【正文】 SS7E型電力機車控制電路與SS4改機車比較學 生 姓 名： 趙洋 學 號： 0555178 專 業(yè) 班 級： 鐵道機車車輛 指 導 教 師： 陶若冰 摘 要SS4改型電力機車控制電路分為整備控制、調(diào)速控制、保護控制、信號控制、照明控制電路等。其電源為110V，由整流穩(wěn)壓裝置提供。SS7E機車的控制系統(tǒng)主要由司機指令系統(tǒng)，由晶閘管半控橋整流穩(wěn)壓裝置組成。SS7E型電力機車采用邏輯控制單元完成了電力機車控制電路的大部分功能及列車供電系統(tǒng)的控制，取代大量繼電器控制，克服繼電器的不足，增加控制系統(tǒng)的可靠性。如整備控制中的主斷路器、劈相機、壓縮機、通風機及制動風機，還包括調(diào)速控制、信號控制及輔助逆變器系統(tǒng)控制電路采用LCU邏輯控制單元及微機控制系統(tǒng)，使機車控制系統(tǒng)具有控制、診斷、監(jiān)測功能。關(guān)鍵字：保護控制；整備控制；調(diào)速控制；信號控制；照明控制目 錄摘 要 I引 言 11 電力機車簡介 2 控制電路的概念 3 對控制電路的要求 3 電力機車的控制方法及其特點 4 電力機車電路通用符號及說明 4 聯(lián)鎖方法與重聯(lián)電路 5 常用聯(lián)鎖方法 5 迂回電路及其防護 7 重聯(lián)及重聯(lián)電路 7 控制電路邏輯關(guān)系表示 82 SS4改型電力機車控制電路 9 整備控制電路 9 9 主斷路器的合閘控制 10 劈相機故障控制 11 壓縮機控制 11 通風機控制 12 制動風機控制 13 牽引控制 14 制動控制 15 風速延時控制 15 預備環(huán)節(jié)控制 16 自動控制 17 調(diào)速控制電路 17 零位控制 17 低級為延時控制 18 線路接觸器控制 18 調(diào)速控制 19 勵磁接觸器控制 20 功補接觸器控制 20 重聯(lián)中間繼電器控制 21 司機鑰匙互鎖控制 21 保護控制 21 原邊過流 21 次邊過流 21 牽引電機過流 22 主電路接地 22 輔助系統(tǒng)過流 22 輔助電路接地 22 零電壓（失壓） 22 緊急制動 23 勵磁過流 23 功補過流 23 故障保護的恢復控制 23 信號控制電路 23 主顯示屏的顯示 24 輔顯示屏的顯示 25 照明控制電路 27 前照燈控制 27 副照明燈控制 27 各室照明控制 27 儀表照明控制 27 電風扇控制 273 SS7E型電力機車控制電路 28 電氣線路 28 控制電路 28 整備控制電路 29 保護控制 32 照明控制 33 其他電路控制 36總 結(jié) 38致 謝 39參考文獻 40引 言機車電氣線路即主電路、輔助電路和控制電路，控制電路又可分為有觸點控制電路與無觸點控制電路。三個電路通過電磁、電空、電機械聯(lián)系起來，對機車進行控制。本論文是以電力機車的控制電路為重點，主要介紹控制電路的組成、原理、及使用。近年來我國電力牽引領(lǐng)域發(fā)展迅速，交流牽引傳動、動車組、計算機控制等多項新技術(shù)得到不斷應用，根據(jù)電力機車的技術(shù)發(fā)展狀況，加入了邏輯控制單元、輔助變流器、列車供電控制、微機控制等相關(guān)技術(shù)。本論文結(jié)合目前鐵路運用實際，選擇鐵路貨運主型機車SS4改型電力機車和干線主型客運機車SS7E型電力機車提議撰寫的SS4改型與SS7E型電力機車控制電路的比較。機整個系統(tǒng)應用在干線電力機車上，實現(xiàn)了傳統(tǒng)的繼電器控制電路的可編程無觸點控車邏輯控制模塊(LCU)是一種鐵路機車專用的采用硬件可編程的邏輯控制單元，是機車實時監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的一個CAN網(wǎng)絡節(jié)點。