电传动机车控制—ss9触点电路.ppt

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SS9机车电气线路,第一节主电路,一、主电路的特点SS9型电力机车主电路具有以下特点：

1主传动型式采用交直传动和串励式脉流牵引电动机，调速特性控制简单。

2整流调压与磁场削弱采用三段不等分半控整流桥无级调压，其中一段占二分之一的整流电压，另两段占另二分之一的整流电压。

前者用于低速区，而后者用于高速区，以提高高速区的功率因素。

机车采用晶闸管分路来达到无级磁场削弱，可提高列车高速运行时的平稳性。

机车在整个调速区间内均是无级的；3电制动方式电制动采用加馈电阻制动，在低速区可以有较大的制动力；,4牵引电动机供电方式采用转向架独立供电方式，即每台转向架有三台并联的牵引电动机，由一组整流器供电。

优点是当一台转向架的整流电路故障时，可保持1/2的牵引能力，实现机车故障运行；前后两个转向架可进行各架轴重转移电气补偿，即对前转向架减荷后转向架增荷，以充分利用粘着，发挥最大牵引能力；实现以转向架供电为基础的电气系统单元化供电控制系统，装置简单。

5测量系统直流电流和电压的测量均采用霍尔传感器，交流电流和电压的测量采用交流互感器，使高压电路与测量控制系统隔离，以利于司机安全，并且使控制、测量、保护一体化，同时提高了控制精度；6保护系统机车采用双接地保护，每一台转向架电气回路单元各接一台主接地继电器，以利于查找接地故障。

二、主电路的构成网侧电路网侧电路见图31。

其主要功能是由接触网取得电能，因而属于25kV电路。

网侧电路又称高压电路，在主变压器高压绕组AX的A侧为高压部分，主要设备有受电弓12AP、高压隔离开关17QS、18QS、真空断路器4QF、高压电压互感器6TV、高压电流互感器7TA、避雷器5F、主变压器的高压绕组AX。

低压部分有：

电流互感器9TA、网压表103PV、104PV、电度表105PJ、自动开关102QA、接地碳刷110E160E及变压器100TV。

网侧电流从接触网流入升起的受电弓，经主断路器4QF、高压隔离开关17QS（或18QS）、主变压器的高压绕组（A-X）进入车体,通过车体与转向架的软连线、接地电刷110E160E、轮对、钢轨，返回变电所。

高压电压互感器6TV接在主断路器主触头之前，在其二次侧通过保护用自动开关102QA，接有安装于司机室内的网压表103PV、104PV，电度表105PJ的电压线圈。

升起受电弓，就可判断接触网是否有电。

在接地端X处，接有交流电流互感器9TA（300A/5A），为电度表提供电流信号。

在主断隔离开关与主阀之间接有避雷器5F，用于抑制操作过电压及运行时的雷击过电压。

高压电流互感器7TA是原边电流的测量装置，其作用为原边的过流保护。

高压隔离开关17QS、18QS用于隔离故障受电弓。

受电弓12AP、高压隔离开关17QS、18QS、真空断路器4QF、高压电压互感器6TV、高压电流互感器7TA、避雷器5F、主变压器的高压绕组AX。

低压部分有：

电流互感器9TA、网压表103PV、104PV、电度表105PJ、自动开关102QA、接地碳刷110E160E变压器100TV,整流调压电路整流调压电路分为两个独立的单元，分别向相应的转向架供电。

