职业技术学校《电力机车控制》第五章 电力机车辅助电路.docx

XXXX职业学院教案首页课题第五章电力机车辅助电路授课时间授课对象授课学时教学目的1,熟悉施转劈相机的起动方法：2、理解$S，1G、SS,机车辅助设路的工作原理及保护掌握其分析方法：3、能理解和分析SS4G、SS,机车列车供电电路.教学重点1.熟悉晚转劈相机的起动方法：入理解SS.机车辅助线路的工作原理及保护,掌握其分析方法：教学难点1,熟悉旋转再相机的起动方法；2、理解SS,机车辅助线跖的工作原理及保护，掌握其分析方法；教学方法启发式,引导文，多媒体演示视频演示教学步骤及内容提要第一节电力机车的辅助设备第二节SSiG辅助电路第三节f1.fi1.j8型机车辅助电路一、单三相供电系统二、负裁电路三、保护电路第三节列车供电系统备注第五章电力机车辅助电路本章:主要介绍电力机军辅助线路的作用、组成和辅助设得的设置等内容，以SS,型机车为代表讲述其辅助线路的工作原理、分析方法，并讨论SS,型机车的列车供电系统。通过学习要达到的要求是：1、熟悉旋转劈相机的起动方法：2、理解SS,机车辅助线路的工作原理及保护，掌握其分析方法：3、能理解和分析SS,机车列车供电电路。第一节电力机车的辅助设备电力机车的辅助设备是为保证主线路中各电气设备的正常工作而设置的.辅助线路是指将辅助设备及其相关的电气设备连接而成的线路“辅助线路能否正常工作，直接影响主线路能否正常工作，亦即影响机车的正常工作。辅助线路中的设备主要有分相设备、空气压缩机组、通风机组、油泵及其它设备如取暖设备、通风设备、电热玻强、热饭电炉、空调等。本节将介绍辅助设备的设置、辅助机组的起动、旋转劈相机的起动及辅助电路的组成等基本原理。一、辅助线路组成电力机车的辅助线路主要由电源电路、负致电路、保护电路组成.电源电路由主变压器辅助绕组提供单相38OV和220V交流电源，再由劈相机劈成三相交流电源供绐辅助机组。负载电路包括三相负载电路和单相负载电路，其中：.相负载主要有空气压缩机电动机、通风机电动机、油泵电动机,通过三相交流接触器控制其工作。单相负我主要有一些加热、取暧元件，由转换开关控制其工作。保护电路主要是在辅助电路发生过流、接地、过电压、欠电压和单机过载故障时，使相应电器动作，从而达到及时保护的电路。二、分相设备在单相交流供电的电力机车上，若选用三相异步电动机作为辅助电机.机车内须设有分相设符，以便将单相电转变为同频率的三相电供给三相电机。分相设备主要有旋转劈相机、静止劈相机两种，铮止劈相机是由晶网管构成的一种变潦器，由整流器与逆变器两部分组成,这种变流器乂称为辅助电源.这里我们仅介绍旋转式异步劈相机的启动工作原理。1.旋转劈相机的起动旋转劈相机的结构与原理已在第十章中介绍过，它可以视为单相电动机与一个三相发电机的组合体，旋转劈相机的起动可分为直接起动和间接起动两种方式。劈相机直接起动的原理线路如图23-1所示。在接入单相电源时，闭合接触器A,电流一路通过G-C1.绕组,另一路经C绕组再经接触器A、起动电阻R到C：与电源构成回路。前一回路可近似看作纯电感负载，其电流滞后电源电压为90°,而后一回路为电阻一电感负载，其电流滞后电源不到90°,当电阻值较大时，电流可与电压相位接近，这样,两个支路的电流间就有个相位差。此外，由于两回路绕组在空间布置上有一角度差，这就满足了单相电动机起动的两个基本条件，在电机内将产生一椭圆形的旋转磁场，使电枢转动。当电机电枢转动起来以后，在定子三相绕组中产生三相感应电势,由G、C：、G输出三相交流电,C.-CoC2-C,称为电动相，CjG称为发电相。在劈相起动起来后，可以使线路中的接触港A断开，切除起动电阻R。国产电力机车均采用直接启动的方式。图”.i唠相机r（接起动的煤”三、辅助设备的设置和起动1、辅助设晶的设置电力机车上的各种辅助设备是为了保证机车正常运行和实现各种辅助功能而设置的，其中主要是保证主线路各电气设备的正常工作。