SS4G型电力机车劈相机电路分析及应急故障处理
- 格式:doc
- 大小:32.00 KB
- 文档页数:5
故障处理教案第一条运行中某节车控制电源故障(电压达不到110V )的检查处理现象:某节车控制电源电压表只显示蓄电池电压,达不到11Ov 。
1 .将该节车电源柜110V电源AB组转换开关转至另一组,若恢复正常,可维持运行。
2 .检查该节自动开关600QA(交流电源) 跳时,重新合上。
3 .以上处理无效时,可将该节的668QS(单机-重联)打重联位,同时断开666QS(负载)、667QS(蓄电池)维持运行。
第二条蓄电池故障的检查处理现象:主断路器断开时列车自然制动,显示屏“前节车”有关部份全部熄灭,受电弓落下,控制电压表显示为零。
1 .检查操纵节(前节)自动开关601QA(蓄电池)跳时,重新合上。
2 .以上处理无效时,可将操纵节(前节)的668QS(单机-重联)打重联位,同时断开666QS (负载)、667QS(蓄电池)维持运行。
第三条运行中(主断在闭合状态)受电弓自动落下并无法升起的检查处理。
现象:主断路器跳开,显示屏显示“零压”,受电弓落下1 .换弓运行。
2 .另一受电弓也无法升起时,应检查门联锁是否动作。
3 .若门联锁不动作,应检查两节车保护阀,发现保护阀不吸合时,人工闭合保护阀287YV 维持运行。
4 .若人工闭合保护阀,某节门联锁仍不动作时,可用检点锤轻敲门联锁使之动作。
若门联锁机械卡死,敲击无效时,可短接故障节515KF联锁(533-534)线。
此时应注意:禁止进入故障节高压室。
附:SS48××机车某节车受电弓无法升起,在确认两节车保护阀及门联锁工作正常的情况下,将该节主断控制器开关(安装于司机室背后)从“运用”位打到“停用”位。
第四条主断路器合不上的检查处理。
现象:闭合主断路器扳钮全车无合闸声,显示屏“主断”不灭,辅助电压指示为零。
1 .检查操纵节调速手柄不在零位时.将其移回零位。
2 .检查操纵节劈相机板钮未断开时,将其断开。
3 .确认调速手柄回零,劈相机扳钮断开仍不能合闸时,应检查568KA是否得电,567KA 是否失电。
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。
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。
SS4G型电力机车常见故障分析及其处理措施系别:牵引动力系专业:铁道机车车辆班级: 16学生姓名:坤指导教师:***完成日期: 2013年3月28日摘要韶山4改进型电力机车,代号SS4G,是在SS4、SS5和SS6型电力机车的基础上,吸收了8K机车一些先进技术设计的。
机车由各自独立的又互相联系的两节车组成,每一节车均为一完整的系统。
它电路采用三段不等分半控调压整流电路。
采用转向架独立供电方式,且每台转向架有相应独立的相控式主整流器,可提高粘着利用。
电制动采用加馈制动,每台车四台牵引电机主极绕组串联,由一台励磁半桥式整流器供电。
机车设有防空转防滑装置。
每节车有两个B0- B0转向架,采用推挽式牵引方式,固定轴距较短,电机悬挂为抱轴式半悬挂,一系采用螺旋圆弹簧,二系为橡胶叠层簧。
牵引力由牵引梁下部的斜杆直接传递到车体。
空气制动机采用DK-1型制动机。
机车功率持续6400kW,最大速度100km/h,车长2×15200mm,轴式2(B0-B0),电流制为单相工频交流。
牵引电动机作为SS4G型电力机车主要电气设备之一,其质量的好坏对机车整体质量起着至关重要的影响。
在铁路的发展历史中,牵引电动机是重要的组成部分之一。
牵引电动机是有高可靠性、好精确度、快速响应的特点,与此同时,牵引电动机也具有故障率高和运用保养质量可以直接决定电动机的使用寿命的特点。
虽然近年来,在制造厂家与各科研部门的共同努力下,牵引电动机基础质量得以不断提高;但由于受机车长交路、大提速恶劣环境以及超吨位等多种运用条件因素影响,对牵引电机使用性能提出更高的要求,因此落修率依然较高,给检修生产带来一定的压力。
