【文章內(nèi)容簡介】 機(jī)電樞電流， A。 在常規(guī)的電阻制動(dòng)中，當(dāng)電機(jī)主勵(lì)磁最大恒定后，電樞電流 (制動(dòng)電流 )Iz 隨著機(jī)車速度減小而減小。因此，機(jī)車輪周制動(dòng)力也隨著機(jī)車速度的變化而變化；為了克服機(jī)車輪周制動(dòng)力在機(jī)車低速區(qū)域減小的狀況，加饋電阻制動(dòng)是從電網(wǎng)中吸收電能，通過主相控整流器向電機(jī)電樞補(bǔ)足 Iz 并保持恒定，以此機(jī)車在低速區(qū)域獲得理想的輪周最大恒定制動(dòng)力。 機(jī)車處于加饋電阻制動(dòng)時(shí)，位置轉(zhuǎn)換開關(guān)已轉(zhuǎn)換到制動(dòng)位， 牽引電機(jī)電樞與主極繞組脫離并與制動(dòng)電阻串聯(lián)，且同一轉(zhuǎn)向架的 3 臺(tái)電機(jī)電樞支路并聯(lián)之后，與主整流器串聯(lián)構(gòu)成回路。，每臺(tái)車 6臺(tái)電機(jī)的主極繞組串聯(lián)連接，經(jīng)勵(lì)磁接觸器、勵(lì)磁整流器 (99V)構(gòu)成回路，由主變壓器勵(lì)磁繞組供電。 現(xiàn)以 1M 電機(jī)為例，敘述一下電路電流的路徑： 33km／ h 時(shí)，機(jī)車處于純電阻制動(dòng)狀態(tài)。其電流路徑為 71 母線→ 11L 平波電抗器→ 12KM 線路接觸器→ 111SC 電流傳感器→ 1M電機(jī)電樞→ 107QPR1 位置轉(zhuǎn)換開關(guān)“牽” “制”鼓→ 13R 制動(dòng)電阻→ 73母線→ V8→ V7→ 71母線。 2． 當(dāng)機(jī)車速度低于 33km／ h 時(shí)，機(jī)車處于加饋電阻制動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)電源處于正半周時(shí)，其電流路徑為 a2→ V7→ 71母線→ 11L 平波電抗器→ 12KM 線路接觸器→ 111SC 電流傳感器一 1M電機(jī)電樞一 107QPR1 位置轉(zhuǎn)換開關(guān)“牽” “制”鼓一 13R 制動(dòng)電阻→ 73母線→ V10→ x2→ a2；當(dāng)電源處于負(fù)半周時(shí)，其電流路徑為 x2→ V9→ 71 母線→ 11L 平波電抗器→ 12KM線路接觸器→ 111SC電流傳感器→ 1M電機(jī)電樞→ 107QPS1位置轉(zhuǎn)移開關(guān)“牽”一“制”鼓→ 13R 制動(dòng)電阻→ 73 母線→ V8→ a2→ x2。 電阻制動(dòng)時(shí)，主變壓 器的勵(lì)磁繞組 a5 一 x5 經(jīng)勵(lì)磁接觸器 91KM 向勵(lì)磁整流器 99v供電，并與 16M 牽引電機(jī)主極繞組串聯(lián)，且勵(lì)磁電流方向與牽引時(shí)相反，由下往上。從勵(lì)磁整流輸出端開始，其電流路徑為 91 母線→ 199SC 電流傳感器→ 90母線→ 107QPRl位置轉(zhuǎn)換開“牽” “制”鼓→ 19QS→ 107QPV1→ D12→ D11→ 107QPVl→ 14母線→ 107QPR2→ 29QS→ 107QFV2→ D22→ D21→ 107QPV2→ 24 母線→ 107QPR3→ 39QS→ 107QFV3→ D32→D31→ 107QPV3→ 34 母線→ 108QPR6→ 69QS→ 108QPV6→ D61→ D62→ 108QPV6→ 64 母線→108QPR5→ 59QS→ 108QPV5→ D51→ D52→ 108QPV5→ 54 母線→ 108QPR4→ 49QS→ 108QPV4→D41→ D42→ 44 母線→ 92KM 勵(lì)磁接觸器→ 82母線。 第一轉(zhuǎn)向架牽引電機(jī) 1M、 2M、 3M 電樞，制動(dòng)電阻及主整流器 70V 組成第一轉(zhuǎn)向架主接地保護(hù)系統(tǒng)，由主接地繼電器 97KE 擔(dān)負(fù)保護(hù)功能。