根据机车的要求，一般有以下辅助设得：。）分相设备。前已述及在单相交流供电的电力机车上，若选用了三相异步电动机作为辅助电机，机车内须设仃分相设备,以便将单相电转变为：相电供给三相电机.分相设得是辅助线路的关键设番，同时又是辅助电路的薄弱环节，为了提高电力机车的可养性，通常电力机车设更有两台劈相机的共同工作,或者设置台劈相机，由台通风机急做劈相机用，这样如果舞相机出现故障，另一台弊相机或通风机仍能保证辅助电路的正常工作。（2）空气压缩机及其驱动电机（简称压缩机组）.空气压缩机的作用是产生电力机车上用压缩空气（也称风源），其压缩空气不仅要提供机车上所有风动电器（如受电弓、主断路器、两位置转换升关、电空接触器、各种阀等）的操纵控制，更重要的是空气制动系统的动力源，故电力机车上设置有2台空气压缩机，有一定储备，以保证系统工作的可靠性，从而保证行车的安全。(3)通风机及其驶动电机(简称通风机组)。通风机用以冷却牵引电动机、整流硅机组、牵引变压器散热器、平波电抗器、制动电阻及其它设备.(4)循环油泵。油泵用来使牵引变压器的冷却油强迫进行循环，以进行变压器内部的冷却。(5)其它辅助设备。主要有用来改善工作条件而设置的取暖、通风设备,此外还有电热玻璃、热饭电炉等设备。2、辅助机组的起动机车上的辅助机组一般不需要调速，因此采用直接起动的方式，缩短起动时间，但是直接起动时起动电流较大，若所仃辅机同时起动,将会因为从电网取用电流过大而使网压过分降低，严重时会导致辅机起动失败.所以，常用辅助机组分别起动的方式解决电机同时起动带来的电流冲击问理，分别起动不致使网压过分降低。也有的机车采用电阻降压的起动方式起动辅助电机，以减小起动电流，缺点是增加了附加设备。机车上的辅助电机般不需要调速。也有的机军为加强对主线路某些设备的通风冷却，在牵引运行时，使通风机全速工作，当机车由牵引转入临行时，仍使通风机以半速运转，其缺点是使相应的线路更杂了。鉴于机车辅助电机的工作条件般都较差，因而对电机的要求也较高,在选用电机时应有一定的裕黄。另外，在实际运用中，辅助线路的故障也不少，为了能在发生故障的情况卜.使机车维持运行，保证铁路运输畅通，在辅助线路中也应设置故障运行线路，第二节SS4G辅助电路SS4改型电力机车辅助电路采用传统的单一一一：相供电系统，辅机均采用三相异步电动机拖动。电源来自主变压落的辅助绕组a6-b6-6,其中“6-6的额定电压为399.86Y,b6-6的额定电压为226V。单相交潦电源从a6一6经库用转换刀开关235QS至导线201、202给各辅机及窗加热、取暖设备供电。机车在库内可通过辅助电路库用插座294XS引入380Y单相或刑电源，将235QS、投向库用位，辅助电路设备即可由库内电源供电。一-、单一一三相供电系统（一）骋相机分相起动SS4改型电力机车采用里号为YPX280Y-4、380V57kW的劈相机。劈相机的运转与停止通过其相应的接触器201KM控制。劈相机是单相电动机与三相发电机的组合，起动时必须在第二电动相绕组与发电相绕组间接入起动电阻263R进行分相起动，起动电阻的接通与开断由接触曙213KM来执行.由劈相机起动继电器283AK监测起动过程并控制起动电阻回路的开断，283AK的工作电源（DCuOV）从导线531经533KT常开联锁由导线281引入.当按下劈相机按键开关后，接触器213KM闭合，起动电阻投入，210KM闭合，劈相机开始起动，这时劈相机起动继电器监测劈相机发电相电压（由导线279、280引人）来间接反映劈相机的转速：当劈相机转速达到约0.9nH,也即283AK测得其发电相电压接近了比较电压（额定网压下，该电压值为220V,由导线202、206引入）时,283AK动作，其常开联锁闭合，导线561、568连通,则劈相机起动中间继电器566KA得电,使213KM及劈相机起动延时时间继电器533KT失电，213KM主触头打开，开断了起动电阻（263R）回路，劈相机起动完成。