本文对造成牵引电机的主要惯性故障原因进行深入分析,提出在检修运用中相应的解决对策,希望能对牵引电机运用的可靠性和安全性起到积极作用。
关键词牵引电机故障原因处理措施目录摘要…………………………………………………………………………… (1)前言 (3)一、牵引电动机概述 (4)(一)电力机车牵引电动机工作原理认知 (4)(二)SS4G电力机车牵引电动机的结构组成 (5)1.定子 (6)2.转子 (8)3.电刷装置 (9)4.电枢轴承和抱轴轴承 (9)二、SS4G牵引电机的一般特性 (9)一、牵引电动机的传动与悬挂方式1个别传动2组合传动二、牵引电动机的工作特点三、ZD105A型牵引电动机的维护保养 (10)四、SS4G 型电力机车常见故障处理办法 (14)总结 (24)致谢 (26)参考文献 (26)前言1821年英国科学家法拉第首先证明可以把电力转变为旋转运动。
SS4G型电力机车常见故障分析及其处理措施系别:牵引动力系专业:铁道机车车辆班级:16学生姓名:坤指导教师:***完成日期:2013年3月28日1摘要韶山4改进型电力机车,代号SS4G,是在SS4、SS5和SS6型电力机车的基础上,吸收了8K机车一些先进技术设计的。
机车由各自独立的又互相联系的两节车组成,每一节车均为一完整的系统。
它电路采用三段不等分半控调压整流电路。
采用转向架独立供电方式,且每台转向架有相应独立的相控式主整流器,可提高粘着利用。
电制动采用加馈制动,每台车四台牵引电机主极绕组串联,由一台励磁半桥式整流器供电。
机车设有防空转防滑装置。
每节车有两个B0- B0转向架,采用推挽式牵引方式,固定轴距较短,电机悬挂为抱轴式半悬挂,一系采用螺旋圆弹簧,二系为橡胶叠层簧。
牵引力由牵引梁下部的斜杆直接传递到车体。
空气制动机采用DK-1型制动机。
机车功率持续6400kW,最大速度100km/h,车长2×15200mm,轴式2(B0-B0),电流制为单相工频交流。
牵引电动机作为SS4G型电力机车主要电气设备之一,其质量的好坏对机车整体质量起着至关重要的影响。
在铁路的发展历史中,牵引电动机是重要的组成部分之一。
牵引电动机是有高可靠性、好精确度、快速响应的特点,与此同时,牵引电动机也具有故障率高和运用保养质量可以直接决定电动机的使用寿命的特点。
虽然近年来,在制造厂家与各科研部门的共同努力下,牵引电动机基础质量得以不断提高;但由于受机车长交路、大提速恶劣环境以及超吨位等多种运用条件因素影响,对牵引电机使用性能提出更高的要求,因此落修率依然较高,给检修生产带来一定的压力。
本文对造成牵引电机的主要惯性故障原因进行深入分析,提出在检修运用中相应的解决对策,希望能对牵引电机运用的可靠性和安全性起到积极作用。
关键词牵引电机故障原因处理措施2目录摘要 (1)前言 (3)一、牵引电动机概述 (4)(一)电力机车牵引电动机工作原理认知 (4)(二)SS4G电力机车牵引电动机的结构组成 (5)1.定子 (6)2.转子 (8)3.电刷装置 (9)4.电枢轴承和抱轴轴承 (9)二、SS4G牵引电机的一般特性 (9)一、牵引电动机的传动与悬挂方式1个别传动2组合传动二、牵引电动机的工作特点三、ZD105A型牵引电动机的维护保养 (10)四、SS4G 型电力机车常见故障处理办法 (14)总结 (24)致谢 (26)参考文献 (26)3前言1821年英国科学家法拉第首先证明可以把电力转变为旋转运动。
第一节受电弓不能升起 (1)一、现象:两节车均无风,前后弓均不能升起 (1)(一)原因 (1)(二)处理 (1)二、现象:一节车有风一节车无风,前后弓均不能升起 (2)(一)原因 (2)(二)处理 (2)三、现象:两节车都有风,前后弓均不能升起 (2)(一)原因 (2)(二)处理 (3)四、现象:两节车都有风,某节车弓不能升起 (3)(一)原因 (3)(二)处理 (4)第二节主断合不上 (4)一、现象:两节车都合不上 (4)(―)原因 (4)(二)处理 (4)二、现象:一节车合不上 (5)(一)原因 (5)(二)处理 (5)第三节劈相机不能启动 (5)一、现象:闭合劈相机开关404SK,两节车“劈相机”灯不亮∙5(一)原因 (5)(二)处理 (6)二、现象:闭合劈相机开关404SK,某节车“劈相机”灯不亮。
