SS4改型电力机车控制电路解析.docx

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SS4改型电力机车控制电路解析

第四章控制电路

第一节概述

控制电路的组成及作用

1、控制电源电路：

直流110V稳压电源及其配电电路；

2、整备控制电路：

完成机车动车前的所有操作过程，升弓、合闸、起劈相机、通风机等；

3、调速控制电路：

完成机车的动车控制，即起动、加速、减速；

4、保护控制电路：

是指保护与主电路、辅助电路有关的执行控制；

5、信号控制电路：

完成机车整车或某些部件工作状态的显示；

6、照明控制电路：

完成机车的内外照明及标志显示。

第二节控制电源

一、概述

机车上的110控制电源由110V电源柜及蓄电池组构成。

正常运行时，两者并联为机车提供稳定110V控制电源，降弓情况下，蓄电池供机车作低压实验和照明用，若运行中电源柜故障，由蓄电池作维持机车故障运行的控制电源。

110V电源柜具有恒压、限流特点。

主要技术参数如下：

输入电源396V-20%单相交流50HZ

输出额定电压直流110V士5%（与蓄电池组并联）

输出额定电流直流50A

限流保护整定值55A士5%

静态电压脉动有效值V5V（与蓄电池组并联）

基本原理框图：

取白变压器辅助绕组的电源经变压器降压后，经半控桥式整流电流整流，再

滤波环节滤波后与蓄电池并联（同时也兼起滤波作用）。

给机车提供稳定的110V直流控制电源。

二、主要部件的作用电气原理图见附图（九）600Q2控制电路的交流开关和总过流保护开关670TCH控制电源变压器，变比为396V/220V,将取白201和202线上的单相交流电降压后送至半控桥

669VO控制电源的整流硅机组，由V1〜V4组成半控桥，将输入的220V交流电整流成直流电输出，通过674AC空制相控角度改变输出电压。

674AO电控插件箱（包括“稳压触发”插件和“电源”插件），其中“稳压触发”插件白动控制晶闸管V1、V2的导通，并根据反馈信号适时调节相控角度，使控制电源输出电压保持在110V士5%（与蓄电池并联）；“电源”插件将110V变48V、24V、15V.

1MB2ML给674AC同步信号，并给GK1GK2提供触发电压

GK1GKV给V1、V2提供门极触发电压

671L、673CH滤波电抗与滤波电容，对669VC输出的脉流电进行滤波

666QA整流输出闸刀（机车上叫蓄电池闸刀），将整流滤波后的输出电源与蓄

电池并联。

G4蓄电池组，正常运行时与110V控制电源并联，兼起滤波电容作用，降弓后，供低压实验和照明用，运行中若110V控制电源故障，断开666QS作机车故障运行的控制电源

601Q/A-蓄电池组过流保护白动开关

667QA负载输出闸刀

668QA重联闸刀，当一节车控制电源故障时，将正常节的控制电源引入故障节机车。

（正常运行时该闸刀也打重联位，使两节车的控制电源重联）554KAl控制电源接地继电器（中间继电器代替），执行接地保护665KL信号同步中继，给上司机钥匙后，48V电源才输出

669XEH短路片，当维修检查接地故障需要断开地电路时，只要打开短路片即可

三、控制原理

电源取白辅助绕组a6-x6，经235QS送至201、202线，再经600QA#至控制电源变压器670TC（396V/220V降压后送至控制电源硅机组669VC；整流输出后再经滤波电抗器671L和滤波电容器663C滤波，电压变得平滑。

通过整流输出闸刀（机车上叫蓄电池闸刀）666QS与蓄电池组并联，向机车控制电路提供

110V电源，经负载闸刀667QS输出。

同时两节车的控制电源经重联闸刀668QS

重联。

晶闸管V1、V2的导通由674AC的“稳压触发”插件控制，当网压波动和负载变化时，由203、205线引入的电压值间接反应网压变化，电流反馈信号由反馈电阻635R上的压降通过206线提供，207线引入的正极性电压反馈负载端电压变化。

