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SS6B型电力机车SS6B电气线路第一节主电路一、SS6B型电力机车主电路的特点1．传动形式采用交一直传动方式，驱动为串励式脉流牵引电动机，调速特性控制较简单。
2．牵引电动机供电方式采用转向架独立供电方式，即一个转向架3台牵引电机并联，由一台主整流器供电。
全车鹏个3轴转向架，具有两台独立的无级调压相控主整流器。
此方式使电路、控制和结构比较简单，在运用上有一定的灵活性，当一台主整流器故障时，可切除一台转向架3台电机，机车保留l／2牵引能力，实现机车故障运行；前后两个转向架可进行各架轴重转移电气补偿，即对前转向架减荷后转向架增荷，以充分利用粘着，发挥最大牵引能力；实现以转向架供电为基础的电气系统单元化供电系统，装置简单。
3．整流调压电路方式SS6B型电力机车主电路采用不等分三段半控桥整流调压电路，即一段1/2U0桥、二、三段1／4U0桥的电路结构。
4．电制动方式机车电制动采用加馈电阻制动，每节车6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。
每个转向架上的3台牵引电机电枢与各自的制动电阻串联后，并联在一起，再与相应的主整流器构成串联网路。
与常规电阻制动相比，加馈电阻制动的特点，是在低速区通过主整流器加馈注人制动电流的办法维持电制动力，可将最大制动力调速范围延仲至10km／h，能较方便地实现恒制动力控制，简化了主电路和控制电路。
5．测量系统机年全部采用霍尔传感器检测直流电流与直流电压信号。
其优点：一是实现直读仪表、过载保护及反馈控制三位合一，并可提高系统的控制精度；二是主电路强电系统与控制电路弱电系统实现电隔离，以利机车设备安全和乘务员人身安全；三是使司机台仪表接线插座化，便于保养和维修。
网压25 k V测量使用25000 V／100 V交流电压互感器，能直接测量接触网供电电压。
6．保护系统采用双接地继电器保护，每一台转向架电气供电回路单元各接一台主接地继电器，以利于查找和处理接地故障。
7．为提高机车功率因数和改善通讯干扰，机车设有PFC功率因数补偿装置。
第一章1.试述交-直流传动电力机车的主要缺陷及评价标准。
答：交-直流传动电力机车的主要缺陷是功率因数偏低，谐波电流偏大，对电网与广播通信系统产生不利影响。
评价标准：采用功率因数PF和谐波干扰电流作为评价标准2.简述功率因数的概念，提高交-直流传动电力机车功率因数的主要措施。
答：在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S.提高功率因数的主要措施：（1）选择合适的整流调压电路（2）采用功率因数补偿电路3.试述交-直流传动电力机车的调速方法及相互关系答：交-直流传动电力机车的调速是通过调节直流（脉流）牵引电动机的转速来实现的，直流牵引电动机的调速主要有两种（1）改变电枢电压调速（2）磁场削弱调速相互关系：在交-直流传动电力机车中只有当调压资源用尽后才能开始实施磁场削弱调速4．分析三段不等分半控桥电路的调压过程及输出关系、波形。
答：调压过程：升压调压过程第一段：普通半控桥（大桥）首先工作，VT1、VT2触发导通，调节α1进行移相控制，直至其全开放，输出电压由零均匀地调至额定输出电压的一半。
此阶段中抽式半控桥（小桥1、2）始终被封锁，α2＝α3＝π，由VD3、VD4提供续流通路。
第二段：保持普通半控桥VT1、VT2的全导通状态，α1＝0，中抽式半控桥中小桥1投入工作，小桥2仍然被封锁，触发VT3、VT4使其导通，调节α2进行移相控制，输出电压在1/2U d基础上递增。
当VT3、VT4全开放时，α2=0，输出电压达到额定输出电压的3/4第三段：保持普通半控桥、小桥1处于全开放状态，小桥2投入工作，触发VT5、VT6导通，调节α3进行移相控制，输出电压将在3/4基础上递增。
当VT5、VT6全开放时，输出电压达到额定值。
至此，升高电压的调节过程全部结束。