现以其中一个调压供电单元，说明其调压过程。

磁场削弱电路当电机电压达到最高值后，要求机车继续加速时，就要进行磁场削弱。

SS9型电力机车采用晶闸管无级分路，来实现从满磁场到最深削弱磁场的连续平滑控制，以改善高速区的牵引功能。

牵引电路,机车牵引供电电路，采用转向架独立供电方式。

第一转向架的1M、2M、3M牵引电动机并联，由主整流器70V供电。

第二转向架的4M、5M、6M牵引电动机并联，由主整流器80V供电。

两组供电电路完全相同且完全独立。

牵引电动机共有4个绕组，即电枢绕组、补偿绕组、附加极绕组和主极绕组。

前3个绕组在电机出厂前已固定连接，简称之为电枢绕组；因此对外连接的就只有电枢绕组和主极绕组，串励电机的转向取决于这两个绕组的连接方式。

制动电路SS9型电力机车采用了加馈制动电阻。

在电制动时，各励磁绕组串联后由励磁电源供电，而电机的电枢电路除串有制动电阻外，还串入一段整流电源。

电制动时，位置转换开关107QPR、108QPR转至制动位，将牵引电机的电枢和励磁绕组隔开，并将电机1M6M的励磁绕组串联起来。

在电枢电路中串入制动电阻13R63R，并联后与上面的一段整流器串联作为加馈电源，端的下面一段整流器串联与励磁绕组a5-x5相连作为励磁电源。

电枢电路中，由于串有整流器，因而电枢电流方向应与牵引时相同，所以制动时的励磁电流应与牵引时相反（由“牵”“制”转换开关保证），以改变电机电势的方向。

加馈电阻制动分为两个速度控制区。

1高速区由于电机电势很高，足以维持一定的制动电流，所以无需电源参与工作，主整流器仅起续流作用，晶闸管处于封锁状态。

制动电流的通路为主整流器二极管平波电抗器（11L61L）牵引电机（1M6M）制动电阻（13R63R）二极管。

2加馈区励磁电流已达到最大值。

为维持最大制动力应保持最大的制动电流。

由于机车速度降低，牵引电机的电势不足以维持最大制动电流。

这时绕组a1-x1投入工作，半控桥的晶闸管轮流导通，相当于牵引电机电势再串联一个整流电压。

调节整流电压的大小，以维持制动电流达到某一数值。

保护电路机车主电路有短路保护、过载保护、过电压保护及主电路接地保护等四个方面。

机车主保护器件为主断路器4QF，其分断的故障除主电路的短路、牵引电机过载或环火、主电路接地之外，还有辅助电路过载、短路、辅电路接地、接触网停电或离弓超过0.3s的欠压保护等。

1短路保护网侧短路保护当流经高压电流互感器7TA（300A/5A）的电流超过整定值520A时，过流继电器101KC（整定值8.7A，允差5%）动作，主断路器4QF分断。

这种故障往往是车内25kV高压电路的对地短路，包括主变压器高压绕组的击穿，导电杆的对地短路等。

但车顶设备对地短路则不起作用，需由牵引变电所的油开关跳闸来进行保护。

整流器侧短路保护整流器侧短路保护有下面几种：

a）牵引绕组短路；b）整流元件击穿形成的内短路；c）整流器母线间的短路。

当产生上述短路时，牵引绕组引线上的电流互感器176TA、177TA、186TA、87TA（整定值4400A）微机柜短路保护组件逻辑控制单元（LCU）主断路器4QF分断。

