模塊13 發(fā)電車對外供電方式《客車電氣裝置》教學(xué)課件

《客車電氣裝置》?精品課件合集柴油發(fā)電車集中供電客車電氣裝置/BUSELECTRICALINSTALLATION01柴油機(jī)的啟動一.柴油機(jī)的啟動柴油機(jī)起動要滿足哪些條件？一.柴油機(jī)的啟動柴油機(jī)啟動電路的電氣結(jié)構(gòu)如圖康明斯發(fā)電車儀表箱面板一.柴油機(jī)的啟動一.柴油機(jī)的啟動底部一排是儀表箱的操作鍵部分。SPEED

ADJUST（轉(zhuǎn)速微調(diào)）是一個5kΩ、2W的多圈式線性電位器，用來調(diào)整柴油機(jī)運行時的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)范圍為±100rpm；IDLE/RUN（怠速/運行）是怠速與運行位的切換開關(guān)，向上為怠速，機(jī)器低速運行（625～700rpm），向下為運行位（1500rpm）；CIRCUITBREAKER（空氣斷路器）主要用于儀表箱內(nèi)過流保護(hù)，發(fā)生過流時，它能自動切斷箱內(nèi)24V電路，故障處理后可通過其上的復(fù)位按鍵復(fù)位；CRANK（曲柄），撥動該撥鈕可以啟動柴油機(jī)的啟動電機(jī)，從而驅(qū)動柴油機(jī)的曲軸；START/RUN/OFF（起機(jī)/運行/停機(jī)）是一個三位開關(guān)，上撥為起機(jī)位，手放開后自動彈回到運行位，下?lián)転橥C(jī)位，它用以控制停車電磁閥的電源。

一.柴油機(jī)的啟動起機(jī)電路圖該電路可以分為三大部分：第一部分為啟動電機(jī)1SM電路。第二塊部分電路是電磁閥1FSV電路。第三部分電路是參數(shù)檢測電路。主要是儀表面板上的五塊儀表。一.柴油機(jī)的啟動第一部分為啟動電機(jī)1SM電路。當(dāng)718線有24V正電時，依次復(fù)位1DF、打開電鎖（1DS）、按下1-QA(儀表面板上的CRANK撥鈕)后，1-AMS、1-SS、1-SM三個線圈相繼得電，最終實現(xiàn)啟動電機(jī)正常運轉(zhuǎn)。要注意的是，起機(jī)時，當(dāng)柴油機(jī)爆發(fā)后要立即釋放1－QA（CRANK）撥鈕，否則會因為柴油機(jī)轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電機(jī)本身轉(zhuǎn)速而損壞電機(jī)和啟動齒輪。一.柴油機(jī)的啟動第二部分電路是電磁閥（噴油嘴）1FSV電路。1-4→A-B→1-11→1FSV→700一路當(dāng)機(jī)組正常運行時，由于AB斷，CD通，電源只能通過第二條路通到1FSV。1-4→C-D→1-5→SP＞1725（超速保護(hù)）→1-7→t>106（高水溫保護(hù)）→1-9→1-12PSI（低油壓保護(hù)）→1-11→1FSV→700。二路其中A-B、C-D為儀表箱面板上的START/RUN/OFF（起機(jī)/運行/停機(jī)）三位開關(guān)。該電路主要實現(xiàn)電磁閥的得電與斷電。電路中有兩條通路實現(xiàn)對電磁閥的供電：起機(jī)位（START）時：AB通、CD通；運行位（RUN）時：AB斷、CD通；停機(jī)位（OFF）時：AB斷、CD斷。一.柴油機(jī)的啟動該電路可實現(xiàn)三級停機(jī)保護(hù)：當(dāng)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速超過1725rpm時，超速保護(hù)斷開1-5與1-7兩線，切斷電磁閥電路，從而使柴油機(jī)斷油停機(jī)，同時1-5線和1-6線接通，超速報警燈亮；當(dāng)水溫超過106℃時，斷開1-7與1-9兩線，切斷電磁閥電路，同時1-7線和1-8線接通，高水溫報警燈亮；當(dāng)機(jī)油壓力低于83kPa時，切斷1-9與1-11兩線，同時1-9線和1-10線接通，低油壓報警燈亮。一.