【正文】 S4 改型機車同其他韶山系列機車一樣裝有兩種壓縮機 ,一種是主壓縮機 ,供應(yīng)全車所需的高壓風(fēng) 。 SS4 改型牽引風(fēng)機控制分析 SS4 改型機車的通風(fēng)機控制除了正常的手動控制外 ,還有自動啟動的控制環(huán)節(jié) .下面分別加以介紹 1）手動控制 按下 通風(fēng)機 按鍵開關(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 1 隔離開關(guān) 575QS 以及通風(fēng)機 1 輔助保護(hù)接點 219EF,使通風(fēng)機 1接觸器 205KM 得電動作 ,通風(fēng)機 1 開始啟動 .同時 ,205KM 的符號組常閉點閉合 ,則導(dǎo)線 579 經(jīng) 535KT,使導(dǎo)線 581 有電 ,再經(jīng)通風(fēng)及的隔離開關(guān) 576QS 和通風(fēng)機 2輔助保護(hù)接點 220EF,使通風(fēng)機 2 的接觸器 206KM 得電動作 ,通風(fēng)機 2 開始啟動 .同時 ,206KM的常閉點打開 ,536KT 失電 ,延時 3s 后 ,536KT 常閉接點閉合 ,導(dǎo)線 581經(jīng) 536KT,使導(dǎo)線 678 得電動作 ,即油泵和變壓器風(fēng)機同時開始啟動，直至正常工作 .受 212KM 常閉控制的 527KT,因 212KM 常閉點打開而失電 ,延時 3s 后 ,527KT常閉點閉合 ,為制動風(fēng)紀(jì)啟動做好了準(zhǔn)備 .至此 ,完成了通風(fēng)機的控制。導(dǎo)線 560 經(jīng) 567KA 使導(dǎo)線 561 有電。這一功能主要用于機車過分相區(qū)時，減少司機的操作步驟。當(dāng) 591QS 打在“ 0”時，既為手動位，當(dāng)591 打在“ 1”位，即為自動位。 負(fù)載并聯(lián)電容后可減小流過劈相機 W 相的電流，從而降低劈相機三相電壓的不對稱度。 劈相機輸出三相電壓 的不對稱，將直接影響輔助電動機的正常運行，嚴(yán)重的三相電壓不對稱還將引起輔助電動機個別繞組過熱而燒損，直接影響電力機車的正常工作。劈相機是單相電動機與三相發(fā)電機的組合，啟動時必須在第二電動相繞組與發(fā)電相繞組之間接入起動電阻 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)計說明書 12 動，起動電阻的接通與開斷由接觸器 213KM來執(zhí)行。 （二）劈相機的負(fù)載工況 當(dāng)劈相機與三相點負(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)計說明書 11 要經(jīng)過劈相機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車的輔助系統(tǒng)中，異步劈相機用來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)所有三相異步電動機供電。 自動開關(guān)具有兩種保護(hù)功能，即瞬時電磁脫扣的短路保護(hù)功能和熱脫扣動作的過載保護(hù)功能。同時經(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，保持信號記 憶。所以并接電容 256C 的目的就是為了幫助零壓時間繼電器能可靠的吸合。自動開關(guān) 232QA、 233QA 分別作電路的過載保護(hù)用。單相交流電源從 a6— x6 經(jīng)庫用轉(zhuǎn)換刀開關(guān) 235QS 至 20 202 給各輔機及窗加熱、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。 電磁脫扣器動作電流值可以根據(jù)需要調(diào)整反力彈簧來整定，它具有動作電流大，調(diào)節(jié)范圍寬，動作時間短的特點。 SS4 改型機車上的劈相機采用電阻分相起動的方法。缺點：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完成，因此當(dāng)輔機發(fā)生短路或單相堵轉(zhuǎn)故障時，接觸器將開斷故障電流，而 這種大電流的開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。作電動機運行，一般用來提高功率因數(shù)，因此可不必考慮選用此電機。輔助電機的保護(hù)有兩種方式，一部分 SS4 型機車采用三相自動開關(guān)，具有過載、短路復(fù)合脫 扣保護(hù)功能，并可直接切除故障電路；另一部分機車采用了電子保護(hù)，具有單相、過載與短路保護(hù)功能，缺點是不能直接切除故障電路，而需助于機車輔機接觸器切除或主斷路器保護(hù)性斷電。 