【正文】 S4 改型機(jī)車同其他韶山系列機(jī)車一樣裝有兩種壓縮機(jī) ,一種是主壓縮機(jī) ,供應(yīng)全車所需的高壓風(fēng) 。 SS4 改型牽引風(fēng)機(jī)控制分析 SS4 改型機(jī)車的通風(fēng)機(jī)控制除了正常的手動(dòng)控制外 ,還有自動(dòng)啟動(dòng)的控制環(huán)節(jié) .下面分別加以介紹 1）手動(dòng)控制 按下 通風(fēng)機(jī) 按鍵開(kāi)關(guān) 406SK,導(dǎo)線 577 經(jīng) 406SK使導(dǎo)線 578有電 ,再經(jīng) 566KA、242QS,通風(fēng)機(jī) 1 隔離開(kāi)關(guān) 575QS 以及通風(fēng)機(jī) 1 輔助保護(hù)接點(diǎn) 219EF,使通風(fēng)機(jī) 1接觸器 205KM 得電動(dòng)作 ,通風(fēng)機(jī) 1 開(kāi)始啟動(dòng) .同時(shí) ,205KM 的符號(hào)組常閉點(diǎn)閉合 ,則導(dǎo)線 579 經(jīng) 535KT,使導(dǎo)線 581 有電 ,再經(jīng)通風(fēng)及的隔離開(kāi)關(guān) 576QS 和通風(fēng)機(jī) 2輔助保護(hù)接點(diǎn) 220EF,使通風(fēng)機(jī) 2 的接觸器 206KM 得電動(dòng)作 ,通風(fēng)機(jī) 2 開(kāi)始啟動(dòng) .同時(shí) ,206KM的常閉點(diǎn)打開(kāi) ,536KT 失電 ,延時(shí) 3s 后 ,536KT 常閉接點(diǎn)閉合 ,導(dǎo)線 581經(jīng) 536KT,使導(dǎo)線 678 得電動(dòng)作 ,即油泵和變壓器風(fēng)機(jī)同時(shí)開(kāi)始啟動(dòng)，直至正常工作 .受 212KM 常閉控制的 527KT,因 212KM 常閉點(diǎn)打開(kāi)而失電 ,延時(shí) 3s 后 ,527KT常閉點(diǎn)閉合 ,為制動(dòng)風(fēng)紀(jì)啟動(dòng)做好了準(zhǔn)備 .至此 ,完成了通風(fēng)機(jī)的控制。導(dǎo)線 560 經(jīng) 567KA 使導(dǎo)線 561 有電。這一功能主要用于機(jī)車過(guò)分相區(qū)時(shí)，減少司機(jī)的操作步驟。當(dāng) 591QS 打在“ 0”時(shí)，既為手動(dòng)位，當(dāng)591 打在“ 1”位，即為自動(dòng)位。 負(fù)載并聯(lián)電容后可減小流過(guò)劈相機(jī) W 相的電流，從而降低劈相機(jī)三相電壓的不對(duì)稱度。 劈相機(jī)輸出三相電壓 的不對(duì)稱，將直接影響輔助電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行，嚴(yán)重的三相電壓不對(duì)稱還將引起輔助電動(dòng)機(jī)個(gè)別繞組過(guò)熱而燒損，直接影響電力機(jī)車的正常工作。劈相機(jī)是單相電動(dòng)機(jī)與三相發(fā)電機(jī)的組合，啟動(dòng)時(shí)必須在第二電動(dòng)相繞組與發(fā)電相繞組之間接入起動(dòng)電阻 263R 進(jìn)行分相 起 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 動(dòng)，起動(dòng)電阻的接通與開(kāi)斷由接觸器 213KM來(lái)執(zhí)行。 （二）劈相機(jī)的負(fù)載工況 當(dāng)劈相機(jī)與三相點(diǎn)負(fù)載接通后，因 U， V 兩相負(fù)載直接與單相電源相連，不需 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 要經(jīng)過(guò)劈相機(jī)即可直接從單相電源獲得負(fù)載電流 Ivm 和 Ium。在單相工頻交流電力機(jī)車的輔助系統(tǒng)中，異步劈相機(jī)用來(lái)將主變壓器輔助繞組供給的單相電源劈成三相，向輔助系統(tǒng)所有三相異步電動(dòng)機(jī)供電。 