第二轉(zhuǎn)向架牽引電機(jī) 4M、 5M、6M 電樞，制動(dòng)電阻，主整流器 80V 及勵(lì)磁整流器 99V，負(fù)極母線 82 為主整流器 80V 與勵(lì)磁整流器 99V 的 公共點(diǎn)，組成第二轉(zhuǎn)向架主接地保護(hù)系統(tǒng)，由主接地繼電器 98KE 擔(dān)負(fù)保護(hù)功能。由此形成兩個(gè)獨(dú)立的接地保護(hù)電路系統(tǒng)。 制動(dòng)工況時(shí)，當(dāng)一臺(tái)牽引電機(jī)或制動(dòng)電阻故障后，應(yīng)將相應(yīng)隔離開關(guān)置故障位，則線路接觸器打開，電樞回路被甩開，主極繞組被短路無電流但有電位。 為了能在靜止?fàn)顩r下檢查加饋制動(dòng)系統(tǒng)是否正常，機(jī)車在靜止時(shí)，系統(tǒng)仍能給出 50A的加饋制動(dòng)電流 (此時(shí)勵(lì)磁電流達(dá)到最大值 930A)。機(jī)車在此加饋制動(dòng)電流的作用下，將有向后動(dòng)車的趨勢，這一點(diǎn)應(yīng)引起高度重視，以利機(jī)車安全。 電路 SS6B 型電力機(jī)車主要電路 設(shè)置有 4組完全相同的PFC 裝置。 PFC 電路結(jié)構(gòu)見圖 2—4。 該裝置是通過濾波電容器和濾波電抗器組成的串聯(lián)諧振電路，來吸收機(jī)車的三次諧波流，以提高機(jī)車的功率因數(shù)。它主要由真空接觸器 (電磁式 )、開關(guān)晶閘管、濾波電容器、濾波電抗器和故障隔離開關(guān)及放電電阻等電器組成。 機(jī)車采用的電磁式真空接觸器具有接通、分?jǐn)嗄芰Υ?，電氣和機(jī)械壽命長等優(yōu)點(diǎn)。在電路中，采用該真空接觸器的作用和目的主要有兩點(diǎn)：一是當(dāng)晶閘管開關(guān)被擊穿時(shí)，利用其分?jǐn)嗄芰Υ蟮膬?yōu)勢起電路的保護(hù)作用；二是采用該真空接觸器之后，可簡化機(jī)車的控制系統(tǒng)和機(jī)車 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 在 PFC電路中設(shè)有故障隔離開關(guān)，在 PFC 電路出現(xiàn)接地時(shí)作隔離處理用。當(dāng)故障隔離關(guān)處于故障位時(shí)，一方面使 PFC 電路與機(jī)車主變壓器的牽引繞組完全隔離；另一方面，通過輔助聯(lián)鎖控制真空接觸器主觸頭分?jǐn)?，同時(shí)，其主閘刀還將對電容器進(jìn)行放電。 為確保人身安全，在每組 PFC 電路中的濾波電容器和濾波電抗器上并聯(lián)了一個(gè)電阻(800n)，當(dāng)司機(jī)取出司機(jī)鑰匙時(shí)，濾波電容器上的電壓能夠快速放電。該電阻的投入是靠放電繼電器 (116KM、 126KM、 156KM 和 166KM)來實(shí)現(xiàn)的。 保護(hù)電路 SS6B 型電力機(jī) 車主電路保護(hù)包括：短路、過流、過電壓及主接地保護(hù)等四個(gè)方面。 1．短路保護(hù) 當(dāng)網(wǎng)側(cè)出現(xiàn)短路時(shí)，通過網(wǎng)側(cè)電流互感器 7TA 一原邊過流繼電器 101KC，使主斷路器 4QF動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)保護(hù)，整定值為 320A。 當(dāng)次邊出現(xiàn)短路時(shí)，經(jīng)次邊電流互感器 176TA、 177TA、 186TA 及 187TA→電子柜過流保護(hù)環(huán)節(jié)一使主斷路器 4QF動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)保護(hù)，整定值為 3 000A(1 土 5％ )。 硅元件擊穿短路保護(hù)，取消傳統(tǒng)電路在整流器每一個(gè)晶閘管上串聯(lián)的快速熔斷器，采用每一整流橋交流側(cè)低電位的輸入端串聯(lián)一個(gè)快速熔斷器來實(shí)現(xiàn)。這有兩個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)：一是快速實(shí)現(xiàn)硅元件擊穿短路保護(hù)；二是能有效保護(hù)同一橋臂其他未擊穿短路硅元件。 2．