电力牵引控制技术分析总结.docx
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电力牵引控制技术分析总结
电力牵引控制技术分析总结
电力机车的电气线路主电路，控制电路，辅助电路SS1型机车33个调压级和3级有级消磁6K型机车采用复励牵引电动机，通过控制励磁整流器而改变它的励磁绕组电流IF的办法来达到规定的磁场削弱系数。
斩波器由晶闸管元件和使之关断的换相电路SS1型机车没有两个两位置开关即主变压器边绕组正反串接开关和牵引，制动工况转换开关6G型机车为六轴机车，六台牵引电动机按前后转向架分成两组，每组三台牵引电动机并联运行。
7。
四象限脉冲整流器为了改善机车的功率因数和减少谐波电流对电网的干扰，在交直交机车上除了电机侧有逆变器以外，电源侧还设有四象脉冲整流器充本质上讲四象脉冲整流器是按斩波方式工作的整流器。
恒压运行将电流手柄置于较高位置，使电流环不参与调解操作电压手柄则电机端电压不断上升，机车加速当电压手柄停留在某一级位上，则机车保持在这一恒定电压下运行。
串励牵引电机的优缺点优点交直型电力机车普遍采用串励牵引电机。
串励电机具有牛马特性即启动牵引力大，随着机车速度增加，牵引力相应的减小，基本上具有恒功特性，所以十分适合于机车牵引的需要。
它的最大却点就是软特性和防空转能力差，容易超速。
电阻制动的优缺点优点提高列车运行的安全性。
减少了闸瓦和轮缘磨耗，提高了列车下坡运行速度，节约了能量，易于实现制动力自动控制。
缺点低速时，制动力直线下降。
克服方法采用加馈电阻制动将制动店主分成两级。
电力机车上可能发生的过电压来自大气的雷击过电压，简称大气过电压，可高达数百万伏，又称外部过电压，通过接触网导线火直接侵入车顶高电压部分来自机车内部的电器设备，如硅整流元件的整流换相；电器开关如主断路器的分合等，称为操作过电压或内部过电压。
移相电路分为阻容移相，单结晶体管移相，交流与直流叠加移相和锯齿波与直流叠加移相。
前两种一般用于功率不大的整流装置。
触发系统不经脉冲变压器隔离，直接与主电路晶闸管门级相连接。
后两种用于大功率电力机车整流装置，移相电路输出，中间经脉冲信号形成电路（例如单稳电路）和隔离脉冲变压器，在送到晶闸管的门极。
采用异步电机作为牵引电机的优点1，由于转速可达到4000r/min以上，功率比较大,通过选择最佳传动比减少电动机质量，而不会影响其性能；由于利用了换向器所占的空间，每单位体积发出的力矩更大；由于定子绕组沿圆周均匀分布，散热条件好，电动机的热利用最佳。
细述SS1型电力机车司机控制器的转换手柄与调速手柄之间的机械联锁作用
答:
当调速手柄在”0”位时，转换手柄可以从其”0”位取出，插入或从”0”位扳倒“后”，“前”或“制”转换手柄在“0”位或取出后，调速手柄被锁在其“0”位不能扳动。
转换手柄扳倒“前”或“后”位时，调速手柄可以再牵引各位（“0”-“快”）间任意扳动。
4调速手柄离开“0”位时，转换手柄不能从“后”，“前”或“制”位扳回“0”位。
调速手柄在“降，固1，固2，升”各位时，转换手柄可以再“前，I，II,III”各位来回扳动；同样转换手柄在“前，I，II,III”各位时，调速手柄可以在“降，固1，固2，升”任意扳动转换手柄在“制”位时，调速手柄可由“0”位扳倒“制”位，当继续推动调速手柄时便带动电位器转动。
通过半控整流桥平滑调节牵引电机励磁电流的大小。
电力牵引闭环自动控制系统的基本工作原理根据司机给定量和检测到的被调量得反馈值进行比较，形成偏差信号E，然后按偏差经调节控制器控制晶闸管整流器的输出电压，即控制牵引电机的输入电压，从而达到控制被调量得目的。
机车牵引特性的限制最高速度限制粘着限制
最大允许电流限制安全换向限制
