进一步的规范了操作行为明确了操作程序,并通过严格要求端正了员工工作态度,培养了认真负责、严谨细心的作业思想意识。
活动中员工间互相密切配合,互相提醒纠正各项细节错误及漏洞,引导大家主动分析错误,排除问题,抓住技术的关键点,掌握技术的精华。
• 145•本文介绍了技术提升HXD2型电力机车主处理单元关键控制技术,对各项关键技术的基本原理进行了详细阐述。
技术提升HXD2型电力机车网络控制系统(TCMS ),硬件上基于HXD2型电力机车和160Km 动力集中动车组产品平台,意在提升机车性能,满足万吨货列的牵引需求。
本文对主处理单元中软件的关键控制技术进行了详细阐述。
1 系统1.1 系统结构技术提升HXD2型电力机车TCMS 总线采用列车总线(WTB )和多功能车辆总线(MVB )形式。
列车级总线通过重联网关实现列车级总线控制,多功能车辆总线通过主处理单元实现车辆级总线控制。
TCMS 系统拓扑如图1所示。
流电路、直流环节电路、牵引逆变电路等相关电路组成。
主变压器原边通过受电弓、主断路器得电,主变压器的二次绕组向牵引变流器供电,通过牵引控制单元交-直-交控制转换后,为牵引电机供电。
其中,受电弓的升降、主断路器闭合与断开及网侧保护功能由主处理单元控制实现。
2.1 受电弓控制每节车装有一架受电弓。
受电弓是机车从接触网获得电能的重要电气部件。
MPU 通过RIOM1采集升弓扳键,驱动升弓继电器,控制受电弓升起和降落:升弓继电器得电时,受电弓升起,受电弓滑板与接触网接触,将电流从接触网引入机车,供车内的电气设备使用;升弓继电器失电时,受电弓落下。
受电弓的升降控制:RIOM1-DI 模块检测升弓扳键状态,通过MVB 网络将信息传送给MPU 。
MPU 将升弓命令通过WTB 网络传技术提升HXD2型电力机车MPU关键控制技术中车大连电力牵引研发中心有限公司 王玉祥 鲁振山 王晓鹏 孙文静 吴子伟图1 TCMS网络拓扑图单台机车由两节机车通过WTB 内重联组成。
单节机车包含2个主处理单元(MPU )、2个远程输入输出单元(RIOM )、2个重联网关(GW )、4个牵引控制单元(TCU )、2个辅助控制单元(ACU )、1个显示单元(DDU )和1个事件记录仪(ERM )组成。
车辆电气牵引系统的电气控制摘要:牵引轨道车中的牵引系统包括各种控制电路和电力设备等内容,通过电路和设备之间的协调作用就可以给运行中的地铁提供大量的牵引力,在这一过程中,电气控制起到关键性的作用,只有科学的电气控制,才能保证牵引力的正常供应,而只有电气控制才能实现牵引轨道车的有效制动。
基于此,文章对车辆电气牵引系统的电气控制系统进行了研究,以供参考。
关键词:电气牵引;电气控制;管理措施1牵引轨道车电气牵引及控制系统的特点及构成1.1特点分析牵引轨道车电气牵引及控制系统是由许多电路系统和设备构成的,为牵引轨道车的正常运行提供了有力的保障。
其中,制动装置在牵引轨道车减速与安全停靠控制中发挥着至关重要的作用。
通常情况下,牵引轨道车制动系统采用再生制动及电阻制动两种电制动方式来进行减速和安全停靠。
此外,为了更为准确地控制牵引轨道车的速度,提升牵引轨道车减速或停靠的安全性,还需要采用机械制动的方式来辅助电制动方式,尤其是当出现紧急情况时,必须同时采用三种制动方式进行控制,从而实现对车辆速度的有效控制,保障车辆运行的安全性。
再生制动与电阻制动的制动原理相似,主要利用电机反向磁场产生的电磁力作为电制动力。
再生制动和电阻制动的区别是发电机发出的电能消耗在电阻上时是电阻制动,反馈到电网是再生制动。