(6)(一)原因 (6)(二)处理 (6)三、现象:闭合劈相机开关404SK,某节车“劈相机”灯亮后不灭 (7)(一)原因 (7)(二)处理 (7)四、现象:闭合劈相机开关404SK,某节车215QA就跳 (8)(一)原因 (8)(二)处理用IFD代替劈相机。
(8)第四节风泵不打风 (8)一、现象:闭合空压机开关405SK,总风低于75OkPa,两节车不打风 (8)(一)原因 (8)(二)处理 (8)二、现象:闭合空压机开关405SK,一节车打风,一节车不打风,“辅助回路”灯亮(有副台时,“压缩机灯1”长亮) (9)(一)原因 (9)(二)处理 (9)第五节闭合通风机开关406SK,牵引通风机 (9)一、现象:闭合通风机开关,某节“辅助回路”灯第一次亮后不灭(有副台时“牵引风机1”灯长亮) (9)(一)原因 (9)(二)处理 (9)二、现象:闭合通风机开关,某节车“辅助回路”灯第二次亮后不灭(有副台时“牵引风机2”灯长亮) (10)(一)原因 (10)(二)处理 (10)三、现象:闭合通风机开关,某节车“辅助回路”灯第三次亮后不灭(有副台时“油泵”灯长亮或“变压器风机”灯长亮)...11(一)原因 (11)(二)处理 (11)第六节闭合制动风机407SK制动风机不正常运转 (12)一、现象:闭合制动风机开关,某节车“辅助回路”灯第一次亮后不灭(有副台时,“制动风机1”灯长亮) (12)(一)原因 (12)(二)处理 (12)二、现象:闭合制动风机开关,某节车“辅助回路”灯第二次亮后不灭(有副台时,“制动风机2”灯长亮) (13)(一)原因 (13)(二)处理 (13)第七节预备灯不灭 (14)一、现象:换向手柄前进位,某节车“预备”灯不灭 (14)(一)原因 (14)(二)处理 (14)二、现象:换向手柄后退位,某节车“预备灯不灭 (15)(一)原因 (15)(二)处理 (15)三、现象:电阻制动时,某节车“预备”灯不灭 (16)(一)原因 (16)(二)处理 (16)四、现象:主手柄2级以上牵引,25秒后“预备”灯亮 (16)(一)原因 (16)(二)处理 (17)五、现象:“电子柜预备”灯不灭 (17)(一)原因 (17)(二)处理 (17)第八节预备灯灭,进级时牵引电机无流 (18)一、现象:牵引时,预备灯灭,主手柄在级位上,前后节车牵引电机均无牵引电流 (18)(一)原因 (18)(二)处理 (18)二、现象:牵引时,预备灯灭,主手柄在级位上,前节车有牵引电流,后节车无牵引电流 (19)(一)原因 (19)(二)处理 (19)三、现象:牵引时,预备灯灭,主手柄在级位上,前节车无牵引电流,后节车有牵引电流 (20)(一)原因 (20)(二)处理 (20)四、现象:牵引时,预备灯灭,主手柄在级位上,某节车某台牵引电机无牵引电流 (20)(一)原因 (20)(二)处理 (20)第九节运行中突然发生故障 (21)一、现象:运行中,某节车“辅助回路”灯突然亮 (21)(一)原因 (21)(二)处理 (21)二、现象:运行中,突然跳主断,某节车“主接地”灯亮• (21)(一)原因 (21)(二)处理 (22)三、现象:运行中,突然跳主断,某节车“辅接地”灯亮,“辅助回路”灯亮 (22)(一)原因 (22)(二)处理 (22)四、现象:运行中,突然跳主断,某节车“原边过流”灯亮 (22)(―)原因 (22)(二)处理 (23)五、现象:运行中突然跳主断,某节车“铺过流”灯亮,“辅助回路”灯亮 (23)(一)原因 (23)(二)处理 (23)六、现象:运行中突然跳主断,某节车“牵引电机”灯亮...