【文章內(nèi)容簡介】 短路。因此這種機車除對受電弓的性能要求較高、再生制動工況實施雙弓運行外，還可利用高速開關(guān)切斷發(fā)電機電路。 機車上的變壓器、牽引電動機、整流機組、平波電抗器等都用油冷、風冷等強迫冷卻，因而對它們的冷卻系統(tǒng)要有監(jiān)視，以防在冷卻系統(tǒng)不正常時使電氣設備因過熱損壞。一般采用油流繼電器和風速繼電器進行監(jiān)視，一旦冷卻系統(tǒng)故障，通過油流和風速繼電器的聯(lián)鎖切斷相應的回路或引起降級。但這類保護應有一定的延時，以免因冷卻系統(tǒng)瞬間故障影響機車的正常運行。6. SS4改型電力機車主電路分析為便于理解機車電路，約定在機車電路原理圖中，所有開關(guān)和觸頭表示兩位置開關(guān)在機車Ⅰ端向前牽引位；按鍵開關(guān)在斷開位；繼電器、接觸器、電空閥在無點釋放狀態(tài)；行程開關(guān)、閘刀開關(guān)觸頭和聯(lián)鎖觸頭在運行位；主斷路器在斷開位。SS4改型電力機車具有如下主要特點：采用傳統(tǒng)的交—直流傳動形式，采用轉(zhuǎn)向架獨立供電方式，三段不等分半控橋調(diào)壓整流電路，采用加饋電阻制動，有三級磁場削弱，利用平波電抗器濾波，見附圖一。一段橋 三段橋二段橋 四段橋工作時的輸出電壓和輸入電流波形單相工頻25kV交流電源從接觸網(wǎng)導線經(jīng)受電弓送往機車。高壓電路電流經(jīng)受電弓1AP、車頂母線分兩路：一路為本節(jié)車，經(jīng)主斷路器4QF、主變壓器AX繞組、車體、車體與轉(zhuǎn)向架之間軟線、軸箱電刷、車輪、鋼軌。另一路經(jīng)高壓連接器到另一節(jié)車頂母線。網(wǎng)側(cè)高壓電路中的低壓電路主要用于檢測機車網(wǎng)壓和提供機車電度表用的電壓和電流信號。為實現(xiàn)轉(zhuǎn)向架獨立供電方式，每節(jié)車采用兩套獨立的整流調(diào)壓電路，分別向相應的轉(zhuǎn)向架供電，牽引繞組a1—b1—x1和a2—x2供電給主整流器700V，組成前轉(zhuǎn)向架供電單元；牽引繞組a3—b3—x3和a4—x4供電給主整流器800V，組成后轉(zhuǎn)向架供電單元。特點：1)。2)加裝了功率因數(shù)補償器。.3）控制復雜第一段：首先投入四臂橋，即觸發(fā)VTVT6，投入a2—x2繞組。即觸發(fā)VTVT6，投入a2—x2繞組。VTVTVDVD4順序移相，VDVD2其順序作用.在正半周時，電流經(jīng)a2→VD3→71號導線→平波電抗器→電動機72號導線→VD2→VD1→VT6→x2；在負半周時，電流經(jīng)x2→VT5→71號導線→平波電抗器→電動機→72號導線→VD2→a1b1→VT1→VD4→a2。此時整流電壓在1/2Ud0—3/4UD0之間調(diào)節(jié)。當 VT1和VT2滿開放后進入第三段，VTVTVT5和VT6維持滿開放，并觸發(fā)VT3和VT4，b2—x2繞組再投入。VT3和VT4順序移相，整流電壓在3/4UD0—UD0之間調(diào)節(jié)。在正半周時，電流經(jīng)a2→VD3→71號導線→平波電抗器→電動機→72號導線→VD2→a1x1→VT3→VD4→a2。由于牽引電動機的端電壓UDN=1020V，故第三段橋不會滿開放，只能維持在最大電壓上。在整流器的輸出端分別并聯(lián)了兩個電阻75R和76R，作用一是機車在做高呀空載限壓試驗時，做整流器的負載，起維持電流作用；二是正常運行時，能夠吸收部分過電壓。機車牽引供電電路時地1轉(zhuǎn)向機的地1臺牽引電動機1M與第2臺牽引電動機2M并聯(lián)，由主整流器700V供電；第2臺轉(zhuǎn)向架的第3牽引電動機3M與第4臺牽引電動機4M并聯(lián)，由主整流器800V供電。兩組供電電路完全相同并且完全獨立。每一臺牽引電機之路的電流路徑基本相同，現(xiàn)在以第一牽引電動機為例加以說明：其電流路徑為正級母線71→平波電抗器→12KM→電流傳感器111SC→電機電樞繞組→位置轉(zhuǎn)換開關(guān)的“牽”“制”鼓107QPR1→位置轉(zhuǎn)換開關(guān)的“前”“后”鼓107QPV1→主機繞組→107QPV1→牽引電機隔離開關(guān)19QS→107QPR1→負極母線72.與主機繞組并聯(lián)的有固定分路電阻14R，；一級磁削電阻15R和接觸器17KM，；二級磁場削弱電阻16R和接觸器18KM，；若一級磁場削弱電阻和二級磁場削弱電阻同時接入可以實現(xiàn)第三級磁場削弱，.為減少軸重轉(zhuǎn)移，兩轉(zhuǎn)向架上的牽引電動機為背向布置，故其相對旋轉(zhuǎn)方向應相反。