【正文】 第一章緒論................................................................................................................................2 第一節(jié) 東風(fēng)4系列內(nèi)燃機(jī)車 2 一 東風(fēng)4B型內(nèi)燃機(jī)車 2 交流內(nèi)燃機(jī)車簡(jiǎn)要介紹 3 交 直電力機(jī)車 4 交 直電力機(jī)車主要工作原理 41. C 1 第二節(jié) DF4型內(nèi)燃機(jī)車工作原理及其主電路 7 一、DF4內(nèi)燃機(jī)車工作原理概述 7 二、機(jī)車前進(jìn)與后退的轉(zhuǎn)換電路 82. 第二章DF4內(nèi)燃機(jī)車主電路 10 第一節(jié) 電路圖概述 10 第二節(jié) 主電路 11 一 同步牽引發(fā)電機(jī)向牽引電動(dòng)機(jī)供電電路 11 二 機(jī)車前進(jìn)與后進(jìn)電路 12 第三節(jié) DF4制動(dòng)主電路 13 一 基本原理及結(jié)構(gòu) 13 二 控制箱基本原理 17 三 電阻制動(dòng)的保護(hù) 19 四 DF4機(jī)車恒功率勵(lì)磁控制系統(tǒng)： 21圖26. DF4機(jī)車勵(lì)磁系統(tǒng)原理圖 21各內(nèi)燃機(jī)車簡(jiǎn)要介紹 21 五 調(diào)速控制電路 21 六、風(fēng)速時(shí)間繼電器（FSJ）不吸合。 30 七、預(yù)備中繼（YZJ）不吸合 33 八、磁場(chǎng)削弱的控制分析 333. 第三章 接地保護(hù)電路 39 第一節(jié)接地保護(hù)的原理 39 第二節(jié) 接地保護(hù)電路的改進(jìn) 40 （一）、接地保護(hù)電路分析 40 （二）、接地保護(hù)電路的改進(jìn) 41 （三）、牽引電動(dòng)機(jī)漏泄電流超限故障分析及防止措施 444. 總結(jié) 485. 致 謝 506. 參考文獻(xiàn): 《內(nèi)燃機(jī)車電傳動(dòng)》 、《東風(fēng)4內(nèi)燃機(jī)車結(jié)構(gòu)原理》 、《內(nèi)燃機(jī)車總體》、 《東風(fēng)4內(nèi)燃機(jī)車電路解析和故障處理》 52 第一節(jié) 東風(fēng)4系列內(nèi)燃機(jī)車 一 東風(fēng)4B型內(nèi)燃機(jī)車 東風(fēng)4B型內(nèi)燃機(jī)車是東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車換型機(jī)車，裝車功率2243kw(3300馬力)，分為貨運(yùn)和客運(yùn)，區(qū)別為傳動(dòng)比不同。貨運(yùn)63/14=客運(yùn)71/21=牽引主發(fā)電機(jī)：TQFF3000牽引電動(dòng)機(jī)： ZQDR410 (91年后改為ZD109)輔助發(fā)電機(jī)： ZQF80勵(lì)磁機(jī)： GQL451. 東風(fēng)4C型內(nèi)燃機(jī)車 東風(fēng)4c型內(nèi)燃機(jī)車是東風(fēng)4B型內(nèi)燃機(jī)車改進(jìn)型機(jī)車，裝車功率2650kw(3600馬力) ，分為貨運(yùn)和客運(yùn)，區(qū)別為傳動(dòng)比不同。貨運(yùn)63/14=貨運(yùn)(大連廠)牽引主發(fā)電機(jī)：TQFF3000B牽引電動(dòng)機(jī)： ZD109輔助發(fā)電機(jī)： ZQF80勵(lì)磁機(jī)： GQL45客運(yùn)（資陽廠）牽引主發(fā)電機(jī)：TQFF3000E牽引電動(dòng)機(jī)： ZD106輔助發(fā)電機(jī)： ZQF80勵(lì)磁機(jī)： GQL452. 東風(fēng)4D型內(nèi)燃機(jī)車i東風(fēng)4D型內(nèi)燃機(jī)車裝車功率2940kw(4000馬力) ，分為貨運(yùn)和客運(yùn)，區(qū)別為傳動(dòng)比不同。