韶山1型電力機車

1、韶山韶山1 1型電力機車型電力機車 （SS1SS1） 韶山韶山1 1型電力機車是中國鐵路使用的第一代國產(chǎn)干型電力機車是中國鐵路使用的第一代國產(chǎn)干線客、貨兩用電力機車。由株洲電力機車廠制造。線客、貨兩用電力機車。由株洲電力機車廠制造。韶山韶山1 1型電力機車以毛澤東的故鄉(xiāng)韶山命名。自韶型電力機車以毛澤東的故鄉(xiāng)韶山命名。自韶山山1 1型開始了以型開始了以“韶山韶山”命名的電力機車的生產(chǎn)歷命名的電力機車的生產(chǎn)歷史。史。 韶山韶山1 1型電力機車（車型代號型電力機車（車型代號SS1SS1）是中國鐵路第）是中國鐵路第一代一代( (有級調(diào)壓、交直傳動有級調(diào)壓、交直傳動) )電力機車。是由電力機車。是由19

2、581958年試制成功的第一臺引燃管年試制成功的第一臺引燃管6Y16Y1型電力機車型電力機車( (仿制仿制2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代蘇聯(lián)年代蘇聯(lián)H60H60機車機車) )逐步演變而來，但其逐步演變而來，但其三大件三大件( (引燃管、調(diào)壓開關(guān)、牽引電機引燃管、調(diào)壓開關(guān)、牽引電機) )可靠性較可靠性較差，而經(jīng)歷了三次重大技術(shù)改造。差，而經(jīng)歷了三次重大技術(shù)改造。 韶山韶山1 1型電力機車型電力機車 （SS1SS1） 電流制電流制 單相工頻交流單相工頻交流 工作電壓工作電壓/kV /kV 額定值額定值 25 25 最高值最高值 29 29 最低值最低值 19 19 軸式軸式 Co-Co Co-Co

3、軸重軸重/t 23 /t 23 機車整備質(zhì)量機車整備質(zhì)量/t 138(+3/-1)% /t 138(+3/-1)% 軌距軌距/mm 1435 /mm 1435 動輪直徑動輪直徑( (新新/ /半磨耗半磨耗)/mm 1250/1200 )/mm 1250/1200 機車功率機車功率/kW /kW 小時制小時制 4200 4200 持續(xù)制持續(xù)制 3780 3780 機車牽引力機車牽引力/kN /kN 小時制小時制 343.2 343.2 持續(xù)制持續(xù)制 301.1 301.1 粘著值粘著值 362.8 362.8 起動值起動值 487.4 487.4 機車速度機車速度/kmh(-1) /kmh(-1

4、) 小時制小時制 42 42 持續(xù)制持續(xù)制 43 43 粘著值粘著值 41.2 41.2 最大值最大值 90 90 電制動方式電制動方式 一級電阻制動一級電阻制動 制動功率制動功率/kW 3500 /kW 3500 車體底架長度車體底架長度/mm l9400 /mm l9400 車體寬度車體寬度/mm 3106 /mm 3106 落弓時最高點距軌面高度落弓時最高點距軌面高度/mm 4740 /mm 4740 車鉤中心線間距離車鉤中心線間距離/mm 20368 /mm 20368 車鉤中心距軌面高度車鉤中心距軌面高度/mm 880/mm 880土土10 10 轉(zhuǎn)向架固定軸距轉(zhuǎn)向架固定軸距/mm

5、4600 /mm 4600 空氣制動機型空氣制動機型 EL-14EL-14改進、改進、JZ-7JZ-7、DK-l DK-l 基礎(chǔ)制動基礎(chǔ)制動 8 8英寸英寸x35x35單缸制動器單缸制動器 空氣壓縮機能力空氣壓縮機能力/m(3)min(-1) 2x2.3 /m(3)min(-1) 2x2.3 主風(fēng)缸容量主風(fēng)缸容量/m(3) 1.224 /m(3) 1.224 砂箱總?cè)萘可跋淇側(cè)萘?m(3) 0.8 /m(3) 0.8 機車通過最小曲線半徑機車通過最小曲線半徑(5km/h(5km/h時時)/m 125 )/m 125 韶山韶山1 1型電力機車型電力機車 （SS1SS1）SS1型電力機車型電力機車

