【導讀】隨著電力機車技術的發(fā)展，機車控制系統(tǒng)性能的好壞越來越受到廣泛的關注。通過對SS9型電力機車主電路、輔助電路結構的研究及其運行工況的探。及交流傳動電力機車的研究作鋪墊。最后分析了SS9型電力機車的牽引、作為SS9型電力機車上一個至關重要的部分—LCU邏輯控制單元，我也對。其基本結構和功能做了簡單的介紹。

　　

【正文】 相機走單相。 圖 輔助電路三相負載電路 列車供電系統(tǒng) SS9 型電力機車為滿足客車車輛空調、采暖、照明等電器的用電需要，設置 DC600V列車供電系 統(tǒng)。該系統(tǒng)采用機車集中整流、客車分散逆變的供電方式。為確保列車正常SS9 型電力機車電氣線路分析 22 供電，列車供電系統(tǒng)設置兩套獨立的整流裝置，分別由供電繞組 a7— x a8— x8 供電，可同時工作，輸出功率均為 400kW，分別向列車提供兩路 DC600 電源。 西安鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 23 第四章 保護電路 機車主電路有短路保護、過載保護、過電壓保護及主電路接地保護等四個方面。 機車主保護器件為主斷路器 4QF，其分斷的故障除主電路的短路、牽引電機過載或環(huán)火、主電路接地之外，還有輔助電路過載、短路、輔電路接地、接觸網(wǎng)停電或離弓超過 的欠壓保護等。 短路保護 網(wǎng)側短路保護 當流經(jīng)高壓電流互感器 7TA(300A/5A)的電流超過整定值 520A 時，過流繼電器101KC(整定值 ，允差177。 5%)動作，主斷路器 4QF 分斷。 這種故障往往是車內 25kV 高壓電路的對地短路，包括主變壓器高壓繞組的擊穿，導電桿的對地短路等。但車頂設備對地短路則不起作用，需由牽引變電所的油開關跳閘來進行保護。 整流器側短路保護 整流器側短路保護有下面幾種： a) 牽引繞組短路； b) 整流元件擊穿形成的內短路； c) 整流器母線間的短路。 當產(chǎn)生上述短路時，牽引繞組引線上的電流互感器 176TA、 177TA、 186TA、 87TA(整定值 4400A)→微機柜短路保護組件→邏輯控制單元（ LCU）→主斷路器 4QF 分斷。 過載保護 牽引工況電機的過載和環(huán)火保護 當電機環(huán)火和過載時，由直流傳感器 111SC～ 161SC 檢測電流→微機柜保護組件，然后分二路：一路至邏輯控制單元（ LCU）→主斷路器 4QF 分斷；另一路封鎖整流橋70V、 80V。過載整定值 I=1520A。 制動工況的過載保護 電樞電路過載 及環(huán)火時，由直流傳感器 111SC～ 161SC檢測電流→微機柜保護組件，然后分二路：一路至邏輯控制單元（ LCU）→主斷路器 4QF 分斷；另一路封鎖整流橋70V、 80V。 SS9 型電力機車電氣線路分析 24 勵磁電路過載時，由直流傳感器 113SC～ 163SC 檢測電流→微機柜保護組件，然后分二路：一路至邏輯控制單元（ LCU）→接觸器 92KM 動作；另一路封鎖勵磁整流橋。 制動電流過載整定值 I=1150A。勵磁電流過載整定值 I=1130A。 過電壓保護 大氣過電壓及操作過電壓保護 過電壓形成于雷擊過電壓或操作過電壓，主要保護形式有 ： 避雷器 5F—— 避雷器 5F 接于主斷路器的隔離開關與主閥之間，為金屬氧化物避雷器。主要用于防止主斷路器分斷和合閘過程的操作過電壓，也用于機車運行中的雷擊過電壓。標準沖擊波電壓為 105kV。 阻容保護 —— 在牽引繞組側設有 RC 網(wǎng)絡吸收器 (71C～ 82C， 73R～ 84R)，電容為交流電容器 (1700V、 18uf)，電阻由兩只 ，阻值為 。 壓敏電阻 —— 牽引繞組側還并聯(lián)有壓敏電阻 138RV、 139RV、 148RV、 149RV，用以抑制牽引繞組側的過電壓，過電壓主要由大氣過電壓或操作過電壓產(chǎn)生 。