SS4改型电力机车控制电路解析
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SS4型电力机车电路图阅读指南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改电力机车目录1、电力机车主电路组成: (2)2、电力机车辅助电路组成 (5)3、电力机车控制系统 (8)SS4改电力机车是“六五”科技攻关项目,1985年9月问世,主型货运干线机车。
SS4是八轴2(B0-B0),两节车重联组成。
两节车之间,主电路在车顶用软辫线连接传递25kV电压,控制电路用三根43芯电缆连接,辅助电路则各自单用。
采用转向架供电、三段不等分绕组与四段半控桥整流、采用加馈电阻制动、三级磁场削弱等。
1、电力机车主电路组成:1、主电路结构1、网侧高压:单相工频25kV经受电弓、车顶母线进入车体,经主变压器、车体、转向架、车轮到钢轨回流。
车体与转向架间软线连接,转向架与轮轴间电刷联接。
组成:牵引变压器、牵引电动机及其相关电气设备;特点:高电压、大电流、控制复杂、工作条件差等;作用:传递功率,实现电能向动能的转换。
对主电路的基本要求:满足起动、调速、制动要求,保证牵引电机转矩、转速独立可调,且范围宽。
采用无级调压,无再生制动用半控,因此可改善功率系数。
2、牵引电机供电方式转向架独立供电。
两车各有一主变压器,都有两个副边,每个副边接一整流装置向同一转向架的两并联电机供电(先串平波电抗器再并联)。
优点:灵活性大,一主整流器故障,只须切除对应两电机,机车保留3/4的牵引力;对同车前后转向架轴重转移电气补偿,即对轴重较轻的前转向架电机供较小电流或电压,以充分利用粘着力;转向架电气系统单元化。
缺点:一组故障时,功率降低一半。
3、调速与磁场削弱方式:起动及低速时调电机端压、高速时用削磁来调速。
削磁方式:电阻分流(三级)。
4、电制动方式:加馈电阻制动、再生制动。
5、牵引电动机型式及联结方式:串励6、检测及保护方式1检测:交流侧:交流电压、电流互感器,测网压、变压器一次电流。
直流侧:直流电压、电流互感器或传感器,检测牵引电机端压、电枢电流、励磁电流(电气制动状态)。
2保护种类:过流(含短路和过载)、接地、过压、欠压及其它保护。
呼和浩特职业学院毕业论文题目:SS4改型电力机车主电路分析运用专业: 电气化铁道技术****:***学号:**********完成时间:2011.10.20指导教师:***目录摘要 .................................................................................................................... 错误!未定义书签。
引言 . (3)1主电路的特点 (4)1.1传动行式 (4)1.2牵引电动机供电方式 (5)1.3电制动方式 (5)1.4保护系统 (4)2主电路的构成 (4)2.1网测高压电路 (4)2.2牵引供电电路 (4)2.3加馈电阻制动电路 (6)2.4保护电路 (8)结论 (9)参考文献摘要随着我国电气化铁路及电力机车技术的迅速发展,电力机车在产品的结构、形式、质量方面都有了很大的的改进和提高,专业的对口,作为司乘人员,在铁路机务部门工作,必须熟悉和掌握电力机车控制电路的基本作用原理,和通过系统的分析与设计来提高自己的专业素质。
韶山4G型电力机车电气线路的设计与分析是选自机车运用的实际课题,涉及范围较广。
电力机车的控制线路是一个复杂的系统。
本课题要求学生在已学的机车线路基础上,整体分析SS4G型电力机车主电路,辅助电路和控制电路,并能了解电力机车的故障判断处理流程和方法。
尝试根据实际情况对控制电路进行设计。
使学生更好的理解电力机车的工作控制原理,培养学生运用所学的基础知识、专业知识,并利用其中的基本理论和技能来分析解决本专业内的相应问题,使学生建立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序和方法,完成电气工程技术人员必须具备的基本能力的培养和训练通过对此课题的学习和设计,使学生能更好的理解电力机车电气原理及故障处理方法,掌握电力机车实际运用中的基本专业技能。