6、是我國第一代是我國第一代(有級調(diào)壓、交直傳有級調(diào)壓、交直傳動動)電力電力機車機車。它是由我國。它是由我國1958年試制成功的第一臺年試制成功的第一臺引燃管引燃管6Y1型型電力機車電力機車(仿仿蘇聯(lián)蘇聯(lián)20世紀(jì)世紀(jì)50年代年代H60機機車車)逐步演變而來，但其三大件逐步演變而來，但其三大件(引燃管、調(diào)壓開關(guān)、引燃管、調(diào)壓開關(guān)、牽引電動機牽引電動機)可靠性較差，而經(jīng)歷了三次重大技術(shù)改可靠性較差，而經(jīng)歷了三次重大技術(shù)改造。造。第一次技術(shù)改造從第一次技術(shù)改造從8號車開始號車開始:首先是采用首先是采用200A、600V螺栓型二極管取代引燃管組成中抽式全波整流螺栓型二極管取代引燃管組成中抽式全波整流橋橋;

7、牽引電動機改為牽引電動機改為4極、有補償繞組的高壓牽引電動極、有補償繞組的高壓牽引電動機機;由于低壓側(cè)調(diào)壓開關(guān)的級位轉(zhuǎn)換電路中過渡電抗由于低壓側(cè)調(diào)壓開關(guān)的級位轉(zhuǎn)換電路中過渡電抗器的跨接會產(chǎn)生環(huán)流，使開關(guān)觸頭分?jǐn)鄻O為困難，調(diào)器的跨接會產(chǎn)生環(huán)流，使開關(guān)觸頭分?jǐn)鄻O為困難，調(diào)壓開關(guān)經(jīng)常壓開關(guān)經(jīng)常 “放炮放炮”。韶山韶山1 1型電力機車型電力機車 （SS1SS1）簡介：韶山韶山1 1型電力機車型電力機車 （SS1SS1）簡介：第二次技術(shù)改造從第二次技術(shù)改造從61號車開始號車開始:采用采用 300A、1200V平板型二極管組成中抽式全波整流電路，利用二極平板型二極管組成中抽式全波整流電路，利用二極管的反向

8、截止特性組成過渡硅機組，取代過渡電抗管的反向截止特性組成過渡硅機組，取代過渡電抗器以消除級位轉(zhuǎn)換電路中的環(huán)流，大大提高了調(diào)壓器以消除級位轉(zhuǎn)換電路中的環(huán)流，大大提高了調(diào)壓開關(guān)可靠性，也使開關(guān)可靠性，也使33個運行級全部成為經(jīng)濟運行級。個運行級全部成為經(jīng)濟運行級。第三次技術(shù)改造從第三次技術(shù)改造從131號車開始號車開始:將主電路中抽式電將主電路中抽式電路改為單拍式雙開口橋式整流調(diào)壓電路。該電路取路改為單拍式雙開口橋式整流調(diào)壓電路。該電路取消了過渡硅機組，而與主整流機組合并。整個機組消了過渡硅機組，而與主整流機組合并。整個機組采用采用500A、2400V的整流二極管。這種改造于的整流二極管。這種改造于

9、1980年從年從SS1-221號車定型，這也就是這里介紹的號車定型，這也就是這里介紹的SS1型型電力機車。電力機車。韶山韶山1 1型電力機車型電力機車 （SS1SS1）技術(shù)特點：(1)、主電路為低壓側(cè)調(diào)壓、單拍全波整流和集中供電，、主電路為低壓側(cè)調(diào)壓、單拍全波整流和集中供電，即由低壓側(cè)調(diào)壓開關(guān)切換牽引變壓器繞組抽頭逐級改即由低壓側(cè)調(diào)壓開關(guān)切換牽引變壓器繞組抽頭逐級改變交流輸出電壓，實現(xiàn)機車開關(guān)有級調(diào)壓。單拍全波變交流輸出電壓，實現(xiàn)機車開關(guān)有級調(diào)壓。單拍全波整流接線方式中二極管兼作級間轉(zhuǎn)換之用，使整流回整流接線方式中二極管兼作級間轉(zhuǎn)換之用，使整流回路的最高電壓與對地電位接近于橋式電路為中抽式整路

10、的最高電壓與對地電位接近于橋式電路為中抽式整流電路的流電路的1/2。(2)、一級電阻制動采用他勵發(fā)電機電路，制動電、一級電阻制動采用他勵發(fā)電機電路，制動電阻在阻在400度時度時2.93歐。當(dāng)勵磁電流歐。當(dāng)勵磁電流Il=500A、制動電流、制動電流Lz=420A時為制動額定工作點，其輪周制動力為時為制動額定工作點，其輪周制動力為334kN，相應(yīng)運行速度為，相應(yīng)運行速度為37.6km/h，輪周制動功率為，輪周制動功率為3500kW，是機車持續(xù)牽引功率，是機車持續(xù)牽引功率3780kW的的92.6%。韶山韶山1 1型電力機車型電力機車 （SS1SS1）技術(shù)特點：(3)、采用、采用TGQ1-6300/2