柴油機(jī)的啟動該電路可實現(xiàn)三級停機(jī)保護(hù)：當(dāng)起機(jī)時，由于油壓還沒有建立，1-9線與1-11線間油壓開關(guān)沒有接通，電磁閥不能通過第二條通路得電，因此起機(jī)時需通過A-B、C－D同時給電磁閥供電。只有當(dāng)起機(jī)成功油壓建立，低油壓停機(jī)保護(hù)指示燈熄滅以后，才能松開START/RUN/OFF（起機(jī)/運行/停機(jī)）三位開關(guān)，轉(zhuǎn)入運行位。當(dāng)電磁閥得電時，中間繼電器1KA同時得電，切斷聲報警電路中的1-5線和735線間的常閉點。當(dāng)電磁閥因故斷電時，1-KA線圈失電，24V正電經(jīng)1-5→1-KA常閉觸點→735號線→二極管7V47→730，使I機(jī)的報警電鈴響，實現(xiàn)聲報警。一.柴油機(jī)的啟動第三部分電路是參數(shù)檢測電路。主要是儀表面板上的五塊儀表。機(jī)器單機(jī)運行，接通儀表箱電源時，油壓表、油溫表、水溫表指針反走到底，轉(zhuǎn)速表指針在600～1000rpm間，試燈全部都亮；當(dāng)三位開關(guān)（ABCD）扳到中間運行位時，執(zhí)行器內(nèi)有敏捷、清脆、細(xì)小的二響聲音，轉(zhuǎn)速表指到零位，低油壓停機(jī)指示燈亮；當(dāng)三位開關(guān)向上撥到起機(jī)位（START）時，電磁閥發(fā)出敏捷細(xì)小的“嗒”聲；當(dāng)同時按下起機(jī)按鈕（CRANK）時，電壓表指示的電壓下降到22V或以下（但不低于19V），聽到馬達(dá)正常轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速表顯示250～350rpm，一般可在1～3秒內(nèi)引爆，引爆后立即松開CRANK撥鈕，當(dāng)?shù)陀蛪簾魷鐣r，松開三位開關(guān)。一.柴油機(jī)的啟動啟動成功后，轉(zhuǎn)速迅速上升，達(dá)到600～700rpm，機(jī)器怠速運行，油壓表指向0.3～0.4MPa，計時表開始走動，主發(fā)電機(jī)電壓120～200V，頻率表無變化（實際上并非無頻率，而在20Hz左右）。當(dāng)將機(jī)器怠速/運行開關(guān)打到運行位時，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速迅速上升，發(fā)出巨響，轉(zhuǎn)速很快升至1500rpm，主發(fā)電機(jī)電壓升至400V左右，頻率表升至51Hz左右，超速板中燈亮，油壓上升到0.4～0.6MPa，油溫、水溫表上升，油溫在60～90℃間，水溫在50～85℃間。當(dāng)負(fù)載加大時，油溫、水溫都將適當(dāng)上升。啟動中，如果5秒內(nèi)不能引爆柴油機(jī)，應(yīng)停止10秒后再重新啟動，使電池及電機(jī)能充分散熱。如此連續(xù)三次仍不能啟動，應(yīng)仔細(xì)查明原因，并給電池充電，以免電池虧損。02柴油機(jī)的調(diào)速二.柴油機(jī)的調(diào)速發(fā)電車柴油機(jī)的電子調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)負(fù)載的大小可自動微調(diào)循環(huán)的供油量，從而達(dá)到控制柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速的目的。二.柴油機(jī)的調(diào)速調(diào)速原理：電子調(diào)速器由測速傳感器、調(diào)速控制器、執(zhí)行器三部分組成。發(fā)電機(jī)組運行時，由裝在飛輪殼上的測速傳感器感應(yīng)發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速信號，當(dāng)旋轉(zhuǎn)中的飛輪齒通過磁性轉(zhuǎn)速傳感器時，就會在線圈內(nèi)產(chǎn)生電脈沖信號，脈沖信號發(fā)生的頻率反應(yīng)了柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速，如齒數(shù)為142齒，當(dāng)轉(zhuǎn)速為1500rpm時，傳感器每秒鐘將測得3550個電脈沖。