SS9型電力機(jī)車電氣線路分析

SS9型電力機(jī)車電氣線路分析學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 專業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師： 摘要隨著電力機(jī)車技術(shù)的發(fā)展，機(jī)車控制系統(tǒng)性能的好壞越來越受到廣泛的關(guān)注。因?yàn)?，機(jī)車控制系統(tǒng)性能的好壞在很大程度上影響著機(jī)車性能的好壞,從而影響列車的安全性和可靠性。SS9型電力機(jī)車作為我國自主研發(fā)的新型電力機(jī)車，采用了許多國際客運(yùn)機(jī)車先進(jìn)技術(shù)，最高構(gòu)造速度達(dá)170"/%滿足了在長距離區(qū)間、長大坡道上牽引大編組旅客列車運(yùn)行的需要。通過對(duì)SS9型電力機(jī)車主電路、輔助電路結(jié)構(gòu)的研究及其運(yùn)行工況的探討，使我們可以很好的了解該機(jī)車的性能,為以后更多快速運(yùn)行列車工作狀況的學(xué)習(xí)以及交流傳動(dòng)電力機(jī)車的研究作鋪墊.本論文首先針對(duì)SS9型電力機(jī)車的基本特性做了一定的介紹，在結(jié)合相關(guān)的理論基礎(chǔ)對(duì)該機(jī)車的主電路、輔助電路作了詳細(xì)的研究.最后分析了SS9型電力機(jī)車的牽引、制動(dòng)工況.作為SS9型電力機(jī)車上一個(gè)至關(guān)重要的部分-LCU邏輯控制單元，我也對(duì)其基本結(jié)構(gòu)和功能做了簡單的介紹。關(guān)鍵詞：電力機(jī)車；主電路;輔助電路；保護(hù)電路摘要 TOC\o"1-5"\h\z引言 0第一章概述 11.1電力機(jī)車發(fā)展歷程簡述 1\o"CurrentDocument"1。2SS9電力機(jī)車主要特點(diǎn)介紹 1\o"CurrentDocument"1。3S59型電力機(jī)車特性分析 21。3。1機(jī)車速度特性 21.3.2機(jī)車牽引力特性 51。3。3機(jī)車牽引特性 5第二章主電路 72.1主電路的特點(diǎn) 7\o"CurrentDocument"2。2主電路的構(gòu)成 72。2.1網(wǎng)側(cè)電路 72。2.2整流調(diào)壓電路 83磁場削弱電路 104牽引電路 105制動(dòng)電路 132。2。6保護(hù)電路 14\o"CurrentDocument"第三章輔助電路 17\o"CurrentDocument"單一三相供電系統(tǒng) 17\o"CurrentDocument"列車供電系統(tǒng) 19\o"CurrentDocument"第四章保護(hù)電路 20\o"CurrentDocument"短路保護(hù) 201網(wǎng)側(cè)短路保護(hù) 204。1。2整流器側(cè)短路保護(hù) 20\o"CurrentDocument"4。2過載保護(hù) 204。2.1牽引工況電機(jī)的過載和環(huán)火保護(hù) 202制動(dòng)工況的過載保護(hù) 20\o"CurrentDocument"4。3過電壓保護(hù) 21大氣過電壓及操作過電壓保護(hù) 212牽引電機(jī)的過電壓保護(hù) 213整流裝置換向過電壓保護(hù) 21\o"CurrentDocument"接地保護(hù) 21\o"CurrentDocument"第五章劈相機(jī)系統(tǒng)控制電路 23\o"CurrentDocument"5。1受電弓控制 23\o"CurrentDocument"5。2主斷路器控制 24\o"CurrentDocument"劈相機(jī)控制 25\o"CurrentDocument"5。4壓縮機(jī)控制 26\o"CurrentDocument"通風(fēng)機(jī)控制 26\o"CurrentDocument"制動(dòng)風(fēng)機(jī)控制 27\o"CurrentDocument"第六章LCU邏輯控制單元 27SS9LCU主要技術(shù)參數(shù) 27\o"CurrentDocument"SS9LCU邏輯控制單元的硬件系統(tǒng) 27LCU邏輯控制單元原理 27結(jié)論 28致謝 29參 考文獻(xiàn) 30引言$59型電力機(jī)車采用交一直流電傳動(dòng)，是六軸干線大功率準(zhǔn)高速客運(yùn)電力機(jī)車.以成熟的韶山型系列電力機(jī)車技術(shù)為基礎(chǔ)，采用了許多國際客運(yùn)機(jī)車先進(jìn)技術(shù)，是我國干線鐵路牽引旅客列車功率最大的機(jī)車。$59型電力機(jī)車采用大功率晶閘管和二極管組成的三段不等分半控橋整流電路、晶閘管分路進(jìn)行無級(jí)磁場削弱、加饋電阻制動(dòng)恒流準(zhǔn)恒速的特性控制方式，能較好地發(fā)揮機(jī)車最大起動(dòng)牽引力，機(jī)車裝有防空轉(zhuǎn)/滑行保護(hù)系統(tǒng)、軸重轉(zhuǎn)移補(bǔ)償控制、輪軌自動(dòng)潤滑系統(tǒng)、列車安全監(jiān)控裝置.采用LCU邏輯控制單元及微機(jī)控制系統(tǒng)，使機(jī)車控制系統(tǒng)具有控制、診斷、監(jiān)測功能，并能方便地改變軟件滿足機(jī)車控制要求。本文也是圍繞上述特點(diǎn)對(duì)$59型電力機(jī)車進(jìn)行分析、說明。通過對(duì)機(jī)車主電路、輔助電路以及保護(hù)電路的詳細(xì)分析,所總結(jié)出來的機(jī)車電氣線路特點(diǎn)對(duì)現(xiàn)場師傅進(jìn)行機(jī)車的維護(hù)與保養(yǎng)具有一定的參考作用，以至于提高機(jī)車的利用率，降低機(jī)車的故障率，使機(jī)車能產(chǎn)生更大的效益.（完整亞?！保?59型電力機(jī)車電氣線路分析第一章概述電力機(jī)車發(fā)展歷程簡述電力機(jī)車是一種特殊形式的電力拖動(dòng)系統(tǒng)。相比較于必須依靠大量煤和水才能運(yùn)行的蒸汽機(jī)車以及利用大功率柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)車,電力機(jī)車是利用鐵路接觸網(wǎng)牽引電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的一種機(jī)車.1825年，英國建立了第一條鐵路.1879年5月31日在德國柏林的世界貿(mào)易博覽會(huì)上,由西門子公司和哈克斯公司展示出了世界上第一條電氣化鐵路，迄今為止已有130年的歷史.20世紀(jì)60年代,世界上第一條高速電氣化鐵路—東京到大阪的新干線在日本建成。到20世紀(jì)80年代,法國和德國先后建成了時(shí)速超過300公里的高速電氣化鐵道。中國第一臺(tái)電力機(jī)車于1958年誕生于湖南株洲,命名為“韶山"，1961年8月15日，我國第一條全長93km的電氣化鐵路寶成線（寶雞一鳳洲段）正式通車，從此揭開了中國電氣化鐵路的序幕。經(jīng)過四十多年的建設(shè)和發(fā)展,我國成為了繼俄羅斯之后世界第二大電氣化鐵路國家。目前,中國鐵路電氣化率已經(jīng)達(dá)到27%，承擔(dān)著全路43％的貨運(yùn)量，初步形成了布局合理、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的電氣化鐵路運(yùn)營網(wǎng)絡(luò).按照國家批準(zhǔn)的《中長期鐵路發(fā)展規(guī)劃》，到2020年，全國電氣化總里程將達(dá)到5000km，電氣化率超過50%，將承擔(dān)鐵路運(yùn)輸80%以上的運(yùn)載量.電氣化鐵路將逐步成為我國鐵路運(yùn)輸?shù)闹黧w，在鐵路網(wǎng)中的地位及對(duì)鐵路運(yùn)輸和安全的影響將日益重要和突出。SS9電力機(jī)車主要特點(diǎn)介紹$59型客運(yùn)電力機(jī)車是依據(jù)鐵道部科技研究開發(fā)項(xiàng)目要求而設(shè)計(jì)的C0—C0式六軸干線客運(yùn)電力機(jī)車，它用于牽引160炸加準(zhǔn)高速旅客列車。其研制目的是加大機(jī)車功率、提高牽引力，以滿足較大坡度線路的旅客列車提速需要，該車型是韶山型電力機(jī)車系列產(chǎn)品，在研制過程中堅(jiān)持了系統(tǒng)化，標(biāo)準(zhǔn)化，系列化的原則。