11、5型低壓側(cè)調(diào)主變壓器，型低壓側(cè)調(diào)主變壓器，其牽引繞組有基木繞組和調(diào)壓繞組共四組，其牽引繞組有基木繞組和調(diào)壓繞組共四組，22個抽頭。變壓器采用強迫油循環(huán)風(fēng)冷式。個抽頭。變壓器采用強迫油循環(huán)風(fēng)冷式。(4)、采用低壓側(cè)調(diào)壓開關(guān)、采用低壓側(cè)調(diào)壓開關(guān)TKT1-2100/2040型作切換主變壓器牽引繞組電壓，供機車起動和型作切換主變壓器牽引繞組電壓，供機車起動和調(diào)速之用。調(diào)壓開關(guān)由繞組轉(zhuǎn)換開關(guān)和分級轉(zhuǎn)換調(diào)速之用。調(diào)壓開關(guān)由繞組轉(zhuǎn)換開關(guān)和分級轉(zhuǎn)換開關(guān)兩部分組成。前者將主變壓器的調(diào)壓繞組同開關(guān)兩部分組成。前者將主變壓器的調(diào)壓繞組同基本繞組作正向和反向的連接，使兩者的電壓相基本繞組作正向和反向的連接，使兩者的電

12、壓相加或相減加或相減;后者用于轉(zhuǎn)換調(diào)壓繞組分接后者用于轉(zhuǎn)換調(diào)壓繞組分接 (抽頭抽頭)，以逐級提高或降低交流輸出電壓，得到機車運行以逐級提高或降低交流輸出電壓，得到機車運行的的33個調(diào)壓級位。個調(diào)壓級位。韶山韶山1 1型電力機車型電力機車 （SS1SS1）技術(shù)特點：(5)變流裝置型號為變流裝置型號為TGZ6-3000/1500和派生系列和派生系列TGZ6A-3000/1500，額定輸出直流電壓為，額定輸出直流電壓為1500V，額定輸出直流電流為額定輸出直流電流為3000A。采用。采用ZP500-20或或ZP500-24的整流元件，整流元件的整流元件，整流元件2臂臂(6串串8并并)為為96只，轉(zhuǎn)換

13、用元件只，轉(zhuǎn)換用元件2臂臂x6并為并為12只，全車共用只，全車共用108只整流元件。該主整流裝置采用強迫風(fēng)冷，只整流元件。該主整流裝置采用強迫風(fēng)冷，平均冷卻風(fēng)小于平均冷卻風(fēng)小于5m/s。(6)牽引電動機為有補償繞組、四極、串勵的牽引電動機為有補償繞組、四極、串勵的ZQ650-1型脈流牽引電動機。小時功率型脈流牽引電動機。小時功率700kW(持持續(xù)功率為續(xù)功率為630kW)，額定電壓為，額定電壓為1500V，持續(xù)電流，持續(xù)電流為為450A，固定磁場削弱，固定磁場削弱95%，三級磁場削弱分別，三級磁場削弱分別為為70%、54%和和45%。韶山韶山1 1型電力機車型電力機車 （SS1SS1）技術(shù)特點

14、：(7)輔助電路采用輔助電路采用YPX280M型旋轉(zhuǎn)式劈相機，額型旋轉(zhuǎn)式劈相機，額定容量為定容量為57kW，額定輸人為單相交流，額定輸人為單相交流396V(空載空載)、220A，額定輸出為三相交流，額定輸出為三相交流380V、90A。(8)采用了采用了110V晶閘管直流穩(wěn)壓控制電源、晶晶閘管直流穩(wěn)壓控制電源、晶閘管勵磁電源、電子時間繼電器、閘管勵磁電源、電子時間繼電器、11OV/4OV直直流電壓變換器和流電壓變換器和110 0V/24V直流電壓變換器五種電直流電壓變換器五種電子裝置，使電子技術(shù)在子裝置，使電子技術(shù)在SS1型電力機車及此后的型電力機車及此后的各型國產(chǎn)電力機車上得到應(yīng)用。各型國產(chǎn)電