自動(dòng)開(kāi)關(guān)具有兩種保護(hù)功能，即瞬時(shí)電磁脫扣的短路保護(hù)功能和熱脫扣動(dòng)作的過(guò)載保護(hù)功能。同時(shí)經(jīng)由 285KE自身聯(lián)鎖和恢復(fù)中間繼電器 562KA 聯(lián)鎖接通“自鎖”回路，保持信號(hào)記 憶。所以并接電容 256C 的目的就是為了幫助零壓時(shí)間繼電器能可靠的吸合。自動(dòng)開(kāi)關(guān) 232QA、 233QA 分別作電路的過(guò)載保護(hù)用。單相交流電源從 a6— x6 經(jīng)庫(kù)用轉(zhuǎn)換刀開(kāi)關(guān) 235QS 至 20 202 給各輔機(jī)及窗加熱、取暖設(shè)備供電。觸頭系統(tǒng)的觸頭材料采用銀合金材料接觸電阻穩(wěn)定、抗熔焊。 電磁脫扣器動(dòng)作電流值可以根據(jù)需要調(diào)整反力彈簧來(lái)整定，它具有動(dòng)作電流大，調(diào)節(jié)范圍寬，動(dòng)作時(shí)間短的特點(diǎn)。 SS4 改型機(jī)車上的劈相機(jī)采用電阻分相起動(dòng)的方法。缺點(diǎn)：本身只是控制裝置而不是執(zhí)行器械，保護(hù)功能則需要接觸器或主斷路器來(lái)完成，因此當(dāng)輔機(jī)發(fā)生短路或單相堵轉(zhuǎn)故障時(shí)，接觸器將開(kāi)斷故障電流，而 這種大電流的開(kāi)斷可能使接觸器主觸頭燒損，甚至造成觸頭燒焊，極易影響接觸器的壽命。作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，一般用來(lái)提高功率因數(shù)，因此可不必考慮選用此電機(jī)。輔助電機(jī)的保護(hù)有兩種方式，一部分 SS4 型機(jī)車采用三相自動(dòng)開(kāi)關(guān)，具有過(guò)載、短路復(fù)合脫 扣保護(hù)功能，并可直接切除故障電路；另一部分機(jī)車采用了電子保護(hù)，具有單相、過(guò)載與短路保護(hù)功能，缺點(diǎn)是不能直接切除故障電路，而需助于機(jī)車輔機(jī)接觸器切除或主斷路器保護(hù)性斷電。 四、 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要求 （設(shè)計(jì)方案比較與選擇、設(shè)計(jì)方案原理、計(jì)算、分析、設(shè)計(jì)結(jié)果的說(shuō)明及特點(diǎn)） （參考文獻(xiàn)、圖紙、材料清單） 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) II 前 言 SS4 型電力機(jī)車是八 軸重載牽引貨運(yùn)接車 ,由兩節(jié)完全相同的四軸機(jī)車用車鉤與連掛風(fēng)擋 連接組成 .其間設(shè)有電器重聯(lián)控制電纜和空氣制動(dòng)系統(tǒng)重聯(lián)控制風(fēng)管，可在其中一節(jié)車的司機(jī)室對(duì)全車進(jìn)行統(tǒng)一控制。并對(duì)異步劈相機(jī)啟動(dòng)繼電器進(jìn)行元件參數(shù)校核及電路板設(shè)計(jì)。由該兩圖可見(jiàn)，兩車型機(jī)車總長(zhǎng)相同，形狀相似，高度稍有差別。但與交流電機(jī)相比有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用維護(hù)工作量大、價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)，且還需直流電源， 機(jī)械換向是致命缺點(diǎn)，但目前已推出 無(wú)刷直流電機(jī)是最近發(fā)展起來(lái)的結(jié)合了多學(xué)科技術(shù)的一種新型電機(jī)，結(jié)合機(jī)電一體化，具有高速度、高效率、 高動(dòng)態(tài)響應(yīng)、高熱容量和高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有低噪聲和長(zhǎng)壽命等特點(diǎn)。 