四、 設(shè)計說明書要求 （設(shè)計方案比較與選擇、設(shè)計方案原理、計算、分析、設(shè)計結(jié)果的說明及特點） （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)計說明書 II 前 言 SS4 型電力機車是八 軸重載牽引貨運接車 ,由兩節(jié)完全相同的四軸機車用車鉤與連掛風(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系統(tǒng)重聯(lián)控制風(fēng)管，可在其中一節(jié)車的司機室對全車進(jìn)行統(tǒng)一控制。并對異步劈相機啟動繼電器進(jìn)行元件參數(shù)校核及電路板設(shè)計。由該兩圖可見，兩車型機車總長相同，形狀相似，高度稍有差別。但與交流電機相比有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用維護(hù)工作量大、價格昂貴等缺點，且還需直流電源， 機械換向是致命缺點，但目前已推出 無刷直流電機是最近發(fā)展起來的結(jié)合了多學(xué)科技術(shù)的一種新型電機，結(jié)合機電一體化，具有高速度、高效率、 高動態(tài)響應(yīng)、高熱容量和高可靠性等優(yōu)點，同時還具有低噪聲和長壽命等特點。 SS4 改型輔機電動機容量選擇 所選的要比實際要大 倍，原因是：網(wǎng)壓變動大（ 19KV29KV）當(dāng)網(wǎng)壓25KV 時電動機效率最低，三相異步劈相機電壓不對稱。 SS4 改型供電電源選擇 SS4 改型電力機車輔助電路采用傳統(tǒng)的單 — 三相供電系統(tǒng)，電源來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)壓過高時，劈相機未起動完全，造成起動電阻切除過早，使劈相機燒毀。 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、牽引電動機和制動電阻等，它們在運行時發(fā)出大量的熱量，需要通風(fēng)機進(jìn)行強迫風(fēng)冷；主變壓器需要設(shè)置油泵強迫變壓器油循環(huán)；機車和列車的制動、受電弓以及車上各種氣動機械要裝置壓縮機來提供風(fēng)源等。 SS4 改型電力機車三相負(fù)載有：壓縮機電動機 2MA（ YYD280S6， 37KW）一臺，牽引通風(fēng)機電機 4MA（ YFD280S4， 37KW）二臺，制動風(fēng)機電動機 6MA（ JD305 或 YZF200L2， 30KW）二臺，變壓器風(fēng)機電動機 7MA（ JBT61，14KW）一臺 ，變壓器油泵 8MA（ QB80/20， 10KW）一臺。中間 繼電器284KE 的作用是，機車在電網(wǎng)下時，連通導(dǎo)線 206— b6 而接通 220V 電路回路；機車在使用庫內(nèi)電源時，連通導(dǎo)線 206— 200（地線），使機車在庫內(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)故障隔離開關(guān)，若確定輔助電路有一點接地且不能排除時，可切斷保護(hù)電路，使機車故障運行，此時要求司機嚴(yán)密監(jiān)視各輔機工作狀態(tài)，以確保運行安全。 4） 過電壓保護(hù) 采用垮接在輔助繞組 a6— x6 兩端間的 R— C 過電壓保護(hù)電路，由電阻 260R、電容 255C 組成，吸收過電壓。 如果用某種方法使劈相機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動起來，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與轉(zhuǎn)子的相對速度很小，而和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反的定子負(fù)序磁場與轉(zhuǎn)子的相對速度約為兩倍同步轉(zhuǎn)速，定子負(fù)序磁場切割轉(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)序電勢和電流。由于專用劈相機的軸上均不帶機械負(fù)載，故劈相機負(fù)載前后的軸輸出機械功率是不變的，所以它的氣隙正序磁場也應(yīng)該保持不變。同時， 533KT 常開聯(lián)鎖開斷了導(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在額定負(fù)載、額定電壓 下三相電壓的對稱性。 