貨運(yùn)63/14=牽引主發(fā)電機(jī)：TQFF3000E牽引電動(dòng)機(jī)： ZD109B輔助發(fā)電機(jī)： ZQF80勵(lì)磁機(jī)： GQL45ii東風(fēng)4DF型客運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車 裝車功率2940kw(4000馬力) ，牽引主發(fā)電機(jī)為JF210 主副發(fā)電機(jī)。主發(fā)電機(jī)參數(shù)和TQFR3000E相同，同軸增加副發(fā)電機(jī)繞組，功率為350kw,向牽引的客車列車供電，用作空調(diào)，采暖和照明等裝置的電源。其它和東風(fēng)4D型內(nèi)燃機(jī)車相同。 iii東風(fēng)4D型準(zhǔn)高速客運(yùn)內(nèi)燃機(jī)車裝車功率2940kw(4000馬力) ，傳動(dòng)比76/29=牽引主發(fā)電機(jī)：TQFF3000E牽引電動(dòng)機(jī)： ZD106DL輔助發(fā)電機(jī)： ZQF80勵(lì)磁機(jī)： GQL45 iiii東風(fēng)4E型內(nèi)燃機(jī)車(四方廠)裝車功率2650kw(3600馬力) 牽引主發(fā)電機(jī)：TQFF3000B牽引電動(dòng)機(jī)： ZD109A輔助發(fā)電機(jī)： ZQF80勵(lì)磁機(jī)： GQL45二 電傳動(dòng)部分工作原理柴油機(jī)→同步主發(fā)電機(jī)→整流柜→逆變器→異步牽引電動(dòng)機(jī)輔助系統(tǒng)和勵(lì)磁系統(tǒng)與交 – 直流傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車基本相同。 交流內(nèi)燃機(jī)車簡(jiǎn)要介紹a. NJ1調(diào)車內(nèi)燃機(jī)車裝車功率1320kw(1800馬力) 牽引主發(fā)電機(jī)：JF208S牽引電動(dòng)機(jī)： JD108輔助發(fā)電機(jī): JQF409通風(fēng)機(jī)電機(jī)JD307A。大風(fēng)扇電機(jī)JD359Ab. 東風(fēng)4DJ型內(nèi)燃機(jī)車裝車功率2510kw(3400馬力) 牽引主發(fā)電機(jī)：JF216牽引電動(dòng)機(jī)： ITB2630c. 4260kw內(nèi)燃機(jī)車裝車功率4260kw(5800馬力) 牽引主發(fā)電機(jī)：JF220牽引電動(dòng)機(jī)：輔助發(fā)電機(jī): JQF409C通風(fēng)機(jī)電機(jī)JD342。大風(fēng)扇電機(jī)JD346電力機(jī)車 電力牽引的優(yōu)越性a. 電力機(jī)車功率大，適宜于高速重載。內(nèi)燃機(jī)車直流單軸功率PN=630 kW，交流單軸PN=630 kW。電力機(jī)車直流單軸功率PN=1000kW（比內(nèi)燃大59%），交流單軸功 率PN=1200kW（比內(nèi)燃大90%）。b. 電力機(jī)車效率高內(nèi)燃機(jī)車效率為25%。電力機(jī)車：火電為35%，水電為60%。c. 電力機(jī)車過載能力強(qiáng)內(nèi)燃機(jī)車的能源來自柴油機(jī)，機(jī)車的功率卻決于柴油機(jī)裝車功率，不能過載。電力機(jī)車能源來自電網(wǎng)，不受功率的限制，過載能力大 交 直電力機(jī)車 交 直電力機(jī)車主要工作原理 如下為SS4B電力機(jī)車的主電路Ax2a2D12D11A12A111M11L14R15R16R70Vx1b1a125kV、50Hz 圖11圖中代號(hào)名稱：1AP受電弓；4QF主斷路器；AX主變壓器高壓繞組；a2x2主變壓器牽引繞組UN=；b1xa1x1主變壓器牽引繞組a1x1= b1x1=；70V主變流裝置；11L，21L平波電抗器；1M、2M牽引電動(dòng)機(jī)ZD114；14R、24R固定分路電阻；15R、16R、25R、26R磁場(chǎng)削弱電阻98 4651. C或L71110 圖12電力機(jī)車交流傳動(dòng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 第二節(jié) DF4型內(nèi)燃機(jī)車工作原理及其主電路 一、DF4內(nèi)燃機(jī)車工作原理概述機(jī)車是一種交通工具，我們熟知的交通工具有汽車、飛機(jī)、輪船、火車。