15、力機車上得到應(yīng)用。(9)轉(zhuǎn)向架具有中央支承，一系懸掛裝置由均轉(zhuǎn)向架具有中央支承，一系懸掛裝置由均衡梁和鋼彈簧組成，二系懸掛裝置由中央支承和衡梁和鋼彈簧組成，二系懸掛裝置由中央支承和旁承組成，采用油壓減震器。牽引電機采用抱軸旁承組成，采用油壓減震器。牽引電機采用抱軸式懸掛式懸掛 (亦稱半懸掛亦稱半懸掛)、雙側(cè)斜齒傳動。、雙側(cè)斜齒傳動。韶山韶山1 1型電力機車型電力機車 （SS1SS1）技術(shù)特點：(10)采用了采用了ZS-14型電子式輪緣噴油器，可自動型電子式輪緣噴油器，可自動控制壓縮空氣氣流，將潤滑油有間隙地噴射到輪控制壓縮空氣氣流，將潤滑油有間隙地噴射到輪緣下以潤滑輪緣和軌肩，有效地減輕輪緣和

16、鋼軌緣下以潤滑輪緣和軌肩，有效地減輕輪緣和鋼軌的磨耗。的磨耗。(11)為了適應(yīng)鐵路牽引動力的需要，為了適應(yīng)鐵路牽引動力的需要，SS1型型電力機車從電力機車從235號車起先后裝用號車起先后裝用DK-1型和型和JZ-7型型空氣制動機，取代了空氣制動機，取代了EL-14型空氣制動機。型空氣制動機。(12)車內(nèi)設(shè)備布置為國產(chǎn)電力機車傳統(tǒng)設(shè)備布置車內(nèi)設(shè)備布置為國產(chǎn)電力機車傳統(tǒng)設(shè)備布置方式，將機車最重的設(shè)備主變壓器設(shè)在中央，分方式，將機車最重的設(shè)備主變壓器設(shè)在中央，分室斜對稱布置，車內(nèi)有雙側(cè)走廊相通。車體兩側(cè)室斜對稱布置，車內(nèi)有雙側(cè)走廊相通。車體兩側(cè)開有大面積進風(fēng)百葉窗以便冷卻車內(nèi)設(shè)備，側(cè)墻開有大面積進風(fēng)

17、百葉窗以便冷卻車內(nèi)設(shè)備，側(cè)墻還有玻璃窗可自然采光。司機室均設(shè)有采光、取還有玻璃窗可自然采光。司機室均設(shè)有采光、取暖設(shè)備，司機勞動條件較好。暖設(shè)備，司機勞動條件較好。 韶山韶山1 1型電力機車型電力機車 （SS1SS1）技術(shù)特點：1 1、電力機車原理電路圖、電力機車原理電路圖2 2、電力機車的工作過程、電力機車的工作過程 牽引變電所輸出的高壓交流電送到接觸網(wǎng)以后，由機車受電弓和接觸線接觸引入機車，機車電流經(jīng)過主斷路器、高壓電流互感器，到機車變壓器高壓繞組，再經(jīng)過低壓電流互感器、車體、接地電刷、車軸、車輪到軌道，然后經(jīng)軌道、大地等流回牽引變電所。其中，機車變壓器將高壓交流電變?yōu)榈蛪?交流電，再經(jīng)過

18、整流器組整流后變?yōu)橹绷麟姡┙o牽引電動機，牽引電動機得電旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)軸輸出的機械功率通過齒輪傳動裝置傳遞給輪對，輪對作用于軌道，軌道以大小相等、方向相反的力作用于輪對，從而形成牽引力，牽引列車運行。韶山韶山1 1型電力機車型電力機車 （SS1SS1） 工作原理概述工作原理概述：韶山韶山1 1型電力機車型電力機車 （SS1SS1）韶山韶山SS1型電力機車原理電路圖型電力機車原理電路圖列車運行的狀況列車運行的狀況：啟動：啟動：機車由靜止?fàn)顩r到所要求的正常牽引狀況的過程；機車由靜止?fàn)顩r到所要求的正常牽引狀況的過程；牽引：牽引：電力機車取電運行，即牽引電動機通電旋轉(zhuǎn)，將電電力機車取電運行，即牽引電動機通

19、電旋轉(zhuǎn)，將電能變?yōu)闄C械能，驅(qū)動輪對轉(zhuǎn)動，使機車牽引列車運行；能變?yōu)闄C械能，驅(qū)動輪對轉(zhuǎn)動，使機車牽引列車運行；加速：加速：調(diào)速級位進級，使機車運行速度提高；調(diào)速級位進級，使機車運行速度提高；減速：減速：調(diào)速級位減級，使機車運行速度降低；調(diào)速級位減級，使機車運行速度降低；惰性：惰性：電力機車絕電運行，即電引電動機不通電，列車靠電力機車絕電運行，即電引電動機不通電，列車靠慣性前進；慣性前進；制動：制動：對列車加制動力，使列車減速或停止前進。對列車加制動力，使列車減速或停止前進。停站：停站：在中間站因會車、待避列車或列車裝卸等原因使列在中間站因會車、待避列車或列車裝卸等原因使列車無作業(yè)的停留。此時受電