$S9型機(jī)車是吸取了558型機(jī)車和SS6B型機(jī)車的成功經(jīng)驗(yàn)，并融合了先進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)而成.第一、二臺(tái)樣機(jī)（0001號(hào)與0002號(hào)）于1998年12月26日竣工完成，并交付鄭州機(jī)務(wù)段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)運(yùn)用。為牽引秦沈線和哈大線牽引特快列車的需要^^機(jī)車投入批量生產(chǎn)，其中，SS90001—0043號(hào)機(jī)車為$59型；2002年,株洲廠從0044號(hào)機(jī)車開始了技術(shù)改造，主要對(duì)其通風(fēng)方式，外形等方面進(jìn)行了較大改動(dòng)，形成了我們常說的SS9G機(jī)車，截止到2006年年底，最大編號(hào)的車輛為$59—0213.目前$$9和SS9G機(jī)車總共已生產(chǎn)了100臺(tái)左右，主要配屬給沈陽局沈陽機(jī)務(wù)段和北京局北京機(jī)務(wù)段，另外在上海、武漢、南昌和廣州鐵路局也有ss9電力機(jī)車使用。該車型的特點(diǎn)主要包括以下幾點(diǎn)：（1）采用有限元分析及強(qiáng)度測試等手段對(duì)車體、變壓器油箱等結(jié)構(gòu)進(jìn)行輕量化的優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)轉(zhuǎn)向架及其他部件均進(jìn)行了輕量化設(shè)計(jì)，軸重僅21t。（2）主電路采用不等分三段半控橋調(diào)壓電路，采用晶閘管進(jìn)行無級(jí)磁場削弱。機(jī)車采用恒流準(zhǔn)恒速特性控制用以恒流平穩(wěn)啟動(dòng)，進(jìn)入準(zhǔn)恒速區(qū)后，機(jī)車按司機(jī)控制器所置級(jí)位相對(duì)應(yīng)的速度特性運(yùn)行.在制動(dòng)時(shí)，機(jī)車具有同樣的限流恒速控制特性.輔助電路采用旋轉(zhuǎn)劈相機(jī)供電，輔助電機(jī)采用三相異步電動(dòng)機(jī)。機(jī)車設(shè)有DC600V、800KW的列車供電電源，為列車的取暖以及空調(diào)供電。采用新開發(fā)的高效風(fēng)機(jī)及新型通風(fēng)機(jī)電機(jī),提高了需強(qiáng)迫風(fēng)冷的電氣設(shè)備的風(fēng)速和風(fēng)量。機(jī)車具有空轉(zhuǎn)、滑行保護(hù)裝置。當(dāng)出現(xiàn)空轉(zhuǎn)、滑行時(shí)（由速度傳感器檢測）,該裝置發(fā)出自動(dòng)撒砂指令；若空轉(zhuǎn)、滑行未能停止,則發(fā)生自動(dòng)減載指令，使機(jī)車恢復(fù)粘著，能更好的發(fā)揮機(jī)車的牽引特性和制動(dòng)特性。（6）機(jī)車主電路、輔助電路、控制電路均設(shè)有可靠的故障保護(hù)及對(duì)應(yīng)的故障顯示功能。機(jī)車裝有通用制式機(jī)車信號(hào)及列車安全運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置.1。3559型電力機(jī)車特性分析電力機(jī)車是一個(gè)能量變換器，它將接觸網(wǎng)上的高壓電能經(jīng)過多次轉(zhuǎn)換，變換為牽引列車的機(jī)械能,最終以機(jī)車的牽引力和機(jī)車的速度表現(xiàn)出來，每個(gè)換節(jié)的能量轉(zhuǎn)換總是伴隨著損耗或者性能的變化,均會(huì)對(duì)機(jī)車的牽引特性產(chǎn)生影響，其中以牽引電動(dòng)機(jī)的特性和機(jī)車控制方式的影響最大。機(jī)車牽引特性是列車運(yùn)行時(shí)牽引計(jì)算的依據(jù)。1。3.1機(jī)車速度特性機(jī)車速度特性是指機(jī)車運(yùn)行速度與牽引電動(dòng)機(jī)電流之間的關(guān)系，即為：V=fGd）機(jī)車速度與牽引電機(jī)轉(zhuǎn)速之間有下關(guān)系：（1。1）（1.2）（1。3）60K（1。1）（1.2）（1。3）1000日dCn- d d—d~dC①e由式1。1~1.2可推出：_60兀D（U—IR）

v- 1000^dc^d1（完整亞?！保?59型電力機(jī)車電氣線路分析式中：D為車輪直徑，Ce=pa為電極常數(shù)，Ud與Id、Rd分別為牽引電動(dòng)機(jī)端電壓（V）、電樞電流（A）、回路電阻（Q）,11為齒輪傳動(dòng)比，。為主磁極磁通（Wb）。559型電力機(jī)車采用恒流準(zhǔn)恒速控制：即低速是恒流控制和設(shè)定速度點(diǎn)的準(zhǔn)恒速控制，機(jī)車運(yùn)行電流和速度隨司機(jī)控制器（以下簡稱司控器）調(diào)速手柄的級(jí)位調(diào)節(jié)而變化。司控器調(diào)速手柄分為18級(jí),級(jí)位連續(xù),機(jī)車特性控制函數(shù)如下所示：1110n 1…… …I=」880n-88v\（A）取最小值 （1。4）m1305式中：I為牽引電機(jī)給定電流（A），v為機(jī)車速度（Km/h），n為級(jí)位。機(jī)車牽引特性控制函數(shù)表如表1。1所示：表1。1牽引特性控制函數(shù)表n級(jí)123456Im（A）001100022003300044005500660v（Km/h）008。750217。5026。2500355043.75052。5n級(jí)789101112Im（A）007700088009900011000121001305V（Km/h）0061.2508709078.750187。50196.2520105。2n級(jí)131415161718Im（A）0013050130501305013050130501305V（Km/h）301115。2401125.250135。2160145.2170155.2801165.2（完整亞?！保?59型電力機(jī)車電氣線路分析根據(jù)機(jī)車牽引控制特性及牽引電動(dòng)機(jī)特性，可以得出速度特性曲線如圖1。1所示.圖中OABCDEFG是限制曲線，由于$59型電力機(jī)車采用了晶閘管整流以及磁場削弱，牽引電機(jī)的端電壓和勵(lì)磁電流均可平滑調(diào)節(jié)，因此可以運(yùn)行在限制曲線內(nèi)任何一點(diǎn)。機(jī)車限制曲線由以下限制條件形成：（1）最大起動(dòng)電流限制。559型電力機(jī)車在0至5Km/h內(nèi)起動(dòng)電流被限制在13054如圖中OA所示。（2）黏著及最大功率限制。機(jī)車從5Km/h開始，電流隨機(jī)車速度的增加而線性下降，到B點(diǎn)時(shí)，機(jī)車功率達(dá)到最大值5400KW，其限制曲線如圖中AB所示。（3）牽引電動(dòng)機(jī)額定電壓限制.這是為保證額定電壓下安全換向的限制，如圖中曲線BC所示，該曲線為電動(dòng)機(jī)端電壓為990V時(shí)的自然速度特性.（4）牽引電動(dòng)機(jī)持續(xù)功率的限制。機(jī)車運(yùn)行到C點(diǎn)達(dá)到牽引電動(dòng)機(jī)的額定電壓990V,額定電流870A,機(jī)車如需要增加速度，則電壓將自動(dòng)超壓至1100V，電流降至783人，以維持機(jī)車功率不變，其限制曲線如圖中CD所示。此時(shí)機(jī)車若需繼續(xù)增加速度，則保持電壓1100V不變，采用無級(jí)削磁的辦法，即將磁場分路系數(shù)由0.87減小至0.49來實(shí)現(xiàn)，其限制曲線如圖中DE所示.（5）最深磁場削弱限制。SS9型電力機(jī)車控制最深磁場削弱系數(shù)為0.49，其限制曲線如圖中EF所示.（6）機(jī)車最高速度限制。機(jī)車最高速度為170株/%如圖中FG所示。圖1。1 機(jī)車速度特性曲線v=f（Id）2機(jī)車牽引力特性機(jī)車牽引力特性是指機(jī)車輪周牽引力與牽引電機(jī)電樞電流的關(guān)系，即為F=fQd）機(jī)車牽引力可以根據(jù)牽引電機(jī)輸出軸上的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行計(jì)算，其關(guān)系可由下式推出:TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"F=2N-NHM （1.5）kDcczd其中Md等于電磁轉(zhuǎn)矩Me減去用于克服電機(jī)鐵損和機(jī)械損耗形成的轉(zhuǎn)矩AM。M=M-AM=C①Ix10-3-AM （1.6）式中：c=N為電機(jī)常數(shù)，n為牽引電機(jī)臺(tái)數(shù)（$$。型電力機(jī)車為6臺(tái)）；M為牽引m2冗a 9 zd電機(jī)軸上轉(zhuǎn)矩，h為傳動(dòng)效率，N為齒輪傳動(dòng)比。1.3.3機(jī)車牽引特性機(jī)車牽引特性是指機(jī)車輪周牽引力F與機(jī)車速度之間的關(guān)系，即為F=f（v），機(jī)車牽引特性曲線可由機(jī)車速度特性和機(jī)車牽引力特性求得。牽引電機(jī)軸上轉(zhuǎn)矩Md可以根據(jù)電參數(shù)表示的轉(zhuǎn)軸功率與機(jī)械參數(shù)表示的轉(zhuǎn)軸功率相等的原則求出，即：

