【文章內(nèi)容簡介】 ，第一段橋的整流管V（a）所示。當(dāng)晶閘管V1V12將滿開放，但還未滿開放時，投入繞組a1—b1段的整流橋，即交替觸發(fā)晶閘管VV4；同時繼續(xù)減小晶閘管VV11的相控角直至滿開放，即在電壓過零點時觸發(fā)晶閘管VV11,這時控制晶閘管VV4的相控角，即電壓繼續(xù)上升。當(dāng)電源為正半周時，若在相控角α?xí)r觸發(fā)晶閘管V4，則電流由牽引繞組a1→V1→導(dǎo)線1→平波電抗器→牽引電動機電樞→勵磁繞組→V12→V11→x2→牽引繞組→a2→V7→V4→b1→牽引繞組→a1。與上述不同的是有二段牽引繞組即a1—ba2—x2投入了工作。當(dāng)電源為負半周時，與上不同的是整流元件VV3導(dǎo)電，VV4截止。隨著晶閘管VV4相控角減小，整流元件將由整流電壓的1/2增大到3/4。（b）所示。 當(dāng)繞組a1—b1段整流橋?qū)M開放時，投入b1—x1段的整流橋，其過程與前類似。整流電壓由整個整流電壓的3/4增大至全部整流電壓。 另外，當(dāng)晶閘管未觸發(fā)時，即在相控角α這一段時間內(nèi)牽引電動機的電流將通過二極管元件VVVVV9續(xù)流。電阻19R為整流橋的負載電阻，以實現(xiàn)晶閘管整流電路的空載高壓試驗。由圖可知，韶山8型電力機車裝有4臺牽引電動機，對每一電機各有一條電機支路。第一轉(zhuǎn)向架的1M和2M并聯(lián)，由整流器器1V供電；第二轉(zhuǎn)向架的3M和4M牽引電動機支路并聯(lián)，由主整流器2V供電，兩組電路完全相同，并互不相關(guān)。由于各電動機支路，電氣設(shè)備的連接相同，僅以電動機1M支路為例以說明。Ⅰ端向前牽引時的電路。（1） 牽引電動機繞組的連接韶山8型電力機車采用同一轉(zhuǎn)向架兩臺電動機背向布置方式，其相對旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)相反。以第一轉(zhuǎn)向架前進方向為例，從電動機1M的非整流子側(cè)看去，應(yīng)為逆時針轉(zhuǎn)向，從電動機2M的非整流子側(cè)看去應(yīng)為順時針轉(zhuǎn)向。同樣第二轉(zhuǎn)向架電動機3M為逆時針轉(zhuǎn)向，電動機4M為順時針轉(zhuǎn)向。為保證上述電動機的轉(zhuǎn)向，各電動機的電樞繞組與主極繞組的相對接線方式應(yīng)為:1M——A11B2D11D212M——A12B2D22D123M——A13B2D13D234M——A14B2D24D14（2）電機支路的連接電動機支路的電流途徑是：正極母線1或2→平波電抗器1L4L→線路接觸器1KM4K→電樞→電流傳感器1SC4SC→位置轉(zhuǎn)換開關(guān)“牽—制”鼓1QPR、2QPR→位置轉(zhuǎn)換開關(guān)“前—后”鼓1QPV、2QPV電流傳感器5SC8SC→電機隔離開關(guān)1QS4QS→位置轉(zhuǎn)換開關(guān)1QPR、2QPR→負極母線4。在主極繞組上并聯(lián)了固定分路電阻1R4R，其作用是將電樞電流中的交流分量分流，使電機機座及主極中的交變磁通減小，從而減小渦流損耗，改善電動機的換向和主極溫聲。（3）機車的方向控制 機車的的方向控制由位置轉(zhuǎn)換開關(guān)1QPV和 2QPV完成。欲改變電動機的轉(zhuǎn)向，就得電動機電樞電流的方向，或者改變勵磁電流的方向，SS8型機車是利用位置轉(zhuǎn)換開關(guān)改變勵磁電流方向來實現(xiàn)的。以牽引電動機1M為例當(dāng)機車在Ⅰ端向前位時，勵磁電流由D11流入，D21流出，當(dāng)Ⅰ端向后位時，勵磁電流由15→D21→D11→16，但必須注意，機車運行中若要改變方向，必須在機車停車后才能轉(zhuǎn)換，否則會損 壞機車。 （4）庫用電路為了試驗與保修的方便，機車在進庫檢修時并沒有接觸網(wǎng)為其供電，這時就需要庫用電源為其供電，庫用電源都為直流。庫用開關(guān)為雙刀雙擲開關(guān)，在運行位時，主刀與牽引電路隔離，相應(yīng)輔助接點接通手電弓電磁閥,方可升弓；放于庫用位時，相應(yīng)輔助觸點開段，不能升弓，其主刀將庫用插座1XS或2XS的庫用電源分別與母線3連接，只要合上某一電動機相應(yīng)的接觸器合刀開關(guān)，即可使電動機得點，達到動車和試驗電機轉(zhuǎn)向的目的。(5)磁場消弱電路當(dāng)電機端電壓達到最高值后，要求機車繼續(xù)加速時，就要進行磁場磁場消弱控制。SS8型機車采用晶閘管分路，來實現(xiàn)從滿磁場到最深消弱磁場的連續(xù)平滑控制。韶山8型機車采用加饋電阻制動。在電阻制時，各勵磁繞組串聯(lián)后由勵磁電源供電。電機的電樞電路除串有制動電阻外，還串入一段整流橋。（1） 制動電路的連接電阻制動時，位置轉(zhuǎn)換開關(guān) 1QPR、2QPR轉(zhuǎn)至制動位，將電機1M—4M的勵磁繞組串聯(lián)起來，并在電樞中串入制動電阻5R—8R；電機1M和2M并聯(lián)后與整流器串聯(lián)，整流器作為加饋電源。由于電樞電路中串有整流器，因而電阻制動時，電樞電流方向與牽引時相同。機車進行電阻制動時，列車的方向不變，電機已從電動機狀態(tài)轉(zhuǎn)換至發(fā)電狀態(tài)，為保證電樞電流的方向，制動時勵磁電流的方向應(yīng)與牽引時相反。電阻制動優(yōu)點：1）提高列車運行的安全性。2）減少了閘瓦與輪緣磨損。3）提高了列車下坡運行速度。缺點：低速時制動效果差。加饋電阻制動原理 加饋電阻制動的等值電路如圖37所示。 在勵磁電流IL的作用下，產(chǎn)生了主磁極通Φ，電機電樞在輪對的驅(qū)動下產(chǎn)生電勢E，由于電樞電路中串有整流器的整流電壓,所以有如下關(guān)系 （）式中—機車速度—常數(shù)制動電流為 （）機車的制動力為 ()式中—常數(shù)。加饋電阻制動可分為兩個速度控制區(qū)：（1） 高速區(qū)制動電流的最大值，受整流元件、制動電阻、電樞電流的最大值限制。在高速區(qū)，由于電機電勢很高，因而式（）中的整流電壓必須等于0，即晶閘管處于封鎖狀態(tài)。制動電流的通路為主整流器二極管→平波電抗器→制動電阻→二極管。當(dāng)機車速度高于73km/h時，隨著速度增加，必須減少勵磁電流值，以保證制動電流不超過規(guī)定值。以保證制動電流不超過規(guī)定值。當(dāng)速度為73km/h時，勵磁電流達到最大值。在高速區(qū)，隨著勵磁電流的減小，主極磁通相應(yīng)減小，因而機車最大制動力隨著機車速度增大而減小。（2）加饋區(qū)在加饋區(qū)，勵磁電流已達最大值，為維持機車的最大制動力，應(yīng)保持最大制動電流。由于機車速度降低，牽引電機的電勢不足以維持最大制動電流，制動力將隨機車速度線性下降。這時半空橋開始工作，相當(dāng)于牽引電機電勢再串聯(lián)一個整流電壓。調(diào)節(jié)整流電壓的大小，以維持制動電流達到某一數(shù)值。韶山8型機車中需測量的參數(shù)有電網(wǎng)電壓、電機電樞電壓、直流電流、勵磁電流、網(wǎng)側(cè)牽引電力、機車速度等。測量種類名稱/型號原理網(wǎng)側(cè)電壓高壓電壓互感器TBY125, 25KV/100V變壓器電機電樞、勵磁電流電 流 傳 感 器TQG4A, 1000A/200mA霍爾效應(yīng)電機電樞電壓電 壓 傳 感 器TQG3A,2000V/80mA霍爾效應(yīng)網(wǎng)側(cè)電力電度表PJ機車速度脈沖速度傳感器DF16 n=f/N韶山8型電力機車設(shè)有短路保護、過載保護、過電壓保護、欠壓保護及主電路接地保護等。