培养学生运用所学的基础知识和专业知识的能力,提高学生利用所学基本理论和自身具备的技能来综合分析解决本专业相应问题的能力,使学生树立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序和方法,完成电气工程技术人员必须具备的基本能力的培养和训练。
第一节主电路一、主电路的特点(一)传动形式采用传统的交――直传动形式,使用传统的串励式脉流牵引电动机,具有较成熟的经验,控制系统较简单。
(二)牵引电动机供电方式采用一台转向架两台牵引电机并联,由一台主整流器供电,即所谓“转向架独立供电方式”。
全车四个两轴转向架,具有四台独立的相控式主整流器,此方式具有三个优点:一是具有较大的灵活性,当一台主整流器故障时,只需切除一台转向架两台电机,机车仍保留3/4牵引能力;二是同一节车前后两台转向架可进行电气式轴重补偿,即对前转向架(其轴重相对较轻)给以较小的电流,以充分粘着;三是实现以转向架为中心的电气系统单元化。
(三)整流调压电路形式机车主电路采用了不等分三段半控整流调压电路(四)电制动方式机车采用加馈电阻制动,每节车四台牵引电机主极绕组串联,由一台励磁半控桥式整流器供电。
每台转向架上的两台牵引电机电枢与各自的制动电阻串联后,并联在一起,再与主整流器构成串联回路。
与常用电阻制动相比,加馈电阻制动具有三大优点:一是可加宽调速范围,将最大制动力延伸至0km/h(为安全者想,机车的最大制动力延伸至10km/h);二是能较方便地实现恒制动力控制;三是取消了常规的半电阻制动接触器,简化了控制电路。
(五)测量系统直流电流与直流电压的测量实现传感器化,其优点:一是便于实现直读仪表、过载保护及反馈控制三位一体化;二是实现主电路高电位与控制系统的隔离,使司机台仪表接线插座化。
机车全部采用了霍尔传感器检测直流电流电压信号,以利司机安全,并可提高系统的控制精度。
(六)保护系统采用双接地继电保护,每一台转向架电气回路单元各接一台主接地继电器,以利于查找接地故障。
并且接地继电器设置位置较其他机车不同,位于主变流装置上下两段桥的中点,使整流装置对地电位降低,改善硅元件工作条件。
(七)为提高机车功率因数和改善通讯干扰,机车增加了PFC装置。
二、主电路的构成(一)网侧高压电路(25kV电路)网侧高压电路的主要设备有受电弓l AP、空气断路器4QF、高压电压互感器6TV、高压电流互感器7TA、避雷器5F、主变压器8TM的高压(原边)绕组AX、PFC用电流互感器1 0 9TA,以及二节车之间的25kV母线用高压联接器2AP。
S S4改型电力机车辅助线路运用分析-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN山东职业学院毕业论文题目: SS4改型机车辅助线路运用分析原所在系:电气工程系原专业班级:应电0932班转入后班级:机车驾驶1班学生姓名:孔令希指导教师:袁立新完成日期: 2012-4-12山东职业学院毕业论文评审表山东职业学院毕业论文答辩情况记录目录摘要 (3)第一章辅助电路的介绍 (4)第二章劈相机 (4)2.1劈相机分相起动 (4)2.2通风机电动机电容分相起动 (4)2.3劈相机起动系统的常见故障 (5)第三章三相负载电路 (6)3.1库内三相电源 (6)3.2库内单相电源 (6)第四章单相负载电路 (6)4.1 380V单相负载电路 (6)4.2 220V单相负载电路 (7)4.3 保护电路 (7)4.3.1零压保护 (7)4.3.2接地保护 (7)4.3.3辅机过载保护 (8)4.3.4过电压保护 (8)4.3.5过电流保护 (8)结论 (11)致谢 (12)参考文献 (13)摘要SS4G型电力机车辅助电路,都采用传统劈相机及电容分相起动通风机后备的双馈单——三相变流系统。
每节车只设一台劈相机,当该机因故障切除后,可用电容对第一台牵引见电动机直接分相起动。
然后该电机兼作“劈相机”,在网压22KV以上时,可逐一起动其它辅助机组,避免机破事故。
辅助电机的保护有两种方式,一部分采用三相自动开关,具有过载、短路复合脱扣保护功能,并可直接切除故障电路;另一部分机车采用了电子保护,具有单相、过载与短路保护功能,缺点是不能直接切除电路,而需借助于机车辅助机接触器切除或主断路器保护性断电。
文章对辅助电路的工作原理做了介绍,针对现场实际中发生的各种故障进行了归纳分析,重点分析了故障的形成因为和处理方法,可供现场维修工作参考。
关键词辅助电路故障分析处理方法第一章辅助电路的介绍SS4改型电力机车辅助电路采用传统的单――三相供电系统,辅机均采用三相异步电动机拖动。
