HXn5型機車-5

1、5 牽引電傳動系統(tǒng)HXN5牽引電傳動系統(tǒng)5 HXN5型內(nèi)燃機車屬交流電傳動內(nèi)燃機車。該車由柴油機來產(chǎn)生機械能。利用交流發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換成交流電源。由于該交流電頻率及電壓均不適合HXN5型內(nèi)燃機車的交流牽引電動機。所以必須進行轉(zhuǎn)換調(diào)整，首先由主整流器組將交流轉(zhuǎn)換成直流。然后再由采用IGBT器件的逆變器轉(zhuǎn)換成可變頻變壓的交流電，在機車牽引時，牽引電傳動系統(tǒng)傳送給牽引電機定子繞組的交流電源信號頻率必須高到它足以產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)速稍高于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)磁場。即逆變器產(chǎn)生的同步轉(zhuǎn)速高于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速時。旋轉(zhuǎn)的定子磁場給轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中產(chǎn)生電流，因而它對轉(zhuǎn)子就提供了轉(zhuǎn)矩，使其旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動機車。當(dāng)機車在電阻制動時，輪軸制動能量

2、通過牽引電動機轉(zhuǎn)換為電能并損耗在制動電阻上。因此，HXN5型內(nèi)燃機車牽引電傳動系統(tǒng)主要主要由以下幾部分組成：交流牽引發(fā)電機整流及逆變裝置交流牽引電動機圖5-1 機車牽引設(shè)備布置圖整流器及變流器蓄電池牽引發(fā)電機牽引電動機制動電阻原理及裝置具體布置見圖5-1（圖中制動電阻未示出）。5 .1 交流牽引發(fā)電機HXN5型內(nèi)燃機車的牽引發(fā)電機采用的是凸極轉(zhuǎn)子的同步發(fā)電機，牽引發(fā)電機與輔助發(fā)電機同軸，相當(dāng)于一個機座內(nèi)有4個電機，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。5.1.1 牽引發(fā)電機的主要數(shù)據(jù)型號: 5GMG201E1容量（功率因數(shù)為0.955）: 4690kVA輸出電壓： DC 1380V輸出電流: DC 3082A頻率: 87

3、.5 Hz絕緣等級:： H級勵磁繞組電壓: 74 V勵磁繞組電流: 400 A效率: 96%重量: 9069kg冷卻方式： 軸向強迫通風(fēng)5.1.2 牽引發(fā)電機的結(jié)構(gòu)HXN5型內(nèi)燃機車用的5GMG201E1型同步牽引發(fā)電機為臥式單軸承結(jié)構(gòu)的三相凸極同步發(fā)電機，星形連接，轉(zhuǎn)子極數(shù)為10，圖5-2、圖5-3為該電機的外形圖和結(jié)構(gòu)圖。該電機為主、輔發(fā)電機同軸，軸承為單列圓柱滾子軸承，可用型號有FAG 558830C和 SKF 466860VAR，主、輔發(fā)電機與滑環(huán)位于軸承兩端。機座上裝有轉(zhuǎn)子支撐以支撐轉(zhuǎn)子，防止軸承在電機安裝到機車前遭到破壞。電機的輸入端為法蘭形式，與柴油機曲軸直接耦合傳遞動力。該電機

4、的冷卻為軸向強迫通風(fēng)，冷卻空氣由輔助發(fā)電機外圍的大端蓋上方的入口進入，一條支路冷卻主發(fā)電機定子和轉(zhuǎn)子，另一條支路冷卻輔助發(fā)電機定子和轉(zhuǎn)子，冷卻空氣在主發(fā)電機后端匯合，從后端排出。圖5-2 5GMG201E1型同步牽引發(fā)電機外形圖圖5-3 5GMG201E1 主/輔發(fā)電機結(jié)構(gòu)圖1-轉(zhuǎn)子裝配；2-轉(zhuǎn)子支撐；3-主發(fā)定子裝配；4-主發(fā)出線端；5-輔發(fā)出線端；6-刷盒；7-滑環(huán)；8-輔發(fā)轉(zhuǎn)子；9-輔發(fā)定子；10軸承5.1.2.1定子結(jié)構(gòu)該電機的定子鐵芯由9片扇形沖片拼成整圓，90個開口槽，設(shè)兩排共計162個通風(fēng)孔。定子鐵芯疊片成型后用拉桿、壓圈和壓塊固定，再與定子機座熱套緊固，機座上有擋肩定位。定子引