当电网电压波动时，并励电机的电流冲击和牵引力冲击比串励电机大得多；串励功率利用好，能充分发挥机车的功率；并励特性硬F1较大迅速恢复粘着；串励特性软F2较小粘着不易恢复形成空转一、调节端电压
①改变牵引电机的连接方式优点能量损耗少，比较经济缺点调压级数有限，需要复杂的转换开关和接触器。
②牵引电动机与电阻串联优点控制简单缺点起动不平稳，粘着利用不好，损耗大。
③改变牵引变压器的输出电压④改变牵引发电机的转速和励磁电流⑤改变同步牵引发电机定子绕组接法。
磁场削弱系数指的是在牵引电动机电枢电流相同的条件下，磁场削弱的磁场磁势与全（满）磁场时的励磁磁势之比。
电力机车能量传递
调压过程16级TK47闭合TK38断开；17级TK48闭合TK46断开；1718级调压开关反向转换TK46闭合TK48断开；1819级TK38闭合TK47断开；
调压过程特点牵引变压器两固定绕组与两大段具有七个抽头八小段可调绕组用26正和26反进行正接和反接的转换。
除第一级以外，形成等差的33级电压，平均交流电压的有效值的级差为65v，平均整流电压级差为525v。
Un=40+65（n1）（V）；Udn=0.9Un=36+525（n1）（V）各相邻级间转换用硅整流管过渡，起到隔离作用；升位时自然换相基本无电弧；降位时强迫换相产生电弧；奇数级位，左右半波电路输出电压是对称的；偶数级位，正负半波整流电压不对称，幅值不等。
17级输出1040v整流后Ud17=0.9x1040=936v；
一、接触器用来接通或切断带有负载的主电路或大容量控制电路的自动切换电器；电空接触器（适用范围大电流、高电压场合）二、继电器特点没有灭弧装置，结构简单；触头容量小，体积重量较小；动作准确性要求高
三、组合开关包括①调压开关绕组转换开关分级转换开关②两位置转换开关（63,64，26正\\26反）绕组转换开关牵引制动转换开关机车运行方向改变电机励磁方向；两位置转换开关控制前63Q（64H）64Q（63H）；后63H（64Q）64H（63Q）【63Q64H\\63H64Q得电】实现电机电压调节牵引时顺时针；制动时逆时针；
208控制调压开关，伺服电机转不转；206控制电机的转动方向；降减速降位稳定运行时打在“固1”升、快升加速升位稳定运行时打在“固2”
机车运行状态控制电路转换手柄“前”或“后”完成牵引准备；制动调速手柄“0”位转换手柄“制”两位置转换开关转到制动位；
四、伺服电动机转向控制伺服电动机①励磁方向是固定的②改变电枢电流方向转向；206得电H2S1206失电S1H2升位时N330有电N331没电0~17级N330有电20526反206得电其常开触头闭合CD正转H2S1
17~33级26正得电--N331无电26反断开--206失电反转（T1726正通26反断）
降位时N331有电N330没电33~17级N331有电--26正--206得电正转
17~0级26反得电--N330无电26正断开--206失电反转（T1726反通26正断）
升017正转（206得电）1833反转（206失电）
降3318正转（206得电）170反转（206失电）0-16
调速手柄从“固2”扳到“升”位N370得电216206214TK18-33--208得电伺服电动机带动调压开关开始转动，向“1”位过渡
调速手柄从“固2”位扳到“升”不松手，只能连升1位手柄需要先回“固2”再将手柄扳到“升”，重复上述过程，逐级上升
调速手柄扳到“快升”，能连续升级直至33级。
N370失电--206不吸合；N333始终有电--208得电调压开关连续升位，直至17位绕组转换208断开--26反失电--206常闭触头208得电继续升级直至33级