降压顺序控制过程与上述升压控制过程相反。
输出关系：第一段大桥：0≤α1＜π，α2=α3=πU d=U d1=1/4U d0(1+cosα1) 0≤U d≤1/2U d0第二段大桥1：0≤α2＜π，α1=0，α3=πU d2=1/8U d0（1+cosα2）U d=U d1+U d2=1/8U d0（5+cosα2）, 1/2U d0＜U d≤3/4U d0第三段大桥2：0≤α3＜π，α1=α2=0U d3=1/8U d0（1+cosα3）U d=U d1+U d2+ U d3=1/8U d0（7+cosα3）, 3/4U d0＜U d≤U d0输出波形：5.试述交-直流传动电力机车主电路的选择原则原则：1.若需要进行再生制动，整流电路必须采用全控桥式；若需要电阻制动，可选用半控桥式；2.客用机车采用无级磁削方式，货运机车采用有级磁削方式，一般为3级。
交-直-交型电力机车网侧谐波对牵引变电所的影响及改进获奖科研报告关键词：交直交，电力机车;牵引供电;谐波引言近年来，我国电气化铁路建设进入了高速发展阶段，交流传动的电力机车将逐步成为我国高速铁路和重载线路的主力车型，其核心是“交-直-交”型传动系统，其主电路拓扑和控制方式与传统的韶山系列交直电力机车有着明显不同，因此具有高功率因数、可实现能量的双向流动等优点，但谐波特性也有较大差别。
由于谐波特性的改变，这些新型动车组及机车与已有牵引供电系统存在匹配问题，我国对于交直交型电力机车谐波问题的研究尚处于起步阶段，为便于诸如神朔铁路等重载铁路的牵引供电系统的稳定，因此有必要对不同类型的电力机车的谐波特性进行实测和对比分析。
在国铁工程试验和机车运行效果表明，新型电力机车陆续发生一些故障，如：牵引变电所交直流屏上的充电模块出现烧损、牵引变电所电容器组过电压跳闸、电力机车RC阻容烧损、电磁干扰引起牵引变电所继电保护误动作等。
通过对神朔铁路府谷牵引变电所和陇海线华山变电所进行谐波测试、电容器组过电压跳闸前后的专题等测试工作，获得了交-直-交电力机车的谐波频谱、电铁谐波的特性、变电所无功动态补偿装置的补偿效果等资料。
本文简要介绍SS4G型交直、HXD型交直交电力机车的谐波特性及其对牵引供电系统的影响，并针对运行中出现的故障研究提出了技术改进措施。
1 交-直型和交-直-交型电力机车模型1.1 交直型电力机车主电路拓扑结构以韶山4改进型电力机车为例（以下简称SS4G型电力机车），主电路采用大功率晶闸管与二极管组成的不对称经济半控桥式整流电路（不等分三绕组，三段半控桥式整流调压电路）。
机车传动采用传统的直流传动方式，牵引电机为串励脉流牵引电动机。
机车基本特性和参数参见文献[1] ，主电路如下图1所示。
1.2 交直交型电力机车主电路拓扑结构HXD1、HXD2、HXD3型大功率电力机车的整流部分采用的是两电平4象限变流器，其主电路如图1所示。
交流传动与直流传动优劣的比较一、交流传动背景介绍1、发展历程电力传动诞生于19世纪，20世纪初被广泛应用于工业、农业、交通运输和日常生活中。
执行机构由直流电动机驱动，则称为直流电气传动系统，执行机构由交流电动机驱动，则称为交流电气传动系统。
20世纪30年代，人们已经认识到变频调速是交流电动机一种最理想的调速方法；60年代，随着电力电子技术的发展和变频调速装置的研制成功，交流调速技术成为电动机调速的发展方向；70年代中期，在世界范围内出现能源危机，节约能源成为人们关注的问题；许多过去不调速的传动装置，如风机、水泵等，也都采用了调速传动；90年代以来，随着大功率电力电子器件和微电子技术的飞速发展，以及现代控制理论和控制技术的应用，交流传动调速技术取得了突破性的进展，逐步具备了调速范围宽、稳速精度高、动态响应快以及可作四象限运行等优良的技术性能。
目前，交流传动已经作为一种完全被肯定的系统，大举进入电气传动调速控制的各个领域。
2、交流传动电力机车发展综述随着科技的进步，电力机车的发展方向逐渐成为以安全性、实用性、可靠性、灵活性、舒适性越高越好；费用越低越好的发展目标。
但是，不可避免的，存在着地域规范、供电制式、空间、体积、重量、技术水平、工艺水平等限制。