5、出線在位于電機固定后端蓋的側(cè)上方，并由絕緣子沿電機軸向固定在端蓋的圓周面上。定子繞組為三相星形連接，中性點沒有引出線。線圈節(jié)距為19，每極相繞組由3個線圈串聯(lián)，每相繞組由10個并聯(lián)支路組成。定子線圈由兩根熔敷導(dǎo)線并繞而成，每個線圈4匝，除端部外，直線段和圓弧段為三分之二疊包增強云母帶一次。5.1.2.2轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)電機轉(zhuǎn)子是主發(fā)電機轉(zhuǎn)子和輔發(fā)電機轉(zhuǎn)子同軸，輔發(fā)電機為外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，主、輔發(fā)轉(zhuǎn)子位于軸承的一端，軸承的另一端安裝了滑環(huán)系統(tǒng)。轉(zhuǎn)子外徑為1086.5 mm，中心點氣隙為4.65 mm，轉(zhuǎn)子磁極由兩排8根螺栓與磁軛緊固。轉(zhuǎn)子磁極鐵芯兩端采用精鑄端板，無阻尼繞組，磁極線圈為扁繞整匝導(dǎo)體，并壓成弧形

6、，寬厚比較大，高達21，匝數(shù)為35匝。5.1.2.3滑環(huán)與刷架系統(tǒng)滑環(huán)組裝與轉(zhuǎn)軸之間采用過盈配合連接，鋼質(zhì)滑環(huán)和滑環(huán)轂之間的絕緣采用澆鑄式，有別于傳統(tǒng)工藝。接線柱上有絕緣套管?；h(huán)表面車有右旋螺旋槽。4套滑環(huán)分別為主、輔助發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組勵磁供電，勵磁電纜聯(lián)線由轉(zhuǎn)軸上的凹槽穿過軸承連接勵磁繞組和滑環(huán)。刷架系統(tǒng)安裝在端蓋外側(cè)，共有16個刷盒，每個刷盒內(nèi)一塊斜碳刷，碳刷尺寸為19.05x44.45。刷架系統(tǒng)由上下可拆卸的兩個保護罩與外界防塵隔離。刷架系統(tǒng)引出線安裝在下方保護罩上。5.2整流器及逆變器HXN5型內(nèi)燃機車是交流電傳動內(nèi)燃機車，主牽引變流器主要由1臺二極管整流器和6臺IGBT逆變器構(gòu)成，它

7、將同步發(fā)電機發(fā)出的三相交流電壓整流成脈動直流電，再逆變成變頻變壓的三相交流電以驅(qū)動6臺交流牽引電機。此外，主牽引變流器還包括檢測電路、保護電路等部分。5.2.1電氣原理電氣原理圖見圖5-4。由圖中可見整流器是由三個二極管整流橋臂構(gòu)成，分別是RMA、RMB、RMC。逆變器一共有6臺，分別是INV1、INV2、INV3、INV4、INV5和INV6，它們的電氣結(jié)構(gòu)完全一致。INV6INV4INV3INV5INV2INV1TADC+RMA RMB RMC INV1TM1TM5TM6TM4TM3TM2DC-圖5-4牽引電氣原理圖圖5-5是INV1詳細電氣原理圖，主要由支撐電容（C11、C12）、IGB

8、T器（P1APP1CP、P1ANP1CN）、電流傳感器（CM1A、CM1B）、電壓傳感器（VAM10）、快速熔斷器（F1A1F1C2、F1A2F1C2）、IGBT驅(qū)動電源（GDP1）、牽引控制器（TMC）構(gòu)成。支撐電容的作用是穩(wěn)定中間直流電壓，防止逆變器開關(guān)動作時直流電源的浪涌電流和尖峰電壓。IGBT是逆變器的核心開關(guān)器件，按照一定的順序開關(guān)相應(yīng)的IGBT器件，就能產(chǎn)生驅(qū)動牽引電機的三相電壓。電流傳感器用來檢測2個橋臂的電流，也即是牽引電機的2相電流，該電流信號經(jīng)過牽引控制器TMC計算后，產(chǎn)生控制逆變器工作的PWM調(diào)制信號。電壓傳感器（VAM10）測量兩處電壓，中間直流電壓和牽引電機三相線電壓