以第一轉(zhuǎn)向架前進方向為例，從1M電機非整流子側(cè)看去，點數(shù)旋轉(zhuǎn)方向應為順勢正方向；從2M電機非整流子側(cè)看去應為逆時針方向。同樣，第二轉(zhuǎn)向架3M電機為順時針方向，4M電機為逆時針方向。由此，各牽引電機的電樞與主機繞組的相對連線方式是：1M；A11A1D11D122M；A21A2D22D213M；A31A3D31D324M；A41A4D42D41此時為機車向前方向的狀態(tài)。牽引電機故障隔離開關(guān)19QS、29QS、39QS和49QS均為單刀雙投開關(guān)，有上、中、下三個位置。上為運轉(zhuǎn)位，中為牽引工況故障位，下為制動工況故障位。當牽引電機之一故障時，將相應的牽引電機故障隔離開關(guān)置中間位，線路接觸器斷開，該電機支路跟供電電路完全隔離。若將隔離開關(guān)置向下位，則由于線路接觸器已打開，雖然無電流，但導線14與16或24與26或34與36或44與46之一相連，故障電機在電位上并不能與主電路隔離，若為接地故障，則仍會引起接地繼電器動作。庫用開關(guān)20QP和50QP為雙刀雙投開關(guān)。在正常運用位置時，其主刀與主電路隔離，其相應輔助接點接通受電弓電磁閥，方可升弓；在庫用位時，其主刀將庫用插座30XS或40XS的庫用電源分別與2M電機或3M電機的電樞正極引線22或32及總負極72或82連接，其輔助接點斷開受電弓電磁閥的電源線，使其在庫用位時不能升弓。只有20QP或50QP之一在庫用位，即可在庫內(nèi)動車。同時，通過相應的聯(lián)鎖接點可分別接通12KM和22KM或32KM和42KM，從而使1M或4M通電，以便與實驗時試電機轉(zhuǎn)向、出入庫或旋輪。 （一）改進型電力機車的劈相機工作原理劈相機是SS4改進型電力機車輔助系統(tǒng)的主要電機之一。它的性能的好壞直接影響到其它輔助電機的正常工作。異步電動機的許多故障現(xiàn)象都會在劈相機上發(fā)生，但劈相機又有其自己的特性。要想快速準確地找到劈相機的故障并及時排除故障就必須對劈相機有一個全面的了解。首先就要了解劈相機在電力機車上的作用及工作原理。SS4改進型電力機車的劈相機實際上是單相電動機與三相發(fā)電機的組合。SS4改進型電力機車上所有的輔助電動機均由主變壓器的輔助繞組a6x6供給單相電源，經(jīng)異步劈相機將單相電源劈成三相電源，再供給輔助電路的所有三相異步電動機使用。異步劈相機的結(jié)構(gòu)與三相異步電動機不同，轉(zhuǎn)子為鼠籠式，定子繞組按三相不對稱規(guī)律嵌入在定子槽內(nèi)，劈相機實際上是單相電動機與三相發(fā)電機的組合。劈相機的電負荷不是固定的，是隨機車運行工況的改變而變動。電動機單相交流電通過電機定子的單相繞組時，產(chǎn)生交變的脈振磁場，一個脈振磁場可以分解為兩個幅值一樣，轉(zhuǎn)速相等轉(zhuǎn)向相交的旋轉(zhuǎn)磁場，與電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向相同為正序放置磁場，與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向相反的磁場為負序旋轉(zhuǎn)磁場。劈相機的電動相繞組接到單相交流電源上，在劈相機的空氣隙中產(chǎn)生兩個大小相同的磁場，當劈相機的轉(zhuǎn)子靜止不動時，這兩個磁場在轉(zhuǎn)子導體中感應的電動勢和電流的大小相等，方向相反。由此而產(chǎn)生的兩個轉(zhuǎn)矩也大小相等，方向相反而互相抵消。起動轉(zhuǎn)矩為零，劈相機不能自行起動。如果轉(zhuǎn)子與正序旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度比較小，而轉(zhuǎn)子與負序旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度比較大，轉(zhuǎn)子以幾乎兩倍于同步轉(zhuǎn)速的速度切割該負序磁場，使轉(zhuǎn)子導體內(nèi)感應出近兩倍于電網(wǎng)頻率的電勢和電流，該電流產(chǎn)生的磁場幾乎抵消了定子繞組產(chǎn)生的負序磁場。也就是說，當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，在劈相機的氣隙中主要剩下了一個正序旋轉(zhuǎn)磁場，它與轉(zhuǎn)子相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，克服了轉(zhuǎn)子的機械阻力矩及轉(zhuǎn)子負序電流產(chǎn)生的電磁阻力矩，驅(qū)使轉(zhuǎn)子沿著正序旋轉(zhuǎn)磁場方向旋轉(zhuǎn)，同時該正序旋轉(zhuǎn)磁場切割定子三相繞組，并使它感應出三相電勢，于是單相電源被劈成三相電源。