再生制动和电阻制动都是利用铁路制动电磁铁和轨道电磁制动器来实现车辆制动的,而机械制动利用的是摩擦力的作用,借助压缩空气提供动力而实现对车辆的制动。
通常情况下,牵引轨道车先进行再生制动,在此过程中,制动牵引电机将动能转化为电能,并将转化的电能并入电网,将再生电能传递给其他车辆,通过动能与电能之间的转化实现其他车辆的电阻制动。
在牵引轨道车运行中,这三种制动是相互配合、共同作用的,为牵引轨道车的安全运行提供保障。
1.2系统构成牵引轨道车电气牵引系统的构成部分主要有高压箱、制动电阻、牵引电阻器、牵引电动机及避雷器等。
其中,高压箱主要由高速断路器、主隔离开关和充电设备构成。
城市轨道交通牵引供电及电力技术分析摘要:城市轨道交通是一种新型的交通方式,得到了更多的应用。
在城市轨道交通牵引供电系统中,包含着直流供电以及交流供电两种。
通过使用基于接触网的供电网络技术、基于第三轨的供电技术等电力技术,使城市交通牵引供电系统的运行更加安全,耗能更低,电能传输的效率更高。
关键词:城市轨道交通;牵引供电;电力技术1城市轨道交通牵引供电系统分析1.1城市轨道交通牵引交流供电系统与城市轨道交通牵引直流供电系统不同,城市轨道交通牵引交流供电系统在搭建中使用的是单向连接的方式。
将两台变压器同时安装在变电站内,并使用双绕组的单项变压。
这样的搭建方式能够使得整个结构呈现出开口的三角形。
低压端口位于接地一侧,高压端口在电网接入端,其他的端口则要与牵引母线进行连接。
在进行城市轨道交通牵引交流供电系统的建设中,降压系统要设置在供电系统的终端以及线路的区间,这样的设置能够为城市轨道交通牵引交流供电系统的正常运行提供保障,尤其是对于线路中的照明系统的工作进行了更好的保护。
城市轨道交通牵引交流供电系统系统上的设备都要具有较强的耐磨性,使得供电系统能够更好的抵御运行中较大的瞬间接触压力。
1.2直流制牵引供电就我国目前阶段的供电方式来说,大部分的城市为了保障为人们的日常工作和生活提供稳定的电流和电压,都会在城市的变电站、牵引网、接触网的安置和运行过程中,采取1500V 直流电的供电方式。
而双轨道交通牵引作为一种对用电需求更高的城市轨道交通方式,需要在实际的运行过程中采取两边都供电的模式,这一模式的采用是为了防止当一边的供电系统出现故障时,另一边的供电系统能够接替进行工作,从而保障城市轨道交通的正常运行,不会造成城市交通故障,对使用者也是一种保障。
此外,还会辅助以直流牵引供电网的保护,借助杂散电流的保护方法,将使用的电能、电压、电能等均匀地分配到每一个运输网络,从而保证每一个用电器都能够保持正常的工作,而且对于长距离的运输线路来说,也具有一定的保障作用,不会由于线路过长而出现故障。
电力机车技术总结摘要本文对电力机车的技术进行了总结和分析,包括电力机车的工作原理、主要组成部分、常见故障及解决方法等方面进行了详细的探讨。
通过对电力机车技术的总结,可以更好地了解电力机车的工作原理,并在实际应用中准确识别和解决故障。
1. 电力机车的工作原理电力机车是一种以电力为动力源的机车,其工作原理主要由电力系统和机械系统组成。
电力系统包括供电系统、线路系统和控制系统,机械系统包括牵引系统和制动系统。
电力机车通过将交流或直流电源转换为机械能,驱动车轮运动以实现牵引和制动功能。
2. 主要组成部分电力机车的主要组成部分包括电机、逆变器、控制系统、牵引系统和制动系统等。
电机是电力机车的动力来源,逆变器用于将直流电源转换为交流电源,控制系统用于控制电力机车的运行和操作,牵引系统用于实现机车的牵引功能,制动系统用于实现机车的制动和停车功能。
3. 常见故障及解决方法3.1 电机故障:电机可能出现过载、过热、短路等故障。
解决方法包括对电机进行检修和更换故障部件。