调速手柄从“固2”扳到“固1”位N330失电而N331得电手柄位于“降”位N333得电--208得电--可连续降至“1”位牵引运行时调速手柄在“固2”、“固1”位转换手柄可从“前”扳到“1”、“2”、“3”进行磁场削弱
N327--65、66得电--电空接触器65、69、73和66、70、74闭合牵引电机绕组并联R11、R21、R31和R61、R51、R41；阻值为0.095=70%N327失电--65、66失电；N328--65、66、67、68得电--67、71、75和68、72、76闭合--牵引电机绕组并联R12、R22、R32和R62、R52、R42；阻值为0.0447；=54%
N327、N328失电--电阻一起并入R=R1//R2=45%
电阻制动先将调速手柄扳到“0”位，再扳到“制”动位当调压开关退回零位TK0闭合主电路由串励变为他励N326--TK0--电空阀63Z、64Z得电转换到制动位--励磁电路接触器83得电
同时N38788105215------励磁电路接触器84吸合并自锁--主电路由串励变为他励
机车故障自动控制故障205失电214失电N321205常闭联锁触头64QHTK1-13--214常闭联锁触头--208得电CD转为什么说这时一定是退位而与手柄位置无关？
17级以上205常开触头切断了N330对线圈206的供电206失电--CD正转变为反转调压开关退级17级以下N331--26正206得电CD正转调压开关退级直至“0”位
提高功率因数的方法采用并联电容的方式为了削弱某些频率的高次谐波电流，往往采用L-C和L-C-R滤波器形式的PFC，但是这些滤波器对基波电流必须是容性的，以达到既削减特定次数谐波电流，又改善基波功率因数的目的利用特殊控制方法不对称触发；扇形控制（cos=1）；PWM控制（调节输出电压改变脉冲宽度；改变脉冲次数；可以消除低次谐波）多段桥顺序控制；结论段数越多功率因数越高
6G型电力机车主电路特点①桥式整流变压器的容量发挥充分，结构简化；②两段半控桥相控无级调压起动、调速平滑③半集中式供电电机之间负载分配较均匀；④取消了调压开关主电路简单、开关电器动作减少6G型电力机车主电路（RM1;RM2;RM3;RM4）
低压调压:
调节RM1，封锁RM2;D3、D4续流;Ud0~0.5Ud0=450V高压调压:
RM1满开放，调节RM2;Ud0.5Ud0~Ud0=900VSS4型电力机车主电路:
轴式2（B0B0）（三段不等分整流桥顺序控制与开关控制相结合;三段绕组a1b1=b1x1=335V;a2b2=670V）
第一段T1T2移相D3D4续流;T3T4T5T6都封锁;Ud=0~0.25Ud0;第二段T1T2满开放触发T3T4;Ud=0.25~0.5Ud0;开关控制T1T2T3T4封锁T5T6满开放第三段T5T6满开放触发T1T2;Ud=0.5~0.75Ud0;第四段T1T2T5T6满开放触发T3T4;Ud=0.75~1Ud0结论顺序控制和开关控制相结合使三段桥实现四个调压区又称“经济四段桥”;
SS4改进型电力机车主电路工作原理:
第一段触发T5T6T1T2T3T4都封锁;Ud=0~0.5Ud0;第二段T5T6满开放触发T1T3;Ud=0.5~0.75Ud0第三段T1T2T5T6满开放;触发T3T4Ud=0.75~1Ud0;
结论三段不等分整流桥实现三个调压区，功率因数低于SS4，没有负载转换过程，增加系统工作可靠性；
6K电力机车主电路工作原理①三段不等分整流电路②控制方式与SS4改相同③牵引电机采用复励电机④采用改接电枢的方法改变机车运行方向BЛ80P机车主电路工作原理①三段全控桥实现四个调压区②可实现再生制动
结论三段桥实现四个调压区；优点所用元件少，变压器抽头少；缺点管子耐压T7T8要求高；