了解機(jī)車的特點(diǎn)：一維運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)導(dǎo)向，運(yùn)量大、快速、安全可靠、環(huán)境污染小、全天候、最經(jīng)濟(jì)。機(jī)車的發(fā)展粗略的可以分為3個(gè)階段，蒸汽機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車。 內(nèi)燃機(jī)車的原動(dòng)力是柴油機(jī)。同步主發(fā)電機(jī)F的轉(zhuǎn)子軸端通過彈性連軸器與柴油機(jī)相聯(lián)，主發(fā)電機(jī)軸通過萬向聯(lián)軸節(jié)經(jīng)變速箱增速后帶動(dòng)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)QF、勵(lì)磁機(jī)L、測(cè)速發(fā)電機(jī)CF等運(yùn)轉(zhuǎn)。同步主發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的三相交流電經(jīng)牽引整流柜1ZL三相橋式全波整流后，輸送給給六臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)，再由牽引電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)，使機(jī)車運(yùn)行。從牽引整流柜到牽引電動(dòng)機(jī)之間，電路的通斷由六臺(tái)主接觸器1C～6C分別控制。電氣線路主電路電氣線路圖是表示電氣系統(tǒng)內(nèi)，電機(jī)、電器、電表、電路等各元件之間電氣－機(jī)械相互聯(lián)系、作用原理、動(dòng)作程序的圖形，是對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行操縱、控制、配線和維修的依據(jù)。機(jī)車的主電路就是機(jī)車能量傳遞并產(chǎn)生牽引力或電阻制動(dòng)力的主要電路。牽引時(shí)，牽引發(fā)電機(jī)（主發(fā)）將柴油機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，并將此電能傳遞給牽引電動(dòng)機(jī)，然后由牽引電動(dòng)機(jī)再轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)機(jī)車運(yùn)行的機(jī)械能。電阻制動(dòng)時(shí)，牽引電動(dòng)機(jī)改接為他勵(lì)發(fā)電機(jī)。將機(jī)車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能，并最終使其在制動(dòng)電阻上以熱能的形式逸散。東風(fēng)4D型內(nèi)燃機(jī)車為交—直流電力傳動(dòng)，主電路由三相同步交流發(fā)電機(jī)F(1E16)、主整流柜1ZL、牽引電動(dòng)機(jī)1D～6D、方向轉(zhuǎn)換開關(guān)l～2HKf、牽引－制動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)1～2HKg、電空接觸器1C～6C、磁場(chǎng)削弱組合接觸器1～2XC、制動(dòng)電阻1RZ～6RZ及主電路的保護(hù)及測(cè)量裝置等組成。一、同步主發(fā)電機(jī)向牽引電動(dòng)機(jī)供電電路 同步主發(fā)電機(jī)F，發(fā)出三相交流電，由其端子U、V、W分別沿0708096(乘6表示此號(hào)導(dǎo)線，由規(guī)格相同的六根同號(hào)導(dǎo)線組成)導(dǎo)線，送至三相橋式整流裝置1ZL，由IZL的正端輸出，經(jīng)10—15號(hào)導(dǎo)線，送至電空接觸器1～6C主觸頭，供給六臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)1～6D。