3.2 逆变器故障:逆变器可能出现电路短路、冷却故障等故障。
解决方法包括检查并修复逆变器电路,确保冷却系统正常运行。
3.3 控制系统故障:控制系统可能出现通信故障、传感器故障等故障。
解决方法包括检查通信线路和传感器,修复或更换故障部件。
3.4 牵引系统故障:牵引系统可能出现传动系统故障、齿轮磨损等故障。
解决方法包括对传动系统进行检修和更换磨损部件。
3.5 制动系统故障:制动系统可能出现制动片磨损、制动液泄漏等故障。
解决方法包括更换制动片和修复制动液泄漏问题。
4. 电力机车的维护和保养为保证电力机车的正常运行,需要进行定期的维护和保养。
维护工作包括对电力系统、机械系统、控制系统等进行检查和检修,以确保其各部分的正常运行;保养工作包括对电机、逆变器、牵引系统和制动系统等进行润滑和清洁,以延长其使用寿命。
5. 电力机车的发展趋势随着科技的不断进步,电力机车的技术也在不断发展。
地铁车辆电气牵引传动控制方法研究摘要:近年来,随着地铁机车牵引控制技术的发展,对地铁车辆电力牵引传动的稳定性和可靠性提出了更高的要求,建立了固定的地铁车辆电力牵引控制模型,利用增益控制和比例控制方法分析了汽车系统动力学的理论参数,结合传动增益转向控制方法,对地铁车辆电力牵引参数进行了参数建模和运动学分析,提高了地铁车辆电力牵引传动的稳定性,根据地铁车辆电力牵引的动态理论,求解侧坠运动转向传动比的增益,防止地铁车辆侧倾,研究地铁车辆电力牵引的控制方法,在车辆动力传动系统的设计和控制等领域具有重要意义。
关键词:地铁车辆;电气牵引;传动控制;方法研究引言传统地铁牵引供电技术方案是在牵引变电所设置二极管整流机组[1]和再生电能利用装置:二极管整流机组负责牵引供电,其输出的电压波形为固定的下垂特性曲线,各牵引所的输出功率由机车位置、取流状态、线路阻抗自然分配,不受控制;列车制动时,牵引网电压升高,再生电能利用装置吸收列车的再生制动电能。
柔性直流牵引供电技术(简称柔直供电)是采用双向变流器装置[2]替代二极管整流机组和再生电能利用装置,通过一定的控制策略协同各牵引所的双向变流器装置,调节牵引所输出电压及特性,对牵引用电潮流进行实时、动态管控;提高牵引供电电压及供电能力,调节各牵引所功率分布,提高中压交流网络供电质量。
1城市轨道交通牵引系统研究1.1牵引系统简介牵引系统是地铁车辆可靠运行的关键电气系统,一旦发生问题,地铁动力来源会受到影响,将使得列车牵引制动的能力大大降低甚至牵引失败,会导致列车无法准时到站以至于造成地铁运营异常甚至停运、乘客滞留、交通拥堵等问题。
牵引系统可靠性是指在规定行车条件下,牵引系统能够在规定行车时间内正常、稳定完成列车牵引制动功能的能力。
可靠性评估是保证列车牵引系统安全、可靠运行的重要手段。
自19世纪西方国家建成现代城市轨道交通以来,电力牵引技术在地铁和新型轻轨交通中得到了广泛应用。
浅谈高速动车组电力牵引传动控制系统摘要:高速动车组的发展为我国铁路事业做出了巨大贡献。
人们的出行方式从最初的汽车到飞机,再到现在的高速动车组,也是铁路行业多年努力的结果。
随着经济、高效、安全型高速动车组越来越受到人们的青睐,人们也对高速动车提出了更高的需求,因此有必要对动车牵引系统加以优化,以更好地推进高速动车牵引体系的发展,并维护着我国高速动车交通运输业的平稳发展。
动车组传动系统,是指动车组的动力传动装置。
牵引电机所产生的驱动力经由轴承和变速箱直接传导给轮胎,最后形成牵引作用。
主要阐述了我国高速动车组牵引系统的基本构造,并对各元件的分布情况和工作原理进行了详细描述。