UJ：dX10一3=3Md式1。7中：M=60UInx10一3zd2兀nddd

d因此： Fk=3.6NUdId^nnJvX10-3(1。7)(1.8)(1.9)(1。7)(1.8)(1.9)曲線中外包絡(luò)限制曲線可由表1.2中所列近似公式計(jì)算：表1。2機(jī)車牽引特性曲線近似公式公式速度范圍F=286KN0 5Km/hF=290.566-0。9133V(KN)5——88。65Km/hF=570.3138—4。069V(KN)88。65 98。51Km/hF=16519。06/V(KN)98。51 161.96Km/h（完整亞。”）559型電力機(jī)車電氣線路分析第二章主電路2.1主電路的特點(diǎn)SS9型電力機(jī)車主電路圖如附圖1所示。電路具有以下特點(diǎn)。1、主傳動(dòng)型式——采用交—一直傳動(dòng)和串勵(lì)式脈流牽引電機(jī)，調(diào)速特性控制簡單.2、整流調(diào)壓和磁場削弱---采用三段不等分半控整流橋無極調(diào)壓，其中一段占1/2的整流電壓，另兩段占另1/2的整流電壓。前者用于低速區(qū)，而后者用于低速區(qū)，以提高低速區(qū)的功率因素。機(jī)車采用晶閘管分路來達(dá)到無極磁場削弱，可提高列車高速運(yùn)行時(shí)的平穩(wěn)性.機(jī)車在整個(gè)調(diào)速區(qū)間內(nèi)均是無極的。3、電制動(dòng)方式——電制動(dòng)采用加饋電阻制動(dòng)，在低速區(qū)可以有較大的制動(dòng)力。4、牽引電動(dòng)機(jī)供電方式 采用轉(zhuǎn)向架獨(dú)立供電方式，即每臺(tái)轉(zhuǎn)向架有三臺(tái)并聯(lián)的牽引電動(dòng)機(jī)，由一組整流器供電。優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)一臺(tái)轉(zhuǎn)向架整流電路故障時(shí)，可保持1/2的牽引能力，實(shí)現(xiàn)機(jī)車故障運(yùn)行；前后兩個(gè)轉(zhuǎn)向架可進(jìn)行各架軸重轉(zhuǎn)移電氣補(bǔ)償，即對(duì)前轉(zhuǎn)向架減荷后轉(zhuǎn)向架增荷，以充分利用黏著，發(fā)揮最大牽引能力；實(shí)現(xiàn)以轉(zhuǎn)向架供電為基礎(chǔ)的電氣系統(tǒng)單元化供電控制系統(tǒng)，裝置簡單。5、測量系統(tǒng)---直流電流和電壓的測量均采用霍爾傳感器，交流電流和電壓的測量采用交流互感器，使高壓電路與測量控制系統(tǒng)隔離，以利于司機(jī)安全，并使控制、測量、保護(hù)一體化，同時(shí)提高了控制精度.6、保護(hù)系統(tǒng)---機(jī)車采用雙接地保護(hù)，每一臺(tái)轉(zhuǎn)向架電氣回路單元各接一臺(tái)主接地繼電器，以利于查找接地故障.2.2主電路的構(gòu)成2。2。1網(wǎng)側(cè)電路網(wǎng)側(cè)電路見圖2。1.其主要功能是由接觸網(wǎng)取得電能，因而屬于25kV電路.網(wǎng)側(cè)電路又稱高壓電路，在主變壓器高壓繞組AX的A側(cè)為高壓部分，主要設(shè)備有受電弓1?2AP、高壓隔離開關(guān)17QS、18QS、真空斷路器4QF、高壓電壓互感器6TV、高壓電流互感器7丁人、避雷器5F、主變壓器的高壓繞組AX。低壓部分有：電流互感器9TA、網(wǎng)壓表103PV、104PV、電度表105「」、自動(dòng)開關(guān)102QA、接地碳刷110E?160E及變壓器100TV。網(wǎng)側(cè)電流從接觸網(wǎng)流入升起的受電弓，經(jīng)主斷路器4QF、高壓隔離開關(guān)17QS（或18QS）、主變壓器的高壓繞組（A—X）進(jìn)入車體，通過車體與轉(zhuǎn)向架的軟連線、接地電刷110E?160E、輪對(duì)、鋼

（完整word）SS9型電力機(jī)車電氣線路分析軌，返回變電所。高壓電壓互感器6TV接在主斷路器主觸頭之前，在其二次側(cè)通過保護(hù)用自動(dòng)開關(guān)102QA,接有安裝于司機(jī)室內(nèi)的網(wǎng)壓表103PV、104PV,電度表105PJ的電壓線圈.升起受電弓，就可判斷接觸網(wǎng)是否有電。在接地端X處，接有交流電流互感器9TA（300A/5A），為電度表提供電流信號(hào)。在主斷隔離開關(guān)與主閥之間接有避雷器5F,用于抑制操作過電壓及運(yùn)行時(shí)的雷擊過電壓.高壓電流互感器7TA是原邊電流的測量裝置，其作用為原邊的過流保護(hù)。高壓隔離開關(guān)17QS、_ -P18QS用于隔離故障受電kT圖2。1網(wǎng)側(cè)電路圖2。2。2整流調(diào)壓電路整流調(diào)壓電路分為兩個(gè)獨(dú)立的單元，分別向相應(yīng)的轉(zhuǎn)向架供電。 現(xiàn)以其中一個(gè)調(diào)壓供電單元，說明其調(diào)壓過程。（完整亞?！保?59型電力機(jī)車電氣線路分析圖2.2為I端轉(zhuǎn)向架單元的整流調(diào)壓簡化電路。牽引繞組al—bl—xl、a2—x2電壓有效值均為686.8V,其中a1-b1、b1-^x1為343。4丫，與相應(yīng)的整流器構(gòu)成三段不等分整流橋。2。2整流調(diào)壓電路先開放由牽引繞組a2-X2供電的整流橋的晶閘管T5、T6,順序移相，整流電壓由零逐漸升至1/2Ud。整流電流由二極管D1、D2和D5、D6續(xù)流.在電源正半周時(shí)，電流由牽引繞組a2TT5TD2TD1T導(dǎo)線71口一平波電抗器T牽引電動(dòng)機(jī)電樞T主極繞組T導(dǎo)線72TD5TD4TX2Ta2,當(dāng)電源負(fù)半周時(shí)，口電流由牽引繞組X2TD3TD2TD1T導(dǎo)線71口一平波電抗器一牽引電動(dòng)機(jī)電樞T主極繞組T導(dǎo)線72TD6TT6Ta2TX2。這時(shí)第二段橋的元件交替導(dǎo)電，第一段橋的整流管D1、D2起續(xù)流作用。當(dāng)晶閘管T5、T6將滿開放，但還未滿開放時(shí)，投入繞組a1-b1口段的整流橋，觸發(fā)T1、T3,而T5、T6繼續(xù)維持滿開放。當(dāng)電源為正半周時(shí)，若在相控角a時(shí)觸發(fā)T3,則電流由a1TD1T導(dǎo)線71T平波電抗器T牽引電動(dòng)機(jī)電樞T主極繞組T導(dǎo)線72TD5TD4TX2Ta2TT5TT3Tb1Ta1。當(dāng)電源為負(fù)半周時(shí)，則電流由b1TT1T導(dǎo)線71T波電抗器一牽引電動(dòng)機(jī)電樞T主極繞組T導(dǎo)線72TD6TT6Ta2TX2TD3TD2Ta1Tb1。與前面不同的是T1、D2導(dǎo)通，T3、D1截止。T1、T3順序移相，整流電壓在1/2Ud至D3/4Ud之間調(diào)節(jié)。當(dāng)繞組a1-b1段整流橋?qū)M開放時(shí)，投入繞組b1-x1段的整流橋，其過程與前類似。T2、T4順序移相，整流電壓在3/4UdUd至Ud之間調(diào)節(jié).在整流器的輸出端并聯(lián)了電阻75R和76R,其電阻的作用有兩個(gè)：一是機(jī)車高壓空載做限壓試驗(yàn)時(shí)，作整流器的負(fù)載，起續(xù)流作用；二是正常運(yùn)行時(shí)，能夠吸收部分過電壓。3磁場削弱電路當(dāng)電機(jī)電壓達(dá)到最高值后，要求機(jī)車?yán)^續(xù)加速時(shí)，就要進(jìn)行磁場削弱.$$9型電力機(jī)車采用晶閘管無級(jí)分路，來實(shí)現(xiàn)從滿磁場到最深削弱磁場的連續(xù)平滑控制，以改善高速區(qū)的牽引功能。磁場無級(jí)削弱電路也是按轉(zhuǎn)向架分為兩個(gè)相同而獨(dú)立的部分.以前轉(zhuǎn)向架為例，從電樞和磁場繞組的連接點(diǎn)14、24口、34分別到第二段橋的二個(gè)橋臂中點(diǎn)78和79,串入三對(duì)磁場分路晶閘管?，F(xiàn)以牽引電動(dòng)機(jī)1M為例來說明磁場無級(jí)削弱的工作原理。如圖2.3所示，①、②為滿磁場的工作*。這時(shí)與分路晶閘管聯(lián)接的整流橋處于滿開放輸出狀態(tài)，晶閘管口1、口2不參與工元件丁斗、、D5、D4導(dǎo)通，負(fù)半波D3、D6、而6導(dǎo)通，與前述的情況相同。..：：（1￡1Li ―/.「? 「、 」、”「】一、 小匕蟲13電壓過零時(shí)，即電作，正半,源為負(fù)半波的電壓而截止,，而