以第一臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)1D為例，機(jī)車牽引工況，其電路為： 1ZL(+)10－1C－11FL－40－1D－34－1HKg－1HKf－28－1D－22－1HKf－1HKg－21－1ZL(－)其余五臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)工作電路與第一臺(tái)電機(jī)工作電路相似，在此從略。 二、機(jī)車前進(jìn)與后退的轉(zhuǎn)換電路機(jī)車前進(jìn)與后退的轉(zhuǎn)換，實(shí)際上是牽引電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的改變，而改變牽引電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的方法有二：其一，改變牽引電動(dòng)機(jī)電樞兩端電壓的方向；其二，改變牽引電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流的方向?？梢钥闯?，東風(fēng)4D型內(nèi)燃機(jī)車用改變牽引電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組電流方向的方法，使?fàn)恳妱?dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)車的前進(jìn)或后退。 (一) 前進(jìn)工況 司機(jī)控制器SK的方向工況手柄置于“前進(jìn)牽引”位，轉(zhuǎn)換開關(guān)1HKf、2HKf、1HKg、2HKg及牽引電動(dòng)機(jī)1D勵(lì)磁繞組電流及電樞電流圖，如圖1中實(shí)線所示。電流流徑的電路為： 1ZL(+) —10—1C—11FL—40—1D—34—1HKg —1HKf —28—1D(C1)—1D(C2) — 22 —1HKf — 1HKg — 21— 1ZL(—) (二)后退工況 司機(jī)控制器SK的方向工況手柄轉(zhuǎn)換為“后牽”位時(shí)，方向轉(zhuǎn)換開關(guān)1HKf、2HKf各主、輔觸頭閉合狀態(tài)均發(fā)生變化，即常開的轉(zhuǎn)為閉合；常閉的轉(zhuǎn)為斷開，電流的走行路徑圖見圖一中的虛線。電流具體流向是： 1ZL(+)—10—1C—11FL—40—1D —34—1HKg— IHKf —22— lD(C2) —1D(C1) — 28 —1HKf — 1HKg — 21 —1ZL(－)　　機(jī)車在電阻制動(dòng)工況，兩個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)1～2HKg將牽引電動(dòng)機(jī)改接成他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)工況，6臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組被串聯(lián)在一起，由同步主發(fā)電機(jī)F經(jīng)牽引整流柜1ZL、制動(dòng)電空接觸器ZC供給勵(lì)磁，電機(jī)轉(zhuǎn)子通過傳動(dòng)齒輪由輪對(duì)驅(qū)動(dòng)，將列車運(yùn)行動(dòng)能轉(zhuǎn)化成電能，并分別輸往制動(dòng)電阻1～6RZ，轉(zhuǎn)化為熱量再由風(fēng)機(jī)將熱量散到大氣中，從而實(shí)現(xiàn)電阻制動(dòng)。機(jī)車從牽引工況轉(zhuǎn)入電阻制動(dòng)工況，主電路的轉(zhuǎn)換是由1HKg和2HKg轉(zhuǎn)換開關(guān)來實(shí)現(xiàn)的。牽引電動(dòng)機(jī)1D～6D從串勵(lì)電動(dòng)機(jī)改為他勵(lì)發(fā)電機(jī)，電阻制動(dòng)接觸器ZC閉合后，將1D～6D的勵(lì)磁繞組串接起來由同步主發(fā)電機(jī)F經(jīng)整流后供電。當(dāng)牽引電動(dòng)機(jī)1D～6D轉(zhuǎn)為他勵(lì)發(fā)電機(jī)工作時(shí)，將機(jī)車的動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，消耗在制?dòng)電阻帶1RZ～6RZ上。