【文章內容簡介】 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 _1HKf 1HKf _1HKg 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 其余各牽引電機的電路 ID 相同。 二 機車前進與后進電路 牽引電動機是直流串勵電動機，其轉向的改變是通過方向轉換開關 IHKf、 2HKf的轉 換改變串勵繞組中的勵磁電流方向，而保持電樞電流方向不變，使牽引電動機改變轉向，從而達到機車的換向，其電路為： 一：機車前進方向運行時，換向手柄置于“前進牽引位”后，提主手柄至 1 位，此時，離進電空 閥 1HKf、 2HKf 線圈同時得電，使轉換開關轉至前進位，構成機車前進工況電路（以 2D 也機為例） : 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 2G 錯誤 !未找到引用源。 _ 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 HKg _ 1HKf1HKf _1HKg 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 二：機車后后進運行時，換向手柄置于“ 后進牽引位”后，提主手柄至 I 位，此時，后 進電控閥 1HKf 、 2 HK 同時得電，轉換開關轉到后進位，構成機車后進工況電路（仍以 2D 電機為例）： 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 2C錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 HKg _ 1HKf1HKf _1HKg 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 從上述兩個電路中可以看出：機車前進工況或后進工況時，整個電路中改變的只是電機串勵繞組的電流方向。前進工況時，電流從 29 號大線以一 錯誤 !未找到引用源。一 錯誤 !未找到引用源。 號大線。而后進工況時，電流從 23 號大線一 錯誤 !未找到引用源。錯誤 !未找到引用源。 29 號大線。由直流電機原理可知，當電樞電流方向不變時，電機的轉向會發(fā)生改變，從而達到了機車換向的目的。 第三節(jié) DF4 制動主電路 內燃機車在電 阻制動工況時 , 靠列車的巨大慣性力 , 由動輪帶動牽引電動機運轉 , 根據(jù)直流電機的可逆原理 , 此時的牽引電動機按發(fā)電機工況運轉 , 它將列車的動能變?yōu)殡娔?, 再通過制動電阻 , 將電能轉換成熱能 , 散逸到大氣當中。此時 , 在牽引電動機軸上產(chǎn)生與機車運行方向相反的轉矩 , 從而產(chǎn)生制動力 , 使整個列車制動。 一 基本原理及結構 對于東風‘型機車在電阻制動時的極限參數(shù)要求是 :最大勵磁電流 IL 。 = 7 4 0 A 。最大制動電流 I: 。二 65 OA。因受牽引電動機換向條件的限制 , 要采取高速限流 , 高速限流線是從車速為 5 0 k m / h制動電流 65 OA 開始 , 到車速為 8 0k m / h 時 , 制動電流降到 4 50A 。圖 1是東風‘ 型機車兩級電阻制動主電路原理圖。由圖 1 看到 : 在電阻制動工況 , 牽引電動機處在他激發(fā)電機狀態(tài)下工作 , 由電阻制動控制箱控制勵磁機的勵磁 , 從而控制主發(fā)電機的勵磁 , 主發(fā)電機發(fā)出的三相交流電 , 經(jīng)整流柜整流后 , 通過制動勵磁接觸器向串接起來的 6臺牽引電動機的勵磁繞組供電 , 從而使牽引電動機發(fā)出的電能通過主接觸器分別送到 6 組制動電阻上消耗掉。 6 組制動電阻分為兩箱安裝 , 每箱 3 組 , 分別供給 3 臺牽引電動機施行電阻制動之用。每箱電阻由一臺通風機實行強迫通風冷卻。在第 2 組和第 5 組制動電阻上各有一個抽頭引出端 ,通風機電機由該抽頭引出端供電 , 這樣不僅節(jié)省了為驅動風機所需的能量 , 而且使通風機的工作狀態(tài)恰與電阻的冷卻要求相適應。即制動電流越大 , 風機電機電壓越高 , 風機轉速越高 , 風量越大 , 排熱能力越強 。 反之 , 制動電流越小 , 不需要太多的冷卻風量時 , 通風機電機電壓越低 , 鳳量也越小。