因此,元件二二波的工作情況。由于元件酒、源.的導(dǎo)通使元件T6、D6現(xiàn)以牽引電動(dòng)機(jī)1M為例來說明磁場無級(jí)削弱的工作原理。如圖2.3所示，①、②為滿磁場的工作*。這時(shí)與分路晶閘管聯(lián)接的整流橋處于滿開放輸出狀態(tài)，晶閘管口1、口2不參與工元件丁斗、、D5、D4導(dǎo)通，負(fù)半波D3、D6、而6導(dǎo)通，與前述的情況相同。..：：（1￡1Li ―/.「? 「、 」、”「】一、 小匕蟲13電壓過零時(shí)，即電作，正半,源為負(fù)半波的電壓而截止,，而

因此,元件二二波的工作情況。由于元件酒、源.的導(dǎo)通使元件T6、D6因反向流經(jīng)元件T12的電流無通路而截止，在T11觸發(fā)后將勵(lì)磁繞組再次分流

岳、口2導(dǎo)電時(shí)間的長短泮定了分路時(shí)間的長短。調(diào)節(jié)晶看管T11、、丸~流流。T11、T12移相觸發(fā)角；?■就簽達(dá)到所需的磁場削弱系數(shù).接地繼電器97KE、98KE分別保護(hù)各自的按轉(zhuǎn)向架供電的電路,;以區(qū)分接地故

5x2一的部位。LT121 11—T：「十二--1"I1 ;：- >什||WMl132[-I?-rriD67T2"?\',^C5\2SC'SI9OS\i%] i.可；93S\59OS\E卜-9主=E咔9J工=82圖2.3磁場削弱電路一國<2>nul^32.2.4牽引電路SS9型電力機(jī)車牽引工況的簡化電路如圖2.4所示。機(jī)車牽引供電電路，采用轉(zhuǎn)向架獨(dú)立供電方式。第一轉(zhuǎn)向架的1M、2M、3兇牽引電動(dòng)機(jī)并聯(lián)，由主整流器70V供電.第二轉(zhuǎn)向架的4M、5M、6M牽引電動(dòng)機(jī)并聯(lián)，由主整流器80V供電。兩組供電電路完全相同且完全獨(dú)立。圖2。4牽引電路簡化圖牽引電動(dòng)機(jī)共有4個(gè)繞組，即電樞繞組、補(bǔ)償繞組、附加極繞組和主極繞組。前3個(gè)繞組在電機(jī)出廠前已固定連接，簡稱之為電樞繞組；因此對(duì)外連接的就只有電樞繞組和主極繞組，串勵(lì)電機(jī)的轉(zhuǎn)向取決于這兩個(gè)繞組的連接方式.由于三軸轉(zhuǎn)向架第一臺(tái)牽引電機(jī)與第二、第三臺(tái)牽引電機(jī)布置方向一致，其相對(duì)旋轉(zhuǎn)方向相同.以第一轉(zhuǎn)向架前進(jìn)方向?yàn)槔?，從lM、2M、3M電機(jī)非換向器端看去，電樞旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)為順時(shí)針方向；第一轉(zhuǎn)向架與第二轉(zhuǎn)向架反向布置，因此第二轉(zhuǎn)向架4M、5M、6M電機(jī)為順時(shí)針方向。由此，各牽引電機(jī)的電樞與主極繞組的相對(duì)接線方式是：1M：A11A12-D11D12 2M:A21A22—D21D22 3M：A31A32-D31D324M：A41A42—D42D41 5M：A51A52-D52D51 6M:A61A62—D62D61上述接線方式為機(jī)車向前方向時(shí)的狀況。當(dāng)機(jī)車向后時(shí)，主極繞組通過“前”一“后”換向鼓反向接線。牽引支路的電流路徑是：正極母線71或81T平波電抗器11L?61LT線路接觸器12KM~62KMT電樞T電流傳感器111SC?1615?？谝晃恢棉D(zhuǎn)換開關(guān)的“牽”一“制”鼓107QPR或108QPRT位置轉(zhuǎn)換開關(guān)的“前”一“后”鼓107QPV或108QPVT主極磁場繞組T“前”一"后”鼓107QPV或108QPVT電流傳感器113SC~163SCT電機(jī)開關(guān)隔離19QS~69QST“牽”一“制”鼓107QPR或108QPRT負(fù)極母線72?82。由于單相相控電路整流電壓波形有很大波動(dòng)，即含有相當(dāng)大的高次諧波電壓，因此必須在（完整亞?！保?59型電力機(jī)車電氣線路分析電動(dòng)機(jī)支路中串有平波電抗器11L?6億以抑制該支路中諧波電流分量，改善電動(dòng)機(jī)的換向。否則電動(dòng)機(jī)將不能工作.線路接觸器12KM?62KM有三個(gè)主要作用：一是當(dāng)牽引電動(dòng)機(jī)過流或其他故障時(shí)開斷該支路，保護(hù)電動(dòng)機(jī)；二是防止位置轉(zhuǎn)換開關(guān)帶電轉(zhuǎn)換，因而在位置轉(zhuǎn)換開關(guān)動(dòng)作之前，線路接觸器必須先開斷電路；三是與牽引電機(jī)隔離開關(guān)配合完全隔離電機(jī)。若沒有線路接觸器，假如某一電機(jī)發(fā)生燒損造成接地，則接地故障無法隔離，機(jī)車無法運(yùn)行.在主極繞組上并聯(lián)了固定分路電阻14R?64R,其作用是將電樞電流中的交流分量分流，使電機(jī)機(jī)座及主極中因交變磁通的渦流損耗減小，改善電動(dòng)機(jī)的換向和主極溫升。牽引電機(jī)隔離開關(guān)19QS?69QS為單刀雙投開關(guān)，有上、中、下三個(gè)位置。上為運(yùn)行位，中為牽引工況故障位，下為制動(dòng)工況故障位。在牽引工況，若牽引電機(jī)之一故障或相應(yīng)通風(fēng)機(jī)故障時(shí)，將相應(yīng)牽引電機(jī)隔離開關(guān)置中間位，其相應(yīng)常開聯(lián)鎖接點(diǎn)打開接觸器12KM?62KM線圈之一，使得該電機(jī)支路與供電電路完全隔離，不投入工作.在牽引電路中，牽引電機(jī)主極繞組與接地電器相連，處于低電位，而電樞A11?461點(diǎn)及附加極繞組處于高電位。庫用開關(guān)20QS、50QS為雙刀雙投開關(guān)，有兩個(gè)位置。當(dāng)在運(yùn)行位時(shí)，其主刀與主電路隔離，相應(yīng)輔助接點(diǎn)接通受電弓電磁閥，方可升弓；放在庫用位，不能升弓，其主刀將庫用插座30XS或40XS的庫用電源分別與2M或5M電機(jī)正、負(fù)兩端相連接，即可在庫內(nèi)動(dòng)車。刀開關(guān)上設(shè)有接通11KM?61KM線圈的輔助聯(lián)結(jié)點(diǎn)，在庫用位時(shí)可通過11KM?61KM使相應(yīng)電機(jī)得電，達(dá)到動(dòng)車、旋輪和試驗(yàn)轉(zhuǎn)向的目的。每臺(tái)牽引電機(jī)電樞電流、磁場電流和電機(jī)電壓將用電流傳感器111SC?161SC、113SC?163SC和電壓傳感器112SV?162SV測量，電壓傳感器接在1M?6M的電樞兩端。傳感器除提供司機(jī)室電壓表、電流表的信號(hào)外，還提供電子系統(tǒng)的反饋信號(hào)，可實(shí)現(xiàn)高、低壓電路的隔離。機(jī)車的方向控制由轉(zhuǎn)換開關(guān)的方向開關(guān)107QPV、108QPV完成。利用107QPV、108QPV的轉(zhuǎn)換改變勵(lì)磁電流方向，從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向.以牽引電動(dòng)機(jī)1M的勵(lì)磁繞組為例，當(dāng)機(jī)車在I端向前位時(shí)，勵(lì)磁電流由D11流入，D12流出；而1端向后位時(shí)，勵(lì)磁電流由14TD12TD11T15.必須注意，機(jī)車運(yùn)行中若要改變方向，必須在機(jī)車停車后才能轉(zhuǎn)換，否則會(huì)損壞機(jī)車。接地繼電器97KE、98KE分別保護(hù)各自的按轉(zhuǎn)向架供電的電路，以區(qū)分接地故障的部位。2。2.5制動(dòng)電路$59型電力機(jī)車采用了加饋制動(dòng)電阻。在電制動(dòng)時(shí)，各勵(lì)磁繞組串聯(lián)后由勵(lì)磁電源供電，而電機(jī)的電樞電路除串有制動(dòng)電阻外，還串入一段整流電源。其制動(dòng)工況的簡化電路如圖2.5所示.-fUV