將該模塊與制，大大減少了控制電路的觸點和布線，簡化了機車控制電路的設計、生產(chǎn)和調(diào)試過程，并使機車電氣系統(tǒng)具有實時檢測、故障診斷與存儲顯示等功能；特別是列車速度提高后，繼電器電路因振動加劇而出現(xiàn)誤動作，無觸點邏輯控制模塊可以方便地克服該缺點，提高控制系統(tǒng)可靠性，并可方便地用硬件描述語言實現(xiàn)各種控制功能，具有靈活性和通用性。無觸點控制是機車電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。1 電力機車簡介韶山4改型電力機車，是中國自行研究設計的第一代重載貨運機車。它起動平穩(wěn)，加速快，工作可靠，設計載重5000噸。和內(nèi)燃機車不同，電力機車主要靠電提供動力，在功率、速度、環(huán)保等方面也有不可比擬的優(yōu)勢。是在SS4型機車基礎(chǔ)上，通過消化、吸收國內(nèi)外先進技術(shù)，結(jié)合機車大修對SS4改型機車作了設計改進，使其性能更完善、質(zhì)量更高、可靠性更好的重載八軸電力機車，它具有以下特點： 、三次諧波濾波器以改善機車功率因數(shù)；牽引特性為恒流準恒速特性控制。電阻制動為加饋電阻制動。 ,具有較高的粘著性能。 ，提高了機車粘著牽引力的發(fā)揮。 。 。 。 、電制動控制、軸重補償控制、空轉(zhuǎn)保護控制、功率因數(shù)補償控制、空電聯(lián)合制動控制等多功能電子控制裝置。 、壁爐和腳爐，改善了乘務人員的工作環(huán)境。韶山9型干線客運電力機車，代號SS7E。以成熟的韶山型系列電力機車技術(shù)為基礎(chǔ)，采用了許多國際客運機車先進技術(shù)，是我國干線鐵路牽引旅客列車功率最大的機車。機車主電路采用三段不等分半控橋整流電路，三臺電機并聯(lián)，無級磁場削弱及加饋電阻制動，實現(xiàn)了機車全過程的無級調(diào)速。機車內(nèi)裝有8668kVA大容量主變壓器，實現(xiàn)了六軸電力機車主變壓器與平波電抗器及濾波電抗器的一體化。它具有以下特點： ，供電電壓DC600V、功率為2400kW。 、變壓器油箱、轉(zhuǎn)向架及其他電器部件進行了輕量化設計，使軸重達到21t的要求。 ，和每軸裝有900kW架承式全懸掛脈流牽引電機的三軸轉(zhuǎn)向架。能滿足170km/h的要求，長大坡道上牽引大編組列車仍然有相當高的效率。，提高了機車的濾塵效果。 控制電路的概念電力機車控制電路是機車的3大電路中最為復雜的電路，屬于低壓直流小功率電路。它由司機控制器、低壓電器、主電路與輔助電路中的各電器電磁線圈及各電器的觸頭連鎖等組成?？刂齐娐房梢钥刂浦麟娐泛洼o助電路中的各電器動作，并通過司機控制臺上的各按鍵開關(guān)和司機控制手柄位置操縱，使機車按照司機的意圖運行?？刂齐娐肥怯伤緳C控制器、低壓電器、主電路與輔助電路中的各電器電磁線圈及各電器的觸頭連鎖等組成的有接點控制電路。由于主電路和輔助電路中的各電器的動作均要由控制電路控制，因而對控制電路也提出了相應的要求，目的是保證行車的安全，便于操縱、運用、維修，盡量減少電器設備，已達到最佳的經(jīng)濟指標 對控制電路的要求由于主電路和輔助電路中各電器動作要求均由控制電路控制，因此控制電路應滿足下列要求：，如運行方向的改變、牽引與制動的轉(zhuǎn)換。、制動力速度進行調(diào)節(jié)。、運行的電路，有控制其他輔助設備的電路。、輔助電路的控制電路，如避免重合閘、避免由于誤操作所引起的不良影響等。，動作結(jié)果與司機發(fā)出的指令一致，在動作過程對于沒有滅弧裝置的電器則不應產(chǎn)生電弧。，在機車發(fā)生某一故障又不能及時處理時，組成故障電路或切斷故障電路部分，使機車維持運行。，若一臺機車故障，要求不影響另一臺機車運行。，應有零位聯(lián)鎖，既要重新合閘，機車各電器須處于起動前狀態(tài)。，操縱部分簡單易記，便于操縱。總之，控制系統(tǒng)要保證行車的安全，利于操縱、運用、維修，盡量節(jié)省電氣設備，已達到最佳的經(jīng)濟指標。正因為控制電路是機車電路最復雜的部分，就機車運行中出現(xiàn)的故障而言，控制電路中故障也較多。因此，熟練地掌握控制電路原理，就能在平時對機車進行全面保養(yǎng)，在發(fā)生故障時能迅速準確的進行分析與處理，對確保行車安全是非常重要的。 