電傳動內燃機車的制動特性可用下式來描述 : VRD CCNB LZCDLmEL???? ???? 22 239。30???? (1) 或 B=VIRN cd zz ?? ???3239。(kN) B機車制動力 。 V機車動力 ； Rz制動回路總電阻 ； Φ 牽引電機每級磁通 ； Iz制動電流 ； Dl機車輪徑 ； μ 牽引電動機傳動比 ； η 傳動效率 ； N牽引電動機臺數(shù) ； Ce電勢常數(shù) ； Cm轉矩常數(shù) ； 由式 (l) 知 : 當磁通恒定時 , 制動力與機車速度成正比 , 顯然 , 制動特性 B 二 f (v )是一條通過坐標原點的直線。不同的磁通值對應著不同斜率的直線 , 制動特性如圖2 所示。由式 (2) 知 : 當制動電流恒定時 , 制動力與機車速度成反比 , 制動特性 B 二 f (v) 是一條雙曲線不同的制動電流值對應著不同的雙曲線 , 制動特性如圖 2 所示。 由式 (l) 知 : 當磁通恒定時 , 制動力與機車速度成正比 , 顯然 , 制動特性 B 二 f (v )是一條通過坐標原點的直線。不同的磁通值對應著不同斜率的直線 , 制動特性如圖2 所示。由式 (2) 知 : 當制動電流恒定時 , 制動力與機車速度成反比 , 制動特性 B 二 f (v) 是一條雙曲線不同的制動電流值對應著不同的雙曲線 , 制動特性如圖 2 所示。 由式 (4) 知 : 為了得到盡可能大的制動力 , 在機車速度較低時 , 應使勵磁電流保持最大值 , 以使電機磁通保持最大 , 這時的制動電流隨機車速度線性增長 。 當機車速度達到某一數(shù)值時 , 制動電流上升到允許的最大值 , 此時 應保持制動電流不變 , 而勵磁電流隨機車速度的增加而降低 , 此時制動力與機車速度成反比。為提高機車在低速運行時的制動力 , 以適應自動閉塞區(qū)段的運行要求 , 在機車上采用了兩級電阻制動 , 即當機車速度降到 2 3 km / h左 右時 , 通過二級制動接觸器 IR ZC ~6RZC (如 圖 l) 主觸頭的自動閉合 , 將制動電阻短路一部分 ( ) 而實現(xiàn)制動功率的擴展。此 時 ,制動電流增加 , 出現(xiàn)了第二段 (Rz= )勵磁電流和制動電流的恒流過程 , 勵磁電流、制動電流及制動力與機車速度的關系如圖 3 所示。圖 3 (c ) 中制動力與機車速度的關系是在不考慮電機磁路飽和及電樞反應影響的情況下得出的。這樣 , 制動力在低速區(qū)再次達到了最大值 , 圖中陰影部分即為采用二級制動后所增加的制動力。機車進入二級制動狀態(tài)后 , 操縱臺上“二級制動” 信號燈亮 , 同時 , 控制箱面板上指示二級制動的發(fā)光二極管 L ED 亮。 二 控制箱基本原理 圖 4 是東 風 4 型機車所采用的電阻制動控制箱方框圖。電阻制功控制箱在線路中的作用原理如下 : 將機車換向手柄打在“ 制動位” , 此時 , 輔助電源 110 V 經(jīng)牽引一制動轉換開關 1H k g 的聯(lián)鎖觸點送入控制箱 , 經(jīng)過自動開關 z K , 運行 故障開關 G K , 到達電抗器 DK , 然后一路送到逆變器 , 將直流 110 V 電壓逆變成高頻方波電壓 , 再經(jīng)變壓器隔離降壓、整流、穩(wěn)壓 , 得到士 15V、 + 24V 直流電壓 , 以供給控制電路和電流傳感器使用 。 另一路經(jīng)過限流電阻送到斬波輸出管 (T 戶作為勵磁機勵磁繞組的斬波電源。柴油機轉速傳感器即柴油機測速發(fā)電機的輸出電壓被用作電阻制動時的制動力給定信號。柴油機測速發(fā)電機輸出的三相交流電壓經(jīng)整流后送到給定放大環(huán)節(jié) , 該環(huán)節(jié)將柴油機轉速信號進行分壓、整定并加以放大 , 使得在電阻制動工況柴油機轉速最大時 , 給定放大環(huán)節(jié)的輸出電壓為十 IOV , 然后再送到給定積分環(huán)節(jié)。給定積分器的傳輸特性是當輸入電壓階躍變化時 , 其輸出電壓是逐漸增長的 , 并且其極性和終了值與輸入一樣。采用這樣的給定積分環(huán)節(jié)就可以避免使送到勵磁電流調節(jié)器 (LT ) 和制動電流調節(jié)器 (Z T ) 的給定電壓突然增大 , 從而避免制動力的沖擊。給定積分器輸出的正電壓作為勵磁電流和制動電流的給定信號分別送到勵磁電流調節(jié)器和制動電流調節(jié)器 , 與來自電流傳感器的負極性電流反饋信號進行比較 , 調節(jié)器輸出的負極性電壓通過“ 或門” 選出其絕對值較小者作為斬波控制電壓送到斬波振蕩環(huán)節(jié)。