x1r.2z-OV** rL工MT3T2l?KMj-I2KMA22A52Ac/AlTII/IIS52KMj1/11ZtT\7[J111-工期z圖2。。-fUV

x1r.2z-OV** rL工MT3T2l?KMj-I2KMA22A52Ac/AlTII/IIS52KMj1/11ZtT\7[J111-工期z圖2。。5電制動(dòng)電路化原理圖80Vr'.)2「61x__62KmJZVZ\王Z\位置轉(zhuǎn)換開關(guān)107?！竻^(qū)、108?！竻^(qū)轉(zhuǎn)至制動(dòng)位，將牽引電機(jī)的電樞和力勵(lì)磁繞組隔開，及92 紅―92KM并將電機(jī)1M~6M圓磁■繞組串聯(lián)起來。在電樞電路中串入制動(dòng)電阻13R?63區(qū)，并聯(lián)后與上面的一段整流器串聯(lián)作為加饋電源，l端的下面一段整流器串聯(lián)與勵(lì)磁繞組a5-x5相連作為勵(lì)磁電源.電樞電路中，由于串有整流器，因而電樞電流方向應(yīng)與牽引時(shí)相同，所以制動(dòng)時(shí)的勵(lì)磁電流應(yīng)與牽引時(shí)相反（由“牽”一“制”轉(zhuǎn)換開關(guān)保證），以改變電機(jī)電勢的方向。加饋電阻制動(dòng)分為兩個(gè)速度控制區(qū)。1高速區(qū)——由于電機(jī)電勢很高，足以維持一定的制動(dòng)電流，所以無需電源參與工作，主整流器僅起續(xù)流作用，晶閘管處于封鎖狀態(tài).制動(dòng)電流的通路為主整流器二極管T平波電抗器（完整亞?！保?59型電力機(jī)車電氣線路分析（11L?6化）一牽引電機(jī)（1M~6M）T制動(dòng)電阻（13RD~63R）T二極管。2加饋區(qū)一勵(lì)磁電流已達(dá)到最大值。為維持最大制動(dòng)力應(yīng)保持最大的制動(dòng)電流。由于機(jī)車速度降低，牽引電機(jī)的電勢不足以維持最大制動(dòng)電流.這時(shí)繞組a1—x1投入工作，半控橋的晶閘管輪流導(dǎo)通，口相當(dāng)于牽引電機(jī)電勢再串聯(lián)一個(gè)整流電壓.調(diào)節(jié)整流電壓的大小，以維持制動(dòng)電流達(dá)到某一數(shù)值。當(dāng)一臺(tái)牽引電機(jī)或制動(dòng)電阻故障時(shí)，將隔離開關(guān)19QS~69QS之一置向故障位，這時(shí)相應(yīng)的線路接觸器12KM?62KM之一打開，相應(yīng)的電機(jī)被隔離，主極繞組被隔離開關(guān)開路。當(dāng)牽引風(fēng)機(jī)或制動(dòng)風(fēng)機(jī)之一故障時(shí)，則將相應(yīng)轉(zhuǎn)向架的電機(jī)切除，剩下半臺(tái)車的電機(jī)工作.接地繼電器97KE對(duì)整流器70V、I端轉(zhuǎn)向架電機(jī)的電樞電路及勵(lì)磁電路進(jìn)行接地保護(hù)。而接地繼電器98KE僅對(duì)整流器80V、II端轉(zhuǎn)向架電機(jī)的電樞進(jìn)行接地保護(hù)。2。2.6保護(hù)電路機(jī)車主電路有短路保護(hù)、過載保護(hù)、過電壓保護(hù)及主電路接地保護(hù)等4個(gè)方面。機(jī)車主保護(hù)器件為主斷路器4QF,其分?jǐn)嗟墓收铣麟娐返亩搪?、牽引電機(jī)過載或環(huán)火、主電路接地之外，還有輔助電路過載、短路、輔電路接地、接觸網(wǎng)停電或離弓超過0。3s的欠壓保護(hù)等.1、短路保護(hù)短路保護(hù)器件為網(wǎng)側(cè)主斷路器4QF。短路故障和過載的性質(zhì)相似，僅僅是短路故障電流的數(shù)值較大，上升的梯度較大，因此要求故障發(fā)生后至保護(hù)器件4QF動(dòng)作開斷的時(shí)間（保護(hù)動(dòng)作時(shí)間）盡可能短，使被保護(hù)的對(duì)象（電器或電氣設(shè)備）本身能承受這個(gè)期間的短路電流的沖擊而不至損壞。（1）網(wǎng)側(cè)短路保護(hù)當(dāng)流經(jīng)高壓電流互感器7TA（300A/500A）的電流超過整定值520A時(shí)，過流繼電器101KC（整定值8、7A,允差±5%）動(dòng)作，主斷路器4QF分?jǐn)?。這種故障往往是車內(nèi)252高壓電路的對(duì)地短路，包括主變壓器高壓繞組的擊穿，導(dǎo)線桿的對(duì)地短路等。但車頂設(shè)備對(duì)地短路則不起作用，需由牽引變電所的油開關(guān)跳閘來進(jìn)行保護(hù)。（2）整流器側(cè)短路保護(hù)整流器側(cè)短路保護(hù)有下面幾種：2、牽引繞組短路b、整流元件擊穿形成的內(nèi)短路c、整流器母線間的短路當(dāng)產(chǎn)生上述短路時(shí)，牽引繞組引線上的電流互感器176TA、177TA、186TA、188TA（整定值(完整亞?！?559型電力機(jī)車電氣線路分析4400A)T微機(jī)柜短路保護(hù)組件T邏輯控制單元(LCU)T主斷路器4QF分?jǐn)唷?、過載保護(hù)(1)牽引工況電機(jī)的過載環(huán)火保護(hù)當(dāng)電機(jī)環(huán)火和過載時(shí)，由直流傳感器111SC?161SC檢測電流T微機(jī)柜保護(hù)組件，然后分二路：一路至邏輯控制單元(LCU)T主斷路器4QF分?jǐn)?；另一路封鎖整流橋70V、80V。過載整定值I=1520A。(2)制動(dòng)工況的過載保護(hù)電樞電路過載及環(huán)火時(shí)，由直流傳感器111SC?161SC檢測電流T微機(jī)柜保護(hù)組件，然后分二路：一路至邏輯控制單元(LCU)T主斷路器4QF分?jǐn)?；另一路封鎖整流橋70V、80V。勵(lì)磁電路過載時(shí)，由直流傳感器113SC163S?C檢測電流T微機(jī)柜保護(hù)組件，然后分二路：一路至邏輯控制單元(LCU)T接觸器92KM動(dòng)作；另一路封鎖勵(lì)磁整流橋.制動(dòng)電流過載整定值I=1150A。勵(lì)磁電流過載整定值I=1130A。3、過電壓保護(hù)(1)大氣過電壓及操作過電壓保護(hù)過電壓形成于雷擊過電壓及操作過電壓，主要保護(hù)形式有：避雷器5F——避雷器5F接主斷路器的隔離開關(guān)與主閥之間，為金屬氧化物避雷器.主要用于主斷路器分?jǐn)嗪秃祥l過程的操作過電壓，也用于機(jī)車運(yùn)行中的雷擊過電壓.標(biāo)準(zhǔn)沖擊波電壓為105KV。阻容保護(hù)--在牽引繞組側(cè)設(shè)有RC網(wǎng)絡(luò)吸收器(71C?82C,73R~84R)電容為交流電容器(1700V、18uf),電阻由兩只6。2。電阻并聯(lián)而成，其電阻值為301Q.壓敏電阻--牽引繞組側(cè)還并聯(lián)有壓敏電阻138RV、139RV、148RV、149RV,用于抑制牽引繞組側(cè)的過電壓，過電壓主要由大氣過電壓或操作過電壓產(chǎn)生。阻容保護(hù)和壓敏電阻可將過電壓限制到牽引繞組峰值電壓的2倍以下.(2)牽引電機(jī)的過電壓保護(hù)牽引電機(jī)電壓由微機(jī)柜限壓環(huán)節(jié)進(jìn)行限制，使整流器的整流電壓輸出不超過1185V，允差士2.5%。(3)整流裝置換向過電壓保護(hù)主整流裝置的每一晶閘管和二極管元件上均并聯(lián)RC阻容保護(hù)，可用于限制整流元件換向過程中產(chǎn)生的過電壓，以保護(hù)元件本身。4、接地保護(hù)(完整亞?！?559型電力機(jī)車電氣線路分析牽引工況時(shí)，由圖2。4可知，接地保護(hù)按“轉(zhuǎn)向架供電單元"設(shè)置，不同的是I端接地保護(hù)除保護(hù)I端轉(zhuǎn)向架的電機(jī)電樞電路外，還保護(hù)6臺(tái)電機(jī)的勵(lì)磁電路。II端的接地保護(hù)僅保護(hù)II端轉(zhuǎn)向架的電機(jī)電樞電路。主電路接地故障時(shí)，通過97KE、98KE的聯(lián)鎖觸點(diǎn)使主斷路器4QF開斷。I端(II端)接地保護(hù)裝置由開關(guān)95QS(96QS)、電阻191R(192R)、193R(194R)、195R(196R),電容197C(198C)及接地繼電器97KE(98KE)和110V電源組成。接地繼電器吸引線圈(20℃時(shí)為120Q)流過0.15A左右的電流就能動(dòng)作，相當(dāng)于電壓為18V。