阻容保護和壓敏電阻可將過電壓限制到牽引繞組峰值電壓的 2 倍以下。 牽引電機的過電壓保護 牽引電機電壓由微機柜限壓環(huán)節(jié)進行限制，使整流器的整流電壓輸出不超過1185V，允差177。 %。 整流裝置換向過電壓保護 主整流裝置的每一晶閘管和二極管元件上均并聯(lián) RC 阻容保護，用于限制整流元件換向過程中產(chǎn)生的過電壓，以保護元件本身。 接地保護 牽引工況時，接地保護按“轉向架供電單元”設置，所以除網(wǎng)側電路外，主電路中任一點接地，接地繼電器均能動作，無“死區(qū)”。 制動工況 時，可知接地保護裝置也是分區(qū)設置，不同的是Ⅰ端接地保護除保護Ⅰ端轉向架的電機電樞電路外，還保護 6 臺電機的勵磁電路。Ⅱ端的接地保護僅保護Ⅱ端轉向架的電樞電路。 主電路接地故障時，通過 97KE、 98KE 的聯(lián)鎖觸點使主斷路器 4QF 開斷。 西安鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 25 第 五 章 劈相機系統(tǒng)控制電路 所謂整備控制是指機車動車前的各項預備性操作，如升受電弓、合主斷路器、起動劈相機、空氣壓縮機、通風機，以及完成機車向前或向后、牽引或制動的操作。 受電弓控制 受電弓的升起是由壓縮空氣進入升弓氣缸，推動氣缸內的活塞而產(chǎn) 生的。所以，要升起受電弓，必須具備足夠的壓縮空氣。 壓縮空氣的開通與關閉是受電磁閥控制，具體控制過程如下： 將換向手柄及司機鑰匙從鑰匙箱內拿出，此時高壓室鑰匙全存放在鑰匙箱內無法取出。電源由自動開關 602QA 提供，導線 530 經(jīng)主臺扳鍵開關的電聯(lián)鎖接點 570QS1(570QS2)，使導線 531 得電。一路經(jīng) 20QP、 50QP、 297QP(一、二端入庫轉換開關、車頂門行程開關 )使門聯(lián)鎖鑰匙箱保護閥 287YV 得電動作，并開通通向受電弓電磁閥的氣路，機車控制風缸來的風可經(jīng)鑰匙箱進入升弓氣路，為升弓做好準備；另 一路經(jīng)兩個支路使受電弓電磁閥得電動作，支路之一經(jīng) “1 端受電弓 ” 扳鍵開關 402SA一端高壓隔離開關 17QS 及 1端受電弓隔離開關 587QS，使導線 533 得電， 1 端受電弓電磁閥 1YV 得電動作，壓縮空氣直通升弓風缸，促使 1端受電弓升起；支路之二經(jīng) “2 端受電弓 ” 扳鍵開關 402SA二端高壓隔離開關 18QS 及 2 端受電弓隔離開關 588QS 使導線 536得電， 2端受電弓電磁閥 2YV 得電動作，壓縮空氣直通升弓風缸，促使 2端受電弓升起。 受電弓升弓氣路 如圖 。 圖 受電弓升弓氣路 受電弓的升起，要求有以下幾個條件： （ 1）庫用開關 20QP、 50QP 在運行位（庫用位時，此開關聯(lián)鎖在斷開位）； （ 2）關好車頂門 (車頂門打開時，行程開關聯(lián)鎖 297QP 在斷開位 )； （ 3）關好高壓室、變壓器室門 (換向手柄及司機鑰匙，從鑰匙箱內拿出，且柜門鑰匙全SS9 型電力機車電氣線路分析 26 存放在鑰匙箱內無法取出，接通電源后，開通升弓氣路 )。 線路：升前弓：一端：導線 499→ 602QA→導線 530→ 570QS1→ 402SA1→導線 532 → 17QS→導線 760→ 587QS→導線 533→ 1YV 升后弓：二端：導線 499→ 602QA→導線 530→ 570QS2→ 402SA2→導線 535 → 18QS→導線 759→ 588QS→導線 536→ 2YV 主斷路器控制 SS9 型電力機車安裝有 2種主斷路器，即空氣主斷路器和真空主斷路器，其控制方式的主要區(qū)別在于真空主斷路器只有一個線圈控制真空主斷路器的閉合與分斷，線圈得電閉合，失電即斷開；而空氣主斷路器有合閘線圈和分閘線圈，分別控制空氣主斷路器的閉合與分斷。 Ⅰ、真空主斷路器控制 ⑴ 真空主斷路器合閘受邏輯控制單元（ LCU）控制。