随着电力电子技术、微电子技术、新材料、新工艺等的出现与发展，行业从业者们满足运输的需求，充分利用新技术，利用新材料，采用新工艺从而实现新一代电力机车的发展。
3、交流传动电力机车的组成辅助变频器主变频器及电机驱动模动力制动模通讯模块空气系统模块电子设备图1-1 机车内部构造4、我国交流传动机车的发展现状我国交流传动技术的研究始于70年代初，可以说起步不晚，但国际上80年代初交流传动机车就已经进入商用化，技术日趋成熟。
铁道部主管领导曾指出，我国发展交流传动不要跟在别人后面先KK，后GTO，再IGBT一步一步地走老路绕弯子，应跨过GTO阶段，直接发展IGBT技术，缩短我国与国际上当今先进技术的差距。
ＨＸＤ２型电力机车电机隔离故障技术分析任延杰摘㊀要：对ＨＸＤ２型电力机车的牵引电机运行原理进行了简单的阐述，并选择某电力机务段为实例进行分析，探讨了ＨＸＤ２型电力机车电机隔离故障及其原因，并结合笔者工作实践经验，就ＨＸＤ２型电力机车电机隔离故障的处理对策进行了研究㊂关键词：ＨＸＤ２牵引电机；隔离故障；分析措施一㊁牵引电机主控制回路原理ＨＸＤ２电力机车采用的是交直交电传动式的主电路，受电弓受流源自牵引供电网，利用主断路器向主变压器输入２７．５ｋＶ交流电㊂在变压作用下主变压器牵引绕组实现２１００Ｖ交流电输出，利用预充电接触器向四象限整流器ＣＶＥ输入端进行电流输入㊂四象限整流器整流后，会有３７７５Ｖ的直流电压流向中间直流环节㊂三相逆变器流入电压后，ＰＷＭ脉宽调制会将直流电压转换为电压与频率可调控的三相交流输出，并将三相交流电源提供给牵引电机，从而有效控制三相异步牵引电机的速度参数㊂在ＨＸＤ２电力机车主牵引变流器各部分中，中间直流电路的作用在于二次滤波㊁储能与保护；三相逆变器则是实现直流与交流的ＶＶＶＦ转换，为异步牵引电机提供驱动力㊂考虑到该型号电力机车电路的运行方式，在牵引过程中电网会向电机输入能量，实现电能与机械能的转换；当处于再生制动工况时，异步牵引电机处于发电状态，在四象限整流器作用下中间直流回路会向牵引绕组馈电，从而向电网回馈制动过程中形成的电能，最终使机车再生电气制动得以实现㊂二㊁牵引电机隔离故障分析（一）功率模块故障功率模块质量㊁热循环等问题都有可能引发功率故障；再比如主变流器通风机震动，也会对功率模块的正常运行造成影响㊂根据功率模块的结构，源自整流器与逆变器等功率模块的牵引电机隔离故障大致原理相同㊂根据牵引电机主控制回路的运行模式，不难发现变流器功率模块如果出现故障，那么牵引电机主控制回路就会发生保护，进而导致电机隔离故障产生㊂（二）主接触器故障接触不良是该部分故障的一个主要特征㊂具体来讲，就是机车运行过程中主接触器发生故障后，回库检查却未发现异常㊂主接触器故障还有可能是控制系统反馈有误造成的，出现这类问题就会导致主接触器跳开㊂（三）列车管压力传感器故障列车压力管传感器在减压时容易发生故障，出现线性度不良等特征㊂对于４轴列车管压力传感器而言，通过压力值对比，其在运行过程中如果发现差异较大，那么就会发生隔离㊂（四）牵引控制单元故障牵引控制单元故障主要涉及两个部分，即电源板故障与接触不良㊂与此同时，受到风机震动的影响，牵引控制单元后部压力反馈线也时常会发生断裂，从而导致电机隔离故障发生㊂（五）牵引电机接线盒进水如果机车机械间维护不当，在雨季出现漏雨问题，那么雨水就会通过牵引电机大线进入到接线盒，进而发生短路并导致牵引电机隔离㊂对于牵引电机接线盒进水问题，在机车运行过程中应该做好接线盒维护措施，并做好机车机械间的漏雨防护，在发生故障后也要第一时间解决隔离问题才能够重新启动牵引电机㊂（六）牵引电机风机故障某机务段ＨＸＤ２电力机车运行后，据统计更换的牵引电机风机数量达到数百个㊂在大部分情况下，牵引电机风机发生故障，主要是受到以下两个因素的影响：①风机电机两端轴承的设计形式采用了免维护措施，但是在运行时这一设计形式与实际情况并不相符，从而导致牵引电机通风机电机轴承存在缺脂干磨㊁固死等问题；②牵引通风机电机后端波纹垫圈的弹力异常，从而导致电机轴向