关键词:高速动车组;牵引系统;结构分布;工作原理引言:随着国内高速运输的全面发展,电力机车以其功率大、运量大、牵引力大、速度快等特点在我国得到广泛应用。
特别是近年来,高速动车组列车的速度等级不断提高,载重能力也在不断增加,对列车运行质量提出了更高的要求。
作为动车组列车的十大关键技术之一,牵引传动控制系统的可靠性一直是研究的重点和难点。
结合当前先进的控制理论和方法,深入研究动车组牵引传动控制系统,有效提高牵引系统的可靠性,是保证动车组列车安全稳定运行的一个重大突破点。
通过对动车组列车牵引传动控制系统现状的讨论,分析了列车牵引系统的可靠性。
一、我国高速动车组牵引传动控制系统的发展现状1.牵引动力配置方式以动力集中方式为主我国高速动车组主要是CRH3型动车组,有两种方式:牵引电源配置有集中电源和分散电源。
电力集中的第一种形式是常见的、常规的电力牵引,这种牵引已经使用多年,在上都地区无论是结构上还是技术上都比较成熟,应用广泛。
第二种是权力分散的方式,这种方式现阶段技术还不成熟,使用的范围较小,技术还不太成熟,所具有的缺点是技术不稳定,资金投入不足等缺点。
2.我国高速动车组以直流传动制式为主我国的高速铁路动车组大多采用CRH3系列动车组动车组,牵引传动系统一般分为两种形式:直流传动系统、交流传动系统。
地铁电力技术个人总结引言地铁是城市交通的重要组成部分,对于现代化城市的发展起着至关重要的作用。
而地铁电力技术作为地铁系统中的核心部分,对于地铁运营的安全、高效、环保起着重要的作用。
本文将就地铁电力技术进行个人总结和探讨。
电力技术在地铁系统中的应用牵引供电系统牵引供电系统是地铁电力技术的重要组成部分,用于为地铁列车提供动力。
传统的牵引供电系统采用的是直流电源,但随着技术的不断发展,交流牵引供电系统逐渐成为主流。
交流牵引供电系统具备输电距离远、线路损耗小、设备维护成本低等优点,能够提高地铁的牵引能力和供电可靠性。
集电网系统集电网系统是地铁电力技术中的关键部分,用于将电能从电源送到地铁列车上。
传统的集电方式采用的是接触线集电,即在地铁线路上设置接触线,列车通过触头与接触线实现电能传输。
但这种方式存在接触问题、维护成本高等缺陷。
因此,近年来出现了无线集电技术,采用电磁感应原理将电能无线传输到列车上,避免了接触问题,提高了供电效率。
变电所和配电系统地铁电力技术中的变电所和配电系统用于将输电线路的高压电能转换为适合地铁使用的低压电能,并将电能供应给地铁的各个部分。
变电所主要由变压器、开关设备和保护装置组成,能够保护地铁系统免受电力故障的影响。
配电系统则用于保证地铁系统各个部分的正常供电,确保地铁列车的运行安全和稳定。
地铁电力技术面临的挑战尽管地铁电力技术在实际应用中取得了一定的成就,但仍然面临着一些挑战。
首先,由于地铁线路的复杂性和长度,地铁电力系统需要应对各种复杂的工况,例如电压波动、电流负载变化等。
因此,地铁电力技术需要具备较高的稳定性和可靠性,以应对各种复杂情况。
其次,由于地铁运营对供电的要求较高,地铁电力技术需要具备高效的能量传输和转换能力。
这需要电力设备具备较高的功率密度和效率,以满足地铁系统对电能的高效利用需求。
另外,随着城市人口的增长和地铁线路的延伸,地铁电力系统的供电容量也面临着压力。
因此,地铁电力技术需要具备可扩展性,能够满足未来地铁线路扩展的需求。
1.电力机车的电气线路:主电路,控制电路,辅助电路2.SS1型机车:33个调压级和3级有级消磁3.6K型机车采用复励牵引电动机,通过控制励磁整流器而改变它的励磁绕组电流IF的办法来达到规定的磁场削弱系数。