SS4 改型輔機(jī)電動(dòng)機(jī)容量選擇 所選的要比實(shí)際要大 倍，原因是：網(wǎng)壓變動(dòng)大（ 19KV29KV）當(dāng)網(wǎng)壓25KV 時(shí)電動(dòng)機(jī)效率最低，三相異步劈相機(jī)電壓不對(duì)稱。 SS4 改型供電電源選擇 SS4 改型電力機(jī)車輔助電路采用傳統(tǒng)的單 — 三相供電系統(tǒng)，電源來(lái)自主變壓器的輔肋繞組 a6— b6— x6，其中 a6— x6 的額定電壓為 39 86V， b6— x6 的額定電壓為 226V。但因發(fā)電相電壓與網(wǎng)壓相關(guān)，當(dāng)網(wǎng)壓過(guò)高時(shí)，劈相機(jī)未起動(dòng)完全，造成起動(dòng)電阻切除過(guò)早，使劈相機(jī)燒毀。 CJ8Z150Z 交流接觸器： CJ8Z150Z 交流接觸器為它適用于交流 50Hz。由于平波電抗器、主變壓器的油散熱器、整流裝置、牽引電動(dòng)機(jī)和制動(dòng)電阻等，它們?cè)谶\(yùn)行時(shí)發(fā)出大量的熱量，需要通風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)迫風(fēng)冷；主變壓器需要設(shè)置油泵強(qiáng)迫變壓器油循環(huán)；機(jī)車和列車的制動(dòng)、受電弓以及車上各種氣動(dòng)機(jī)械要裝置壓縮機(jī)來(lái)提供風(fēng)源等。 SS4 改型電力機(jī)車三相負(fù)載有：壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī) 2MA（ YYD280S6， 37KW）一臺(tái)，牽引通風(fēng)機(jī)電機(jī) 4MA（ YFD280S4， 37KW）二臺(tái)，制動(dòng)風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 6MA（ JD305 或 YZF200L2， 30KW）二臺(tái)，變壓器風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 7MA（ JBT61，14KW）一臺(tái) ，變壓器油泵 8MA（ QB80/20， 10KW）一臺(tái)。中間 繼電器284KE 的作用是，機(jī)車在電網(wǎng)下時(shí)，連通導(dǎo)線 206— b6 而接通 220V 電路回路；機(jī)車在使用庫(kù)內(nèi)電源時(shí)，連通導(dǎo)線 206— 200（地線），使機(jī)車在庫(kù)內(nèi)亦可獲得 220V電源。 2） 接地保護(hù) 在 變壓器輔助繞組 x6 與地之間設(shè)有輔助電路接地保護(hù)電路。 237QS 是輔接地保護(hù)故障隔離開(kāi)關(guān)，若確定輔助電路有一點(diǎn)接地且不能排除時(shí)，可切斷保護(hù)電路，使機(jī)車故障運(yùn)行，此時(shí)要求司機(jī)嚴(yán)密監(jiān)視各輔機(jī)工作狀態(tài)，以確保運(yùn)行安全。 4） 過(guò)電壓保護(hù) 采用垮接在輔助繞組 a6— x6 兩端間的 R— C 過(guò)電壓保護(hù)電路，由電阻 260R、電容 255C 組成，吸收過(guò)電壓。 如果用某種方法使劈相機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，并達(dá)到額定轉(zhuǎn)速 nN，那么和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向一致的定子正序磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子的相對(duì)速度很小，而和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反的定子負(fù)序磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子的相對(duì)速度約為兩倍同步轉(zhuǎn)速，定子負(fù)序磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)出數(shù)值較大，且頻率為接近兩倍電網(wǎng)頻率的轉(zhuǎn)子負(fù)序電勢(shì)和電流。