窜动㊂三㊁牵引电机隔离故障处理对策功率模块故障，应该加强其质量把控，在生产过程中如果发现问题就必须进行更换处理㊂如果功率模块发生热循环与主变流通风机震动导致的烧毁故障，那么应该对机车系统软件与主变流通风机进行整改；如果是因为灰尘造成功率模块污染而发生故障，则应该加强该模块的清理与养护㊂主接触器故障，主要应对措施为加大检修力度，做好维护工作，确保主接触器的运行工作达到一个良好的状态㊂其次，系统中与主接触器相关的程序也有一定的优化空间，可以对相关参数进行设置与调整，例如，反馈延时阈值等，从而改善主接触器运行状态㊂列车管压力传感器故障，首先，应该做好软件的更新工作，对偏差阈值进行及时的调整；其次，还应该进行信号处理装置的设置㊂牵引控制单元故障，则应该对其板卡质量进行强化，同时通过ＢＴＥ测试台做好测试工作，及时分析牵引控制单元运行中的潜在问题，及时联系供应商做好整改工作，严格控制其故障发生㊂牵引电机风机故障，现阶段主要应该从以下两个方面入手：首先，对电机后端波纹垫圈进行及时更换㊁对端盖结构进行优化改进以及对轴承进行更换；其次，在日常检修过程中，也要做好相应的试验工作，如果风机音响出现异常，则应该及时分析问题并对轴承进行更换处理㊂四㊁结语综上所述，ＨＸＤ２电力机车在运行过程中，牵引电机的运行状况在很大程度上决定了整个机车系统的运行状态㊂受到多方面因素的影响，机车在运行时难免会出现不同程度的故障㊂对于机务段机车维修工作人员，应该结合实际情况对故障问题及原因进行细致的分析，对故障进行处理，同时，采取有效的技术措施对机车系统进行优化，提高电机运行效率与质量，为机车的正常运行提供有力支持㊂参考文献：［１］马秀军，吴建东．ＨＸＤ２型电力机车电机隔离故障技术分析与探讨［Ｊ］．商情，２０１９（４７）．［２］丁元超．电力机车牵引电机的故障处理及维护保养［Ｊ］．建筑细部，２０１８（２９）．［３］王玉梅．ＨＸＤ２Ｂ型电力机车牵引电机隔离故障的判断与处理［Ｊ］．铁道机车与动车，２０１７（１１）．作者简介：任延杰，中国铁路呼和浩特局集团有限公司包头西机务段㊂０２２。
第二十二章电力机车主电路电力机车电气线路通常由三部分组成，即主电路、辅助电路和控制电路。
主电路是指将牵引电动机及其相关的电气设备连接而成的线路，该线路具有电压高、电流大的特点，因此亦称高压线路或牵引动力电路。
根据机车的运行情况，对机车提出了各种要求，以满足机车安全运行的需要。
主线路的结构将直接影响机车运行性能的好坏、投资的多少、维修费用的高低等重要经济指标。
本章通过对各型机车主电路单元电路的结构方式，如整流调压方式、供电方式、磁场削弱方式、电气制动方式的讨论过渡到具体机车的主电路。
学完本章应达到如下目标：1.掌握机车主线路的组成及结构特点；2.会分析SS型电力机车主线路原理；3.熟悉机车保护线路的原理，熟悉主型机车上采取的保护措施。
第一节概述一、机车电气线路的分类电力机车的电气线路就是将各电气设备在电方面连接起来构成一个整体，用以实现一定的功能。
整流器电力机车的电气线路通常都由三部分组成，分别是主线路、辅助线路和控制线路。
各种保护设在各线路之中，在电方面不独立存在。
主线路是指将牵引电动机及与其相关的电气设备（如：牵引变压器、调压开关、整流元件、转换开关等）用导线（或铜排）连接而成的线路。
由于该线路的电压为接触网电压与牵引电动机电压，电流为变压器绕组电流与牵引电动机电枢电流，因此该线路中的电压较咼、电流大，又称咼压线路。
辅助线路是指将辅助电机（如：劈相机、压缩机电机、通风机、油泵等）和辅助设备（如：取暖设备、电热玻璃等）及与其相关的电气设备连接而成的线路。
其工作电压视辅助电机类型而定，一般为交流380伏、220伏或直流几百伏。
控制线路是指司机控制器、低压电器及主线路、辅助线路中各电器的电磁线圈等所组成的线路。
通过控制线路可以使主线路和辅助线路中的电器协调动作。
该线路中一般采用低压直流电源，电压值为50〜110伏，所以又叫低压线路，我国生产的电力机车其控制线路的电压为110伏。
机车的三大线路在电方面基本上是相互独立的。