SS4改电力机车控制电路分析摘要随着我国电气化铁路及电力机车技术的迅速发展,电力机车在产品的结构、形式、质量方面都有了很大的改进和提高,专业的对口,作为司乘人员,在铁路机务部门工作,必须熟悉和掌握电力机车控制电路的基本作用原理,和通过系统的分析与设计来提高自己的专业素质。
韶山4G型电力机车电气线路的设计与分析是选自机车运用的实际课题,涉及范围广,电力机车控制线路是一个复杂的系统,本课题要求学生在已学的机车线路基础上,整体分析SS4G电力机车控制电路,尝试根据实际情况对控制电路进行设计,使学生更好的理解电力机车的工作控制原理,培养学生运用所学的基础知识、专业知识,并运用其中的基本理论和技能来分析解决本专业内的相应问题,使学生建立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序和方法,完成电气工程技术人员必须具备的基本能力的培养和训练。
通过对此课题的学习和设计,使学生能更好的理解电力机车控制电路的基本工作原理,掌握电力机车实际运用中的基本专业技能。
培养学生运用所学的基础知识和专业知识的能力,提高学生利用所学基本理论和自身具备的技能来综合分析解决本专业相应问题的能力,使学生树立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序和方法,完成电气工程技术人员必须具备的基本能力的培养和训练。
关键词:控制电路;受电弓;主断路器目录前言 (1)第一章 SS4改电力机车控制电路基础知识1.1 控制电路的概念 (3)1.1.1 对控制电路的要求 (3)1.1.2 电力机车的控制方法及其特点 (4)1.1.3 电力机车电路通用符号及说明 (4)1.2 联锁方法与重联电路 (5)1.2.1常用联锁方法 (5)1.2.2 迂回电路及其防护 (7)1.2.3重联及重联电路 (7)1.2.4控制电路逻辑关系表示 (8)第二章 SS4改型电力机车控制电路主断路器、受电弓电器工作原理分析2.1 整备控制电路 (9)2.1.1受电弓控制 (9)2.1.2 主断路器的合闸控制 (10)第三章 SS4改型电力机车控制电路辅机启动环节控制分析3.1 劈相机控制 (11)3.2 压缩机控制 (11)3.3 通风机控制 (12)3.4 制动风机控制 (13)3.5牵引控制 (14)3.6 制动控制 (15)3.7 风速延时控制 (15)3.8 预备环节控制 (16)第四章 SS4改电力机车控制电路预备调速控制分析4.1 调速控制电路 (17)4.1.1 零位控制 (17)4.1.2 低级为延时控制 (18)4.1.3 线路接触器控制 (18)4.2 调速控制 (19)4.2.1 励磁接触器控制 (20)4.2.2 功补接触器控制 (20)4.2.3 重联中间继电器控制 (21)4.2.4 司机钥匙互锁控制 (21)第五章电力机车控制电路保护电路分析5.1 保护控制 (21)5.1.1 原边过流 (21)5.1.2 次边过流 (21)5.1.3 牵引电机过流 (22)5.1.4 主电路接地 (22)5.1.5 辅助系统过流 (22)5.1.6 辅助电路接地 (22)5.1.7 零电压(失压……………………………………) 225.1.8 紧急制动 (23)5.1.9 励磁过流 (23)5.1.10 功补过流 (23)5.1.11 故障保护的恢复控制 (23)第六章 SS4改电力机车控制电路信号控制6.1 信号控制电路 (23)6.1.1 主显示屏的显示 (24)6.1.2 辅显示屏的显示 (25)6.2 照明控制电路 (27)6.2.1 前照灯控制 (27)6.2.2 副照明灯控制 (27)6.2.3 各室照明控制 (27)6.2.4 仪表照明控制 (27)6.2.5 电风扇控制 (27)总结 (38)致谢 (3)参考文献 (40)前言韶山4改进型电力机车,代号SS4G。