由于專用劈相機(jī)的軸上均不帶機(jī)械負(fù)載，故劈相機(jī)負(fù)載前后的軸輸出機(jī)械功率是不變的，所以它的氣隙正序磁場(chǎng)也應(yīng)該保持不變。同時(shí)， 533KT 常開(kāi)聯(lián)鎖開(kāi)斷了導(dǎo)線 531 與 281 通路，使 283AK 失去工作電源處于閉置狀態(tài)。 采用這種方法只能保證劈相機(jī)在額定負(fù)載、額定電壓 下三相電壓的對(duì)稱性。 SS4 改型電力機(jī)車在牽引工況下，可視為在劈相機(jī)的 U1 和 W1 端子間接有 4個(gè) 12Kvar、 138μ F 的電容器，以保證機(jī)車輔助系統(tǒng)中輸出三相線電壓的不對(duì)稱度在單相電源電壓為 270— 460V 范圍內(nèi)不超過(guò)“機(jī)車車輛用三相異步電動(dòng)機(jī)基本技術(shù)條件”中的規(guī)定。它分成幾支路：第一條支路，導(dǎo)線 61 經(jīng)劈相機(jī)啟動(dòng)中間繼電器 566KA 的常閉接點(diǎn)，使分相接觸器 213KM 和劈相機(jī)啟動(dòng)延時(shí)繼電器 533KT 得電動(dòng)作，為劈相機(jī)的接觸器 201KM 閉合做好了準(zhǔn)備，第二條支路，導(dǎo)線 561 經(jīng) 213KM 的輔助接點(diǎn)使導(dǎo)線 571 有電，經(jīng)劈相機(jī)故障隔離開(kāi)關(guān) 242QS以及劈相機(jī)輔助保護(hù)接點(diǎn) 215EF，使 201KM 得電動(dòng)作，劈相機(jī)的主回路構(gòu)通，開(kāi)始啟動(dòng)，若啟動(dòng)正常，則劈相機(jī)的啟動(dòng)繼電 器 283AK 動(dòng)作，其常開(kāi)點(diǎn)閉合；第三條支路，導(dǎo)線 561 經(jīng) 283AK 使導(dǎo)線 568 有電，劈相機(jī)啟動(dòng)中間繼電器 266KA得電動(dòng)作，其常閉點(diǎn)打開(kāi)，切斷 213KM 和 533KT 的供電回路，甩掉劈相機(jī)啟動(dòng)電阻，使劈相機(jī)進(jìn)入正常工作狀態(tài)，同時(shí)， 566KA 的常開(kāi)點(diǎn)閉合；第四條支路，導(dǎo)線 561 經(jīng) 215EF 和 566KA 的常開(kāi)點(diǎn)，使 566KA 繼續(xù)得電自瑣；第五條支路，導(dǎo)線 561 經(jīng) 533KT 的常閉點(diǎn)，使導(dǎo)線 577 有電，為其他輔機(jī)正常工作作好準(zhǔn)備。劈相機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)。 以上介紹的是 198 號(hào)以前的 SS4 改型機(jī)車的劈相機(jī)控制電路，自 199 號(hào)機(jī)車開(kāi)始，增加了一個(gè)時(shí)間繼電器 527KT。所以 ,導(dǎo)線經(jīng) 406SK 的常閉點(diǎn) ,570QS,549KA 的常開(kāi)點(diǎn)為 549KA 提供電源 ,使其自鎖 .同時(shí) 603 經(jīng) 549KA 的另一對(duì)常開(kāi)點(diǎn)和 509V,使導(dǎo)線 578 有電 ,接下來(lái)的控制過(guò)程與手動(dòng)控制完全一樣 ,在此不再重復(fù)說(shuō)明。其電源由 610QA 自動(dòng)開(kāi)關(guān)提供 ,導(dǎo)線 680596SB1 或 596SB2,使 442KM 得電動(dòng)作 ,其主觸頭逼和 ,導(dǎo)線 680 經(jīng) 442KM 的主觸頭使升弓壓縮機(jī) 447MD 得電工作 ,開(kāi)始打風(fēng)。超過(guò)這一速度甩掉起動(dòng)電阻會(huì)出現(xiàn)交變振動(dòng)的電磁轉(zhuǎn)距。 