9、，中間直流電壓信號主要用于保護，牽引電機線電壓信號則通過牽引控制器TMC產(chǎn)生控制逆變器工作的PWM調(diào)制信號。橋臂快速熔斷器主要用于保護IGBT 器件，當(dāng)逆變器任一橋臂發(fā)生短路故障時，所在橋臂電流快速增大，快速達到快速熔斷器的整定值，快速熔斷器斷開該橋臂，避免該橋臂上的IGBT器件被短路電流損壞。IGBT驅(qū)動板電源（GDP1）將機車蓄電池電壓74V轉(zhuǎn)化為100V、25Hz的方波電壓為IGBT的門極驅(qū)動板提供工作電源。牽引控制器（TMC）是這個逆變器的核心控制單元，主要由6塊微機插件板和2塊光纖驅(qū)動板構(gòu)成，它將電壓傳感器、電流傳感器和速度傳感器等輸送的信號經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)化后，按照矢量控制的算法產(chǎn)生PW

10、M調(diào)制信號，通過光纖驅(qū)動板將信號傳送給IGBT驅(qū)動板，以控制相應(yīng)IGBT器件的通斷，產(chǎn)生滿足司機指令要求的三相交流電壓，驅(qū)動牽引電機工作。表5-1列出6個牽引逆變器中各關(guān)鍵部件的代號（與INV1對照）。圖5-5 INV1逆變器電氣原理圖表5-1逆變器關(guān)鍵部件代號表5.2.2整流器5.2.2.1 基本參數(shù)輸出電壓（結(jié)溫175C時）： 3.2 kV輸出電流（結(jié)溫175C時）：2.9 kA工作溫度： -40C 175C儲存溫度： -40C 175C重復(fù)反向電流175C： 40 Ma5.2.2.2位置三個整流器模塊安裝在電氣室右后側(cè)，CA5（控制區(qū)5）內(nèi)，見圖5-6。圖5-6 整流器模塊在電氣室CA5

11、內(nèi)的安裝位置5.2.3 逆變器5.2.3.1基本參數(shù)以下為單個逆變器穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)輸入電壓（最大值）： 1400 V輸入電流（最大值）： 410 A 輸出電壓（基波有效值）： 1100V 輸出電流（基波有效值）： 850 A輸出容量： 709kVA輸出頻率（最大值）： 200 Hz輸入濾波電容器： 4500FIGBT參數(shù)： 2.4kV, 2.2kA效率： 0.98工作環(huán)境溫度： 40C存放溫度： -45C85C功率模塊參數(shù)： 型號： 17FM789（+），17FM790（-） 數(shù)量： 36模塊構(gòu)成： 1個IGBT，1個反并聯(lián)二極管 1個散熱器，1個門極驅(qū)動電路冷卻方式： 強迫空冷柴油機全速空氣流量（

12、最小值） 5.9 M3/min柴油機怠速空氣流量（最小值） 2.49 M3/min模塊重量： 24.9 kg模塊體積： 432mm356mm127 mm支撐電容參數(shù)：額度定電壓： 1800V額定峰值電壓： 2700V pk載流能力： 260Arms（連續(xù)），350Arms（1小時）電容值： 2250F絕緣介質(zhì)： 聚丙烯膜壽命： +/- 7%（20年）環(huán)境溫度： -4067填充物： 礦物油自感： 60nH絕緣電阻： 10 M重量： 32Kg圖5-7 安裝在CA3和CA5里的逆變器5.2.3.2 位置六個逆變器的主要部件安裝在CA3（控制區(qū)3）和CA5內(nèi)，CA3和CA5位于電氣室后部機車的對邊。主