電力機車的控制方法及其特點電力機車的控制方法視機車的類別而選用不同的方法。對于電壓不高、功率不大的直流電力機車，可采用直接控制的方法，即用手動的方法直接控制機車主電路而使機車運行，這種機車其控制電路就包括在主電路之中。這種方法是機車電路簡單、故障率低，但只能適用于一些城市電車及工礦用小功率電力機車。對于高電壓大電流的大功率機車，直接控制顯然是不能滿足要求的，而且具有極大的危險性，所以必須選用間接地控制方法。所謂間接控制就是指通過司機控制器及各按鍵開關(guān)來控制一些低壓電器，再通過這些低壓電器去看著高壓部分。這種方法是弱電控制強電，還是操縱部分輕巧靈便，而且使操作者與高壓部分很好的隔離。采用間接控制的方法有利于機車向自動化方向發(fā)展。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，電力機車也得到不斷發(fā)展，電力機車的自動化水平越來越高，自動控制環(huán)節(jié)（系統(tǒng)）越來越完善。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展及新型電器、儀表的出現(xiàn)，為機車的自動控制提供了廣闊的基礎(chǔ)，使機車向全自動化方向發(fā)展成為可能，同時也使機車的控制系統(tǒng)日趨復雜，必然對控制系統(tǒng)提出更高的要求。 電力機車電路通用符號及說明由于電力機車電氣線路中電氣設備種類繁多，電路本身有較復雜，尤其控制電路更復雜，為了讀圖方便起見，我們將電力機車電路中通用的符號按新國標總結(jié)。對表中有關(guān)符號作幾點說明：，在符號旁邊還應標明相應電氣設備在電路中的代號。如在接觸器線圈旁注上205KM表示205號接觸器線圈，且在所有205號接觸器各連鎖出頭旁邊也注明205KM，說明使同一電器在電路中不同位置的控制關(guān)系。，特別是一些重要的導線應在電路圖中表明導線代號，不同類型和不同作用的導線可用字母表示其不同。、常閉聯(lián)鎖（也稱正聯(lián)鎖、反聯(lián)鎖）是指在電器的工作線圈未通電、電器處于釋放狀態(tài)的鏈鎖位置而言，若其鏈鎖觸頭是打開的即為常開聯(lián)鎖，若其鏈鎖觸頭是閉合的即為常閉聯(lián)鎖。當電器工作線圈通電而電器動作后，常開聯(lián)鎖閉合，常閉聯(lián)鎖打開。在SS系列電力機車電氣線路中，連鎖位置采用了通用的“上開下閉，左開右閉”的畫法，即將常開聯(lián)鎖畫在導線的左邊和上邊，將常閉聯(lián)鎖畫在導線的右邊和下邊。也有些機車采用相反的畫法，如法國制造的6G型電力機車。，并不是所有的電器聯(lián)鎖都有常開、常閉的概念。對于某些組合電器（如位置轉(zhuǎn)換開關(guān)）的聯(lián)鎖觸頭，這類聯(lián)鎖除標出其所屬電器的代號外，還應標明該聯(lián)鎖在何位置接通。這類聯(lián)鎖又稱為之聯(lián)鎖，或指定位閉合聯(lián)鎖。，在電路圖中將這類圓形的觸頭閉合次序展開為一個平面的觸頭閉合電路圖，簡稱展開圖。在某工作位置若某導線對應的聯(lián)鎖是接通的。則在該位置相應的導線下方以黑點（或黑線段）表示；在某工作位置若某導線對應的聯(lián)鎖是斷開的，則在該位置相應的導線下方無黑點（或黑線段）。，一般采用在電路旁附上工作位置的圖標，如調(diào)壓開關(guān)等組合電器的觸頭閉合表。、閉位置表示原則和操作位如下：司機控制器在零位；位置轉(zhuǎn)換開關(guān)在機車1端向前、牽引位；各按鍵開關(guān)在水平斷開位；空氣斷路器在開斷位；各刀開關(guān)在運行位；各保護自動開關(guān)在開斷位。 聯(lián)鎖方法與重聯(lián)電路 常用聯(lián)鎖方法機車控制電路必須滿足主電路和輔助電路的要求，如電器按一定次序動作，司機一定順序操作，因此必須設置一些聯(lián)鎖來滿足控制電路的邏輯要求。再考慮控制電路的聯(lián)鎖時，首先必須滿足電路的要求，在此前提下應盡量減少聯(lián)鎖數(shù)目，因為多設一個聯(lián)鎖就使電路多一個發(fā)生故障的可能性，同時也增加了分析處理故障的難度。