在本次 課題中劈相機(jī)繼電器采用第三種方案：取電壓比值的信號(hào)法。 起動(dòng)繼電器的原理方框圖如圖 所示： 電源電壓 電壓比較 被檢測(cè)電壓（發(fā)電相） 檢測(cè) 輸出 執(zhí)行 圖中輸入電壓 Uab 代表網(wǎng)壓（即端子 a a4 間電壓）， U為劈相機(jī)發(fā)電相電壓。 由三極管 BG BG2 及其電路組成射耦觸發(fā)電路，即圖 的檢測(cè)電路。此時(shí)比較電路輸送給檢測(cè)電路一負(fù)電壓（即 R3 上的電壓為上負(fù)下正）。 40rpm。 按通按鈕開(kāi)關(guān) SK 時(shí)，可迫使 BG1 管導(dǎo)通， BG2 管截止。繼電器另一組電源是由 110V 電源通過(guò) R13降壓， W W2 兩個(gè)串聯(lián)的穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后取得的。因此劈相機(jī)輸出的是一個(gè)非正弦波，但隨著劈相機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，在劈相機(jī)鐵芯中只有基波的磁通發(fā)生電磁耦合作用， 其它的高次諧波成分的電壓被鼠籠轉(zhuǎn)子阻尼掉了，所以相電壓接近正弦波，因此電壓比較環(huán)節(jié)最好是用基波的濾波器，實(shí)際上電壓平均值也能很好反映基波分量而且電路簡(jiǎn)單，所以我們選用平均值的濾波環(huán)節(jié)，因此電阻要選得比較小。 三、執(zhí)行 執(zhí)行電路是由小型繼電器 J、 BG3 三極管和門檻電壓穩(wěn)壓管 W3 組成。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，讓我了解了設(shè)計(jì)的整個(gè)流程，在設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足和不少的漏洞讓我自己能夠在以后加以改正在今后的工作中能夠更好的發(fā)揮在大學(xué)四年中的知識(shí)，在我能夠在以后的分工作中做 的更好。 10% 1 51 261R 零壓保護(hù)電阻 RX2020， 20W， 200Ω 1 52 262R 輔接地電阻 RX2020， 20W， 200Ω 1 53 263R 劈相機(jī)起動(dòng)電阻 TZQ2A， 1 54 264R 分相起動(dòng)電阻 RXG20， 200W， 1KΩ 1 55 265R 壁爐 TZN41000W， 380V 1 56 267R 壁爐 TZN41000W， 380V 1 57 269R 腳爐 TZN1500W， 380V 1 58 271R 腳爐 TZN1500W， 380V 1 59 273EH 電熱玻璃 500W， 190V 1 60 274EH 電熱玻璃 500W， 190V 1 61 278AS 空調(diào)穩(wěn)壓電源 WYJ813 1 62 280EV 司機(jī)室空調(diào) KFRD35LW 1 63 281TC 零壓變壓器 BK50， 380/127V， 50VA 1 64 282KC 輔電路過(guò)流繼電器 JL1420T/1200， 2800A 1 65 283AK 劈相機(jī)起動(dòng)繼電器 ZS1350000 1 66 284KE 中間繼電器 JZ1544， DC110V 1 67 285KE 輔接地中間繼電器 JZ1544， DC110V 1 68 286KT 零壓時(shí)間繼電器 JT312/1， DC110V 1 69 287YV 保 護(hù)閥 FK1B， 110V938Ω 1 70 288PV 輔助電壓表 VS1， 0～ 600V， 級(jí) 1 71 290U 整流裝置 1 72 291U 整流裝置 1 73 292XS 220 伏電源插座 250V， 5A 1 74 294XS 輔電路庫(kù)用插座 TLZ4750/380 1 75 296QS 起動(dòng)電阻轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) HS11200/1， 380V， 200A 1 76 297QP 車頂門行程開(kāi)關(guān) LX1