因此電阻193R(194區(qū))為限流電阻；電阻191R(192R)為線圈的放電電阻，以防止斷續(xù)放電產(chǎn)生的過電壓；電容197C(198C)則是抑制線圈二端因接地接通瞬間引起的尖峰過電壓。如接地故障不能排除，而且主電路只有一點(diǎn)接地時(shí)，則可將開關(guān)95QS(96QS)置于故障位，將接地保護(hù)隔離。通過195R(196R)接地，維持故障運(yùn)行，此時(shí)接地故障電流流入大地。2。2.7測量電路$59型電力機(jī)車主電路測量包括網(wǎng)壓、電機(jī)電壓、直流電流、勵(lì)磁電流、網(wǎng)側(cè)牽引電路等幾部分，分述如下：1、網(wǎng)壓測量網(wǎng)壓信號(hào)的測量用高壓電壓互感器6TV(25KV/100V、100A,1級(jí))；指示用交流電壓表103PV,104PV(0~160V、1.5級(jí))，該表為雙針表，一根針顯示網(wǎng)壓，實(shí)際刻度0?40V,在19KV到29KV處有紅色標(biāo)志；另一根針顯示控制電源電壓。電壓表103PV、104PV分別置于兩端司機(jī)臺(tái)上.2、電機(jī)電流、電壓和勵(lì)磁電流測量機(jī)車主電路采用了12臺(tái)電流傳感器，分別測量1M?6M電機(jī)的電樞電流和磁場電流，6只電壓傳感器，分別測量1M?6M電機(jī)電樞的電壓，然后將測量的信號(hào)送入微機(jī)柜。3、網(wǎng)側(cè)牽引電路測量使用?！?6型電力機(jī)車交流電度表105PJ,額定電壓100V,額定電流1A,過載電流5A,膏藥信號(hào)由高壓電壓互感器6TA(25KV/100V)次級(jí)線圈輸出，串聯(lián)自動(dòng)開關(guān)102QA(AC250V,0~10A)作回路短路保護(hù)；電流信號(hào)由低壓電流互感器9TA輸出(1兇2」-0.5,3004/54、0。5級(jí))。該電度表刻度已考慮互感器變比，將指示數(shù)乘以100即實(shí)際點(diǎn)度數(shù)。直流傳感器的電壓和電流信號(hào)不但作為顯示信號(hào)，還作為自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制信號(hào).4、機(jī)車速度測量機(jī)車的速度由裝于輪對(duì)軸端的速速傳感器檢測，信號(hào)送入微機(jī)柜和監(jiān)控裝置供機(jī)車控制用，并在微機(jī)顯示屏及速度表上顯示機(jī)車速度。第三章輔助電路$59型電力機(jī)車除44號(hào)、45號(hào)機(jī)車以外輔助電路均采用傳統(tǒng)的劈相機(jī)供電系統(tǒng)，44號(hào)、45號(hào)機(jī)車采用靜止三相輔助逆變器供電系統(tǒng)。本論文重點(diǎn)介紹SS9型電力機(jī)車的劈相機(jī)系統(tǒng)輔助電路原理。$59型電力機(jī)車劈相機(jī)供電系統(tǒng)分為兩大部分：一是傳統(tǒng)的單一三相供電系統(tǒng)；一是列車供電系統(tǒng)。3。1單一三相供電系統(tǒng)劈相機(jī)單一三相供電系統(tǒng)輔機(jī)均采用三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電源來自主變壓器的輔助繞組b6-c6—x6,其中b6—x6額定電壓為389V,x6-c6額定電壓為229丫，單相交流電源從b6—x6經(jīng)庫用轉(zhuǎn)換開關(guān)235QS至導(dǎo)線201,202給各輔機(jī)及窗加熱、取暖設(shè)備供電、機(jī)車在庫內(nèi)可通過輔助電路庫用插座294XS引入380V單相或三相交流電源，將235QS投向庫用位，則輔助電路設(shè)備可由庫內(nèi)電源供電.1、劈相機(jī)進(jìn)行電阻分相起動(dòng)。起動(dòng)原理圖見圖3。1所示。$59型電力機(jī)車設(shè)置兩臺(tái)劈相機(jī)，型號(hào)為JP402A,第一臺(tái)劈相機(jī)為電阻分相起動(dòng)，第二臺(tái)劈相機(jī)及所有輔機(jī)為三相起動(dòng)，劈相機(jī)分相起動(dòng)時(shí)必須在第二電動(dòng)相繞組與發(fā)電相繞組間接入起動(dòng)電阻263R進(jìn)行分相起動(dòng)，起動(dòng)電阻的接通與開斷由接觸器213KM來執(zhí)行，起動(dòng)過程由劈相機(jī)起動(dòng)繼電器283AK檢測并控制起動(dòng)電阻回路的開斷.283AK的工作電源（DC110V）從邏輯控制單元（LCU）經(jīng)導(dǎo)線281引入，當(dāng)按下劈相機(jī)扳鍵開關(guān)后，接觸器213KM閉合，起動(dòng)電阻投入，201KM閉合，劈相機(jī)開始起動(dòng)，這時(shí)劈相機(jī)起動(dòng)繼電器檢測劈相機(jī)發(fā)電相電壓（由導(dǎo)線279,280引入），當(dāng)283AK測得劈相機(jī)發(fā)電相電壓接近于比較電壓（額定網(wǎng)壓下，該電壓值為220V,由導(dǎo)線202,206引入）時(shí),283人長動(dòng)作，其常開聯(lián)鎖閉合，導(dǎo)線560,537連通，則通過邏輯控制單元（LCU）控制213KM主觸頭打開，開斷起動(dòng)電阻（263R）回路，劈相機(jī)起動(dòng)完成。同時(shí)，邏輯控制單元（LCU）開斷了導(dǎo)線281通路使283人長失去工作電源處于閉置狀態(tài)。劈相機(jī)起動(dòng)電阻備有兩組，當(dāng)?shù)谝唤M燒損可換另一組使用，此時(shí)只需把轉(zhuǎn)換刀開關(guān)296QS打下位置即可，當(dāng)?shù)谝慌_(tái)劈相機(jī)起動(dòng)完成后，間隔3秒，第二臺(tái)劈相機(jī)2兇6投入，由第一臺(tái)劈相機(jī)帶動(dòng)作三相異步起動(dòng).若第一臺(tái)劈相機(jī)故障，則需把劈相機(jī)故障開關(guān)242QS置2PX位，此時(shí)隔離了1MG,而用2MG作電阻分相起動(dòng)，起動(dòng)過程與1MG相同。

2、三相負(fù)載電路當(dāng)劈相機(jī)起動(dòng)完畢后，輔助回路導(dǎo)線201、202、203即可提供三相不對(duì)稱電源，這時(shí)各輔機(jī)可依次投入工作.電氣原理圖見圖3.2所示。SS9型電力機(jī)車三相負(fù)載有：壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)3MA、4MA兩臺(tái)，牽引通風(fēng)機(jī)電機(jī)5MA、6MA、7MA、8MA（30卜洶）四臺(tái)，制動(dòng)風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)9MA、10MA、11MA、12MA（16卜洶）四臺(tái)，變壓器風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)13MA（22kW）一臺(tái)，變壓器油泵14MA（10kW）一臺(tái)，列車供電風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)15MA、16MA（750W）二臺(tái)。各輔助電動(dòng)機(jī)均通過其相應(yīng)的交流接觸器203KM-212KM進(jìn)行分合控制，為了改善劈相機(jī)供電系統(tǒng)的三相電源對(duì)稱性，在5MA-10MA電動(dòng)機(jī)的D2、D3之間接入移相電容247。―254。，它們隨電動(dòng)機(jī)作負(fù)載投入而投入。各輔機(jī)接觸器選用三相交流接觸器.235QS為庫用轉(zhuǎn)換刀開關(guān)，機(jī)車在電網(wǎng)下，235QS倒向“運(yùn)行”位，則主變壓器輔助繞組a6—x6通過導(dǎo)線204、205經(jīng)235QS與導(dǎo)線201、202連接,從而給輔助電路提供380丫單相電源，若機(jī)車處在庫內(nèi)時(shí)，235QS須倒向“庫用”位，此時(shí)可使用的庫內(nèi)電源有兩種：⑴庫內(nèi)三相電源。一般在機(jī)務(wù)段內(nèi)不起動(dòng)劈相機(jī)，直接起輔機(jī)時(shí)使用。把庫內(nèi)三相電源接（完整word）SS9型電力機(jī)車電氣線路分析到庫用插座294SX的207、208、209三點(diǎn)上，通過235QS及導(dǎo)線203與209之間的連接母線直接為輔助電路提供三相電源。⑵庫內(nèi)單相電源.