过载保护牵引工况电机的过载和环火保护当电机环火和过载时，由直流传感器111SC161SC检测电流微机柜保护组件，然后分二路：

一路至逻辑控制单元（LCU）主断路器4QF分断；另一路封锁整流桥70V、80V。

过载整定值I=1520A。

制动工况的过载保护电枢电路过载及环火时，由直流传感器111SC161SC检测电流微机柜保护组件，然后分二路：

一路至逻辑控制单元（LCU）主断路器4QF分断；另一路封锁整流桥70V、80V。

励磁电路过载时，由直流传感器113SC163SC检测电流微机柜保护组件，然后分二路：

一路至逻辑控制单元（LCU）接触器92KM动作；另一路封锁励磁整流桥。

制动电流过载整定值I=1150A。

励磁电流过载整定值I=1130A。

3过电压保护大气过电压及操作过电压保护过电压形成于雷击过电压或操作过电压，主要保护形式有：

避雷器5F避雷器5F接于主断路器的隔离开关与主阀之间，为金属氧化物避雷器。

主要用于防止主断路器分断和合闸过程的操作过电压，也用于机车运行中的雷击过电压。

标准冲击波电压为105kV。

阻容保护在牵引绕组侧设有RC网络吸收器（71C82C，73R84R），电容为交流电容器（1700V、18uf），电阻由两只6.2电阻并联而成，阻值为3.1。

压敏电阻牵引绕组侧还并联有压敏电阻138RV、139RV、148RV、149RV，用以抑制牵引绕组侧的过电压，过电压主要由大气过电压或操作过电压产生。

阻容保护和压敏电阻可将过电压限制到牵引绕组峰值电压的2倍以下。

牵引电机的过电压保护牵引电机电压由微机柜限压环节进行限制，使整流器的整流电压输出不超过1185V，允差2.5%。

整流装置换向过电压保护主整流装置的每一晶闸管和二极管元件上均并联RC阻容保护，用于限制整流元件换向过程中产生的过电压，以保护元件本身。

4接地保护牵引工况时，由图34可知，接地保护按“转向架供电单元”设置，所以除网侧电路外，主电路中任一点接地，接地继电器均能动作，无“死区”。

制动工况时，由图35可知接地保护装置也是分区设置，不同的是端接地保护除保护端转向架的电机电枢电路外，还保护6台电机的励磁电路。

端的接地保护仅保护端转向架的电枢电路。

主电路接地故障时，通过97KE、98KE的联锁触点使主断路器4QF开断。

测量电路SS9型电力机车主电路测量包括网压、电机电压、直流电流、励磁电流、网侧牵引电路等几部分，分述如下：

1网压测量网压信号的测量用高压电压互感器6TV（25kV/100V、100VA）；指示用交流电压表103PV,104PV（0V160V），该表为双针表，一根针显示网压，实际刻度0kV40kV，在19kV及29kV处有红色标志；另一根针显示控制电源电压。

电压表103PV、104PV分别置于两端司机台上。

2电机电流、电压和励磁电流测量机车主电路采用了12只电流传感器，分别测量1M6M电机的电枢电流和磁场电流，6只电压传感器，分别测量1M6M电机电枢的电压，然后将测量的信号送入微机柜。

3网侧牵引电路测量使用DJ16型电力机车交流电度表105PJ，额定电压100V，额定电流1A，过载电流5A。

电压信号由高压电压互感器6TA（25kV/100V）次级线圈输出，串联自动开关102QA（AC250V，0A10A）作回路短路保护；电流信号由低压电流互感器9TA输出（LMZJ-0.5，300A/5A）。

该电度表刻度已考虑互感器变比，将指示数乘以100即实际电度数。

直流传感器的电压和电流信号不但作为显示信号，还作为自动调节系统的控制信号。

4机车速度测量机车的速度由装于轮对轴端的速度传感器检测，信号送入微机柜和监控装置供机车控制用，并在微机显示屏及速度表上显示机车速度。

第二节辅助电路SS9型电力机车除44、45机车以外辅助电路均采用传统的劈相机供电系统，44、45机车采用静止三相辅助逆变器供电系统。

本节重点介绍SS9型电力机车的劈相机系统辅助电路原理。

一、劈相机系统辅助电路SS9型电力机车劈相机供电系统分为两大部分：

一是传统的单三相供电系统；一是列车供电系统。

单三相供电系统劈相机单三相供电系统辅机均采用三相异步电动机拖动，电源来自主变压器的辅助绕组b6-c6-x6，其中b6-x6额定电压为389V，x6-c6额定电压为229V，单相交流电源从b6-x6经库用转换开关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380V单相或三相交流电源，将235QS投向库用位，则辅助电路设备可由库内电源供电。

SS9型电力机车设置两台劈相机，型号为JP402A，第一台劈相机为电阻分相起动，第二台劈相机及所有辅机为三相起动，劈相机分相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，起动过程由劈相机起动继电器283AK检测并控制起动电阻回路的开断。

283AK的工作电源（DC110V）从逻辑控制单元（LCU）经导线281引入，当按下劈相机扳键开关后，接触器213KM闭合，起动电阻投入，201KM闭合，劈相机开始起动，,当283AK测得劈相机发电相电压接近于比较电压（额定网压下,该电压值为220V,283AK动作,其常开联锁闭合,逻辑控制单元（LCU）控制213KM主触头打开,开断起动电阻（263R）回路,劈相机起动完成。

同时,逻辑控制单元（LCU）开断了导线281通路使283AK失去工作电源处于闭置状态。

劈相机起动电阻备有两组,当第一组烧损可换另一组使用,此时只需把转换刀开关296QS打下位置即可.若第一台劈相机故障,则需把劈相机故障开关242QS置2PX位.,2、三相负载电路当劈相