【文章內容簡介】 機電樞電流， A。 在常規(guī)的電阻制動中，當電機主勵磁最大恒定后，電樞電流 (制動電流 )Iz 隨著機車速度減小而減小。因此，機車輪周制動力也隨著機車速度的變化而變化；為了克服機車輪周制動力在機車低速區(qū)域減小的狀況，加饋電阻制動是從電網中吸收電能，通過主相控整流器向電機電樞補足 Iz 并保持恒定，以此機車在低速區(qū)域獲得理想的輪周最大恒定制動力。 機車處于加饋電阻制動時，位置轉換開關已轉換到制動位， 牽引電機電樞與主極繞組脫離并與制動電阻串聯，且同一轉向架的 3 臺電機電樞支路并聯之后，與主整流器串聯構成回路。，每臺車 6臺電機的主極繞組串聯連接，經勵磁接觸器、勵磁整流器 (99V)構成回路，由主變壓器勵磁繞組供電。 現以 1M 電機為例，敘述一下電路電流的路徑： 33km／ h 時，機車處于純電阻制動狀態(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電機電樞→ 107QPR1 位置轉換開關“牽” “制”鼓→ 13R 制動電阻→ 73母線→ V8→ V7→ 71母線。 2． 當機車速度低于 33km／ h 時，機車處于加饋電阻制動狀態(tài)。當電源處于正半周時，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電機電樞一 107QPR1 位置轉換開關“牽” “制”鼓一 13R 制動電阻→ 73母線→ V10→ x2→ a2；當電源處于負半周時，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電機電樞→ 107QPS1位置轉移開關“牽”一“制”鼓→ 13R 制動電阻→ 73 母線→ V8→ a2→ x2。 電阻制動時，主變壓 器的勵磁繞組 a5 一 x5 經勵磁接觸器 91KM 向勵磁整流器 99v供電，并與 16M 牽引電機主極繞組串聯，且勵磁電流方向與牽引時相反，由下往上。從勵磁整流輸出端開始，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 勵磁接觸器→ 82母線。 第一轉向架牽引電機 1M、 2M、 3M 電樞，制動電阻及主整流器 70V 組成第一轉向架主接地保護系統(tǒng)，由主接地繼電器 97KE 擔負保護功能。第二轉向架牽引電機 4M、 5M、6M 電樞，制動電阻，主整流器 80V 及勵磁整流器 99V，負極母線 82 為主整流器 80V 與勵磁整流器 99V 的 公共點，組成第二轉向架主接地保護系統(tǒng)，由主接地繼電器 98KE 擔負保護功能。由此形成兩個獨立的接地保護電路系統(tǒng)。 制動工況時，當一臺牽引電機或制動電阻故障后，應將相應隔離開關置故障位，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。 為了能在靜止狀況下檢查加饋制動系統(tǒng)是否正常，機車在靜止時，系統(tǒng)仍能給出 50A的加饋制動電流 (此時勵磁電流達到最大值 930A)。機車在此加饋制動電流的作用下，將有向后動車的趨勢，這一點應引起高度重視，以利機車安全。 電路 SS6B 型電力機車主要電路 設置有 4組完全相同的PFC 裝置。 PFC 電路結構見圖 2—4。 該裝置是通過濾波電容器和濾波電抗器組成的串聯諧振電路，來吸收機車的三次諧波流，以提高機車的功率因數。它主要由真空接觸器 (電磁式 )、開關晶閘管、濾波電容器、濾波電抗器和故障隔離開關及放電電阻等電器組成。 機車采用的電磁式真空接觸器具有接通、分斷能力大，電氣和機械壽命長等優(yōu)點。在電路中，采用該真空接觸器的作用和目的主要有兩點：一是當晶閘管開關被擊穿時，利用其分斷能力大的優(yōu)勢起電路的保護作用；二是采用該真空接觸器之后，可簡化機車的控制系統(tǒng)和機車 的結構設計。 在 PFC電路中設有故障隔離開關，在 PFC 電路出現接地時作隔離處理用。當故障隔離關處于故障位時，一方面使 PFC 電路與機車主變壓器的牽引繞組完全隔離；另一方面，通過輔助聯鎖控制真空接觸器主觸頭分斷，同時，其主閘刀還將對電容器進行放電。 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了一個電阻(800n)，當司機取出司機鑰匙時，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)來實現的。 保護電路 SS6B 型電力機 車主電路保護包括：短路、過流、過電壓及主接地保護等四個方面。 1．短路保護 當網側出現短路時，通過網側電流互感器 7TA 一原邊過流繼電器 101KC，使主斷路器 4QF動作，實現保護，整定值為 320A。 當次邊出現短路時，經次邊電流互感器 176TA、 177TA、 186TA 及 187TA→電子柜過流保護環(huán)節(jié)一使主斷路器 4QF動作，實現保護，整定值為 3 000A(1 土 5％ )。 硅元件擊穿短路保護，取消傳統(tǒng)電路在整流器每一個晶閘管上串聯的快速熔斷器，采用每一整流橋交流側低電位的輸入端串聯一個快速熔斷器來實現。這有兩個顯著優(yōu)點：一是快速實現硅元件擊穿短路保護；二是能有效保護同一橋臂其他未擊穿短路硅元件。 2．過流保護 考慮到牽引工況和制動工況時，牽引電機的工況不同，牽引電機的整定值和保護方式設置也不同。 在牽引工況時，牽引電機的過流保護是通過直流電流傳感器 111SC、 121SC、 131SC、141SC、 151SC 和 161SC 一電子柜 — 主斷路器來實現的，其整定值為 1 300A(1177。 