加在斬波振蕩器輸入端的電壓有正極性的鋸齒波電壓和負極性的斬波控制電壓 , 兩個電壓進行疊加。每當兩個電壓相交時 , 振蕩器即發(fā)生一次翻轉。這樣 , 在斬波振蕩器的輸出端就得到一列方波電壓 , 該方波電壓的頻率與鋸齒波的頻率一樣 , 而方波正負半波的寬度之比則取決于斬 波控制電壓的數(shù)值 , 斬波控制電壓的絕對值越大 , T 7 導通角越大 , 勵磁電流越大。方波電壓經(jīng)整形電路整形 , 提高其前后沿的陡度后加在斬波輸出管的基極 , 用以控制斬波輸出管的導通與截止 , 在斬波輸出管的集電極回路中串接有勵磁機的勵磁繞組 , 當斬波輸 出 管的導通 寬度加 大 , 截止寬度減小時 , 勵磁機的平均勵磁電流 I: L P 增大。反之 , 勵磁機的IL LP 則減小。機車速度傳感器輸出的三相交流電壓經(jīng)整流、濾波后作為機車電阻制動時的速度給定信號 , 一路送到兩級制動轉換環(huán)節(jié) , 以便實現(xiàn)兩級電制動的自動轉換 。 另一路 送到電流限制環(huán)節(jié) , 用以限制機車高速運行時的制動電流值 , 使之不超過牽引電動機的換向限制線。限流環(huán)節(jié)和給定積分器的輸出電壓經(jīng)過“或門” 選出其中較小的作為制動電流調節(jié)器的給定電壓。當柴油機在 850r/ min 以上且車速低于 5Okm/h 時 , 限流環(huán)節(jié)的輸出電壓高于給定積分器的輸出電壓 , 這時 , 給定積分器的輸出電壓作為制動電流調節(jié)器的給定電壓。當車速高于 50 km/h 以后 , 限流環(huán)節(jié)的輸出電壓低于給定積分器的輸出電壓 , 這時 , 制動電流調節(jié)器的給定電壓改為由限流環(huán)節(jié)的輸出電壓決定 , 并且車速越高 , 其給 定越低。這樣就將制動電流按牽引電動機的換向限制線的要求予 6 個霍爾元件制成的電流傳感器 , 用以同時測出 6 臺牽引電動機的制動電流 , 并取其中的最大值作為制動電流反饋信號。采用這樣的反饋方式后將更加安全可靠。如由于某種故障原因使某一臺牽引電動機電流過大 , 則該電機的電流信號將被用作為反饋信號 , 控制系統(tǒng)將抑制該電機電流 , 使之不超過最大制動電流允許值 ,從而可以避免故障狀態(tài)的進一步擴大。當斬波輸出管擊穿或滿導通時 , 故障檢測電路有電 , 繼電器了。得電 , 了 : 失電 , 切斷勵磁機勵磁繞組的通電回路 , 同時 , 故障 顯示燈 LED 亮。當控制手柄在“ 0 ” 位和“ 1 ” 位時 , 繼電器 J‘得電 , 其常閉觸點斷開 , 切斷給定信號的通路 , 將電阻制動切除。電阻制動控制箱由逆變板、電源板、轉換 板、調節(jié)板和斬波板等 5 塊插件板組成。 三 電阻制動的保護 1. 過流保護 電阻制動時 , 如因某種原因引起制動電流過大并超過規(guī)定的制動電流過流整定值時 , 接在第 5 位電動機制動電阻抽頭上的制動過流繼電器 z L J 動作 , 切斷控制箱電源 , 使牽引電動機喪失勵磁電流從而達到過流保護的目的。制動過流繼電器是帶自鎖機構的繼電器 , 其動作后 , 必須將柴油機手柄回零后 , 才允許手動解鎖。 2 . 失風保護 電阻制動時 , 如制動電阻風機電機損壞或因某種原因引起兩臺通風機電流相差較大時 ,失風保護繼電器 FS了動作 , 延時 5s 鐘后 , 使勵磁接觸器 L C 失電 , 牽引電動機失去勵磁電流 ,停止電阻制動。失風保護繼電器動作后 , 柴油機手柄回零 , 即可自動解鎖。 3. 電空聯(lián)鎖 如果機車在電阻制動的同時 , 再施加空氣制動 , 則兩種制動同時作用于機車輪對 , 有可能造 成輪對抱死、滑行 , 使輪箍擦傷。為防止出現(xiàn)這種情況 , 加設了電空聯(lián)鎖裝置。其作用是 : 在使用“ 自動制動閥” (大閘 ) 時 , 機車閘缸壓力為零 , 而車輛可照常制動 。 當使用“ 單獨制動閥” (小閘 )時 , 其作用性能不受影響 , 但應注意不使機車閘缸壓力超過 150kPa() 。 4. 故障運行電路 機車在運行中 , 當電阻制動控制箱發(fā)生故障時 , 應將司機控制器控制手柄退回“ O” 位 ,并將控制箱上的“ 運轉一故障” 開關轉到“ 故障” 位 , 電阻制動控制箱即被切除 , 機車轉到故障工況的電阻制 動線路上運行 , 如圖 5 所示。