SS4 改型電力機車在牽引工況下，可視為在劈相機的 U1 和 W1 端子間接有 4個 12Kvar、 138μ F 的電容器，以保證機車輔助系統(tǒng)中輸出三相線電壓的不對稱度在單相電源電壓為 270— 460V 范圍內(nèi)不超過“機車車輛用三相異步電動機基本技術(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)劈相機啟動中間繼電器 566KA 的常閉接點，使分相接觸器 213KM 和劈相機啟動延時繼電器 533KT 得電動作，為劈相機的接觸器 201KM 閉合做好了準(zhǔn)備，第二條支路，導(dǎo)線 561 經(jīng) 213KM 的輔助接點使導(dǎo)線 571 有電，經(jīng)劈相機故障隔離開關(guān) 242QS以及劈相機輔助保護(hù)接點 215EF，使 201KM 得電動作，劈相機的主回路構(gòu)通，開始啟動，若啟動正常，則劈相機的啟動繼電 器 283AK 動作，其常開點閉合；第三條支路，導(dǎo)線 561 經(jīng) 283AK 使導(dǎo)線 568 有電，劈相機啟動中間繼電器 266KA得電動作，其常閉點打開，切斷 213KM 和 533KT 的供電回路，甩掉劈相機啟動電阻，使劈相機進(jìn)入正常工作狀態(tài)，同時， 566KA 的常開點閉合；第四條支路，導(dǎo)線 561 經(jīng) 215EF 和 566KA 的常開點，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，使導(dǎo)線 577 有電，為其他輔機正常工作作好準(zhǔn)備。劈相機開始啟動。 以上介紹的是 198 號以前的 SS4 改型機車的劈相機控制電路，自 199 號機車開始，增加了一個時間繼電器 527KT。所以 ,導(dǎo)線經(jīng) 406SK 的常閉點 ,570QS,549KA 的常開點為 549KA 提供電源 ,使其自鎖 .同時 603 經(jīng) 549KA 的另一對常開點和 509V,使導(dǎo)線 578 有電 ,接下來的控制過程與手動控制完全一樣 ,在此不再重復(fù)說明。其電源由 610QA 自動開關(guān)提供 ,導(dǎo)線 680596SB1 或 596SB2,使 442KM 得電動作 ,其主觸頭逼和 ,導(dǎo)線 680 經(jīng) 442KM 的主觸頭使升弓壓縮機 447MD 得電工作 ,開始打風(fēng)。超過這一速度甩掉起動電阻會出現(xiàn)交變振動的電磁轉(zhuǎn)距。 在本次 課題中劈相機繼電器采用第三種方案：取電壓比值的信號法。 起動繼電器的原理方框圖如圖 所示： 電源電壓 電壓比較 被檢測電壓（發(fā)電相） 檢測 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 的檢測電路。此時比較電路輸送給檢測電路一負(fù)電壓（即 R3 上的電壓為上負(fù)下正）。 40rpm。 按通按鈕開關(guān) SK 時，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 R13降壓， W W2 兩個串聯(lián)的穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后取得的。因此劈相機輸出的是一個非正弦波，但隨著劈相機轉(zhuǎn)速的增加，在劈相機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，實際上電壓平均值也能很好反映基波分量而且電路簡單，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。通過這次設(shè)計，讓我了解了設(shè)計的整個流程，在設(shè)計過程中發(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，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 劈相機起動電阻 TZQ2A， 1 54 264R 分相起動電阻 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 司機室空調(diào) KFRD35LW 1 63 281TC 零壓變壓器 BK50， 380/127V， 50VA 1 64 282KC 輔電路過流繼電器 JL1420T/1200， 2800A 1 65 283AK 劈相機起動繼電器 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 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 輔電路庫用插座 TLZ4750/380 1 75 296QS 起動電阻轉(zhuǎn)換開關(guān) HS11200/1， 380V， 200A 1 76 297QP 車頂門行程開關(guān) LX1