過流保護(hù) 考慮到牽引工況和制動(dòng)工況時(shí)，牽引電機(jī)的工況不同，牽引電機(jī)的整定值和保護(hù)方式設(shè)置也不同。 在牽引工況時(shí)，牽引電機(jī)的過流保護(hù)是通過直流電流傳感器 111SC、 121SC、 131SC、141SC、 151SC 和 161SC 一電子柜 — 主斷路器來實(shí)現(xiàn)的，其整定值為 1 300A(1177。 5％ )。 在制動(dòng)工況時(shí)，牽引電機(jī)的過流保護(hù)是通過直流電流傳感器 111SC、 121SC、 131SC、141SC、 151SC 和 161SC 一電子柜一勵(lì)磁過流中間繼電器 559KA勵(lì)磁接觸器 91KM 來實(shí)現(xiàn)的，整定值為 1 000(1A177。 5％ )。此外，還設(shè)有勵(lì)磁繞組的過流保護(hù)，它是通過直流電流傳感 199SC 一電子柜一勵(lì)磁過流中間繼電器 559KA— 勵(lì)磁接觸器 91KM 來實(shí)現(xiàn)的。整定值 1150A(1177。 5％ )。 3．過電壓保護(hù) 機(jī)車的過電壓包括大氣過電壓、操作過電壓、整流器換向過電壓和調(diào)節(jié)過電壓等。大氣過電壓保護(hù)主要采用兩種方 式：一是在網(wǎng)側(cè)設(shè)置新型金屬氧化物避雷器 5F；二是在主變壓器的各次邊繞組上設(shè)置 RC 過電壓吸收裝置和牽引繞組上的非線性電阻 138RV、139RV、 148RV、 149RV。牽引繞組上的 RC吸收裝置由 71C 與 73R、 72C與 74R、 81C 與 83R、82C 與 84R 構(gòu)成，勵(lì)磁繞組上的 RC吸收裝置由 93C 與 94R構(gòu)成；輔助繞組上的 RC 吸收裝置由 255C 與 260R 構(gòu)成。 當(dāng)機(jī)車主斷路器 4QF打開或接通主變壓器空載電流時(shí)，機(jī)車將產(chǎn)生操作過電壓，通過網(wǎng)側(cè)閉雷器 5F和牽引繞組上的 RC吸收裝置和非線性電阻能夠?qū)Υ瞬僮鬟^電壓進(jìn)行抑制 。 機(jī)車的主整流器 70V和 80V、勵(lì)磁整流器 99V 的每一晶閘管及二極管上均并聯(lián)有 RC吸收器，以抑制整流器的換向過電壓。 另外，牽引電機(jī)的電壓由主整流器進(jìn)行限壓控制，其限制值為 1020V(1177。 5％ )。 4．接地保護(hù) 牽引工況下，每“轉(zhuǎn)向架供電單元”設(shè)一套接地保護(hù)系統(tǒng)，接地繼電器動(dòng)作制接地電流經(jīng) 195R 或 196R 之后，通過其聯(lián)路器動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)保護(hù)。 制動(dòng)工況下，具有兩套獨(dú)立回路，勵(lì)磁回路屬于第二回路。為消除“死區(qū)”，回路各電勢均為相加關(guān)系。為此，勵(lì)磁電流方向與牽引時(shí)相反，改為由下而上，故障電樞電勢方向亦相反，改為 上正下負(fù)。當(dāng)制動(dòng)工況發(fā)生接地故障時(shí)，接地繼電器動(dòng)作，通過其聯(lián)鎖使主斷路器動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)保護(hù)。 第一轉(zhuǎn)向架供電單元的接地保護(hù)系統(tǒng)由接地繼電器 97KE、限流電阻 193R、接地電阻 195R、隔離開關(guān) 95QS、電阻 191R 和電容 197C 組成；第二轉(zhuǎn)向架供電單元的接地保護(hù)系統(tǒng)由器 98KE、限流電阻 194R、接地電阻 196R、隔離開關(guān) 96QS、電阻 192R 和電容198C 組成。其中 191R 與 197C、 192R 與 198C 是為了抑止 97KE 或 98KE 動(dòng)作線圈兩端因接地故障引起的尖峰過電壓而設(shè)置的。 95QS 和 96QS 的作用在于當(dāng)接 地故障不能排除，并確認(rèn)是一個(gè)接地點(diǎn)情況下，又仍需維持機(jī)車故障運(yùn)行時(shí)，通過將其置故障位，使接地保護(hù)系統(tǒng)與主電路隔離、接地繼電器不再動(dòng)作而由主斷路器保護(hù)。