4.斩波器:由晶闸管元件和使之关断的换相电路5.SS1型机车没有两个两位置开关即主变压器边绕组正反串接开关和牵引,制动工况转换开关6.6G型机车为六轴机车,六台牵引电动机按前后转向架分成两组,每组三台牵引电动机并联运行。
7。
四象限脉冲整流器:为了改善机车的功率因数和减少谐波电流对电网的干扰,在交—直—交机车上除了电机侧有逆变器以外,电源侧还设有四象脉冲整流器充本质上讲四象脉冲整流器是按斩波方式工作的整流器。
8.恒压运行:将电流手柄置于较高位置,使电流环不参与调解操作电压手柄则电机端电压不断上升,机车加速当电压手柄停留在某一级位上,则机车保持在这一恒定电压下运行。
1.串励牵引电机的优缺点:优点:交直型电力机车普遍采用串励牵引电机。
串励电机具有牛马特性即启动牵引力大,随着机车速度增加,牵引力相应的减小,基本上具有恒功特性,所以十分适合于机车牵引的需要。
它的最大却点就是软特性和防空转能力差,容易超速。
2.电阻制动的优缺点:优点:提高列车运行的安全性。
减少了闸瓦和轮缘磨耗,提高了列车下坡运行速度,节约了能量,易于实现制动力自动控制。
缺点:低速时,制动力直线下降。
克服方法:1.采用加馈电阻制动2.将制动店主分成两级。
3.电力机车上可能发生的过电压:1.来自大气的雷击过电压,简称大气过电压,可高达数百万伏,又称外部过电压,通过接触网导线火直接侵入车顶高电压部分2.来自机车内部的电器设备,如硅整流元件的整流换相;电器开关如主断路器的分合等,称为操作过电压或内部过电压。
4.移相电路分为阻容移相,单结晶体管移相,交流与直流叠加移相和锯齿波与直流叠加移相。
前两种一般用于功率不大的整流装置。
触发系统不经脉冲变压器隔离,直接与主电路晶闸管门级相连接。
后两种用于大功率电力机车整流装置,移相电路输出,中间经脉冲信号形成电路(例如单稳电路)和隔离脉冲变压器,在送到晶闸管的门极。
5.采用异步电机作为牵引电机的优点:1,由于转速可达到4000r/min以上,功率比较大,2.通过选择最佳传动比减少电动机质量,而不会影响其性能;3.由于利用了换向器所占的空间,每单位体积发出的力矩更大;4.由于定子绕组沿圆周均匀分布,散热条件好,电动机的热利用最佳。
细述SS1型电力机车司机控制器的转换手柄与调速手柄之间的机械联锁作用答:当调速手柄在”0”位时,转换手柄可以从其”0”位取出,插入或从”0”位扳倒“后”,“前”或“制”2.转换手柄在“0”位或取出后,调速手柄被锁在其“0”位不能扳动。
3.转换手柄扳倒“前”或“后”位时,调速手柄可以再牵引各位(“0”-“快”)间任意扳动。
4调速手柄离开“0”位时,转换手柄不能从“后”,“前”或“制”位扳回“0”位。
5.调速手柄在“降,固1,固2,升”各位时,转换手柄可以再“前,I,II,III”各位来回扳动;同样转换手柄在“前,I,II,III”各位时,调速手柄可以在“降,固1,固2,升”任意扳动6.转换手柄在“制”位时,调速手柄可由“0”位扳倒“制”位,当继续推动调速手柄时便带动电位器转动。
通过半控整流桥平滑调节牵引电机励磁电流的大小。
电力牵引闭环自动控制系统的基本工作原理:根据司机给定量和检测到的被调量得反馈值进行比较,形成偏差信号E,然后按偏差经调节控制器控制晶闸管整流器的输出电压,即控制牵引电机的输入电压,从而达到控制被调量得目的。
机车牵引特性的限制2. 最高速度限制3. 粘着限制4. 最大允许电流限制5. 安全换向限制当电网电压波动时,并励电机的电流冲击和牵引力冲击比串励电机大得多;串励功率利用好,能充分发挥机车的功率;并励:特性硬∆F1较大迅速恢复粘着;串励:特性软∆F2较小粘着不易恢复形成空转一、调节端电压①改变牵引电机的连接方式:优点:能量损耗少,比较经济缺点:调压级数有限,需要复杂的转换开关和接触器。