第四章 控制电路第一节 概述 控制电路的组成及作用 1、控制电源电路:直流110V稳压电源及其配电电路; 2、整备控制电路:完成机车动车前的所有操作过程,升弓、合闸、起劈相机、通风机等; 3、调速控制电路:完成机车的动车控制,即起动、加速、减速; 4、保护控制电路:是指保护与主电路、辅助电路有关的执行控制; 5、信号控制电路:完成机车整车或某些部件工作状态的显示; 6、照明控制电路:完成机车的内外照明及标志显示。 第二节 控制电源 一、概述 机车上的110控制电源由110V电源柜及蓄电池组构成。正常运行时,两者并联为机车提供稳定110V控制电源,降弓情况下,蓄电池供机车作低压实验和照明用,若运行中电源柜故障,由蓄电池作维持机车故障运行的控制电源。 110V电源柜具有恒压、限流特点。主要技术参数如下: 输入电源…………………………………25%30%396V 单相交流50HZ 输出额定电压……………………………直流110V±5%(与蓄电池组并联) 输出额定电流……………………………直流50A 限流保护整定值…………………………55A±5% 静态电压脉动有效值……………………<5V(与蓄电池组并联) 基本原理框图: 取自变压器辅助绕组的电源经变压器降压后,经半控桥式整流电流整流,再滤波环节滤波后与蓄电池并联(同时也兼起滤波作用)。给机车提供稳定的110V直流控制电源。 二、主要部件的作用 电气原理图见附图(九) 600QA—控制电路的交流开关和总过流保护开关 670TC—控制电源变压器,变比为396V/220V,将取自201和202线上的单相交流电降压后送至半控桥 669VC—控制电源的整流硅机组,由V1~V4组成半控桥,将输入的220V交流电整流成直流电输出,通过674AC控制相控角度改变输出电压。 674AC—电控插件箱(包括“稳压触发”插件和“电源”插件),其中“稳压触发”插件自动控制晶闸管V1、V2的导通,并根据反馈信号适时调节相控角度,使控制电源输出电压保持在110V±5%(与蓄电池并联);“电源”插件将110V变48V、24V、15V . 1MB、2MB—给674AC同步信号,并给GK1、GK2提供触发电压 GK1、GK2—给V1、V2提供门极触发电压 671L、673C—滤波电抗与滤波电容,对669VC输出的脉流电进行滤波 666QS—整流输出闸刀(机车上叫蓄电池闸刀),将整流滤波后的输出电源与蓄电池并联。 GB—蓄电池组,正常运行时与110V控制电源并联,兼起滤波电容作用,降弓后,供低压实验和照明用,运行中若110V控制电源故障,断开666QS,作机车故障运行的控制电源 601QA—蓄电池组过流保护自动开关 667QS—负载输出闸刀 668QS—重联闸刀,当一节车控制电源故障时,将正常节的控制电源引入故障节机车。(正常运行时该闸刀也打重联位,使两节车的控制电源重联) 554KA—控制电源接地继电器(中间继电器代替),执行接地保护 665KA—信号同步中继,给上司机钥匙后,48V电源才输出 669XB—短路片,当维修检查接地故障需要断开地电路时,只要打开短路片即可 三、控制原理 电源取自辅助绕组a6-x6,经235QS送至201、202线,再经600QA接至控制电源变压器670TC(396V/220V)降压后送至控制电源硅机组669VC,整流输出后再经滤波电抗器671L和滤波电容器663C滤波,电压变得平滑。通过整流输出闸刀(机车上叫蓄电池闸刀)666QS与蓄电池组并联,向机车控制电路提供110V电源,经负载闸刀667QS输出。同时两节车的控制电源经重联闸刀668QS重联。晶闸管V1、V2的导通由674AC的“稳压触发”插件控制,当网压波动和负载变化时,由203、205线引入的电压值间接反应网压变化,电流反馈信号由反馈电阻635R上的压降通过206线提供, 207线引入的正极性电压反馈负载端电压变化。根据这些反馈参数的变化,再由674AC适时调整晶闸触发导通角,使控制电源输出电压始终保持在110V±5% 。 控制电源的负端400线不直接接地,而是通过630R、554KA、616QA接地,通常616QA处于闭合位,一旦出现负载接地故障,自动开关616QA过流而断开,短路电流受630R限制,110V控制电源维持运行,同时554KA吸合,常开接点闭合,司机台上显示控制电路接地信号。排除故障后,合上616QA,恢复正常运行。 四、负载电路 464为正端、400和600为负端 602QA至受电弓;603QA至主断路器;604QA至司机控制器; 605QA至辅机控制;606QA至前照灯;607QA至副前照灯;608QA至车内照明; 609QA至电子控制柜;610QA至电扇与辅助压缩机;611QA至自动信号; 612QA至自动停车;613QA至无线电台;614QA至逆变电源; 615QA至电空制动; 674AC的“电源”插件的作用: ① 110V/48V 经665KA至905线,供数字化通用机车信号机使用; ② 110V/24V 供司机台仪表灯照明使用; ③ 110V/15V 供司机台上信号显示用。 第三节 整备控制电路 整备控制电路的内容: 是指机车动车前的各项预备性操作:升受电弓、合主断路器、起劈相机,起空气压缩机、起通风机,以及完成机车向前或向后,牵引或制动的操作,参见附图3、4 。 一、受电弓控制 1、升弓气路:
气路够通的条件: ① 主电路库用转换开关20QP、50QP在运行位,使其常闭接点接通531至 218线; ② 车顶门关闭,行程开关297QP的常闭接点接通218至217线; ③ 各高压室门关闭,并拉下门挡; 当合上司机钥匙,287YV得电后气路开通,此时合上受电弓扳扭,升弓电空 阀1YV得电,压缩空气进入受电弓传动风缸(气囊),受电弓升起。 2、电路: 464→602QA→530→570QS→531有电; 531→N531→内重联插座→另一节车N531→另一节车531有电; 若两车重联:531→547KA→W2531→外重联插座→另一台车W2531有电→使另一台车531有电。 (1)531→20QP--------→219→5--0--Q--P--→218→2--9--7--Q--P--→217→287YV→400,287YV得电,开通高压室门联锁气路,若此时门联锁己正常天闭,则门联锁动作,使高压室门不能被打开,并开通向升弓电空阀的气路,为升弓做准备。 (2)升前弓: ①单节车 受电弓风压隔离开关588QS在“单机”位,即“1”位,接通533至549线。531→403SK→532→587QS→533→588QS“单机”位→549→本节N549a→他节N549b→4QF(他节车主断处在分闸状态)→他节N534b→本节534a→534→1YV→400。1YV得电,升起本节车受电弓。 ②两节车 588QS在“重联”位,即“0”位,断开533至549线。531→403SK→532→587QS→533→本节N533a→他节N533b→他节515KF(确保他节车各室门关好后并拉下门联锁)→他节N534b→本节N534a→534→1YV→400。1YV得电,升起本节车受电弓。 ③两台车重联时,重联隔离开关592QS打“重联”位,即“1”位。531→570QS→525→592QS“重联”位→526→重联中继545KA~548KA→400,重联中继得电,为机车重联准备电路。经N526使他节车526有电,使他节545KA~548KA得电,经N525a使另一台车对应操纵端525有电(具体控制原理在重联控制再讲)。 532→546KA→W2532→外重联插座→另一台车对应操纵端532有电,使另一台车对应操纵端的受电弓升起。 (3)升后弓 531→402SK→535→本节N535→内重联的交叉重联→他节N532→他节532有电。使他节车受电弓升起(对本节车来说是后弓)。正常运行时,一般都升后弓。 注:587QS—受电弓故障隔离开关,若受电弓故障,将其打“故”位进行隔离。 588QS—受电弓风压隔离开关,是当非升弓节机车无风时将其打“单机”位。此时对515KF联锁进行短接,才能使升弓电空阀得电,同时切断合闸的内重联电路,使非升弓节机车不能进行合闸操作。 二、主断路器合闸控制 1、合闸条件: ①全车所有司机控制器处于“0”位,使零位中继568KA得电; ②主断路器本身处于正常开断状态(非中间位); ③劈相机中继567KA处于失电状态; ④ 主断路器风缸有足够风压即大于450KP,由4KF检测。 2、电路: ①531→401SK→537→586QS“0”位→538→568KA→539KT→567KA--------→541→4QF------(主断分时闭合,合闸后断开)→4QFN→543→4KF→400,合闸线圈得电,主断合闸。 同时,537→510V→1810→AE ,给电子柜合闸信号。 ②537→588QS→N536→内重联插座→使他节车536有电→他节车588QS→他节车537有电,使他节车主断路器闭合。若操纵节机车和非操纵节机车的588QS中的任一一个在“单机”位时,非操纵节机车主断路器都不能闭合。 ③两台车重联时:537→546KA→W2537→外重联插座→另一台车2537有电→另一台车的546KA→另一台车537有电,主断闭合。 注:主断合到位后,4QF闭断开,把合闸支路断开,4QF分闭合,为分闸准备电路。 三、劈相机控制 所有辅机控制电源由605QA提供,464→605QA→560有电。 劈相机控制是完成其他辅机控制的先决条件,分手动控制和自动控制。自起劈相机隔离开关591QS在“0”位,为手动位,591QS在“1”位,为自动位。