此時(shí)， 195R 或 196R使主電路呈高阻接地狀態(tài)，限至“地”。 第 3 章 輔助電路原理的分 析 簡介 SS6B 型電力機(jī)車輔助電路同其他 SS 系列機(jī)車輔助電路基本一樣，即由劈相機(jī)實(shí)現(xiàn)的單一三相供電系統(tǒng)，輔機(jī)均采用三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。電源來自主變壓器的輔助繞組a6— b6 一 x6,其中 a6x6的額定電壓為 388． 7V， b6一 x6 的額定電壓為 225V，單相交流電源從 b6 一 x6 經(jīng)庫用轉(zhuǎn)換刀開關(guān) 235QS 至導(dǎo)線 20 202，給各輔機(jī)及窗加熱、取暖設(shè)備供電。機(jī)車在庫內(nèi)可通過輔助電路庫用插座 294XS 接人單相或三相 380V 庫內(nèi)電源，將 235QS 庫用開關(guān)置庫用位，輔助電路設(shè)備即可由庫內(nèi)電源供電。輔助電路原理圖見附圖 2。 輔助電路的構(gòu)成分析 單一三相供電系統(tǒng) 劈相機(jī)分相啟動(dòng) (見圖 3— 1) SS6B 型電力機(jī)車采用兩臺(tái)YFX3— 280M— 4 型劈相機(jī) (代號(hào)1MG、 2MG)，其額定電壓為 380v，額定功率為 57kW。劈相機(jī) lMG、2MG 的運(yùn)轉(zhuǎn)與停止均通過其相應(yīng)接 觸器 201KM、 202KM 控制。劈相機(jī) 1MG進(jìn)行單相啟動(dòng)時(shí)，必須在第二電動(dòng)相繞組與發(fā)電相繞組間接入啟動(dòng)電阻 263R、以獲得啟動(dòng)力矩進(jìn)行電阻分相啟動(dòng)。啟動(dòng)電阻的投入與切除是通過接觸器213KM 來執(zhí)行的，劈相機(jī)啟動(dòng)繼電器 283AK 監(jiān)測著 1MC 的全部啟動(dòng)過程，并控制啟動(dòng)電阻回路的開斷， 283AK 的工作電源 (DC 110V)從導(dǎo)線 531經(jīng) 533KT 常開聯(lián)鎖由導(dǎo)線 281 引入。當(dāng)按下劈相機(jī)按鍵開關(guān)后， 213KM 閉合，啟動(dòng)電阻投入，而后 201KM 閉合，劈相機(jī) 1MG 開始啟動(dòng)。這時(shí)劈相機(jī)啟動(dòng)繼電器監(jiān)測間接反映劈相機(jī)轉(zhuǎn)速的劈相 機(jī)發(fā)電相電壓 (由導(dǎo)線 27 280 引入 )，當(dāng)劈相機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到約 0． 9nH(nH 為額定轉(zhuǎn)速 )，也即283AK 測得其發(fā)電相電壓，接近于比較電壓 (額定網(wǎng)壓下該電壓值為 220V，由導(dǎo)線 20206 引入 )時(shí)， 283AK 動(dòng)作，其常開聯(lián)鎖閉合，導(dǎo)線 561， 568 接通，則劈相機(jī)啟動(dòng)中間繼電器 566KA 得電，使 213KM 及劈相機(jī)啟動(dòng)延時(shí)時(shí)間繼電器 533KT 失電， 213KM 主觸頭動(dòng)作，開斷啟動(dòng)電阻 (263R)回路，劈相機(jī) 1MG 啟動(dòng)完成。同時(shí) 533KT 常開聯(lián)鎖開斷導(dǎo)線531 與 281 通路，使 283AK 失去工作電源，處于閑置狀態(tài)。第 一臺(tái)劈相機(jī) 1MG 啟動(dòng)完成后，延時(shí) 3s，第二臺(tái)劈相機(jī) 2MG 投入，此時(shí) 2MG 作三相異步啟動(dòng)。 SS6B 型電力機(jī)車輔助電路設(shè)置了雙劈相機(jī)，與單劈相機(jī)系統(tǒng)比較而言。改善了系統(tǒng)的三相不對稱性，同時(shí)提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。當(dāng)機(jī)車在運(yùn)行途中，發(fā)