根据这些反馈参数的变化，再由674AC适时调整晶闸触发导通角，

使控制电源输出电压始终保持在110V士5%。

控制电源的负端400线不直接接地，而是通过630R554KA616QA接地，通常616QAM于闭合位，一旦出现负载接地故障，白动开关616QAM流而断开，

短路电流受630R限制，110V控制电源维持运行，同时554KA吸合，常开接点闭

合，司机台上显示控制电路接地信号。

排除故障后，合上616QA恢复正常运行。

四、负载电路

464为正端、400和600为负端

602QA®受电弓；603QA®主断路器；604QAS司机控制器；

605QA®辅机控制；606Q陋前照灯；607QA®副前照灯；608QAS车内照明;

609QAS电子控制柜；610QAS电扇与辅助压缩机；611QAS白动信号；

612QA®白动停车；613Q母无线电台；614QAS逆变电源；

615QAS电空制动；

674AC的“电源”插件的作用：

1110V/48V经665KA至905线，供数字化通用机车信号机使用；

2110V/24V供司机台仪表灯照明使用；

3110V/15V供司机台上信号显示用。

第三节整备控制电路

整备控制电路的内容：

是指机车动车前的各项预备性操作：

升受电弓、合主断路器、起劈相机，

起空气压缩机、起通风机，以及完成机车向前或向后，牵引或制动的操作，参见附图3、4。

、受电弓控制

1、升弓气路:

1AP接总凤

气路够通的条件：

1主电路库用转换开关20QR50QP^运行位，使其常闭接点接通531至

218线；

2车顶门关闭，行程开关297Q的常闭接点接通218至217线；

3各高压室门关闭，并拉下门挡；

当合上司机钥匙，287YV得电后气路开通，此时合上受电弓扳扭，升弓电空阀1YV得电，压缩空气进入受电弓传动风缸（气囊），受电弓升起。

2、电路：

464—602QA>53"570QS>531有电；

531—N53伶内重联插座—另一节车N53A另一节车531有电；

若两车重联：

531—547K2W253个外重联插座—另一台车W253侑电—使

另一台车531有电。

----------

（1）531—20QP>219—50CP—218—297"217—|287Y”400,287YV得电，

开通高压室门联锁气路，若此时门联锁己正常天闭，贝U门联锁动作，使高压室

门不能被打开，并开通向升弓电空阀的气路，为升弓做准备。

（2）升前弓：

1单节车受电弓风压隔离开关588Q斑“单机”位，即“1”位，接通533

至549线。

531—403SQ532—587QS>533—588QS单机”位—549—本节N549a

—他节N549A4QF他节车主断处在分闸状态）—他节N534A本节534a—534—1Y^400。

1YV得电，升起本节车受电弓。

2两节车588QS在“重联”位，即“0”位，断开533至549线。

531—403SK—532—587QS>533—本节N533必他节N533A他节515KF（确保他节车各室门关好后并拉下门联锁）—他节N534A本节N534必534—邙卜400。

