劈相机的故障与维修.doc

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湖南铁路科技职业技术学院毕业论文

目录

摘要、关键词 1

绪论 2

一、劈相机的结构和技术参数 2

1、劈相机的结构特点 2

2、劈相机的技术参数 3

二、劈相机的工作原理 4

三、劈相机的启动与运行 4

四、劈相机的控制 5

1、手动控制 5

2、自动控制 6

3、“低压实验”控制及库内辅助电路电源实验 7

五、劈相机的维护保养与常见故障及处理办法 8

1、劈相机的维护保养 8

2、劈相机的常见故障机处理办法 8

3、轴承异音 10

4、轴承过热 11

后语 12

参考文献：

12

感言 13

劈相机在SS4G型电力机车上的应用与分析

摘要：

本论文主要介绍JP402A型劈相机的结构与工作原理，劈相机在SS4G上机车的控制及运用，基于生产实践，总结归纳了几种劈相机常见的故障及相应的处理办法。

关键词：

SS4G劈相机应用分析

绪论

近年来，中国铁路坚持用科学发展观统领各项工作，从服务社会主义和谐社会建设出发，立足于解决铁路运输生产力不适应经济社会发展需求的矛盾，以快速扩充运输能力和快速提高技术装备水平为主，深入推进和谐铁路建设，提升了我国铁路整体技术装备水平和管理水平，开创铁路改革发展的新局面。

SS4G机车按照铁道部科技政策“重载、高速”和“提速”的方针，SS4G型八轴机车的开发在2（B。

-B。

）轴列、B。

转向架、低位牵引装置以及相控调压、加馈电阻制动、800KW牵引电机等方面填补了我国新机型的空白，为第三代机车开创和完善起到了先行作用。

劈相机作为SS4G机车的重要组成部分，将主变压器供给的单相电源劈成三相电再供给辅助电路的所有辅机。

本论文对SS4G型JP402A型劈相机的结构和原理，以及故障处理有较系统的介绍，将知识点和能力点有机的结合，以专业知识为主要内容突出了JP402A型劈相机在SS4G机车上的重要作用。

一、劈相机的结构和技术参数

1、劈相机的结构特点

JP402A型劈相机在结构上与三相鼠笼式异步电动机相似，也是由定子（包括定子铁心、，定子绕组和机座）铸铝转子（包括转子铁心、转子绕组、转轴）及端盖、轴承盖等组成，在定子与转子间有1mm的气隙。

该劈相机为自行通风防护式，依靠转子上的铸铝风叶在旋转时将冷空气从机座两端端盖孔吸入，将热空气从机座中部的出风口排出，达到自行冷却的目的。

定子铁心和转子铁心均采用0.5mm厚DW470—50冷轧硅钢片，按给定图形冲制的冲片叠压而成，定子铁心外径为423mm，内径为280mm，铁心长280mm，定子槽形为半闭口梨形槽，定子绕组为双层，短距、叠绕软绕组。

转子为铸铝转子结构，端环、风叶、平衡柱及槽内导体用A199.5铝采用离心浇铸一次铸成，并热套于转轴上。

转子外径为278mm,经车削加工而成.槽形为半闭口平行圆底槽,共50槽,槽斜率15mm。

机座、端盖及轴承盖均由HT200灰口铁铸成。

在机座出线侧的筋上与定子铁心间装有二个M16X20mm定位用的紧固螺钉。

轴承外盖上装有45°M10X1mm接头式压注油杯。

端盖上装有313１低噪音单列向心球轴心。

（见下图）

1—313Z1轴承2—轴承外盖3—油杯4—轴承内盖5—端盖

6—挡风板7—定子8—转子9—接线罩

2、劈相机的技术参数

型号 …………………………………JP402A

型式…………………………………自行通风防护式

额定功率…………………………………57kVA

额定电压…………………………………输入单相380V

输出三相380V

额定电流…………………………………输入单相200A

输出单相90A

额定转速…………………………………1499r/min

极数…………………………………4

频率…………………………………50Hz

输入功率因数……………………………0.80

结缘等级…………………………………F

额定种类…………………………………连续

重量…………………………………586Kg

二、劈相机的工作原理

当单相交流电通过电机定子绕组时，产生交变的脉振磁场，一个脉振磁场可以分解为两个幅值一样、转速相等、转向相反的旋转磁场，与电机转子转动方向相同的磁场称为正序旋转磁场，与转子转向相反的磁场称为负序旋转磁场。

劈相机的电动相（与单相电源相联的两相绕组）解到单相交流电源上，在劈相机的空气隙中产生两个大小相等，方向相反，周期相同的旋转磁场。

当劈相机的转子静止不动时，这两个磁场在转子导体上感应的电势大小相等，方向相反，转子由此而产生的两个转矩大小相等，方向相反，相互抵消，即启动转矩为零，劈相机不能自行启动。

如果用某种方法使转子转动，并达到额定的运行速度，那么转子与正序旋转磁场的相对速度比较小，而转子与负序旋转磁场的相对速度比较大，转子以几乎两倍于同步转速的深度切割该负序磁场，使转子导体内感应出近两倍于电网频率的电势和电流，该电流产生的磁场几乎抵消了定子绕组产生的负序磁场，也就是说，当转子转动时在劈相机的气隙中主要剩下一个正序旋转磁场（实际上气隙中的合成磁场是旋转的椭圆形磁场），它与转子导体内产生的电流相互作用产生电磁转矩，克服转子的机械阻力矩及转子负序电流产生的电磁阻力矩，驱动转子沿着正序旋转磁场方向旋转。