5％ )。 在制動工況時，牽引電機的過流保護是通過直流電流傳感器 111SC、 121SC、 131SC、141SC、 151SC 和 161SC 一電子柜一勵磁過流中間繼電器 559KA勵磁接觸器 91KM 來實現的，整定值為 1 000(1A177。 5％ )。此外，還設有勵磁繞組的過流保護，它是通過直流電流傳感 199SC 一電子柜一勵磁過流中間繼電器 559KA— 勵磁接觸器 91KM 來實現的。整定值 1150A(1177。 5％ )。 3．過電壓保護 機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節(jié)過電壓等。大氣過電壓保護主要采用兩種方 式：一是在網側設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 構成，勵磁繞組上的 RC吸收裝置由 93C 與 94R構成；輔助繞組上的 RC 吸收裝置由 255C 與 260R 構成。 當機車主斷路器 4QF打開或接通主變壓器空載電流時，機車將產生操作過電壓，通過網側閉雷器 5F和牽引繞組上的 RC吸收裝置和非線性電阻能夠對此操作過電壓進行抑制 。 機車的主整流器 70V和 80V、勵磁整流器 99V 的每一晶閘管及二極管上均并聯有 RC吸收器，以抑制整流器的換向過電壓。 另外，牽引電機的電壓由主整流器進行限壓控制，其限制值為 1020V(1177。 5％ )。 4．接地保護 牽引工況下，每“轉向架供電單元”設一套接地保護系統(tǒng)，接地繼電器動作制接地電流經 195R 或 196R 之后，通過其聯路器動作，實現保護。 制動工況下，具有兩套獨立回路，勵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系。為此，勵磁電流方向與牽引時相反，改為由下而上，故障電樞電勢方向亦相反，改為 上正下負。當制動工況發(fā)生接地故障時，接地繼電器動作，通過其聯鎖使主斷路器動作，實現保護。 第一轉向架供電單元的接地保護系統(tǒng)由接地繼電器 97KE、限流電阻 193R、接地電阻 195R、隔離開關 95QS、電阻 191R 和電容 197C 組成；第二轉向架供電單元的接地保護系統(tǒng)由器 98KE、限流電阻 194R、接地電阻 196R、隔離開關 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 動作線圈兩端因接地故障引起的尖峰過電壓而設置的。 95QS 和 96QS 的作用在于當接 地故障不能排除，并確認是一個接地點情況下，又仍需維持機車故障運行時，通過將其置故障位，使接地保護系統(tǒng)與主電路隔離、接地繼電器不再動作而由主斷路器保護。此時， 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 型電力機車輔助電路同其他 SS 系列機車輔助電路基本一樣，即由劈相機實現的單一三相供電系統(tǒng)，輔機均采用三相異步電動機拖動。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 經庫用轉換刀開關 235QS 至導線 20 202，給各輔機及窗加熱、取暖設備供電。機車在庫內可通過輔助電路庫用插座 294XS 接人單相或三相 380V 庫內電源，將 235QS 庫用開關置庫用位，輔助電路設備即可由庫內電源供電。輔助電路原理圖見附圖 2。 輔助電路的構成分析 單一三相供電系統(tǒng) 劈相機分相啟動 (見圖 3— 1) SS6B 型電力機車采用兩臺YFX3— 280M— 4 型劈相機 (代號1MG、 2MG)，其額定電壓為 380v，額定功率為 57kW。劈相機 lMG、2MG 的運轉與停止均通過其相應接 觸器 201KM、 202KM 控制。劈相機 1MG進行單相啟動時，必須在第二電動相繞組與發(fā)電相繞組間接入啟動電阻 263R、以獲得啟動力矩進行電阻分相啟動。啟動電阻的投入與切除是通過接觸器213KM 來執(zhí)行的，劈相機啟動繼電器 283AK 監(jiān)測著 1MC 的全部啟動過程，并控制啟動電阻回路的開斷， 283AK 的工作電源 (DC 110V)從導線 531經 533KT 常開聯鎖由導線 281 引入。當按下劈相機按鍵開關后， 213KM 閉合，啟動電阻投入，而后 201KM 閉合，劈相機 1MG 開始啟動。這時劈相機啟動繼電器監(jiān)測間接反映劈相機轉速的劈相 機發(fā)電相電壓 (由導線 27 280 引入 )，當劈相機轉速達到約 0． 9nH(nH 為額定轉速 )，也即283AK 測得其發(fā)電相電壓，接近于比較電壓 (額定網壓下該電壓值為 220V，由導線 20206 引入 )時， 283AK 動作，其常開聯鎖閉合，導線 561， 568 接通，則劈相機啟動中間繼電器 566KA 得電，使 213KM 及劈相機啟動延時時間繼電器 533KT 失電， 213KM 主觸頭動作，開斷啟動電阻 (263R)回路，劈相機 1MG 啟動完成。同時 533KT 常開聯鎖開斷導線531 與 281 通路，使 283AK 失去工作電源，處于閑置狀態(tài)。第 一臺劈相機 1MG 啟動完成后，延時 3s，第二臺劈相機 2MG 投入，此時 2MG 作三相異步啟動。 SS6B 型電力機車輔助電路設置了雙劈相機，與單劈相機系統(tǒng)比較而言。改善了系統(tǒng)的三相不對稱性，同時提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。當機車在運行途中，發(fā)