1YV得电，升起本节车受电弓。

3两台车重联时，重联隔离开关592QS打“重联”位，即“1”位。

531—5700^52^5920S“重联”位—526—重联中继〔545KV548如400,重联中继得电，为机车重联准备电路。

经N526使他节车526有电，使他节〔545KA-548皿得电,经N525a使另一台车对应操纵端525有电（具体控制原理在重联控制再讲）。

532—546K2W253A外重联插座—另一台车对应操纵端532有电，使另一台车对应操纵端的受电弓升起。

（3）升后弓

531—402SK>535r本节N53JH内重联的交叉重联—他节N53A他节532

有电。

使他节车受电弓升起（对本节车来说是后弓）。

正常运行时，一般都升

后弓注：

587QS受电弓故障隔离开关，若受电弓故障，将其打“故”位进行隔离。

588Q&受电弓风压隔离开关，是当非升弓节机车无风时将其打“单机”位。

此时对515KF联锁进行短接，才能使升弓电空阀得电，同时切断合闸的内重联

电路，使非升弓节机车不能进行合闸操作。

二、主断路器合闸控制

1、合闸条件：

1全车所有司机控制器处于“0”位，使零位中继568KA得电；

2主断路器本身处于正常开断状态（非中间位）；

3劈相机中继567KA处于失电状态；

4主断路器风缸有足够风压即大于450KP,由4KF检测。

2、电路：

1531—401S"537—586QS“0”位—538—568K^539K日567KA^541—

4Qf（主断分时闭合，合闸后断开）一40F^543-4K—400,合闸线圈得电，主断合闸。

同时，537—510A181"AE,给电子柜合闸信号。

2537—588QS>N536H内重联插座—使他节车536有电—他节车588QS>

他节车537有电，使他节车主断路器闭合。

若操纵节机车和非操纵节机车的

588QS中的任个在“单机”位时，非操纵节机车主断路器都不能闭合。

3两台车重联时：

537—546K2W253声外重联插座—另一台车2537有电

-另一台车的546S另一台车537有电，主断闭合。

注：

主断合到位后，4QF闭断开，把合闸支路断开，4QF分闭合，为分闸准备电路。

三、劈相机控制

所有辅机控制电源由605Q破供，464-605QA>560有电。

劈相机控制是完成其他辅机控制的先决条件，分手动控制和白动控制。

白

起劈相机隔离开关591QS^"0”位，为手动位，591Q斑“1”位，为白动位。

（一）手动控制

司机合上劈相机扳钮开关404SK。

①560—404S"562—591QS“0”位—564—567®400。

567KA得电，常开闭合；②560—567K^561有电。

561线得电后：

—206KMH608—536中400

为牵引通风机电动机顺序启动准备电路

2561—566KA^614—527由400

3

561—527KT/566KA^571

533KT得电，常开闭合，接通531至281线，给283A艰供110V工作电源；常闭断开，断开566至577线，保证劈相机的空载启动（577无电，后部辅机无法启动）。

213KM得电，主触头闭合，串入启动电阻，联锁触头常开闭合，为201KM导电准备电路。

4561—213KM/201KM>572—242QS“1”位—573—|201KljM>400,201KM导电并白持。

劈相机串电阻分相启动，当转速达0.9m时，也即发电相电压接近比较电压时（额定网压时为220V,283AK^作，接通561至568线，即561—283AK—568—1566®400,566KA得电。

其常开闭合，使566KA白持，白持电路为：

561—215QA（正常时为闭合状态）—570—566KA。

568^566®400。

5566KA得电，常闭断开，使527KT失电，延时0.5S释放，断开561至571线。

213K眠电，主触头打开后，甩开起动电阻。

533KT失电延时3S动作，之前闭合的常开触头恢复断开，切断531至281线，使283AK失去工作电源；断开的常闭触头恢复闭合。

重新接通561至577线，使577线得电，为后部辅机的控制提供110V控制电源。

至此，劈相机启动完成。

两节车重联时：

564—N56U内重联插座—他节车N56任他节车564有电—他节车567KA得电，劈相机启动；

两台车重联时：

564—547KA>W256#外重联插座—另一台车W256#另一

台车的547KM另一台车的564有电，使另一台车的劈相机启动

（二）自动控制

将白起劈相机隔离开关591QS丁“1”位。

断开562至564线，接通562至

563线。

主断合闸后，4QF闭打开，断开531至565线，使528KT失电，其常

闭联锁处于闭合状态，当司机合上劈相机扳钮后，560』404SQ562-591QS1”

位—563—528KA〔567如400。

567KA得电，劈相机按正常程序启动。

—

机车过“分相绝缘器”时，断开主断路器后，531-4QF（主断断开时闭合）

—5657528K^400,528KT得电。

常闭打开，切断563至564线，使567KA

失电。

而567KA失电动作后，常开触头断开560至561线，使劈相机和后部辅机停止工作。

当合上主断路器后，4QF闭打开，使528KT失电，延时1S释放，常闭恢复

—

闭后，重新接通563至564线，56"404S"562—591QS“1”位—563—528KT

—564—&67小400,567KA重新得电，劈相机白行启动。

（三）故障控制

1M俄障，用牵引通风机1电动机3MA串电容分相启动。

将242Q申“2”

位，283AK监测3MA^电相电压；将劈相机的空气白动开关215QAW开，进一

步保证劈相机不会被接入电路；同时还需将296QS倒“电容”位。

司机合上劈相机扳钮开关404SK。

①560—404S"562—591QS“0”位—564—567®400。

567KA得电，常开闭合；②560—567K^561有电。

561线得电后：

—206KMH608—海中400

为牵引通风机电动机顺序启动准备电路

②561—566KA^614—沥中400

③561—527KT/566KA^571

533KT得电，常开闭合，接通531至281线，给283A艰供110V工作电源；常闭断开，断开566至577线，保证3MA故劈相机的不带电负载启动（577无电，后部辅机无法启动）。