8K型电力机车及其不对称触发控制①一段半控桥和一段全控桥串联相控②再生制动时全控桥逆变运行，半控桥作制动励磁电源③2（B0B0）每转向架两电机串联④无级磁场削弱调节⑤设有功率补偿装置
8K型电力机车调节顺序①首先开放全控桥整流电压00.5Ud②半控桥未输出电压D23、D24续流③开始半控桥调压整流电压0.5UdUd④全控桥和半控桥满开放后，调节励磁分路晶闸管实现无级磁场削弱
全控桥t=触发T11；t=+0触发T12；t=+触发T13；t=2+0触发T14；（正负正负）总结通过不对称触发全控桥运行在半控桥状态；T12、T14二极管工作状态；T11、T13晶闸管工作状态；
半控桥t=触发T21；t=T12截止；t=+触发T22；t=2T22截止；（正负正负）结论T21、T22导通角-；D23、D24导通角+；二极管的电流额定值一定要比晶闸管大；
无级磁场削弱工作原理（当全控桥和半控桥满开放后，要继续升速，必须进行无级磁场削弱）未进行磁场削弱时固定分路电阻RSH形成固定磁场削弱系数0=96%进行磁场削弱时①电源电压正半周（上正下负）t=触发T243D242截止②电源电压负半周（上负下正）t=+触发T223T222截止
总结只要调节分路晶闸管的触发角，可以连续调节磁场削弱系数
机车的电气制动一、电阻制动能耗制动（利用电机的可逆原理，电动机发电机）
二、再生制动与有源逆变（牵引工况时Ud为“正”E为“负”再生制动时Ud为“负”E为“正”）再生制动时①调节磁通If②调节端电压Ud一般再生制动的调节过程
调节励磁电流IfBC
调节逆变器电压UdAB低于A点的速度区域AB’
加馈制动时
Ud为“正”E为“正”8K机车再生制动的工作原理
④
①②③
电源电压正半周（上正下负）t=-0触发T11IT11=IT14=Id电源电压负半周（上负下正）t=+触发T12IT11=IT12=Id电源电压负半周（上负下正）t=2-0触发T13IT12=IT13=Id电源电压正半周（上正下负）t=2+触发T14IT13=IT14=Id
结论逆变工况T12、T14晶闸管工作状态；T11、T13维持最小逆变角0再生制动的两种控制方式=+换相重叠角；晶闸管恢复阻断角
①=C∵随制动电流、回路阻抗和变压器电压的变化而变化∴固定角必须用Izmax、Xzmax、Uzmin计算eg.6G=55°
②=C选取足够的值，固定不变随的改变而变化eg.8K=9°BЛ80P=18°~22°
机车控制系统主要作用调节（分配）机车牵引力、制动力；调节速度；故障检测与诊断；辅助系统的控制；防空砖、防滑行；无功功率补偿；各种保护等。
给定积分器限制电流的上升率和下降率（上升时间6S下降时间1S）；比例调节器避免机车发生空转（线性非线性）（）
电流限制环节限制电机的最大电流（Ud:
0900VId:
1650A1400A）晶闸管触发系统Uc--移相--脉冲形成--功放晶闸管
RLC串联谐振电路特点改变电阻R可以调节电容的端电压；电容的端电压UC比电源电压滞后90°；从电容端取输出电压,RLC电路起到滤波作用交直叠加移相电路（超前90）6G（ur=5cost；uc=+5-5V；ub=ur+uc=Urmcost+Uc）结论当uc从5V变到－5V时，ub=0的相位从180°变到0°
交直叠加移相电路特点优点主电路输出电压Ud与控制电压Uc具有线性关系；缺点电源电压波动和波形畸变会影响控制角的变化
晶闸管触发脉冲的基本要求具有脉冲信号；足够的电流电压；触发脉冲宽度；触发脉冲与主电路电源电压同步；触发脉冲的移相范围应满足要求晶闸管触发脉冲的形式窄脉冲；宽脉冲；连续脉冲；双脉冲；脉冲列；组合脉冲
电力机车控制系统内环是电流环恒流无静差调速系统；外环是速度环准恒速控制系统
控制流程司机手柄指令器特性控制器牵引制动转换开关给定积分器调制器传输总线解调器最大值限制器防空转滑行装置
PI调节器移相触发系统整流电路