同时，该正序旋转磁场切割定子三相绕组，并使它感应出三相电势，于是单相电源被劈成三相电源。

在劈相机定子的三相输出端接上负载，因其中两相负载直接与单相电源相联，并不需要经过劈相机而直接从单相电源得到供电，而另一相负载则由劈相机的发电相得到供电。

所以劈相机是将单相交流电源劈成三相，而本身只输出一相电流的异步电动机。

三、劈相机的启动与运行

当劈相机的电动相绕组U1—V1接入机车主变压器辅助绕组a6—x6端子的单相电源时，它的转子处在两个大小相等、方向相反、周期相等的旋转磁场中，转子与正序磁场相互作用产生驱动转矩，转子与负序磁场相互作用产生制动转矩，劈相机的启动转矩为零，不能自行启动。

要使它有一定的启动转矩，必须设法使它在启动时能产生一个旋转磁场。

SS4G电力机车型号为JP402A、380V、57KW的劈相机采用电阻或电容进行分相启动，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器213KM来执行。

由劈相机起动继电器283AK检测起动过程并控制起动电阻回路的开断，283AK的工作电源（DC110V）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检测劈相机发电相电压（由导线279、280引入）来间接反映（见下图）

四、劈相机的控制

所有辅机的控制电源由605Q自动开关提供，劈相机的控制是完成其它辅机控制的先决条件。

SS4G型机车的劈相机控制有手动控制和自动控制两种方式，它是通过方式选择开关591QS进行选择的。

当591QS打在“0”位时，即为手动位，当591QS打在“1”位时，即为自动位，其控制电路（见下图），下面分别加以说明：

1、手动控制

按下“劈相机”按键开关404SK，导线560经404SK与591QS，使导线564有电，劈相机中间继电器567KA得电动作，其常开闭合，导线560经567KA得常开点，使导线561有电。

它分成几条支路：

第一条支路，导线561经劈相机起动中间继电器566KA常闭接点，使分相接触器213KM和劈相机起动延时继电器533KT得电动作，为劈相机的接触器201KM闭合做好了准备；第二条支路，导线561经213KM的辅助接点。

使导线572有电，经劈相机故障隔离开关242QS以及劈相继辅助保护接点215EF，使201KM得电动作，劈相机主回路沟通，开始起动，若起动正常，则劈相机的起动继电器283AK动作，其常开点闭合；第三条支路，导线561经283AK使导线568有电，劈相机起动中间继电器566KA得电动作，其常闭点打开，切断213KM和533KT的供电回路，甩掉劈相机起动电阻，使劈相机进入正常工作状态，同时，566KA的常开点闭合。

第四条支路，导线561经215EF和566KA的常开点，使566KA继续得电自锁；第五条支路，导线561经533KT的常闭点，使导线577有电，为其它辅机正常工作做好准备。

至此，劈相机的控制顺利完成。

这是单节车的情况，当两节车重联时，通过重联线N567KA得电动作。

起动另一节车的劈相机过程

2、自动控制

所谓自动控制是指司机操作主断路器合闸后，劈相机自动起动，无需人为操作劈相机以及其他辅助的按键开关。

这一功能主要用于机车过分相区时，减少司机的操作步骤。

当主断路器闭合后，器辅助联锁的常闭打开，导线565失电，劈相机自起延时继电器528KT失电，延时1S后其常闭点闭合，导线562经591QS和528KT的常闭点，使567KA得电动作，劈相机开始起动，以后的过程与手动控制完全一样，不再复述。

劈相机故障时的控制

若劈相机故障，则将242QS打到“2”位也就是用通风机1代替劈相机，此时，通风机1通过分相电容起动后代替劈相机的功能，使其它辅机依旧能正常工作。

具体控制过程如下：

（1）将242QS打到“2”位；

（2）将296QS打到电容位随后的操作过程与起动劈相机相同，即先按下404SK。

567KA得电动作。

导线560经567KA，使导线有电。

第一路，导线561经566KA，使213KM和533KT得电，起动电容接入；第二路，导线561经213KM、242QS，使导线695有电，经通风机1的辅机保护接点219EF。

使通风机1的接触器205KM动作；第三路，导线561经283AK使566KA得电动作并自锁，通风机1开始起动，当其发电机电压达到283AK的整定值时，283AK动作；第三条，导线561经283AK使566KA得电动作，并通过其本身的常开点自锁；第四条。

导线561经566KA的常闭点切除213KM和533KT的供电电路，甩掉通风机的起动电容，使通风机1进入正常工作状态，第五条，导线561经533KT，使导线577有电，为其它辅机正常工作做好准备。

以上介绍的是198号以前的SS4G型机车的劈相机，自199号机车开始，增加了一个时间继电器527KT。

其作用是，当劈相机起动时，283AK动作，566KA常闭打开，6用527KT的常开点短接566KA的一组常闭接点561与571，让533KT和213KM继续得电，延时1S后，527KT的常闭店打开，533KT和213KM都失电。

分相起动电阻和分相起动电容退出辅电路回路。

这样，分相起动电阻或分相起动电容比原来电路多了1S工作时间，进一步改善了劈相机的起动性能。

3、“低压实验”控制及库内辅助电路电源实验

机车“低压试验”时，将242QS打在“0”位（即“试验＂）位，并闭合按键404SK,则567AK，566KA得电闭合，533KT失电打开，其常闭联锁接点闭合，577有电，即可进行其它辅机接触器操作试验，但此时劈相机接触器213KM被切断，由此，