213KM导电，主触头闭合，串入启动电容，联锁触头常开闭合，为205KM得电准备电路。

4561—213KM/205KIM>572—242QS“2”位—580—〔205期400,205KM

得电并白持。

3MA串电容分相启动，当283AK监测到发电相电压接近比较电压时，283AK动作，接通561至568线，即561—283AK>568—〔566品400,566KA得电。

其常开闭合，使566KA白持，白持电路为：

561—242QS“2”位—57"566KA—568—|566皆400。

5566KA得电，常闭断开，使527KT失电，延时0.5S释放，断开561至571线。

213K眠电，主触头打开后，甩开起动电容。

533KT失电延时3S动作，之前闭合的常开触头恢复断开，切断531至281线，使283AK失去工作电源；断开的常闭触头恢复闭合。

重新接通561至577线，使577线得电，为后部辅机的控制提供110V控制电源。

至此，3MA故劈相机启动完成。

（四）库内的操作

1、若引入的是单相380V电源，则需起劈相机。

2、若引入的是三相380V电源，贝坏需起劈相机，而后部辅机的启动要求577线必须有电，所以此时将242QS丁“实验”位，即“0”位。

1561—242QS“0”位—568—〔566®400;

2566KA的得电使533KT和213KMft电；

—

3533KT失电，常闭闭合。

561-533KA577有电。

给后部辅机的控制提供110V控制电源。

因242QS^"0”位，切断了572线至573和580线，所以劈相机不启动。

（五）甩操纵节机车时的操作

因为非操作节机车辅助电动机的控制电源需要由操纵节机车的577线通过

辅机扳扭开关和内重联线供给，为保证577线有电，贝U必须将242QS置“0”位。

四、压缩机控制

（一）正常控制（750〜900Kpa）

司机合上405SK

577—405SQ596—517K—597—566KA^579QS0”位—599^|203K|^>400。

203KM碍电，主触头闭合，接通压缩机电动机2MAe相电源，因此时压缩机空载电空阀247YV处于得电状态，开通压缩机通大气通路，使压缩机电动机轻载启动；同时203KM^锁触头常闭断开，切断617至611线，使523KT失电，延时3S释放，释放后其常开触头打开，切断561至615线，使压缩机空载启动电空阀247YV失电，关断排大气通路，压缩机进入正常工作状态。

（二）强泵风

司机合上408SK。

将压力继电器517KF短接，203KM勺得、失电不再由517KF控制。

577—408SQ597—566KA^579QS“0”位—599—|203叩400。

此时司机应监听高压安全阀45动作的排气风，整定值为950士20Kpa,及时关断408SK（决不允许一直闭合），然后闭合405SK将其转入正常控制。

若压力继电器故障，也可由司机闭合408SK进行人为控制压缩机的运转。

（三）辅助压缩机控制

当总风缸和控制风缸压力都低于450Kpa时，启动辅助压缩机447MD丁风，升弓、合闸后，立即启动主压缩机。

辅助压缩机电动机为直流电动机，由蓄电池提供电源。

司机按下596SB1或596SB2。

1464—610QA>680—596SB1/596SB华681〔442郴400。

辅助压缩机接触器442KM导电，主触头闭合。

2680—442KM>682—447MO400。

辅助压缩机电动机得电启动。

3681—N68A他车节681—他节车442KM得电闭合，辅助压缩机电动机也

启动。

（四）主压缩机的重联控制

内重联通过N597线，外重联通过W259残

五、牵引风机控制

分手动控制和白动控制。

（一）手动控制

司机按下406SK。

1577—406SK>578—566KA^57"242QS“0”位或“1”位—575—575QS

“0”位—58"205KlM>400。

205KM得电动作，主触头闭合，牵引风机1电动机启动。

2205KM联锁触头常闭断开，切断561至607线，使535KT失电，延时3S—

释放，其常闭恢复闭合，接通579至581线。

57"535KA581—576QS“0”