為保證電力機車的正常運行，機車設(shè)有三相交流輔助電路和輔助機械裝置。由于平波電抗器、主變壓器的油散熱器、整流裝置、牽引電機和制動電阻等，它們在運行時發(fā)出大量的熱量需要進行強迫風(fēng)冷，所有這些設(shè)備都需要三相鼠籠式異步電動機來驅(qū)動。為此需要把機車單相交流電變換成三相交流電源輔助機械使用現(xiàn)在我們存在三種方法：（1）采用旋轉(zhuǎn)式劈相機；（2）采用電容器分相法；（3）采用半導(dǎo)體靜止逆變器。韶山8型機車輔助電路亦是采用傳統(tǒng)的單—三相供電系統(tǒng)?！喙╇娤到y(tǒng)劈相原理旋轉(zhuǎn)式劈相機是采用鼠籠式異步電動機。按定子繞組結(jié)構(gòu)不同，可分為Y型結(jié)構(gòu)和T型結(jié)構(gòu)兩種。 劈相機Y型聯(lián)結(jié) 啟動工況當(dāng)定子繞組D1D2端接到單相電源上，ODOD2繞組中的電流就產(chǎn)生一個大小隨時間作正弦變化，而空間位不動的脈振磁場。如果用某種方法使轉(zhuǎn)子R轉(zhuǎn)起來，這時劈相機就作為一臺單相異步電動機運行。一個脈振磁場可以分解成兩個幅值相同而轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁場；與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向一致的旋轉(zhuǎn)磁場稱為正轉(zhuǎn)磁場，與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁場稱為反轉(zhuǎn)磁場。因而轉(zhuǎn)子以幾乎兩倍于同步轉(zhuǎn)速的速度切割反轉(zhuǎn)磁場，并在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)出幾乎兩倍于電網(wǎng)頻率的電流，此電流所產(chǎn)生的磁場抵消反轉(zhuǎn)磁場，因此在電機氣隙內(nèi)只剩下一個正轉(zhuǎn)磁場。它切割ODOD2和OD1三相繞組，感應(yīng)出三相電勢。于是就將單相電源“劈”為可以驅(qū)動三相異步電動機的三相電源。OD1和OD2繞組稱為劈相機的電動相繞組OD3 劈相機供電系統(tǒng)原理圖繞組稱為發(fā)電相繞組。發(fā)電相負擔(dān)三相負載的一部分功率，而負載其余功率則直接由電網(wǎng)供電。劈相機啟動需要采用特殊的方法，常用的啟動方法是分相啟動法。分相啟動法是在發(fā)電相接入電阻，使兩相電流之間有一相位差，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生啟動力矩。當(dāng)轉(zhuǎn)速達到某一數(shù)值時將電阻切除。，在發(fā)電相和電源之間并聯(lián)電容，以改善劈相機輸出三相電壓的對稱性。劈相機實質(zhì)上是一種本身只輸出一相電流的異步電機。劈相機工況實際上是三相異步電機在不對稱條件下運行的一個特例。 異步電機進入劈相機工況一般應(yīng)具備以下兩個條件： 1）電機軸上的機械負載不變； 2）三相電網(wǎng)中D3相缺相，使D3相的電流反相輸出。只要具備上述條件，一般的三相異步電動機同樣具有劈相機功能。（1）。韶山8型電力機車采用旋轉(zhuǎn)式劈相機，型號為YPX2280M4，380V，57KW。采用電阻分相起動，通過其相應(yīng)的接觸器15KM控制劈相機的運轉(zhuǎn)與停止。起動電阻53R的通斷由接觸器29KM控制，起動過程由劈相機起動繼電器1AK監(jiān)測并控制起動電阻回路的開斷。1AK的工作電源（DC110V）從導(dǎo)線454經(jīng)13KT聯(lián)鎖由導(dǎo)線281引入。