高頻脈沖信號送入裝在控制屏儀表箱內(nèi)的調(diào)速控制器，與預(yù)先設(shè)置的參考信號作比較，如果頻率有偏差，通過改變通往執(zhí)行器的電流大小來改變油門大小，從而改變流向噴油器的燃油壓力，以改變噴入氣缸中的燃油量達(dá)到控制柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速或功率的目的測速傳感器1二.柴油機(jī)的調(diào)速

轉(zhuǎn)速傳感器安裝在飛輪殼左側(cè)測速傳感器中的永久磁心繞著線圈，通過導(dǎo)磁性外殼在端部形成磁極，當(dāng)端部有導(dǎo)磁性齒輪經(jīng)過時，線圈中感應(yīng)脈沖。脈沖代表齒輪的轉(zhuǎn)速，即柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速。執(zhí)行器2二.柴油機(jī)的調(diào)速執(zhí)行器：安裝在PT燃油泵體內(nèi)，控制器將傳感器傳遞來的信號與預(yù)先整定好的標(biāo)準(zhǔn)信號進(jìn)行比較，向執(zhí)行器輸出控制電流，控制電流的變化將引起執(zhí)行器軸的轉(zhuǎn)動，改變?nèi)加屯ǖ赖拇笮?，從而改變流向噴油器的燃油壓力，以改變噴入氣缸中的燃油量來控制柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速。二.柴油機(jī)的調(diào)速超速保護(hù)的目的是防止電機(jī)轉(zhuǎn)子飛損。發(fā)電機(jī)飛車設(shè)定一般為+20%，柴油發(fā)電機(jī)組一般設(shè)為15%。超速控制保護(hù)板3超速板又叫速度開關(guān)板，它的基本原理是：轉(zhuǎn)速傳感器接收到柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速信號，經(jīng)頻率/電壓變換器（F/V）轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓信號，當(dāng)測得的信號超過預(yù)設(shè)的信號強(qiáng)度時，保護(hù)繼電器工作，切斷電磁閥供電，使機(jī)組缺油停機(jī)。在使用過程中，如果超速板損壞，可將儀表箱內(nèi)第5、7號端子短接，然后將超速板拆下后送修，機(jī)組仍可使用，但沒有超速保護(hù)。此時不用過于擔(dān)心飛車時的保護(hù)，因為康明斯柴油機(jī)的PT泵內(nèi)本來就帶有超速自動限油量的功能，整定值一般設(shè)在1760rpm。第四節(jié)IFC5型同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)我國大功率發(fā)電車上采用的主發(fā)電機(jī)主要有江蘇無錫電機(jī)廠、柳州電機(jī)廠和山西太原汾西機(jī)器廠由德國西門子公司引進(jìn)并生產(chǎn)的1FC5356-4TA42-Z及1FC6356-4LA45兩種型號的三相交流無刷同步發(fā)電機(jī)，也有部分發(fā)電車采用中美合資上海馬拉松·革新電氣有限公司相據(jù)美國馬拉松電氣公司提供的MAGNAPLUS圖紙改進(jìn)設(shè)計的新型MP系列無刷同步三相交流發(fā)電機(jī)的派生產(chǎn)品MP-T-300-4。針對現(xiàn)場采用1FC5的發(fā)電機(jī)較多的情況,本節(jié)主要對該型發(fā)電機(jī)作相應(yīng)分析。