位—582—|206KlM>400。

206KM碍电动作，牵引风机2电动机启动。

②206KM导电动作后，同理，536KT失电，延时3S释放，常闭恢复闭合。

581—536KA687―QS"0”位—592—饥似帕400。

584QS匚"0”位—591—2诬帕400。

211KM导电动作，变压器散热风机电动机启动；212KM闭合，变压器油泵电动机启动。

其中575QS576QS分别为牵引风机1、2电动机的故障隔离开关，当牵引

风机故障时，将相应隔离开关打“1”位切除，同时还需切除相对应的主电路设备。

如3MA故障，将575QS丁“1”位后，断开了575至580线，使205KM不能得电，牵引风机1切除；同时连通了579至581线，短接535KT（因205KM处于失电状态，将使535KT一直得电，常闭打开），此时579』575QS“1”位-

581—576QS“0”位—582—206K^400。

使牵引风机2电动机在406SK闭合时就直接得电。

因为牵引风机1对I端的主整流器和第1、2位牵引电动机通风散热，所以此时还需切除1、2位牵引电动机。

在电路设计上当575Q斑“1”位时，切断了12KM22KM勺电空阀得电电路，从而实现1、2位牵引电机的切除。

同时：

531-575QS“1”位-504-AEE,给电子柜I架切除信号，封锁I端主整流器触发脉冲。

同理4MA®障时，将576QS丁“1”位，使32KM42KM^能得电，切除3、4位电机，531—576QS“1”位—505tAE,给电子柜II架切除信号，封锁II端主整流器触发脉冲。

584QS599QS^别为油泵和变压器风机电动机的隔离开关，当其故障时打“1”位切除，任一一个故障后将导致变压器不能进行散热，需切除本节车，维持单节机车的故障运行。

（二）白动控制

通风机扳扭在断开状态时，577—406SQ605—570QS“1”位—603有电。

当司机控制器调速手柄在1.5级位以上时（有些车为“2”级位），导线417

线有电。

使549KA得电并白持。

白持电路：

577—406S"605—570QS“1”位—603—549KA^417—549KA

同时：

603—549K2604—509A578有电，通风机顺序起动。

当调速手柄回“0”位后，417线失电，但549KA由577送电白锁，通风机

不关闭，若需要关闭通风机，则需操作一下406SK使549KA失电解锁。

（三）重联控制

内重联通过578线，外重联通过W257戡。

六、制动风机控制

司机按下407SK

1577—407S2590—566K/^589—581QS“0”位—593—|209叫400。

209KM导电，主触头闭合，制动风机1电动机启动。

2209KM联锁触头常闭断开，切断561至613线，使526KT失电，延时3S

—

释放，其常闭恢复闭合，重新接通589至595线。

589—526KA595—582QS0”

位—594—|210叫400。

210KM导电动作，制动风机2电动机启动。

其中581QS582QS分别为制动风机1、2电动机的故障隔离开关，当制动

风机故障或制动电阻烧损时，将相应隔离开关打“1”位切除，同时还需切除

相对应的主电路设备（在制动工况下才切除）。

内重联通过N590线，外重联通过W2590^。

七、零位控制

每个司机室内装有主、辅司机控制器各一只，主司机控制器627AC和辅助

司机控制器628AC当其都在“0”位时，零位得电中继568KA得电。

当其离开

“0”位后，零位失电中继678KA和零位延时中继532KT得电。

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464—604QA>465r570QS“1”位—466—532KA418—627AC“0”位—411

—628AC“取”位—412线—5HK卜400。

568KA得电，常开闭合，主断路器才能合上。

同时：

4667678K2420—AE.封锁触发脉冲。

当司机控制器离开“0”位后，412失电，568KA失电。

同时415线有电，

使532KT和678KA得电动作。

532KT常闭打开，切断466至418线，进一步确

保568KA失电；678KA常闭打开，使420线失电，开通触发脉冲。

两节车重联时，通过N466去控制零位得电中继568KA通过N415线去控制

他节车的532KT和678KA达到两节车零位控制同步的目的。

两台车重联时，

通过W246侪日W241织现所有重联机车的零位控制的同步。

八、线路接触器中继的控制

正常运行时，必须是四台牵引电机的线路接触器都处于断开状态时，线路

接触器中继558KA才能得电，动作后常闭闭合，接通两位置转换开关电空阀的

得电路径，两位置转换开关才能进行转换（两位置转换开关必须无电转换）。

466712KIM>661—22KM>662—32KIM>663—42KM>666—|558K^^400。

但在库内动车时，将20QP或50QP中任一一个打至“库用”位时，将使所

对应的线路接触器得电动作，常闭断