此時(shí)，1D～6D處于發(fā)工況在電樞軸上產(chǎn)生的與機(jī)車運(yùn)行方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩作用于機(jī)車輪對(duì)上，產(chǎn)生制動(dòng)力，對(duì)列車施行電阻制動(dòng)。為使機(jī)車在低速時(shí)有較大制動(dòng)力，采用了制動(dòng)擴(kuò)展的方法。擴(kuò)展的功能是通過勵(lì)磁調(diào)節(jié)器LTQ檢測(cè)到牽引電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(即機(jī)車速度)等信號(hào)后，自動(dòng)操作擴(kuò)展接觸器1～6RZC通斷，使制動(dòng)電阻值降低，增加機(jī)車低速制動(dòng)力和制動(dòng)功率。電阻制動(dòng)的恒制動(dòng)電流以及恒勵(lì)磁電流的控制，也是通過勵(lì)磁調(diào)節(jié)器LTQ自動(dòng)控制的。 東風(fēng)4D型內(nèi)燃機(jī)車電阻制動(dòng)工況，牽引電動(dòng)機(jī)1D～6D轉(zhuǎn)為他勵(lì)發(fā)電機(jī)，以主電路第1位電機(jī)為例，非擴(kuò)展情況下，制動(dòng)電流電路為： 1D(H2)－34－1HKg－46－1RZ－52－1C－11FL－40－1D(S1) 擴(kuò)展情況下，制動(dòng)電流電路為： 1D(H2)－34－1HKg－72－1RZC－71－1RZ－52－1C－11FL－40－1D(S1) 牽引電動(dòng)機(jī)1～6D轉(zhuǎn)為他勵(lì)發(fā)電機(jī)后，其勵(lì)磁由同步主發(fā)電機(jī)F提供。同步主發(fā)電機(jī)F發(fā)出三相交流電，經(jīng)牽引整流柜1ZL整流后，由1ZL正端輸出經(jīng)15號(hào)線至主接觸器1C，經(jīng)125號(hào)線至2HKg，經(jīng)2HKf,27號(hào)線至牽引電動(dòng)機(jī)6D的C1，經(jīng)勵(lì)磁繞阻至C2，經(jīng)33號(hào)線至2HKf,經(jīng)無線號(hào)銅排(1—7C、1—7E)至牽引電動(dòng)機(jī)5D電路的2HKg，經(jīng)2HKf、26號(hào)線至5D的C1經(jīng)勵(lì)磁繞組至C經(jīng)32號(hào)線、2HKf,無線號(hào)銅排(1－6C、1—6E)至4D勵(lì)磁繞組，經(jīng)132號(hào)線，串接至3D支路的1HKg，經(jīng)1HKf,24號(hào)線至3D的C經(jīng)3D勵(lì)磁繞阻至C1，經(jīng)30號(hào)導(dǎo)線至1HKf，經(jīng)無線號(hào)銅排(1—4C、1－4E)，串接牽引電動(dòng)機(jī)2D的勵(lì)磁繞阻。同理，經(jīng)無號(hào)銅排串接牽引電動(dòng)機(jī)1D在勵(lì)磁繞組，經(jīng)28號(hào)線至1HKf,經(jīng)199號(hào)線與電阻制動(dòng)接觸器ZC相聯(lián)，再經(jīng)112號(hào)接至3D電機(jī)支路的1HKg，最后經(jīng)19號(hào)線至牽引整流柜1ZL的負(fù)端。 由同步主發(fā)電機(jī)F，經(jīng)牽引速流柜1ZL，向六臺(tái)串聯(lián)的牽引電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組供電的具體電路是：F－07X08X09X6－1ZL(+)－1125－2HKg－2HKf－27－6D(C1－C2)－33－2HKf－2HKg－2HKf－26－5D(C1－C2)－32－2HKf－2HKR－2HKf－25－4D(C1－C2)－31－2HKf－132－IHKg－1HKf－24－3D(C2－C1)－30－1HKf－1HKg－1HKf－23－2D(C2－C1)－29－1HKf－1HKg－IHKf－22－1D(C2－C1)－28－1HKf－199 － ZC－1119－1ZL(－)電阻制動(dòng)工況，同步主發(fā)電機(jī)F的輸出功率較牽引工況低，主要是同步主發(fā)電機(jī)F的勵(lì)