同时，533KT常开联锁开断了导线531与281通路，使283AK失去工作电源处下闭置状态.劈相机起动电阻有一：个抽头,即省有两组，当一组烧损可换另一组使用，此时只需把导线232换接至另一抽头即可。（二）通风机电动机电容分相起动第一台牵引通风机电机3MA的电容分相起动电路是为劈相机发生故障而特设的电路。在机车运行中，劈相机一旦发生故障，为保证其它辅机继续工作，即可切除劈相机,而以起动电容253C对风机电机3MA直接进行分相起动。这时，要把劈相机故障转换开关242QS打向“0”位，即把283AK监测劈相机发电相电压的引入线转接到3M的第三相上，同时必须把间刀开关296QS倒向起动电容位（因起动电阻不能起动通风机）。起动过程由起动继电器283AK控制，起动完成后283AK常开联锁闭合，使213KM线圈失电，其主触头打开切除起动电容。在运用3MA替代劈相机作电容分相起动时，司机操纵与使用劈相机时相同，由于两节车的辅助电路未重联，因此可以一节车做究相机电阻分相起动，另一节车（既相机故障）做3Y电容分相起动。必须强调的是采用电容分相起动通风机电动机时，网压不得低于22kV旦必须是在劈相机故障状态下进行.（三）劈相机起动系统的常见故障劈相机起动电阻抱不开的故障处理，该故障的现象是：起动电因长期接入，劈相机“嗡嗡”声不息，劈相机起动中继电器566KA不吸合，213KM不打开。原因：劈相机起动继电器283AK不动作或发生卡位故障导致其常开联锁不闭合。临时处理办法：283AK故障可人为按下起动继电器的凸出键而让其动作，常开联锁闭合使566KA吸合，切断213KH线圈电源，甩开起动电叽二、三相负载电路当劈相机起动完毕后，辅助回路导线201、202、203即可提供三相不对称电源，这时，各辅机可依次投入工作。SS4改型电力机车三相负载有：压缩机电动机2YA,牵引通风机电机3、4MA.制动风机电动机5、6MA二台，变压器风机电动机7MA,变压器油泵8MA一台。各辅助电动机均通过其相对应的交流接触器203KM'212KM进行分合控制。为了改善劈相机供电系统的三相电源对称性，在35MA电动机的D2、D3之间接入移相电容247252C,随电动机作负载投入而投入。235QS为库用转换刀开关，机车在电网卜，235QS倒向,运行”位，则主变乐器辅助绕31a6x6通过导线204、205经235QS与导线201、202连接，从而给辅助电路提供380V单相电源。若机车处在库内时，235QS须倒向“库用”位，此时可使用的库内电源有两种：1.库内三相电源一般在机务段内不起劈相机，直接起动辅机时使用。把库内三相电源接到库用插座294XS的207、208、209三点上，通过235QS及导线203与209之间的连接母线直接为辅助电路提供三相电源.2,库内单相电源仅在制造厂或大修厂库内电源容量大时使用.单相电源送至库用插座294XS的207、208两点上（为插座上部两点位巴），经235QS给辅助电路提供单相电源，此时须使用劈相机实现单一三相供电系统。若只使用库内单相电源，也可拆开导线203与209之间的连接母线，这样做有两个目的：一是从安全角度考虑，使库用插座上的第三点（209点）不带电；二是若电源线误接至接点208、209上时，避免劈相机不能正常起动而受损。三、单相负载电路（一）38OV单相负载电路由导线201、202供电，一路经白动开关232QA至导线264给窗加热玻璃273EH.274EH提供380V单相交流电源：另一路经自动开关233Q八至导线给壁炉及脚炉提供单相380V电源。243QS为窗加热开关，245QS为取暖开关，共有三个