20、弓一般不予降下。車無作業(yè)的停留。此時受電弓一般不予降下。韶山韶山1 1型電力機車型電力機車 （SS1SS1）一、基本工作原理和特點 圖1-2 整流器電力機車工作原理 韶山韶山1 1型電力機車型電力機車 （SS1SS1）韶山韶山1 1型電力機車型電力機車 （SS1SS1） 圖1-2所示為整流器電力機車的兩種基本原理線路圖。單相交流電由接觸網(wǎng)通過受電弓引入牽引變壓器的高壓繞組，再經(jīng)鋼軌接地。 1.中點抽頭式全波整流電路電力機車工作原理 在圖1-2（a）中牽引變壓器二次側(cè)繞組分成oa、ob兩段，兩段電壓大小相等、方向相反。整流元件D1、D2的正極分別與二次側(cè)繞組的a、b點相接，負(fù)極相互聯(lián)接在一起。牽

21、引電動機的一端與變壓器二次側(cè)繞組的中點o相接，另一端經(jīng)平波電抗器PK與整流電路的輸出端即整流元件的負(fù)極相接。韶山韶山1 1型電力機車型電力機車 （SS1SS1） 電路正常工作，當(dāng)變壓器二次側(cè)電壓正半周a點為高電位時，整流元件D導(dǎo)通，電流由a點經(jīng)D1、平波電抗器PK、牽引電動機M回到O點，構(gòu)成一閉合回路。此時，整流元件D2因承受反向電壓而截止。當(dāng)變壓器二次側(cè)電壓負(fù)半周b點為高電位時，整流元件D2導(dǎo)通，電流由b點經(jīng)、D2、平波電抗器PK、牽引電動機M回到O點，也構(gòu)成一閉合回路。D1因承受反向電壓而截止。由此可知，在交流電壓的正負(fù)兩個半周內(nèi)，變壓器二次側(cè)繞組oa、ob交替流過電流而牽引電動機中則始終

22、流過連續(xù)不斷的方向不變的電流，保證了直流（脈流）牽引電動機的正常工作。韶山韶山1 1型電力機車型電力機車 （SS1SS1） 2.橋式全波整流電路電力機車工作原理 電路正常工作，當(dāng)變壓器二次側(cè)電壓正半周a點為高電位時，整流元件D1、D3導(dǎo)通，整流電流由繞組a點經(jīng)整流元件D1、平波電抗器PK、牽引電動機、整流元件D3回到繞組b點，此時整流元件D2、D4承受反向電壓而截止。在變壓器二次側(cè)電壓負(fù)半周b點為高電位時，整流元件D2、D4導(dǎo)通，整流電流由b點經(jīng)整流元件D2、平波電抗器PK、牽引電動機、整流元件D4回到a點。此時整流元件D1、D3因承受向電反壓而截止。由此可見，在交流電壓的正、負(fù)半周內(nèi)都有電流

23、流過變壓器二次側(cè)繞組且方向不同，而牽引電動機中則始終流過方向不變的電流。 3.整流器電力機車的工作特點 由以上分析，我們可以看出整流器電力機車有以下特點： 整流器電力機車的變流過程是在機車內(nèi)完成的（直直型電力機車的變流過程是在牽引變電所進行），因此整流器電力機車是一個集變壓、變流、牽引為一體的綜合裝置，不僅簡化了電氣化牽引的供電設(shè)備，而且由于采用交流電網(wǎng)供電，提高了接觸網(wǎng)的供電電壓，使一定功率的電能得以采用小電流輸送，既可減小接觸網(wǎng)導(dǎo)線的截面，節(jié)省有色金屬用量，也可減少電能損耗，提高電力機車的供電效率。 韶山韶山1 1型電力機車型電力機車 （SS1SS1）韶山韶山1 1型電力機車型電力機車 （SS1SS1） 由于機車內(nèi)設(shè)有變壓器，調(diào)壓十分方便，牽引電動機的工作電壓不再受接觸網(wǎng)電壓的限制，機車就可以選擇最有利的工作電壓，使?fàn)恳妱訖C的重量造價比降低，同時工作更為可靠。 牽引電動機采用適合牽引的串勵或復(fù)勵電動機，可以獲得良好的牽引性能和啟動性能，尤其啟動時它采用了調(diào)節(jié)整流電壓的方式，省略了啟動電阻，不僅減輕了電氣設(shè)備的重量、降低了啟動能耗，而且改善了電力機車的啟動性能，提高了機車的運行可靠性。韶