13、要部件包括逆變器開關(guān)和直流濾波電容。逆變器布置如圖5-7所示。控制這些開關(guān)的計算機板安裝在CA2內(nèi)的牽引電動機控制器（TMC）上，位于電氣室的左邊。用來測量供給每臺牽引電動機相電流的器件安裝在CA4和CA5的底部。測量牽引電動機相電壓的元件安裝在CA5的左右側(cè)壁上，位于電氣室的右后邊。5.2.4牽引控制器（TMC）智能顯示器為HXN5型內(nèi)燃機車上每臺牽引電動機提供指令信號，而牽引電動機控制器（TMC）的任務(wù)是將這些信號轉(zhuǎn)換成可用來驅(qū)動與牽引電動機相連接的逆變器的信息。TMC通過驅(qū)動它內(nèi)部的六個微機-I/O（CPU-I/O）卡和兩個光纖卡來實施這項工作。5.2.4.1 位置TMC位于HXN5型內(nèi)

14、燃機車上電氣室內(nèi)控制區(qū)2（CA2）的左上部。圖5-8示出了該位置上的TMC。圖5-8 安裝在控制區(qū)2（CA2）中的TMC示圖5.2.4.2 功能為了控制HXN5型內(nèi)燃機車上的六臺牽引電動機，智能顯示器通過有線連接的ARCNet網(wǎng)絡(luò)發(fā)送轉(zhuǎn)矩和車輪打滑指令到TMC。TMC中的光纖卡被連入，充當(dāng)這些指令的接收器/傳送器通道。一組專門的轉(zhuǎn)矩和車輪打滑的信息由通道傳送至TMC中六個CPU-I/O卡中的一個卡。這個對應(yīng)的CPU-I/O卡獲取這些轉(zhuǎn)矩和車輪打滑的信息，并將它們轉(zhuǎn)換為一組控制信號，控制信號被傳送到連接于并控制TM的變頻器上。該控制信號采用了通/斷的光纖信號方式，其被傳送到指定逆變器上的每個電子

15、開關(guān)上。這些信號使得逆變器上的電子開關(guān)能產(chǎn)生一個三相交流電流波形，去供電給與逆變器相連接的TM。在TMC中的每個CPU-I/O卡積累關(guān)于逆變器及TM運行的數(shù)據(jù)，并將這些信息傳送到智能顯示器中。智能顯示器利用這些數(shù)據(jù)來優(yōu)化牽引系統(tǒng)的運行及防止它損壞。圖5-8是一個TMC CPU-I/O插卡和它全部接口的方框圖。圖5-9 CPU-I/O卡結(jié)構(gòu)圖下面將從圖5-9中所示的LPS開始，以逆時針方向移動，逐一介紹TMC CPU-I/O的卡輸入或輸出項，這有助于闡明圖5-8中所包含的信息： 每個TMC CPU-I/O卡從LPS處接受電源以運行它的數(shù)字電路和模擬電路。輸入的電壓源包括直流+5V，直流15V和直

16、流24V。從邏輯電源的隔離輸出端口輸出到每個卡上的電壓采用了相互獨立的連接方式。 四條帶有電壓衰減模塊部分的電路提供CPU-I/O卡的輸入。三條電路指示牽引電動機的相電壓，剩下一條電路提供處于主直流母線上的電壓值。 兩個電流測量裝置（即LEM）輸入數(shù)據(jù)給TMC微機卡，微機卡指示由它通過相應(yīng)的逆變器進行控制的牽引電動機的A相和B相電流。CPU-I/O卡利用基爾霍夫（Kirchoff）電流定律計算出C相的電流值。CPU-I/O卡提供直流24V電源給每個電流測量裝置。 CPU-I/O卡提供直流15V電源給由它控制的TM上的速度傳感器，并讀取四個頻率變化的反饋信號。該信號采用方波的形式。方波信號的頻率