• (24)(—)原因 (24)(二)处理 (24)七、现象:运行中,突然跳主断,两节车“主断”“零压”“预备”灯亮,再无故障显示 (24)(一)原因 (24)(二)处理 (24)八、现象:运行中某节车故障,再无功率输出 (25)(一)原因 (25)(二)处理 (25)1、切除操纵节方法 (25)2、当该节车低压柜为逻辑控制LCU时的切除操纵节方法 (26)3、切除非操纵节方法 (26)4、当该机车低压柜为逻辑控制LCU时的切除非操纵节方法 (26)第十节运行中DK-I制动机发生故障 (26)一、现象:均衡风缸只要一减压,列车管就起非常 (26)(一)原因 (26)(二)处理 (27)二、现象:运行中,使用紧急制动后,列车管不能充风 (27)(一)原因 (27)(二)处理 (27)三、现象:运行中,大闸制动位,均衡风缸、列车管不减压 (28)(一)原因 (28)(二)处理 (28)四、现象:运行中,大闸制动后的中立位,均衡风缸、列车管减压到O (28)(一)原因 (28)(二)处理 (28)五、现象:运行中,大闸制动,中立后的运转位,均衡风缸或列车管不充风 (29)(一)原因 (29)(二)处理 (29)六、现象:运行中DK-I制动机不能操纵全列车的制动与缓解29(一)原因 (29)(二)处理 (29)(Ξ)空气闸操纵重点注意事项 (30)七、现象:SS4改151机车为代表的DK-I制动机(没有93号重联阀,以电钥匙控制本机位、补机位自动转换)故障 (30)(一)原因 (30)(二)处理 (31)(三)空气闸操纵重点注意事项 (31)八、现象:机故后被救援或冷机回送 (31)(一)原因 (31)(二)处理 (32)SS4G型电力机车应急故障处理第一节受电弓不能升起一、现象:两节车均无风,前后弓均不能升起打开两节车97号塞门,两节车空气制动柜红色表针均低于400KPa以下。
SS4G型电力机车劈相机电路分析及应急故障处理铁路运输是我公司的支柱产业,随着铁路重载技术的不断发展。
如何实现多拉快跑,创造出更高的经济效益是机务工作的重中之重。
但行车安全是铁路运输的永恒主题,货物越拉越重对机车的安全性提出了更高更严的要求。
我公司运用的机车基本都是SS4G型电力机车,劈相机是电力机车的心脏部分,它的好坏直接影响到机车的行车安全。
而劈相机中的控制电路更是决定了劈相机能否正常工作的核心部分。
文章就劈相机工作原理作了分析,在电力机车上的应用、使用中常见故障及处理方法、日常保养作了简要介绍。
标签:劈相机;劈相机的启动;故障处理1 劈相机介绍单相异步劈相机是利用单相交流电源供电的一种小容量交流电机。
因为其经济、结构简单、运行可靠、维修方便等优点和可直接接到220v交流电源上使用的特点,因此被广泛运用到家庭电器及轻工业装置中。
2 劈相机工作原理异步劈相机和普通的异步电机的结构基本一样,有定子绕组和鼠笼式转子。
定子绕组有三绕组Y型和两绕组T型两种结构。
T型绕组的主绕组接牵引变压器二次侧辅助绕组的两端,辅绕组则接在主绕组的中点。
电机启动之后,辅绕组的电压超前输入的单相电压90°,因而在输出的三端得到三相电压。
Y型绕组在国产得韶山系列上运用普遍,下面对Y型定子的异步劈相机进行分析。
如图1所示,Y型的定子绕组的oc、ob端接在牵引变压器二次侧的辅助绕组两端,输出的三个端子接三相负载。
在cb端通入单相交流电之后,绕组oc、ob中会产生空间位置不变、大小按正弦规律变化的脉动磁场。
若只有绕组oc、ob,在转子启动之后,劈相机则作为一台单相异步电机运行。
所以转子是以接近于2的速度切割负序磁场,因此转子导体中感应出接近2倍频率的电流和电势,因而产生的磁场抵消了负序磁场。
在劈相机起动以后,可认为气隙中只有正序旋转磁场存在且切割Y型定子绕组oa、ob、oc而感应出一组三相电Eoa、Eob、Eoc,从a、b、c三个端子来看,劈相机又是一台三相发电机,给三相负载供电。
由上述可见,劈相机的本质是单相异步电机和三相发电机的组合。