两级控制机车控制转向架控制
一、特性控制单手柄特性控制器（单手柄级位n电流指令I=200n（A）速度指令v=10n（km/h））
牵引特性曲线假设A处断开A1IA1=K1I0K2v；A2IA2=I0；制动特性曲线假设A处断开A3IA3=K3vK4I0+C1；A4IA4=C2；
三、晶闸管触发系统
控制过程
网压同步信号UN进行两方面的处理UN全波整流Uo积分器同步余弦信号UUFUF-U直流控制电压Ued
UN滤波器比较器d0延时电路各种控制信号RU、d0’、d’、ds脉冲宽度由RC决定=KRC1=700s2=20s
注意
d0’d’保证晶闸管承受正向阳极电压才允许获得触发脉冲保证移相电路有足够的复位时间
在网压过零附近，晶闸管正向阳极电压太低或有不稳定的毛刺时不应施加触发信号网压峰值记忆回路:
每半周内，U达到最大值时输入网压过零信号ds比较器输出高电平场效应管通UC=U电压跟随器UF
1段Ue1/UF1=10d1对T11和T13进行相控1=1800Ue2/UF1=02=0T12和T14接近二极管运行Ue3/UF2=1半控桥封锁Ue4/UF2=1削磁桥封锁
2段Ue1/UF1=Ue2/UF1=0全控桥满开放Ue3/UF2=10半控桥投入工作
Ue4/UF2=1削磁桥封锁
3段Ue1/UF1=Ue2/UF1=Ue3/UF2=0全、半控桥满开放Ue4/UF2=10削磁桥进行相控4=1800
再生制动工作在第二象限Ue2/UF1=10对全控桥进行逆变控制;d3改由Ue4/UF2控制调节半控桥控制角从1800;
导
扩展阅读图像技术分析总结
《股市趋势技术分析》图像总结
图像名称图像模式
道氏理论
头肩顶
头顶底
图像特征衡量准则交易量情况形成周期波动幅度突破判断
模式判断原则可靠性看多/看空巩固/反转
常出现在底部/顶部有无提前预知功能常出现在周/月/日线图备注
回缩1/3-2/3，趋势一旦建立，一头两肩有它的持续性。
与趋势并行颈线与头部垂直距离与价格趋势并行左肩大，头部相对左肩小，右
肩萎缩，也有特别情况
几年，几个月，一星期几个月与趋势并行凡是穿透都算，哪怕0.01向下突破颈线3%各平均指数之间相互印证可靠
看多/看空巩固/反转
底部/活跃阶段/顶部无，而且滞后年/周/月/日
直线运动有可能取代次级运动
交易量与价格趋势可靠看空
主要趋势反转顶部有
周/月/日
这种模式在一轮基本趋势的早期基本不会发生
一头两肩，形成长
颈线与头部垂直随着头部反弹交
几个月
必须高交易量3%
交易量与价格趋可靠看多
主要趋势反转底部有
周/月/日
有可能在一个次常出现在一个基
图像名称
圆顶/圆底/蛰形底部对称三角形直角三角形图像模式
图像特征衡量准则
价格与交易量趋势并行，反弹四个点确定两条边线，对称性力度大强无以左边顶点或或底点画条与
其中一条边线平等的线与价格趋势并行；圆形顶部交易量很少像底部那样分明几个月与趋势并行
价格趋势与交易量,穿过短期下行线的高交易量的反弹
交易量逐渐蒌缩
供给或需求边线边线倾斜
以左边顶点或其中一条边线平
交易量情况形成周期波动幅度突破判断
交易量逐渐蒌缩
模式判断原则
可靠性看多/看空巩固/反转
常出现在底部/顶部有无提前预知功能
常出现在年/周/月/日线图备注
几个月与趋势并行
向上突破必须要有高交易量3%突破，向下突破为3%不需要交易量
圆形转折交易量逐渐蒌缩,边线基本停
止在界定清楚的边线上
可靠,周/月线图同样可靠可靠看多/看空看多/看空主要趋势反转巩固更多/反转底部/顶部顶部/底部无，而且滞后无，待突破周/月/日周/月/日
圆顶多出现在高价股；圆底与最好在3/4突破，越是接受顶蛰伏形底部多出现在市值小、点，模式力量越小，一直晃到低价股顶点的话就应该放弃;对称三
角形或直角三角形在交易量没有急剧增加的情况下，有时需要重画边线