②牵引电动机与电阻串联:优点:控制简单缺点:起动不平稳,粘着利用不好,损耗大。
③改变牵引变压器的输出电压④改变牵引发电机的转速和励磁电流⑤改变同步牵引发电机定子绕组接法。
磁场削弱系数指的是在牵引电动机电枢电流相同的条件下,磁场削弱的磁场磁势与全(满)磁场时的励磁磁势之比。
电力机车能量传递调压过程:16级:T K47闭合TK38断开;17级:T K48闭合TK46断开;17 → 18级:调压开关反向转换TK46闭合TK48断开;18 → 19级:TK38闭合TK47断开;调压过程特点:牵引变压器两固定绕组与两大段具有七个抽头八小段可调绕组用26正和26反进行正接和反接的转换。
除第一级以外,形成等差的33级电压,平均交流电压的有效值的级差为62.5v,平均整流电压级差为56.25v。
U n = 40 + 62.5 (n – 1) (V);U d n = 0.9Un = 36 + 56.25 (n – 1) (V)各相邻级间转换用硅整流管过渡,起到隔离作用;升位时:自然换相基本无电弧;降位时:强迫换相产生电弧;奇数级位,左右半波电路输出电压是对称的;偶数级位,正负半波整流电压不对称,幅值不等。
17级输出:1040v 整流后:U d17= 0.9 x 1040 = 936v;一、接触器:用来接通或切断带有负载的主电路或大容量控制电路的自动切换电器;电空接触器(适用范围:大电流、高电压场合)二、继电器特点:没有灭弧装置,结构简单;触头容量小,体积重量较小;动作准确性要求高三、组合开关:包括①调压开关:绕组转换开关分级转换开关②两位置转换开关(63,64,26正\26反):绕组转换开关牵引制动转换开关机车运行方向:改变电机励磁方向;两位置转换开关控制:前63Q(64H) 64Q(63H);后 63H(64Q) 64H(63Q)【63Q 64H\63H 64Q得电】实现电机电压调节:牵引时:顺时针;制动时:逆时针;208:控制调压开关,伺服电机转不转;206:控制电机的转动方向;降:减速降位稳定运行时打在“固1”升、快升:加速升位稳定运行时打在“固2”机车运行状态控制电路:转换手柄“前”或“后”完成牵引准备;制动:调速手柄“0”位转换手柄“制”两位置转换开关转到制动位;四、伺服电动机转向控制:伺服电动机:①励磁方向是固定的②改变电枢电流方向→转向;206得电 H2 → S1 206失电 S1→ H2升位时:N330有电 N331没电:0~17级:N330有电—205—26反—206得电其常开触头闭合 CD正转 H2 → S117~33级:26正得电--N331无电 26反断开--206失电反转(T17 26正通26反断)降位时:N331有电 N330没电:33~17级:N331有电--26正--206得电正转17~0 级:26反得电--N330无电 26正断开--206失电反转(T17 26反通26正断)升:0—17正转(206得电)18—33反转(206失电)降:33—18正转(206得电)17—0反转(206失电) 0-16调速手柄从“固2”扳到“升”位:N370得电—216—206—214—TK 18-33 --208得电伺服电动机带动调压开关开始转动,向“1”位过渡调速手柄从“固2”位扳到“升”不松手,只能连升1位手柄需要先回“固2”再将手柄扳到“升”,重复上述过程,逐级上升调速手柄扳到“快升”,能连续升级直至33级。