僅在制造廠、大修庫內(nèi)，電源容量大時(shí)使用。單相電源送至庫用插座294XS的207、208兩點(diǎn)上（為插座上部兩點(diǎn)位置），經(jīng)235QS給輔助電路提供單相電源，此時(shí)須使用劈相機(jī)實(shí)現(xiàn)單一三相供電系統(tǒng)。若只使用庫內(nèi)單相電源時(shí)，也可拆開導(dǎo)線203與209之間的連接母線，這樣做有兩個(gè)目的：一是從安全角度考慮，使庫用插座上的第三點(diǎn)（209點(diǎn)）不帶電；再就是若電源線誤接至接點(diǎn)208、209上時(shí)，避免劈相機(jī)走單相。圖3。21圖3。21.輔助電路三相■負(fù)載電路l|一3.2列車供電系統(tǒng)$59型電力機(jī)車為滿足客車車輛空調(diào)、采暖、照明等電器的用電需要，設(shè)置DC600V列車供電系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用機(jī)車集中整流、客車分散逆變的供電方式.為確保列車正常供電，列車供電系統(tǒng)設(shè)置兩套獨(dú)立的整流裝置，分別由供電繞組a7—x7、a8-x8供電，可同時(shí)工作，輸出功率均為400kW，分別向列車提供兩路DC600電源。（完整亞?！保?59型電力機(jī)車電氣線路分析第四章保護(hù)電路機(jī)車主電路有短路保護(hù)、過載保護(hù)、過電壓保護(hù)及主電路接地保護(hù)等四個(gè)方面。機(jī)車主保護(hù)器件為主斷路器4QF,其分?jǐn)嗟墓收铣麟娐返亩搪?、牽引電機(jī)過載或環(huán)火、主電路接地之外，還有輔助電路過載、短路、輔電路接地、接觸網(wǎng)停電或離弓超過0.3s的欠壓保護(hù)等。4。1短路保護(hù)1網(wǎng)側(cè)短路保護(hù)當(dāng)流經(jīng)高壓電流互感器7TA（300A/5A）的電流超過整定值520A時(shí)，過流繼電器101KC（整定值8.7A，允差±5%）動(dòng)作，主斷路器4QF分?jǐn)?。這種故障往往是車內(nèi)25kV高壓電路的對(duì)地短路，包括主變壓器高壓繞組的擊穿，導(dǎo)電桿的對(duì)地短路等.但車頂設(shè)備對(duì)地短路則不起作用，需由牽引變電所的油開關(guān)跳閘來進(jìn)行保護(hù)。4。1.2整流器側(cè)短路保護(hù)整流器側(cè)短路保護(hù)有下面幾種：牽引繞組短路;整流元件擊穿形成的內(nèi)短路;整流器母線間的短路。當(dāng)產(chǎn)生上述短路時(shí)，牽引繞組引線上的電流互感器176TA、177TA、186TA、87TA（整定值4400A）T微機(jī)柜短路保護(hù)組件T邏輯控制單元（LCU）T主斷路器4QF分?jǐn)唷?.2過載保護(hù)4。2。1牽引工況電機(jī)的過載和環(huán)火保護(hù)當(dāng)電機(jī)環(huán)火和過載時(shí)，由直流傳感器111SC?161SC檢測電流T微機(jī)柜保護(hù)組件，然后分二路：一路至邏輯控制單元（LCU）T主斷路器4QF分?jǐn)?；另一路封鎖整流橋70V、80V.過載整定值I=1520A。2制動(dòng)工況的過載保護(hù)電樞電路過載及環(huán)火時(shí)，由直流傳感器111SC?161SC檢測電流T微機(jī)柜保護(hù)組件，然后分二路:一路至邏輯控制單元（LCU）T主斷路器4QF分?jǐn)?；另一路封鎖整流橋70V、80V.(完整亞?！?559型電力機(jī)車電氣線路分析勵(lì)磁電路過載時(shí)，由直流傳感器113SC?163SC檢測電流T微機(jī)柜保護(hù)組件，然后分二路：一路至邏輯控制單元(LCU)T接觸器92KM動(dòng)作；另一路封鎖勵(lì)磁整流橋.制動(dòng)電流過載整定值I=1150A。勵(lì)磁電流過載整定值I=1130A。4。3過電壓保護(hù)4。3。1大氣過電壓及操作過電壓保護(hù)過電壓形成于雷擊過電壓或操作過電壓，主要保護(hù)形式有：避雷器5F-—避雷器5F接于主斷路器的隔離開關(guān)與主閥之間，為金屬氧化物避雷器.主要用于防止主斷路器分?jǐn)嗪秃祥l過程的操作過電壓，也用于機(jī)車運(yùn)行中的雷擊過電壓。標(biāo)準(zhǔn)沖擊波電壓為105kV。阻容保護(hù)--在牽引繞組側(cè)設(shè)有RC網(wǎng)絡(luò)吸收器(71C~82C,73R~84R),電容為交流電容器(1700V、18uf),電阻由兩只6。2Q電阻并聯(lián)而成，阻值為3。1Q.壓敏電阻-一牽引繞組側(cè)還并聯(lián)有壓敏電阻138RV、139RV、148RV、149區(qū)丫，用以抑制牽引繞組側(cè)的過電壓，過電壓主要由大氣過電壓或操作過電壓產(chǎn)生.阻容保護(hù)和壓敏電阻可將過電壓限制到牽引繞組峰值電壓的2倍以下。4。3.2牽引電機(jī)的過電壓保護(hù)牽引電機(jī)電壓由微機(jī)柜限壓環(huán)節(jié)進(jìn)行限制，使整流器的整流電壓輸出不超過1185V,允差士2.5％。3整流裝置換向過電壓保護(hù)主整流裝置的每一晶閘管和二極管元件上均并聯(lián)RC阻容保護(hù)，用于限制整流元件換向過程中產(chǎn)生的過電壓,以保護(hù)元件本身。4.4接地保護(hù)牽引工況時(shí)，接地保護(hù)按“轉(zhuǎn)向架供電單元"設(shè)置，所以除網(wǎng)側(cè)電路外,主電路中任一點(diǎn)接地，接地繼電器均能動(dòng)作，無“死區(qū)”。制動(dòng)工況時(shí)，可知接地保護(hù)裝置也是分區(qū)設(shè)置，不同的是I端接地保護(hù)除保護(hù)I端轉(zhuǎn)向架的電機(jī)電樞電路外，還保護(hù)6臺(tái)電機(jī)的勵(lì)磁電路。II端的接地保護(hù)僅保護(hù)II端轉(zhuǎn)向架的電樞電路。主電路接地故障時(shí)，通過97KE、98KE的聯(lián)鎖觸點(diǎn)使主斷路器4QF開斷。（完整亞?！保?59型電力機(jī)車電氣線路分析第五章劈相機(jī)系統(tǒng)控制電路所謂整備控制是指機(jī)車動(dòng)車前的各項(xiàng)預(yù)備性操作，如升受電弓、合主斷路器、起動(dòng)劈相機(jī)、空氣壓縮機(jī)、通風(fēng)機(jī)，以及完成機(jī)車向前或向后、牽引或制動(dòng)的操作。受電弓控制受電弓的升起是由壓縮空氣進(jìn)入升弓氣缸，推動(dòng)氣缸內(nèi)的活塞而產(chǎn)生的.所以，要升起受電弓，必須具備足夠的壓縮空氣。壓縮空氣的開通與關(guān)閉是受電磁閥控制，具體控制過程如下：將換向手柄及司機(jī)鑰匙從鑰匙箱內(nèi)拿出，此時(shí)高壓室鑰匙全存放在鑰匙箱內(nèi)無法取出。電源由自動(dòng)開關(guān)602QA提供，導(dǎo)線530經(jīng)主臺(tái)扳鍵開關(guān)的電聯(lián)鎖接點(diǎn)570QS1（570QS2），使導(dǎo)線531得電.一路經(jīng)20QP、50QP、297QP（一、二端入庫轉(zhuǎn)換開關(guān)、車頂門行程開關(guān)）使門聯(lián)鎖鑰匙箱保護(hù)閥287YV得電動(dòng)作，并開通通向受電弓電磁閥的氣路,機(jī)車控制風(fēng)缸來的風(fēng)可經(jīng)鑰匙箱進(jìn)入升弓氣路，為升弓做好準(zhǔn)備；另一路經(jīng)兩個(gè)支路使受電弓電磁閥得電動(dòng)作，支路之一經(jīng)“1端受電弓"扳鍵開關(guān)402SA1、一端高壓隔離開關(guān)17QS及1端受電弓隔離開關(guān)587QS，使導(dǎo)線533得電，1端受電弓電磁閥1YV得電動(dòng)作，壓縮空氣直通升弓風(fēng)缸，促使1端受電弓升起；支路之二經(jīng)“2端受電弓”扳鍵開關(guān)402sA2、二端高壓隔離開關(guān)18QS及2端受電弓隔離開關(guān)588QS使導(dǎo)線536得電，2端受電弓電磁閥2YV得電動(dòng)作，壓縮空氣直通升弓風(fēng)缸，促使2端受電弓升起.受電弓升弓氣路如圖4。1所示。1 1一1?圖4.1受電弓升弓氣路受電弓的升起，要求有以下幾個(gè)條件：（1）庫用開關(guān)20QP、50QP在運(yùn)行位（庫用位時(shí)，此開關(guān)聯(lián)鎖在斷開位）；（2）關(guān)好車頂門（車頂門打開時(shí)，行程開關(guān)聯(lián)鎖297QP在斷開位）；（3）關(guān)好高壓室、變壓器室門（換向手柄及司機(jī)鑰匙，從鑰匙箱內(nèi)拿出，且柜門鑰匙全存放在鑰匙箱內(nèi)無法取出，接通電源后，開通升弓氣路)。