17、指示TM轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，信號間的相位關(guān)系指示TM轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向。HXN5型內(nèi)燃機車上的每個逆變器都需要一組六個光纖信號，每個信號分別指示逆變器上六個電子開關(guān)中的每個何時開和關(guān)。CPU-I/O卡提供這些信號給連接于并控制TM的逆變器。為了保證這些開關(guān)動作正確，逆變器傳送給該卡六個反饋信號，分別指示六個開關(guān)的狀態(tài)。 CPU-I/O卡與CCA中的其它設(shè)備進行通訊，它采用的方式是沿著ARCNet網(wǎng)域到達離它最近的網(wǎng)絡(luò)鄰居：TBC和AAC。5 .3 交流牽引電動機HXN5型內(nèi)燃機車的牽引電動機的型號是5GEB32，與青藏線用內(nèi)燃機車的配套電機5GEB32同屬于一個系列。5GEB32是在5GEB30電機的基礎(chǔ)

18、上將定子繞組從8匝改為7匝，鐵芯長度從411.5mm增加到488.44mm，輸入功率從455kW(基波有效值517V/620A)增加到693kW(基波有效值635V/750A)，機械輸出功率從420.6kW增加到643.3kW，擁有大量互換件（包括鐵芯沖片）的系列電機。5.3.1 牽引電動機的主要數(shù)據(jù)： 型號： 5GEB32極數(shù)： 6電機功率： 693 kW持續(xù)電流(基波有效值)： 647 A最大啟動電流(基波有效值)： 851 A持續(xù)點頻率： 41.7Hz持續(xù)點轉(zhuǎn)速： 823 r/min最高運用轉(zhuǎn)速： 3560 r/min最高試驗轉(zhuǎn)速： 3865 r/min轉(zhuǎn)矩： 7606 Nm最大起動轉(zhuǎn)矩

19、： 10249 Nm轉(zhuǎn)差： 0.013絕緣等級： H級冷卻方式： 強迫風(fēng)冷冷卻風(fēng)量(柴油機全速)： 73.1 m/min效率： 0.946速度傳感器型號、制造商： 84A207936P2, Honeywell 或相當(dāng)廠商質(zhì)量： 2450kg（只包括電動機）5.3.2 牽引電動機的結(jié)構(gòu)5GEB32交流牽引電動機為鑄鋼機座的6極異步電動機，懸掛為滾動抱軸承鼻式懸掛方式，采用齒輪軸單邊直齒傳動，傳動比為5.3125（85/16）， 傳動端軸承采用傳動齒輪箱油潤滑。5.3.2.1定子結(jié)構(gòu)定子沖片采用硅鋼片沖制，72個矩形槽均布。機座為鑄件，定子鐵芯處機座壁厚20.9mm。鐵芯長度約488.4mm，由定

20、子壓圈、沖片、端板迭壓成型，再和機座采用熱套后焊接固定，其后再精加工機座，以消除熱套產(chǎn)生的殘余變形，保證止口、抱軸面的精度。每個線圈跨距1-11，4個線圈一組。當(dāng)相序為A-B-C時，從連線端看旋轉(zhuǎn)方向為逆時針。每個矩形槽中嵌入兩個線圈，采用聚酯玻璃纖維槽楔固定，線圈端部用線圈端部層間絕緣墊隔開，再用綁扎帶綁扎在綁扎環(huán)上。綁扎環(huán)與定子壓圈焊接在一起。線圈引出線采用銀銅焊料焊接，用引線夾固定在通風(fēng)口處的機座壁上。定子出線盒安排在非傳動端，毗鄰?fù)L(fēng)孔處。5.3.2.2轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子沖片采用梯形槽，60槽均布。轉(zhuǎn)軸采用齒輪與轉(zhuǎn)軸一體的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子鐵芯迭壓完成后再熱套到轉(zhuǎn)軸上，用大螺母鎖緊止退。端環(huán)為銅鉻鎂

21、合金鍛件，導(dǎo)條采用鉻銅材料，銀銅焊料焊接。傳動端軸承為專用的絕緣圓柱滾子軸承，采用齒輪箱油潤滑；非傳動端為球軸承，脂潤滑，在一個維修期間不需要再行加注潤滑脂。轉(zhuǎn)子軸上非傳動端安裝有192齒的測速齒盤。5.3.2.3端蓋、軸承蓋和通風(fēng)電機的前后端蓋與軸承室采用非整體的分離結(jié)構(gòu)，裝配工序較多。非傳動端端蓋采用，其上安裝有雙通道速度傳感器。內(nèi)軸承蓋上有兩個1800分布的鎖定轉(zhuǎn)子用螺紋通孔，在運輸是通過穿過外軸承蓋的長螺栓頂緊測速齒盤鎖定轉(zhuǎn)子。為防止較大的軸向沖擊載荷，外軸承蓋通過12顆12角螺栓固定在內(nèi)軸承蓋上。圖5-10 5GEB32交流牽引電動機外形圖圖5-11 交流牽引電動機定子/轉(zhuǎn)子沖片傳動