另外對于需要有故障運行電路，同樣要在控制電路中做相應考慮。對于可能由于誤操作造成事故的現(xiàn)象，也應在電路中予以避免或設法補救。因此在設置控制電路的聯(lián)鎖時應統(tǒng)籌考慮，權(quán)衡處理。機車上的聯(lián)鎖方法有兩大類，即機械聯(lián)鎖與電氣聯(lián)鎖。為避免司機的誤操作造成的人身及設備不安全，需設置一些機械聯(lián)鎖來保證。目前采用的機械聯(lián)鎖有：（1）司機控制器換向手柄與調(diào)速手柄（輪）間的機械聯(lián)鎖。（2）司機臺上按鍵開關(guān)與電鑰匙的聯(lián)鎖。（3）換向手柄、電鑰匙與鑰匙箱的聯(lián)鎖。電氣聯(lián)鎖方法種類較多，我們介紹機車上常用的幾種聯(lián)鎖方法。（1）串聯(lián)聯(lián)鎖串聯(lián)聯(lián)鎖是由多個條件來使一個電器通電，而其中任意條件的消失使電器線圈失電。在電路中凡要求滿足多個條件才能接通另一電路的環(huán)節(jié)一般采用串聯(lián)聯(lián)鎖電路。但串聯(lián)聯(lián)鎖越多，可靠性越低，因此。應盡量減少串聯(lián)聯(lián)鎖的數(shù)量。(2)并聯(lián)聯(lián)鎖并聯(lián)聯(lián)鎖是多個條件中的任一條件構(gòu)成則該電器工作線圈得電,而只有全部條件消失該電器線圈才能失電。這種聯(lián)鎖方法對電器動作順序沒有固定要求，電路中常用這種聯(lián)鎖作為雙重供電線路以保證重要電路供電的可靠性,另外，對于保護電器及顯示電器也采用此種方法(3)自持聯(lián)鎖在某電器工作線圈前的電路中并聯(lián)有該電器本身的常開聯(lián)鎖,這個聯(lián)鎖稱為自持聯(lián)鎖. 自持聯(lián)鎖常用于電器工作的條件可能構(gòu)成后又消失,但又需要在構(gòu)成條件消失后,.(4)延時聯(lián)鎖延時聯(lián)鎖是指某電器的線圈得失電與其聯(lián)鎖動作不同步。其實現(xiàn)方法有多種，如采用在電器鐵心上家短路銅套，或在繼電器本身某些聯(lián)鎖上加裝鐘表機構(gòu)，二者的不同之處在于前者的所有聯(lián)鎖都具有延時性，后者僅加有鐘表機構(gòu)的聯(lián)鎖有延時而其他聯(lián)鎖不具有延時。在要求有短暫延時時，也可以在要求滯后動作的電器線路中多串一個要求先動作電器的常開聯(lián)鎖實現(xiàn)，在電器的工作線圈旁并聯(lián)一電容，在線圈斷電后，由于電容可通過電器線圈放電，因此使線圈延時失電，從而使電器延時釋放。延時聯(lián)鎖有4種；（a）表示通電延時吸合的常開聯(lián)鎖；（b）表示斷電延時斷開的常開聯(lián)鎖；（c）表示斷電延時閉合的常閉聯(lián)鎖；（d）表示通電延時斷開的常閉聯(lián)鎖。(5)經(jīng)濟電阻線路在有些電路中,為了使接觸器或繼電器可靠吸合,同時又提高本身的返電系數(shù),即提高電器動作的靈敏度,可在電器工作線圈的控制電路中接入一經(jīng)濟電阻,組成經(jīng)濟電阻電路。在繼電器閉合瞬間，電阻被電器本身的常閉聯(lián)鎖短路，是繼電器的安匝數(shù)得以提高，繼電器能夠可靠吸合，在繼電器吸合后，常閉聯(lián)鎖打開，電阻接入電路中，使流過繼電器的電流減小，從而使繼電器返回系數(shù)有所提高。 迂回電路及其防護某一電器或支路在某一時刻本不應該有電,但卻通過其它支路串電到該支路,這種串電電路稱為迂回電路。迂回電路會引起電器的誤動作,破壞電器動作的邏輯關(guān)系,造成電路工作紊亂。迂回電路產(chǎn)生的原因主要是設計時考慮不周,. 防止迂回電路的主要方法是在電路中串入防迂回二極管,利用二極管的單向?qū)щ娦詠頋M足要求,但在日常檢查中需注意檢查二極管是否擊穿。 重聯(lián)及重聯(lián)電路隨著鐵路運輸?shù)牟粩喟l(fā)展，在鐵路干線電力牽引運行中，一臺機車牽引有時往往不能滿足運輸?shù)囊?