在劈相机运行中,cob绕组和转子起着单相异步电动机的效果,而从a、b、c端子看oa、ob、oc和转子起着三相发电机的效果。
因此,b、c相绕组称为电动相绕组,a 相绕组称为发电相绕组。
虽然此劈相机的三相绕组对称,但只有在空载时输出的三相电压才对称,加上电负载后则不对称。
虽然负载对称,但劈相机的b、c相绕组中不仅有发电机电流还有电动机电流,会造成不对称电流而导致不对稱的压降。
当负载为感性时,发电机电流导致的电压降使绕组的端电压小于感应电势,而电动机电流使端电压大于感应电势。
从而导致了三相端电压不对称。
还有,若负序磁场没有完全抵消,剩余的负序磁场也会在绕组中感应出负序电势,从而使电压的不对称度增加。
由以上分析可知:劈相机实际上就是本身只输出一相电流的异步电机,劈相机工况是三相异步电机在不对称条件下工作的特例。
异步电机成为劈相机的基本条件:(1)电机机械负载不变;(2)三相电网缺相,使其电流反相输出。
3 劈相机的起动与运行为了保证辅助电路的正常运行,必须改善劈相机电压不对称的情况。
一种方法是采用不对称的绕组,但这种情况只适合恒定的负载,一旦负载改变将不再适用。
显然电力机车由于负载的变化,不能采取这种方法。
另一种方法是在劈相机的发电相和电源相之间并接一个电容,这样的好处是劈相机发电相绕组的电流减小了,减少了压降,从而使得端电压增大。
因此这种方法很适合电力机车,通常电容是在负载上,因负载不同而其大小也不一样。
劈相机的起动和单相异步电机一样,接通单相电源时,电动相绕组产生大小相等、转向相反的旋转磁场合成的脉动磁场,所以在转子上产生两个大小相等、转向相反的力矩,因而不能使转子转动。
因此,可以采用辅助电动机带动劈相机或者分相起动的方法来打破劈相机的这种平衡。
分相起动分为分相电容起动和分相电阻起动,在电力机车上常用分相电阻起动的方法使劈相机起动。
下面分析电阻起动的方法。
如图2所示,J是接触器,RQ是起动电阻。
劈相机起动的原理如下:从c相看进去,将劈相机的Y型定子分成两相绕组,分别为cob和coa,均可视为纯电感。
但在coa相串联电阻RQ以后,当两相绕组接入单相电源时,coa 相电流相对于电源电压的滞后角?酌<90°,且RQ值越大?酌越小,而cob相是纯电感,所以电流Qb滞后电源电压90°。
因此,由于两相绕组的电流相位差和绕组在空间位置上的角度差,两相绕组在电机气隙内会产生一个椭圆形的旋转磁场,产生起动转矩让转子转动起来。
当劈相机转子转动以后,在定子三相绕组中会产生三相感应电势为负载供电。
劈相机起动完成以后,接触器J会自动断开,以切除起动电阻。
劈相机作为交-直机车辅助电路提供三相交流电源,是辅助电路的核心设备。
为了提高辅助电路的可靠性,通常有一台劈相机备用或者一台通风机兼做劈相机使用。
4 劈相机在SS4G电力机车上的使用SS4G电力机车采用传统劈相机实现“单-三相”供电。
劈相机采用分相电阻起动,并由电压继电器监测起动过程和控制起动电阻的切除。
SS4G机车采用型号为YPX-280M-4、380V、50kW的劈相机,其参数相对于之前的车型有所调整,起动电流适中、分相起动后切除起动电阻的自起动性能有所改善。
4.1 劈相机的分相起动如圖3所示,劈相机的运转和停止由其相应的接触器210KM控制,而劈相机的起动由接触器213KM将起动电阻263R接入到第二电动相绕组D2和发电相绕组D3之间来完成。
劈相机起动由电压继电器283AK进行监测和控制起动电阻回路的开断。
起动劈相机信号发出后,接触器213KM闭合,起动电阻接入电路,电源接触器210KM闭合,劈相机开始起动。
起动过程中,当劈相机达到0.9倍额定转速,即283AK测得的发电相电压值将接近额定电压220V时,将使接触器213KM 切除起动电阻,劈相机到此起动完成。
同时,283AK失去工作电源出于闲置状态。
为了提高可靠性,起动电阻有三个抽头,当一组烧毁时可切至另一组,若两组均烧坏,可切到233,改用电容起动。
4.2 通风机的电动机电容分相起动为了应对劈相机有可能发生故障的情况,专门设置了备用电路。