三角形模式在周/月线图上交易量突破不那么明显
几个月与趋势并行向上突破必须3%突破，向下
图像名称交易量逐渐蒌缩止在界定清楚的可靠
看多/看空巩固/反转顶部/底部有
周/月/日
上行或对称三角有可能早熟突破破；下行或对称破有很明显的高不意味着真的下能是虚假信号，突破出现在顶尖常会打破原有模很快反转
双顶/双底三重顶/三重底扩展顶部形态图像模式
图像特征
衡量准则交易量情况形成周期波动幅度突破判断
两个顶部相隔至少一个月左右，回落20%左右，其间回落相当平滞，无规则，相隔时间越长就越不需要其间有大幅度的下跌
至少顶部到底部距离与头肩模式类似几个月左右
与趋势并行
3%突破颈线，向上突破需要高交易量
两高位之间相差不到3%可靠
看多/看空主要趋势反转一样频繁无
周/月/日
形成周期长，更容易出现在周线图，双底有时出现在一个主要向上趋势的中等矫正的尾部,尚未完成之前是不可靠的
大多属于矩形模式，但诊断结与对称三角形果一样有三顶两底，五
失去控制的市场顶部或接近顶部至少顶部到底部距离与头肩模式类似几个月左右
与趋势并行
3%突破颈线，向上突破需要高交易量
三高位之间相差不到3%可靠
看多/看空主要趋势反转少见无
周/月/日
形成周期长，更容易出现在周线图，周线图更容易辨别，回落的时间因素比回落的深度更关键，尚未完成之前是不可靠的
模式判断原则
可靠性看多/看空巩固/反转
常出现在底部/顶部有无提前预知功能
常出现在年/周/月/日线图备注
无
无规则
反转点之间相二个月与趋势并行十次九次看空动，很快会反转能上行突破通常不是全部楚的边线上可靠看空
小型或中等趋势只出现在顶部,有周/日
基本牛市后期空，突破后回调
图像名称图像模式
楔形模式单日反转钻石模式图像特征
两边线都是向上或向下,其中价格起伏被限定在汇拢的直挺的线条之间交易量高得反常，比几个月内任何一个交易日的交易量都要高颈线为“V”字前面一个扩展模对称三角模式
衡量准则无无顶部到底部距离
交易量情况形成周期波动幅度突破判断
与三角形模式类似,蒌缩1-3个月,很少超过三个月一般价格在模式2/3间波动向上以高交易量3%突破后上涨，上涨之前上下拉锯；向下突破后下跌交易量逐渐蒌缩
交易量是几个月来出奇的高一天与趋势并行高交易量突破
后面对称三角模几个月
与趋势并行以3%向下突破高交易量向上突
模式判断原则高交易量前面无规则，后
可靠性看多/看空巩固/反转
常出现在底部/顶部有无提前预知功能
常出现在年/周/月/日线图备注
可靠
看多/看空
小型趋势，顶多中等趋势顶部/底部无日/周
较短的模式几乎可以更恰当认为三角旗形模式，大部分楔形模式生存期很短,不容易出现在月线图,熊市反弹中常见上升楔形形态
可靠
看多/看空反转
顶部/底部无日
很少出现在平均指数中,没有对主要趋势的指向，快进快出，将机会转为资本
可靠
看空/少量看多反转顶部有
周/月/日
在周线图上更容模式非常少见
钥形反转当你出现新高，然后一天的收盘价位一个钥形反转日种短线交易信号
技术分析语录模式突破之前，先前的趋势持续下去的可能性比反转的可能性大；感兴趣具体的股票图像时，也不要忽视平均指数的图像；当一个含义明确的明晰的技术模式在你的图像上已经构成的时候，不要让在此之后短时间内所发生的某些显然相反的发展使得你忘记或者忽视了先前的清楚的信号；任何一种形态都需要一定时间才能形成；一个反转形态到多只会产生一次对它以前趋势的复苏；除了战争外，这是人类历史经验中规模最大的斗争；股票要有人买才能抬价，可是光凭自重也会下跌；股票价格呈趋势运动，交易量与趋势并行，趋势一旦建立，往往有它的持续力；投资者必须控制他的交易费用
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