機(jī)組主要由主發(fā)電機(jī)G1、勵磁機(jī)G2和頂部勵磁系統(tǒng)等構(gòu)成，勵磁機(jī)的主要特點是轉(zhuǎn)子發(fā)電、定子勵磁，勵磁電源來自主發(fā)電機(jī)輸出的三相交流電經(jīng)背包內(nèi)元件處理后產(chǎn)生的可控直流，勵磁機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)出的交流電，經(jīng)安裝在轉(zhuǎn)子上的旋轉(zhuǎn)整流環(huán)整流與限壓后，輸入主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生磁場，主發(fā)定子中的三相繞組便發(fā)出三相交流電。第四節(jié)IFC5型同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)該發(fā)電機(jī)，額定功率為320kW，額定電壓為400/230V，額定電流為580A，額定頻率為50Hz，額定轉(zhuǎn)速為1500rpm，功率因數(shù)為0.8（滯后），并設(shè)有主定子繞阻155℃高溫報警。第四節(jié)IFC5型同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)第四節(jié)IFC5型同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)主發(fā)電機(jī)G1的U、V、W三相電，經(jīng)移相電抗器（電感器）L1輸入接至整流變壓器T6原邊繞阻，并與并聯(lián)的諧振電容器C1產(chǎn)生電壓諧振。由整流變壓器T6副邊繞組輸出低壓交流電至勵磁裝置中的靜止整流器V1，整流后的直流電輸出至勵磁機(jī)G2的勵磁繞組F1、F2兩端。勵磁機(jī)G2的勵磁繞組有電流通過便產(chǎn)生磁場，由柴油機(jī)帶動的勵磁繞組轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后，轉(zhuǎn)子三相繞組便產(chǎn)生三相感應(yīng)電壓。三相感應(yīng)電壓由旋轉(zhuǎn)整流器V2整流后輸出到主發(fā)電機(jī)G1的勵磁繞組，勵磁繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁勢使主發(fā)電機(jī)G1的三相定子繞組產(chǎn)生更高的三相交流電壓并通過外接線U、V、W、N輸出。發(fā)電機(jī)的三相端電壓隨F1、F2兩端的電壓增大而提高。第四節(jié)IFC5型同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)同步發(fā)電機(jī)在輸出功率時，電樞里有電流流過，這電流就會產(chǎn)生磁場，電樞電流產(chǎn)生的磁場將對主磁場發(fā)生作用，這就產(chǎn)生了電樞反應(yīng)。電樞反應(yīng)將弱化原磁場從而降低輸出電壓。為了減少由于發(fā)電機(jī)繞組內(nèi)阻而產(chǎn)生發(fā)電機(jī)輸出端電壓隨負(fù)載的升高而下降的電樞反應(yīng)影響，在發(fā)電機(jī)電氣電路設(shè)計中布置了T1、T2、T3三個電流互感器，用電流的反饋作用補(bǔ)償電樞反應(yīng)的不良作用。第四節(jié)IFC5型同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)電樞反應(yīng)T1、T2、T3的反饋電流隨負(fù)載電流的增大而增大。

利用控制可控硅分流作用來控制靜止整流模塊V1中的AVR1與AVR5間的放電量大小，確保發(fā)電機(jī)端電壓穩(wěn)定不變。若發(fā)電機(jī)電壓高于額定值（輸入AVR17、18、19的電壓升高），可控硅分流值加大，使勵磁電流減??；當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓低于額定值（輸入AVR17、18、19的電壓變低），可控硅分流值減小，使勵磁電流加大。這樣可使發(fā)電機(jī)電壓可穩(wěn)定在400V±0.5％的范圍內(nèi)。