在劈相機定子的三相輸出端接上電負載，因其中兩相負載直接與單相電源相聯(lián)，不需要經(jīng)過劈相機而直接從單相電源得到供電，而另一相負載則由劈相機的發(fā)電相得到供電，所以劈相機是將單相交流電源劈成三相，而本身只輸出一相的異步電機。 （劈相機工作原理圖 附圖 31）（二）改進型電力機車劈相機與控制電器的關(guān)系我們了解了SS4改進型電力機車劈相機的工作原理，而它在電力機車上是如何起動和運行的，這對我們排除劈相機故障也是十分重要的。起動劈相機是電力機車動車前的預備性操作，其電路屬于控制電路。在其受電弓升弓以及閉合主斷路器后進行，SS4改進型電力機車的劈相機控制有手動和自動兩種，它是通過對選擇開關(guān)591QS進行選擇，我們主要以手動為例，這樣更好地認清各個電器件在劈相機起動過程中的作用。由于劈相機直接單相電源起動時只能在氣隙中產(chǎn)生一個脈振磁場，而不能產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，起動轉(zhuǎn)矩為零，劈相機必須帶電阻或電容進行分相起動，起動電阻或電容必須接在劈相機電動第一相U1相與發(fā)電相W1之間，即輔助回路202母線與203母線之間，、138μF電容并聯(lián)。所有輔機控制電源由605QA自動開關(guān)控制，劈相機的控制是完成其他輔機控制的先決條件。（劈相機起動原理圖 附圖32 ）劈相機的運轉(zhuǎn)與停止是通過相應的接觸器201KM控制，因為劈相機是單相電動機與三相發(fā)電機的組合，所以起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進行分相起動，起動電阻的接通與開斷由接觸器213KM來執(zhí)行。由劈相機起動繼電器283AK監(jiān)測起動過程并控制起動電阻回路的開斷。283AK的工作電源是從導線531經(jīng)533KT常開聯(lián)鎖由導線281引入的。首先我們按下劈相機按鍵（404SK）導線560經(jīng)404SK與591QS，使導線564有電，劈相機中間繼電器567KA得電動作，其常開觸點閉合。導線560經(jīng)567KA的常開觸點，使導線561有電，然后分成幾個支路。導線561經(jīng)劈相機起動中間繼電器566KA的常閉接點，使分相接觸器（213KM）和劈相機起動延時繼電器533TK得電動作，起動電阻將投入工作。劈相機的接觸器（201KM）閉合，導線561經(jīng)213KM的輔助觸點，使導線572有電。經(jīng)劈相機故障隔離開關(guān)（242QS），使201KM得電動作。劈相機的主回路溝通，開始起動。若起動正常，則劈相機的起動繼電器（283AK）動作，其常開點閉合。導線561經(jīng)283AK，使導線568有電，劈相機起動中間繼電器566KA得電動作。其常閉點打開，切斷213KM和533KT的供電回路，甩掉劈相機起動電阻，劈相機進入正常工作狀態(tài)。同時，566KA的常開觸點閉合，215QA和566KA常開觸點，使566KA繼續(xù)得電自鎖：導線561經(jīng)533KT的常閉觸點，使導線577有電，為其它輔助電機的正常工作做好準備。致此，劈相機的控制順利完成。從這一過程可以看出，電路中的控制電器與劈相機能否正常工作是密不可分的。劈相機是SS4改進型電力機車中受力比較復雜的一種電機，它既要承受大功率電流的負荷，而且又要受到各種扭轉(zhuǎn)力矩的影響，因此在實際工作中它的故障率比其它輔助電機要高一些。從劈相機的故障分析來看主要有兩種：一種是電路故障，一種是電機機械故障。（三） 劈相機電路故障分析及處理1 接觸器故障分析及處理劈相機通電后，劈相機轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)，而且無任何反映，初步判斷為劈相機接觸器沒有動作，這時應該拆下劈相機接觸器201KM，檢查其觸點在通電情況下是否全部閉合良好，如果無任何反應，證明接觸器已損壞，應立即更換新的接觸器。在機車整備中還有一種情況是按下劈相機按鍵開關(guān)（404SK）后，劈相機起動信號顯示不滅，到機車輔助室就會聽到劈相機發(fā)出嗡嗡聲，觀察劈相機轉(zhuǎn)軸不轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動很慢，用手觸摸感覺發(fā)熱嚴重，這時應初步判斷劈相機“走單相”，應該立刻檢查劈相機接觸器（201KM）和起動電阻接觸器（213KM），看看是否還在動作，如果有不動作的狀況，應該立刻更換接觸器，從而保證劈相機能夠正運轉(zhuǎn)。如果接觸器沒有問題，表明電機內(nèi)部有故障，用萬用表測量該電機三相電阻可查出哪項開路，應立即對電機進行檢修。如果在機車