N370失电--206不吸合;N333始终有电--208得电调压开关连续升位,直至17位绕组转换 208断开--26反失电--206常闭触头208得电继续升级直至33级调速手柄从“固2”扳到“固1”位:N330失电而N331得电手柄位于“降”位:N333得电--208得电--可连续降至“1”位牵引运行时:调速手柄在“固2”、“固1”位转换手柄可从“前”扳到“1”、“2”、“3”进行磁场削弱1.N327--65、66得电--电空接触器 65、69、73和66、70、74闭合牵引电机绕组并联 R11、R21、R31和R61、 R51、R41;阻值为0.095Ωβ = 70%2.N327失电--65、66失电;N328--65、66、67、68得电--67、71、75和68、72、76闭合--牵引电机绕组并联 R12、R22、R32和R62、 R52、R42;阻值为0.0447Ω;β = 54%3.N327、N328失电--电阻一起并入 R = R1//R2 β = 45%电阻制动:先将调速手柄扳到“0”位,再扳到“制”动位:当调压开关退回零位TK0闭合主电路由串励变为他励N326--TK0--电空阀 63Z、64Z得电转换到制动位--励磁电路接触器83得电同时N387—88—105—215------励磁电路接触器84吸合并自锁--主电路由串励变为他励机车故障自动控制:故障—205失电—214失电 N321—205常闭联锁触头—64QH—TK1-13 --214常闭联锁触头--208得电 CD转为什么说这时一定是退位而与手柄位置无关?17级以上:205常开触头切断了N330对线圈206的供电206失电--CD正转变为反转调压开关退级17级以下:N331--26正—206得电CD正转调压开关退级直至“0”位提高功率因数的方法:1. 采用并联电容的方式:为了削弱某些频率的高次谐波电流,往往采用L-C和L-C-R滤波器形式的PFC,但是这些滤波器对基波电流必须是容性的,以达到既削减特定次数谐波电流,又改善基波功率因数的目的 2.利用特殊控制方法:不对称触发;扇形控制(cosϕ = 1);PWM控制(调节输出电压:改变脉冲宽度;改变脉冲次数;可以消除低次谐波)3.多段桥顺序控制;结论:段数越多功率因数越高6G型电力机车主电路特点:①桥式整流:变压器的容量发挥充分,结构简化;②两段半控桥相控无级调压:起动、调速平滑③半集中式供电:电机之间负载分配较均匀;④取消了调压开关:主电路简单、开关电器动作减少6G型电力机车主电路(RM1;RM2;RM3;RM4)低压调压:调节RM1,封锁RM2;D3、D4续流; Ud :0 ~ 0.5Ud0 = 450V高压调压:RM1满开放,调节RM2 ; Ud : 0.5Ud0 ~ Ud0 = 900VSS4型电力机车主电路: 轴式2(B0 — B0) (三段不等分整流桥顺序控制与开关控制相结合;三段绕组:a1b1 = b1x1 = 335V; a2b2 = 670V)第一段: T1T2移相D3D4续流; T3T4T5T6都封锁; Ud = 0 ~0.25Ud0;第二段: T1T2满开放 触发T3T4; Ud = 0.25 ~ 0.5 Ud0;开关控制:T1T2 T3T4封锁 T5T6满开放第三段: T5T6满开放 触发T1T2; Ud = 0.5 ~ 0.75 Ud0;第四段: T1T2T5T6满开放 触发T3T4; Ud = 0.75 ~ 1Ud0结论:顺序控制和开关控制相结合使三段桥实现四个调压区 又称“经济四段桥”;SS4改进型电力机车主电路工作原理:第一段:触发T5T6 T1T2T3T4都封锁;Ud = 0 ~ 0.5 Ud0;第二段: T5T6满开放 触发T1T3;Ud = 0.5 ~ 0.75Ud0第三段: T1T2T5T6满开放; 触发T3T4 Ud =0.75 ~ 1 