22、端端蓋也采用鑄件加工而成，分布有18個通風(fēng)孔。由于采用油潤滑軸承，并考慮油路，傳動端的油封和密封件較多，并且在傳動端軸承室上安裝有擋風(fēng)板。5GEB32 強迫通風(fēng)空氣從非傳動端的電機上方進入，從傳動端的端蓋處排出。定子沖片（見圖5-11）上有兩排共72個19的通風(fēng)孔，轉(zhuǎn)子沖片（見圖5-11）上有三排通風(fēng)孔，每排24個。擋風(fēng)板在風(fēng)路上不僅有強化冷卻定子線圈端部的作用，而且減少了油封處的負(fù)壓，有利于油路密封。5 .4 電阻制動原理及制動電阻裝置5.4.1 電阻制動原理在電阻制動時，施加在定子繞組的交流電源在定子線圈中所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速低于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。即由逆變器產(chǎn)生的同步轉(zhuǎn)速低于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。由電機學(xué)原理

23、可知，在異步電機中，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高于定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速時，牽引電動機將由電磁功率輸入狀態(tài)變成電磁功率輸出狀態(tài)，也就是發(fā)電機狀態(tài)。發(fā)電機的機械驅(qū)動力矩便由行使的列車供給，而發(fā)電機給列車提供的反作用力便是列車的制動力。牽引電動機（此時為發(fā)電機工況）此時發(fā)出交流電，發(fā)出的交流電經(jīng)逆變器整流后，直接施加在制動電阻上，轉(zhuǎn)化為熱能，產(chǎn)生的熱量被電阻制動風(fēng)機吹入的冷卻空氣帶走，消散于大氣中。這是一個機械能電能熱能的轉(zhuǎn)化過程，所以，電阻制動常常又被稱為能耗制動。HXN5型內(nèi)燃機車電阻制動特性由兩個區(qū)段組成：高速時的恒功率制動區(qū)段，該區(qū)段制動力隨機車速度的降低而增大，功率約為4000kW；低速時的恒制動力區(qū)段，該區(qū)

24、段維持機車最大制動力不變，制動力約為350kN.計算機系統(tǒng)為每臺牽引電動機計算頻率及電壓以便使每個轉(zhuǎn)子產(chǎn)生最優(yōu)的轉(zhuǎn)矩。由于這種制動方案具有有效的計算機控制特點，所以，在理論上，HXN5型內(nèi)燃機車可以使用電阻制動使機車速度降至為0。5.4.2 制動電阻裝置HXN5型內(nèi)燃機車制動電阻裝置采用臥式結(jié)構(gòu)，它由2部分組成，分別是置于輔助電氣柜上的單節(jié)電阻制動柜及置于交流電機室上的雙節(jié)電阻制動柜，如圖5-12所示。在整個裝置中，每“節(jié)”均為一組完整、獨立的電阻制動單元，因此，共有3組制動電阻單元。3組制動電阻單元在柜中的安裝情況大致相同。每組制動電阻單元均包括6只電阻柵格，1套散熱系統(tǒng)以及相關(guān)引出線。以下

25、就制動電阻各部分作適當(dāng)描述。圖5-12 HXN5內(nèi)燃機車電阻制動柜風(fēng)機電阻柵格排風(fēng)口百葉窗導(dǎo)風(fēng)裝置單節(jié)制動柜雙節(jié)制動柜5.4.2.1 電阻柵格及其安裝945電阻柵格747電阻柵格接線端子圖5-13 電阻柵格每組電阻單元的6只電阻柵格包括1只945柵格，5只747柵格，其中945柵格有3個接線端子，747柵格2個接線端子，所有電阻柵格均由帶狀電阻組成，如圖5-13所示。每只電阻柵格接線端子面均帶有開有安裝孔的端子板，該端子板同時也是接線端子之一。安裝柵格時，僅需要將對應(yīng)柵格逐層吊入電阻柜上對應(yīng)的絕緣子上，并用緊固件緊固，便可完成柵格的安裝。這樣，即便其中的柵格發(fā)生故障，也可以很容易的將之取出。電

