【正文】 西安鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 設計題目： 韶山4型電力機車控制電路 專業(yè)（班級）： 機車 381975 指 導 教 師： 楊 剛 學 生 姓 名： 楊之源 學 號： 057246895 摘要SS4改型電力機車(從159車起)是八軸重載貨運機車，由兩節(jié)完全相同的四軸機車用車鉤與連掛風擋連接組成，其間設有電氣系統(tǒng)高壓連接器和重聯(lián)控制電纜，以及空氣系統(tǒng)重聯(lián)控制風管，可在其中任一節(jié)車的司機室對全車進行統(tǒng)一控制。另外，在機車兩端還設有重聯(lián)裝置，可與一臺或數(shù)臺SS4改進型機車連接，進行重聯(lián)運行。機車采用國際標準電流制，即單相工頻制，電壓為25kV。采用傳統(tǒng)的交—直傳動形式，使用傳統(tǒng)的串勵式脈流牽引電動機。機車具有四臺兩軸轉向架，采用推挽式牽引方式，固定軸距較短，采用轉向架獨立供電方式，全車四個兩軸轉向架，具有相應的四臺獨立的相控式主整流裝置。主整流裝置采用三段不等分半控調(diào)壓整流電路。機車電氣制動系統(tǒng)采用加饋電阻制動，使機車低速制動力得以提高。機車輔助系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的旋轉式劈相機單——三相交流系統(tǒng)。機車設備布置采用雙邊縱走廊、分室斜對稱布置，設備屏柜化，成套化。機車通風采用車體通風方式，進風口為車體側墻大面積立式百葉窗，各主要設備的通風支路采用串并聯(lián)方式，來滿足機車通風要求。目錄摘要 2目錄 3引 言 11. SS4G 電力機車主要參數(shù) 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 迂回電路及其保護 7 重聯(lián)及重聯(lián)電路 7 控制電路邏輯關系表示 82. SS4改型電力機車控制電路 8 整備控制電路 9 受電弓控制 9 主斷路器的合閘控制 9 劈相機故障控制 10 壓縮機控制 11 通風機控制 11 制動風機控制 12 牽引控制 13 制動控制 13 風速延時控制 14 預備環(huán)節(jié)控制 15 自動控制 15 調(diào)速控制電路 15 零位控制 16 低級位延時控制 16 線路接觸器控制 16 調(diào)速控制 17 勵磁接觸器控制 18 功補接觸器控制 18 重聯(lián)中間繼電器控制 18 司機鑰匙互鎖控制 19 保護控制 19 原邊過流 19 次邊過流 19 牽引電機過流 19 主電路接地 20 輔助系統(tǒng)過流 20 輔助電路接地 20 零壓（失壓） 20 緊急制動 20 勵磁過流 21 功補過流 21 故障保護的恢復控制 21 信號控制電路 21 主顯示屏的顯示 21 輔顯示屏的顯示 22 照明控制電路 24 前照明控制電路 24 副照明燈控制 24 各室照明控制 24 儀表照明控制 24 電風扇控制 24總 結 25致 謝 26西安鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)論文引 言韶山4型（SS4），是中國鐵路使用的電力機車車款之一。這款電力機車分SS4型（1—158號）、SS4改型（159號以后）兩個發(fā)展階段，但是規(guī)范的型號仍然是SS4型電力機車。韶山4型電力機車主電路采用先進的大功率晶閥管多段橋相控整流方式，對機車進行無級平滑調(diào)速控制。牽引工況采用恒壓或恒流控制，電阻制動工況采用兩級制動，恒勵磁或準恒速控制。韶山4改型機車采用不等分三段順控半控橋，但是牽引特性為恒流、準恒速特性控制，電阻制動為加饋電阻控制，其特性為準恒速限流控制，具有與再生制動相當?shù)膬?yōu)良低速制動，缺點是耗能較大。韶山4改型還采用了三次諧波濾波器以改善機車功率因數(shù)，缺點是增加了系統(tǒng)的復雜性。兩種機車都具有軸重轉移的電器補償控制環(huán)節(jié)和空轉與滑行保護裝置，以改善機車的粘著利用。韶山4型電力機車的布置繼承了韶山系列電力機車的傳統(tǒng)特點，如雙側走廊、分室斜對稱布置，設備屏柜化，成套化，結構緊湊接近容易，維修方便。機車通風系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的車體通風方式，進風口為車體側墻大面積立式百葉窗，過濾材料采用無紡棉氈代替原來的棕絲板，以便于清洗。韶山4型機車各通風支路均為并聯(lián)方式，具有相對的獨立性。機車兩節(jié)車體用車鉤連接，并設有防脫鉤安全裝置，車鉤上方為連接風擋，中間設有通道。整個車體為整體承載結構。韶山4改型機車車體吸收消化8k型電力機車技術采用了大頂蓋和高臺架結構。251. SS4G 電力機車主要參數(shù)韶山4改型電力機車主要用于干線貨運軌距1435 mm限界機車在受電弓降下時，—83《標準軌距鐵路機車車輛限界》的要求額度工作電壓單相交流50Hz 25kV傳動方式交—直流電傳動軸式2（Bo—Bo）機車重量292 % t軸重23t持續(xù)功率23200kW最高運行速度100 km/h km/h起動牽引力628kN持續(xù)牽引力450kN電制動方式加饋電阻制動電制動功率5300kW電制動力382kN（10～50km/h）傳動方式雙邊斜齒減速傳動傳動比88/21牽引電動機型號ZD105 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聯(lián)鎖等組成。控制電路可以控制主電路和輔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和司機控制手柄位置操作，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聯(lián)鎖等組成的有觸點控制電路。由于主電路和輔助電路中的各電器的動作均要有控制電路控制，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，因此控制應滿足下列要求：1. 能改變機車的運行狀態(tài)，如運行方向的改變，牽引與制動的轉換。2. 能對牽引力，制動力速度進行調(diào)節(jié)。3. 由控制各輔機組啟動，運行的電路，有控制其它設備的電路。4. 保證主電路，輔助電路的控制電路，如避免重合閘，避免由于誤操作引起的不良影響等。5. 能保證各電器按一定的次序動作，動作結果與司機發(fā)出的指令一致，在動作過程對于沒有滅弧的裝置的電器則不應產(chǎn)生電弧。