第四節(jié)IFC5型同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)第四節(jié)IFC5型同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)根據(jù)運行圖規(guī)定的時刻到達(dá)沿線各站，完成運輸任務(wù)，直到運營結(jié)束列車退出服務(wù)回到車輛段進(jìn)行整備，整備完畢再次從車輛段出來進(jìn)入正線投入運營服務(wù)為止。若需要使電機(jī)轉(zhuǎn)動時無電壓輸出,則需采取滅磁措施,即短接F1與F2。AVRi與AVR5間的放電電阻R是獨立設(shè)置在AVR外部的,它是一個可調(diào)的螺圈電阻。根據(jù)當(dāng)天列車運行圖規(guī)定的時間從車輛段存車線出來進(jìn)入正線，按照ATS系統(tǒng)自動排列的進(jìn)路投入運營本車用電/集控控制屏第五節(jié)發(fā)電車電氣控制發(fā)電車電氣控制系統(tǒng)布置在控制室，有四個控制屏：ⅠⅡⅢⅠ機(jī)控制屏Ⅱ機(jī)控制屏Ⅲ機(jī)控制屏本車用電/集控控制屏此外附助的控制裝置：本車空調(diào)控制柜充電機(jī)軸溫報警煙火控制器等ⅠⅡⅢ機(jī)控制屏第五節(jié)發(fā)電車電氣控制康明斯發(fā)電車裝有三套機(jī)組（400/230V，300kW），可分別向I、Ⅱ路匯流排供電，總裝車功率為900kW。柴油機(jī)采用直流24V電機(jī)啟動，電源由車底四組啟動蓄電池供電。動力電為工頻三相交流380V，照明為工頻單相交流220V；直流電采用雙線供電制，分24V48V及發(fā)電車線號的分布一般有以下的特點：5字頭、6字頭線號→本車用電設(shè)備電路兩種電壓制7字頭線號→DC24V電路8字頭線號→DC48V電路1字頭線號→Ⅰ號機(jī)相關(guān)電路2字頭線號→Ⅱ號機(jī)相關(guān)電路3字頭線號→Ⅲ相關(guān)電路4字頭線號→聯(lián)絡(luò)開關(guān)電路與并車電路第五節(jié)發(fā)電車電氣控制在發(fā)電車上，可檢測多項柴油機(jī)與電氣的有關(guān)參數(shù)，主要有：三相電壓等，早期出廠的發(fā)電車還包括主發(fā)電機(jī)的勵磁電壓。三相電流發(fā)電機(jī)功率功率因素電頻率24V直流電壓48V直流電壓24V48V充電電流轉(zhuǎn)速水溫機(jī)油溫度機(jī)油壓力水箱水位油箱油位柴油機(jī)儀表電氣儀表第五節(jié)發(fā)電車電氣控制其中停機(jī)保護(hù)有：柴油機(jī)低油壓停機(jī)、柴油機(jī)超速停機(jī)、高水溫停機(jī)。引起分閘的保護(hù)有：干線過流分閘、主開關(guān)逆功率分閘等。此外，還包括：柴油機(jī)高水溫預(yù)報警、低水溫報警、膨脹水箱低水位報警、上油箱極低油位報警、上油箱極高油位報警、發(fā)電機(jī)繞組高溫報警、干線過流報警、控制箱起機(jī)過流保護(hù)、主開關(guān)過欠/壓保護(hù)、發(fā)電機(jī)組間聯(lián)鎖保護(hù)、機(jī)房煙火保護(hù)和導(dǎo)線過熱保護(hù)等。發(fā)電車有完善的保護(hù)措施，以保護(hù)柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組的正常運行及正常供電。一、發(fā)電車對外供電方式發(fā)電車上一般有三臺康明斯柴油發(fā)電機(jī)組，即有三套發(fā)電裝置，在不同情況下對外供電的方式較多，可分為單機(jī)供電、雙機(jī)供電和并車（機(jī)）供電。一、發(fā)電車對外供電方式1號柴油發(fā)電機(jī)組4個主開關(guān)聯(lián)絡(luò)開關(guān)Ⅰ路干線Ⅱ路干線3號2號發(fā)電車上一般有三臺康明斯柴油發(fā)電機(jī)組，即有三套發(fā)電裝置，在不同情況下對外供電的方式較多，可分為單機(jī)供電、雙機(jī)供電和并車（機(jī)）供電。供電方式見圖一、發(fā)電車對外供電方式當(dāng)發(fā)電車輸出功率在200kW以下時，一般只開一臺機(jī)組。此時，對外供電方