26、阻柵格之間采用導(dǎo)電銅排連接，每組電阻單元中的6只電阻柵格都連接成兩條并聯(lián)支路，每條支路均由3只電阻柵格組成。電阻單元的“+”“-”端接至輔助柜上的引出銅排。5.4.2.2 散熱系統(tǒng)電阻散熱系統(tǒng)采用強迫通風(fēng)直接冷卻方式。風(fēng)機采用電機驅(qū)動，并且，風(fēng)機與電機為一體化結(jié)構(gòu)?？諝庥娠L(fēng)機直接從大氣中中吸取，經(jīng)過導(dǎo)風(fēng)裝置導(dǎo)向后，直接流過電阻柵格，然后由排風(fēng)口排出。導(dǎo)風(fēng)裝置采用“天圓地方”型結(jié)構(gòu)，圓的一方與風(fēng)機相連，方的一面與電阻柵格相接，中間裝有導(dǎo)風(fēng)向的導(dǎo)風(fēng)板，糾正冷卻風(fēng)中的紊流，如圖5-14所示。排風(fēng)口采用百葉窗式結(jié)構(gòu)，將熱風(fēng)向機車上方排出，這樣，避免熱風(fēng)向下排出對走廊上的人員造成意外的傷害。風(fēng)機電機為串

27、勵直流電機，其引出線為“A”，“FF”兩根電纜，分別接在945柵格的兩個接線端子上，在原理上，電機便是直接并聯(lián)在制動電阻上。圖5-14 導(dǎo)風(fēng)裝置導(dǎo)風(fēng)板與風(fēng)機相連側(cè)與柵格相連側(cè)5.4.2.3 電阻制動保護每組電阻單元上均設(shè)置兩處制動電阻失效檢測點，并將該信號接入機車計算機控制系統(tǒng)。5.5牽引電路的接地檢測原理HXN5型內(nèi)燃機車采用的技術(shù)使得控制系統(tǒng)既可在牽引系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障時仍保證機車運行，又可在必要時切斷牽引動力，以保護人身和設(shè)備安全，若需檢修還會提示檢修步驟。5. 5.1接地故障檢測線路圖5-15 牽引系統(tǒng)接地檢測電路圖5-15是一張電氣簡化圖。它僅僅繪出了HXN5型內(nèi)燃機車的電阻制動電路中

28、3個電阻單元中的一個和供電給牽引電機的6個逆變器中的一個。牽引系統(tǒng)接地故障檢測電路主要由兩部分組成：1. 兩個電阻R100 和 R101，在母線的正負(fù)極之間起電壓分配器的作用。兩電阻的中間點通過GDA連接至機車底架。當(dāng)任一個電阻中都沒有接地故障電流流過時，中間點的電壓將會是母線電壓的一半。2. VAM8是一個將高電壓（交流或直流）變換為計算機可接受的低電壓值的設(shè)備。它提供信號給CIO，使HXN5型內(nèi)燃機車的計算機系統(tǒng)可以測定母線正極與機車底架之間的電壓差。當(dāng)牽引電路中沒有接地故障時，CIO測定來自VAM8的電壓，其數(shù)值應(yīng)是施加在母線正負(fù)極之間電壓的一半。5. 5.2檢測原理圖5-15示出了可能出現(xiàn)在牽引系統(tǒng)電路中的四種不同類型的接地故障：1.主發(fā)電機中的接地故障這種情況是指主回路經(jīng)過虛擬的漏電阻RG1 到機車底架接地。接地漏電流將流經(jīng)漏電阻RG1到達機車底架接地，然后經(jīng)過電阻R100或R101。這是一個交流電流。此電流將在電阻R100或R101上產(chǎn)生交流電壓，此電壓輸入VAM8并經(jīng)過轉(zhuǎn)換