Ud0;结论:三段不等分整流桥实现三个调压区,功率因数低于SS4,没有负载转换过程,增加系统工作可靠性;6K 电力机车主电路工作原理:①三段不等分整流电路②控制方式与SS4改相同③牵引电机采用复励电机④采用改接电枢的方法改变机车运行方向B Л80P 机车主电路工作原理:①三段全控桥实现四个调压区②可实现再生制动结论:三段桥实现四个调压区;优点:所用元件少,变压器抽头少;缺点:管子耐压T7T8要求高;8K 型电力机车及其不对称触发控制:①一段半控桥和一段全控桥串联相控②再生制动时全控桥逆变运行,半控桥作制动励磁电源③2(B0— B0) 每转向架两电机串联④无级磁场削弱调节⑤设有功率补偿装置8K 型电力机车调节顺序:①首先开放全控桥整流电压 0 →0.5Ud ② 半控桥未输出电压 D23、D24续流③开始半控桥调压整流电压0.5Ud → Ud ④全控桥和半控桥满开放后,调节励磁分路晶闸管实现无级磁场削弱全控桥:ωt = α 触发T11 ; ωt = π+α0 触发T12 ; ωt = π+ α 触发T13 ; ωt = 2π+α0 触发T14; (正负正负)总结:通过不对称触发全控桥运行在半控桥状态;T12、T14:二极管工作状态;T11、T13:晶闸管工作状态;半控桥:ωt = α 触发T21 ; ωt =π T12截止 ; ωt = π+α 触发T22 ; ωt=2π T22截止 ; (正负正负)结论:T21、T22:导通角π - α;D23、D24:导通角π + α;∴ 二极管的电流额定值一定要比晶闸管大;无级磁场削弱工作原理:(当全控桥和半控桥满开放后,要继续升速,必须进行无级磁场削弱)未进行磁场削弱时:固定分路电阻RSH 形成固定磁场削弱系数 β0 = 96%进行磁场削弱时①电源电压正半周(上正下负)ωt = α 触发T243 D242截止②电源电压负半周(上负下正)ωt = π+α 触发T223 T222截止 总结:只要调节分路晶闸管的触发角α,可以连续调节磁场削弱系数β机车的电气制动:一、电阻制动 — 能耗制动(利用电机的可逆原理,电动机 → 发电机)二、再生制动与有源逆变(牵引工况时:Ud 为“正” E 为“负” 再生制动时:Ud 为“负” E 为“ 正” )再生制动时:①调节磁通φ If ②调节端电压Ud α一般再生制动的调节过程:1. 调节励磁电流If BC2.调节逆变器电压Ud AB 3. 低于A 点的速度区域 AB’加馈制动时Ud 为“正” E 为“ 正”8K 机车再生制动的工作原理 ① 电源电压正半周(上正下负)ωt = π-β0 触发T11 IT11 = IT14 = Id ② 电源电压负半周(上负下正)ωt = π+α 触发T12 IT11 = IT12 = Id ③电源电压负半周(上负下正)ωt=2π- β0 触发T13 IT12 = IT13 = Id ④ 电源电压正半周(上正下负)ωt = 2π+α 触发T14 IT13 = IT14 = Id结论:逆变工况:T12、T14:晶闸管工作状态;T11、T13:维持最小逆变角β0再生制动的两种控制方式:β = γ + δγ :换相重叠角;δ :晶闸管恢复阻断角① β = C :∵ γ随制动电流、回路阻抗和变压器电压的变化而变化∴ 固定β角必须用Izmax 、Xzmax 、Uzmin 计算 eg. 6G β = 55°② δ = C :选取足够的δ值,固定不变 β随γ的改变而变化 eg. 8K δ = 9° B Л 80P δ = 18°~ 22°机车控制系统主要作用:调节(分配)机车牵引力、制动力;调节速度;故障检测与诊断;辅助系统的控制;防空砖、防滑行;无功功率补偿;各种保护等。