在机车运行中,如果劈相机出现故障,为保证其他辅机继续工作,应切除劈相机,以电容253C对风机电动机3MA直接进行分相起动。
此时,3MA既是一台通风机,也是一台劈相机。
在电网电压达到19kV以上时,通风机电动机才能分相起动,在电网电压高于22kV时,才能起动其他所有辅助机组。
由于SS4G型機车的两节车的辅助电路没有进行重联,因此可以一节车做劈相机电阻分相起动,另一节(劈相机故障状态)做3MA电容分相起动。
4.3 三相负载电路和单相负载电路4.3.1 三相负载电路三相负载电路是指机车辅助电机的供电电路。
如图4所示的三相负载部分,当劈相机起动完成后,辅助电路导线201、202、203将提供不完全对称电源,此时各辅助机组可依次有间隔的接入负载电路。
SS4G型电力机车的三相负载为:压缩机电动机2MA一台,牵引通风机电动机3MA、4MA两台,制动风机电动机5MA、6MA两台,变压器风机电动机7MA一台,变压器油泵8MA一台。
为了改善劈相机供电系统三相电源的对称性,在3MA~5MA电动机的第二、三相绕组间接入了移相电容247C~252C,随着电机的接入而投入使用。
各辅助电动机均由其对应的交流接触器203KM~212KM进行通断控制。
SS4G型电力机车辅机电动机的交流接触器采用3TB系列三相交流接触器,因其操作系统是直流控制、结构简单、可靠性高、机械寿命长。
控制7MA、8MA 的交流接触器211KM、212KM的额定电流为75A,其他的均为170A。
机车上还设置有库用插座294XS和库用转换刀开关235QS,如图库用插座开关部分。
当机车处于运行状态时,235QS倒向“运行”位,当机车在库内时,235QS 倒向“库用”位,此时有两种库内电源可使用。
一般,库内三相电源在段内使用,库内单相电源仅在制造厂或者大修厂库内电源容量大时使用。
4.3.2 单相负载电路单相负载电路,即指电力机车中辅助电器的负载电路,如图的单相负载部分,负载电路分为380V和220V两类。
5 SS4G电力机车劈相机使用中常见故障及处理方法5.1 劈相机不起动5.1.1两节劈相机不起动故障处理:(1)检查辅机控制单极自动开关605QA是否跳开,反复开闭605QA;(2)将劈相机自起故障隔离开关591QS置“自起”位实验;(3)更换机车操作端实验;(4)关闭自动过分相装置主机实验。
5.1.2 一节起动正常,另一节指示灯不亮不起动故障处理:转换LCU“A/B”实验5.1.3一节起动正常,另一节指示灯亮不起动故障处理:(1)检查劈相机三相自动开关215QA,反复开闭215QA;(2)转换LCU“A/B”实验;(3)检查劈相机三相接触器201KM及起动电阻三相接触器213KM是否正常,201KM故障通风机代替,213KM故障切除该节车维持运行。
5.2 起动电阻甩不开故障处理:(1)立即断开劈相机按键开关404SK,重新起动劈相机,待起动后(3s),人为按压劈相机起动继电器283AK;(2)转换LCU“A/B”实验,仍无效时切除该节车维持运行。
5.3 起动电阻烧损故障处理:(1)劈相机故障隔离开关242QS置“1FD”位;(2)起动电阻转换开关296QS置“电容位”;(3)技改过的机车将298QS置“下合位”。
注:通风机代替劈相机,劈相机故障隔离开关242QS置“1FD”位,起动电阻转换开关296QS置“電容位”。
6 劈相机日常保养(1)保持劈相机内外清洁无异物,确保起冷却散热状态良好;(2)保持劈相机工作环境干燥,定期测量定子绕组绝缘电阻,保证其达标;(3)定期更换轴承油,保证其油润状态良好;(4)日常使用中如发现劈相机有异常音时,机车回段整备及时报修。
7 结束语运用部门在运行中加强机械间的巡视,密切关注劈相机的工作状态,发现异常,及时处理。
检修部门充分利用机车回段以及小辅修时间对机车劈相机进行检查,保养,确保劈相机工作状态良好,提高检修水平,减少不必要的故障发生。
延长劈相机寿命,降低劈相机发生故障概率,确保铁路运输安全畅通。