6. 設有照明電路和信號電路。7. 設有故障電路，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。8. 當機車重聯(lián)運行時，若一臺機車故障，要求不影響另一臺機車運行。9. 在保護電器動作引起主斷路器跳閘后，應有零位聯(lián)鎖，既要重新合閘，機車各電器需處于啟動前狀態(tài)。10. 要求電氣制動與機械制動之間有一定的安全聯(lián)鎖。11. 要求控制電路在滿足要求的前提下應盡量簡單，操縱部分簡單易記，便于操作?？傊?，控制電路系統(tǒng)要保證行車的安全，利于操作，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。而對電壓不高、功率不大的直流電力機車，可采用直接控制的方法，即采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，所以必須選用間接控制的方法。所謂間接控制就是通過司機控制器及各按鍵開關來控制一些低壓電器，再通過這些低壓電器來控制高壓部分。這種方法使弱電控制強電，操作輕巧簡單，而且很好將操作者與高壓部分隔離。采用間接控制的方法有利于機車向自動化方向發(fā)展。隨著科學技術的的發(fā)張，電力機車也得到不斷的發(fā)展，電力機車的自動化水平越來越高，自動控制環(huán)節(jié)越來越完善。隨著電力電子技術的發(fā)展及新型電器、儀表的出現(xiàn)，為機車的控制提供了廣闊的基礎，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)提出了更高的要求 電力機車通用符號及說明由于電力機車電器線路中電氣設備種類繁多，電路本身就較復雜，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。對表中有關符號作幾點說明：一．各電器設備在電氣線路圖中除按表內(nèi)符號表示外，在符號旁邊還應標明相應電氣設備在電路中代號。如在接觸器線圈旁注明97KM表示97號勵磁接觸器，且在所有97號接觸器各聯(lián)鎖觸頭旁邊也注明 97KM，說明是同一電器在電路中不同位置的控制關系。二．導線也是電氣線路圖中的一部分，也別是一些重要的導線在電路圖中表明導線的代號，不同類型和不同作用的導線可用字母表示不同。三．常開聯(lián)鎖、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點電、電器處于釋放狀態(tài)的聯(lián)鎖位置而言，若其聯(lián)鎖觸頭是打開的既為常開聯(lián)鎖，若其聯(lián)鎖觸頭是閉合的既為常閉聯(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。在韶山系列電力機車電氣線路中，聯(lián)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，如法國的6G型電力機車。四．應當指出的是，并不是所有的電器都有常開、常閉的概念。對于某些組合電器（如轉換開關）的觸頭聯(lián)鎖，這類聯(lián)鎖除其所屬電器的代號外，還應表明該聯(lián)鎖在那個位置接通。這類聯(lián)鎖稱為正聯(lián)鎖，或指定位閉合聯(lián)鎖。五．對于凸輪控制器或鼓行控制器，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。在某些工作位置若某些導線對應的聯(lián)鎖是接通的，則在該位置相應的導線下方以黑點表示，在某些工作位置若某些導線對應的聯(lián)鎖是斷開的，則在該位置相應的導線下方無黑點。六．有些比較復雜的電路中不易標出工作位置和觸頭閉合次序，一般采用在電路旁附上工作位置的圖標，如調(diào)壓開關等組合電器的觸頭閉合表。七．國產(chǎn)電力機車電路圖中所示的接觸元件和聯(lián)鎖觸頭的開、閉位置表示原則和操作位如下：司機控制器在零位，位置轉化開關在機車一端向前、牽引位：各按鍵開關在水平斷開位；空氣斷路器在開斷位；各刀開關在運行位；各保護開關在開斷位。 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。在考慮控制的聯(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，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。對于可能由于錯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。一． 機械聯(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。目前采用的機械的機械聯(lián)鎖有：1司機控制器換向手柄和調(diào)速手輪間的機械聯(lián)鎖。2司機臺上的按鍵開關與電鑰匙的聯(lián)鎖。3換向手柄、電鑰匙與鑰匙箱的聯(lián)鎖。二．電氣聯(lián)鎖電氣聯(lián)鎖方法種類較多，我們介紹機車上常用的機械聯(lián)鎖。1電氣聯(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，電路中常采用這種聯(lián)鎖作為雙重供電電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這種方法。3自持聯(lián)鎖在某些電器工作線圈前的電路中并聯(lián)該電器本身的常開聯(lián)鎖，這個聯(lián)鎖稱之為自持聯(lián)鎖。自持聯(lián)鎖常用于電器工作的條件可能構成后消失，但又需要在構成條件消失后，必須保持該電器持續(xù)工作的場合，如電力機車劈相機啟動中間繼電器的聯(lián)鎖及劈相機接觸器的聯(lián)鎖既為自持聯(lián)鎖。4延時聯(lián)鎖延時聯(lián)鎖是指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加裝短路銅套，或在繼電器本身某些聯(lián)鎖上加裝鐘表機構，二者的不同之處在于前者的所有聯(lián)鎖都具有延時性，后者僅有鐘表的聯(lián)鎖有延時而其他聯(lián)鎖不具有延時，在要求有短暫延時性時，也可以在要求滯后動作的電器線路中多串聯(lián)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，因此是線