線路：升前弓：一端：導(dǎo)線499T602QAT導(dǎo)線530T570QS1T402SA1T導(dǎo)線532T17QST導(dǎo)線760T587QST導(dǎo)線533T1YV升后弓：二端：導(dǎo)線499T602QAT導(dǎo)線530T570QS2T402sA2T導(dǎo)線535T18QST導(dǎo)線759T588QST導(dǎo)線536T2YV5。2主斷路器控制SS9型電力機(jī)車安裝有2種主斷路器，即空氣主斷路器和真空主斷路器，其控制方式的主要區(qū)別在于真空主斷路器只有一個(gè)線圈控制真空主斷路器的閉合與分?jǐn)?，線圈得電閉合,失電即斷開；而空氣主斷路器有合閘線圈和分閘線圈，分別控制空氣主斷路器的閉合與分?jǐn)唷?、真空主斷路器控制⑴真空主斷路器合閘受邏輯控制單元(LCU)控制。當(dāng)按下“主斷合”扳鍵開關(guān)401sA1(401SA2)后，560經(jīng)主斷扳鍵開關(guān)401sA1(401SA2)使導(dǎo)線528得電，輸出信號(hào)給邏輯控制單元；此時(shí)，邏輯控制單元綜合以上信息，輸出“主斷合”信號(hào)541;若此時(shí)主斷風(fēng)缸壓力大于450kPa,則主斷內(nèi)部壓力繼電器動(dòng)作，其常開點(diǎn)閉合，則541通過主斷隔離開關(guān)586QS1、586QS2、壓力繼電器聯(lián)鎖點(diǎn)使主斷路器的線圈得電動(dòng)作，主斷路器的動(dòng)作機(jī)構(gòu)在壓縮空氣推力的作用下,合上主、輔觸頭，從而完成主斷路器的合閘操作。要使真空主斷路器能順利閉合，必須具備如下幾個(gè)條件：①全車所有司機(jī)控制器處于零位;②主斷路器本身處于正常開斷狀態(tài)(非中間位)；③劈相機(jī)扳鍵處于斷開位;④主斷路器風(fēng)缸壓力大于450kPa。⑵當(dāng)按下“主斷路器分”扳鍵開關(guān)401SA1(401SA2)，使導(dǎo)線549得電并輸入分主斷信號(hào)給邏輯控制單元，經(jīng)邏輯控制單元使541失電,主斷路器動(dòng)作分閘。這是人為操作使主斷路器分?jǐn)啵艘酝?，還有許多種保護(hù)環(huán)節(jié)動(dòng)作后，也會(huì)使主斷路器分?jǐn)?II、空氣主斷路器控制⑴空氣斷路器的合閘同樣受邏輯控制單元(LCU)控制。當(dāng)扳動(dòng)“主斷合”扳鍵開關(guān)401sA1(401SA2)后，556經(jīng)401sA1(401SA2)使528得電，輸出信號(hào)給邏輯控制單元；此時(shí)，邏輯控制單元綜合以上信息，輸出信號(hào)541,再通過主斷隔離開關(guān)586QS、主斷常閉點(diǎn)使主斷路器（完整亞?！保?59型電力機(jī)車電氣線路分析的合閘線圈4QFN得電動(dòng)作，當(dāng)主斷路器風(fēng)缸壓力大于450kPa時(shí)，主斷路器的動(dòng)作機(jī)構(gòu)在壓縮空氣推力的作用下，合上主、輔觸頭，從而完成主斷路器的合閘操作.⑵當(dāng)按下“主斷分”扳鍵開關(guān)401SA1（401SA2）后，經(jīng)4QF聯(lián)鎖使主斷路器分閘線圈4QFF得電，主斷路器動(dòng)作分閘.這是人為操作使空氣主斷路器分?jǐn)?同樣還有許多種保護(hù)環(huán)節(jié)動(dòng)作后，也會(huì)使空氣主斷路器分?jǐn)?5.3劈相機(jī)控制所有輔機(jī)均由邏輯控制單元（LCU）提供信號(hào)進(jìn)行控制。劈相機(jī)1的控制是完成其他輔機(jī)控制的先決條件.下面將介紹劈相機(jī)1正常與故障時(shí)的控制過程。當(dāng)“輔助控制”自動(dòng)開關(guān)605QA閉合時(shí)，導(dǎo)線499經(jīng)605QA使導(dǎo)線560得電.按下“劈相機(jī)”扳鍵開關(guān)404SA1（404SA2），導(dǎo)線560經(jīng)404SA1（4045人2）輸入信號(hào)529至邏輯控制單元；此時(shí)，如劈相機(jī)1隔離開關(guān)242QS在正常位，則560經(jīng)242QS輸入信號(hào)538至邏輯控制單元，邏輯控制單元綜合上述信號(hào)后輸出以下兩路信號(hào)：輸出信號(hào)567,使劈相機(jī)起動(dòng)電阻接觸器213KM得電，起動(dòng)電阻投入；輸出信號(hào)568,通過劈相機(jī)1隔離開關(guān)242QS（正常位）使劈相機(jī)1接觸器201KM得電動(dòng)作，劈相機(jī)開始起動(dòng)。按下“劈相機(jī)”扳鍵開關(guān)404SA1（404SA2）后，邏輯控制單元輸出信號(hào)281，劈相機(jī)起動(dòng)繼電器283AK得電動(dòng)作，導(dǎo)線560經(jīng)283AK常開點(diǎn)后輸入信號(hào)537至邏輯控制單元，當(dāng)邏輯控制單元檢測到此信號(hào)后，斷開輸出信號(hào)281、567，起動(dòng)電阻接觸器213KM失電，劈相機(jī)1甩掉起動(dòng)電阻,進(jìn)入正常工作狀態(tài)。劈相機(jī)1正常起動(dòng)后，經(jīng)過3s延時(shí)，邏輯控制單元輸出信號(hào)570,經(jīng)過劈相機(jī)2隔離開關(guān)583QS,使劈相機(jī)2接觸器得電動(dòng)作，劈相機(jī)2起動(dòng).當(dāng)劈相機(jī)2正常起動(dòng)后,其它輔機(jī)可開始正常工作.若劈相機(jī)1故障，則將242QS打到故障位，用劈相機(jī)2代替劈相機(jī)1，此時(shí)，劈相機(jī)2通過分相電阻起動(dòng)后代替劈相機(jī)1的功能,使其他輔機(jī)依舊正常工作。具體控制過程為：將242QS打到“劈相機(jī)2”位；導(dǎo)線560經(jīng)242QS后輸入信號(hào)540至邏輯控制單元,當(dāng)邏輯控制單元接收到此信號(hào)時(shí),則開始用劈相機(jī)2電阻分相起動(dòng),其起動(dòng)過程與劈相機(jī)1相同,這時(shí),其余輔機(jī)由劈相機(jī)2帶動(dòng)。劈相機(jī)起動(dòng)電阻備有兩組，當(dāng)劈相機(jī)起動(dòng)電阻263R燒損時(shí)，將起動(dòng)電阻轉(zhuǎn)換刀開關(guān)296QS打向下位置即可使用264R起動(dòng)。5。4壓縮機(jī)控制按下“壓縮機(jī)”扳鍵開關(guān)408sA1（408SA2）時(shí)，導(dǎo)線560經(jīng)408SA1（408SA2）、壓力調(diào)節(jié)器547Kp（風(fēng)壓低于750kPa時(shí)閉合，風(fēng)壓高壓900kPa時(shí)斷開）使導(dǎo)線553得電，至邏輯控制單元。邏輯控制單元?jiǎng)t輸出信號(hào)598經(jīng)過壓縮機(jī)1隔離開關(guān)579QS使壓縮機(jī)1接觸器203KM得電動(dòng)作，壓縮機(jī)1開始工作。若不想經(jīng)風(fēng)壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)，則可按下“強(qiáng)泵”扳鍵開關(guān)408SA1（408SA2），導(dǎo)線560經(jīng)過“強(qiáng)泵”扳鍵開關(guān)408SA1（408SA2），輸入信號(hào)553至邏輯控制單元，從而使壓縮機(jī)一直處于工作狀態(tài).這時(shí)，操作人員必須注意監(jiān)聽安全閥在1000kPa整定動(dòng)作的排氣聲，以便及時(shí)停止強(qiáng)泵工作。若壓縮機(jī)1故障，只要把壓縮機(jī)1隔離開關(guān)579QS打到故障位，按下“輔壓縮機(jī)”扳鍵開關(guān)411SA1（411SA2）,此時(shí)“壓縮機(jī)”扳鍵開關(guān)408sA1（408SA2）也必須在閉合位。邏輯控制單元輸出信號(hào)597經(jīng)過壓縮機(jī)2隔離開關(guān)580QS使壓縮機(jī)2接觸器204KM得電動(dòng)作，壓縮機(jī)2投入工作.機(jī)車升弓前若總風(fēng)缸或控制風(fēng)缸中已無壓縮空氣儲(chǔ)存，則需利用升弓壓縮機(jī)（輔助壓縮機(jī)）向控制風(fēng)缸充氣，供機(jī)車受電弓和主斷路器合閘使用，其電源由自動(dòng)開關(guān)610QA提供，導(dǎo)線499經(jīng)610QA、輔壓縮機(jī)按鈕596sB使導(dǎo)線814得電，