劈相機啟動原理劈相機起動過程如下：當(dāng)按下劈相機按鍵開關(guān)后，接觸器29KM閉合，起動電阻投入，15KM閉合劈相機開始起動，這時劈相機起動繼電器監(jiān)測劈相機發(fā)電相電壓（由導(dǎo)線26262引入）來間接反映劈相機的轉(zhuǎn)速，也即1AK測得其發(fā)電相電壓接近于比較電壓（額定網(wǎng)壓下，該電壓值約為220V，由導(dǎo)線20206引入）時1AK動作，使29KM主觸頭打開，斷開起動電阻（53R）回路，劈相機起動完成，同時1AK失去工作電源處于閉置狀態(tài)。（2）通風(fēng)機電動機電容分相起動劈相機故障時，特設(shè)第一牽引通風(fēng)機電動機3MA兼作劈相機，采用電容分相起動。在機車運行中，劈相機一旦發(fā)生故障，為保證其它輔機繼續(xù)工作，可切除劈相機，而以起動電容23C對牽引通風(fēng)機電動機3MA直接進行分相起動。這時要把劈相機故障轉(zhuǎn)換開關(guān)15QS打向“1FD（2）”位，即把1AK監(jiān)測劈相機發(fā)電相電壓的引入線轉(zhuǎn)接到3MA的第三相上，同時必須把閘刀開關(guān)5QP倒向起動電容位（因起動電阻不能起動通風(fēng)機）。起動過程仍由起動繼電器1AK控制，起動完成后1AK常開聯(lián)鎖閉合，使29KM線圈失電，其主觸頭打開，切除起動電容。在運用中以3MA替代劈相機作電容分相起動時，司機的操縱與使用劈相機時相同。需要說明的是3MA電容分相起動后，實現(xiàn)單—三相供電系統(tǒng)功能的同時，仍能擔(dān)負自身的通風(fēng)任務(wù)。（3）庫用電源電路機車在庫內(nèi)可通過輔助電路入庫插座13XS引車入庫的380V單相或三相電源。此時，將6QP倒向“庫用”位?？墒褂玫膸靸?nèi)電源有兩種：1）庫內(nèi)三相電源一般在段內(nèi)不需起動劈相機，直接起動輔機時使用。把庫內(nèi)三相電源接到庫用插座13XS的2020209三點上，通過6QP及導(dǎo)線203與209之間的連接母線直接為輔助電路提供三相電源。2）庫內(nèi)單相電源當(dāng)庫內(nèi)具有大容量電源時，可將單相電源送至庫用插座13XS的20208兩點上，經(jīng)6QP給輔助電路提供單相電源，此時須使用劈相機實現(xiàn)單—三相供電系統(tǒng)。若只使用庫內(nèi)單相電源，也可拆開導(dǎo)線203與209之間的連接母線，這樣做有兩個目的：一是從安全角度考慮，使庫用插座13XS的第三點（209點）不帶電：二是若電源線誤接至接點20209上時，避免劈相機走單相。（1）三相負載電路（）當(dāng)劈相機起動完畢后，輔助電路導(dǎo)線2020203即可提供三相不對稱電源，這時各輔機可依次投入工作。韶山8型電力機車三相負載有：壓縮機電動機2MA二臺，牽引風(fēng)機電動機4MA二臺，制動風(fēng)機電動機6MA二臺，變壓器風(fēng)機電動機8MA一臺，變壓器油泵10MA一臺，硅風(fēng)機電動機11MA三臺。各輔助電動機均通過其對應(yīng)的交流接觸器15KM—25KM進行分合控制，為了改善劈相機供電系統(tǒng)的三相電源對稱性，在3MA—5MA電動機的D2—D3相間接入移相電容24C—26C，隨電動機作負載投入而投入。各輔機接觸器選用3TB系列三相交流接觸器。韶山8型機車輔助電路設(shè)有過電壓、過電流、接地及安全保護。（1）接地保護在變壓器輔助繞組x6與地之間設(shè)有輔助電路接地保護電路。這個裝置由輔接地繼電器3KE、整流元件12U、限流電阻52R、電容27C、輔接地故障開關(guān)13QS組成。輔接地保護屬有源保護裝置，支路經(jīng)110V控制電源后接地。當(dāng)輔