當按下“主斷合”扳鍵開關401SA1(401SA2)后， 560 經(jīng)主斷扳鍵開關 401SA1(401SA2)使導線 528 得電，輸出信號給邏輯控制單元；此時，邏輯控制單元綜合以上信息，輸出“主斷合”信號 541；若此時主斷風缸壓力大于 450kPa,則主斷內部壓力繼電器動作 ,其常開點閉合，則 541 通過主斷隔離開關 586QS 586QS壓力繼電器聯(lián)鎖點使主斷路器的線圈得電動作，主斷路器的動作機構在壓縮空氣推力的作用下，合上主、輔觸頭，從而完成主斷路器的合閘操作。 要使真空主斷路器能順利閉合，必須具備 如下幾個條件： ①全車所有司機控制器處于零位； ②主斷路器本身處于正常開斷狀態(tài) (非中間位 )； ③劈相機扳鍵處于斷開位； ④主斷路器風缸壓力大于 450kPa。 ⑵當按下“主斷路器分”扳鍵開關 401SA1(401SA2)，使導線 549 得電并輸入分主斷信號給邏輯控制單元，經(jīng)邏輯控制單元使 541 失電，主斷路器動作分閘。這是人為操作使主斷路器分斷，除此以外，還有許多種保護環(huán)節(jié)動作后，也會使主斷路器分斷。 Ⅱ、空氣主斷路器控制 ⑴ 空氣斷路器的合閘同樣受邏輯控制單元（ LCU）控制。當扳動“主斷合”扳鍵開關 401SA1(401SA2)后， 556 經(jīng) 401SA1(401SA2)使 528 得電，輸出信號給邏輯控制單元；此時，邏輯控制單元綜合以上信息，輸出信號 541，再通過主斷隔離開關 586QS、主斷常閉點使主斷路器的合閘線圈 4QFN 得電動作，當主斷路器風缸壓力大于 450kPa 時，主西安鐵路職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文） 27 斷路器的動作機構在壓縮空氣推力的作用下，合上主、輔觸頭，從而完成主斷路器的合閘操作。 ⑵ 當按下“主斷分”扳鍵開關 401SA1(401SA2)后，經(jīng) 4QF 聯(lián)鎖使主斷路器分閘線圈 4QFF 得電，主斷路器動作分閘。這是人為操作使空氣主斷路器分斷，同樣還有許多種 保護環(huán)節(jié)動作后，也會使空氣主斷路器分斷。 劈相機控制 所有輔機均由邏輯控制單元（ LCU）提供信號進行控制。劈相機 1 的控制是完成其他輔機控制的先決條件。下面將介紹劈相機 1正常與故障時的控制過程。 當“輔助控制”自動開關 605QA 閉合時，導線 499 經(jīng) 605QA 使導線 560 得電。按下“劈相機”扳鍵開關 404SA1(404SA2)，導線 560 經(jīng) 404SA1（ 404SA2）輸入信號 529 至邏輯控制單元；此時，如劈相機 1隔離開關 242QS 在正常位，則 560 經(jīng) 242QS 輸入信號 538至邏輯控制單元，邏輯控 制單元綜合上述信號后輸出以下兩路信號：輸出信號 567，使劈相機起動電阻接觸器 213KM 得電，起動電阻投入；輸出信號 568，通過劈相機 1隔離開關 242QS（正常位）使劈相機 1 接觸器 201KM 得電動作，劈相機開始起動。 按下“劈相機”扳鍵開關 404SA1(404SA2)后，邏輯控制單元輸出信號 281，劈相機起動繼電器 283AK得電動作，導線 560經(jīng) 283AK常開點后輸入信號 537至邏輯控制單元，當邏輯控制單元檢測到此信號后，斷開輸出信號 28 567，起動電阻接觸器 213KM 失電，劈相機 1 甩掉起動電阻， 進入正常工作狀態(tài)。 劈相機 1 正常起動后，經(jīng)過 3s 延時，邏輯控制單元輸出信號 570，經(jīng)過劈相機 2隔離開關 583QS，使劈相機 2接觸器得電動作，劈相機 2 起動。 當劈相機 2正常起動后，其它輔機可開始正常工作。 若劈相機 1故障，則將 242QS 打到故障位，用劈相機 2代替劈相機 1，此時，劈相機 2 通過分相電阻起動后代替劈相機 1的功能，使其他輔機依舊正常工作。 具體控制過程為：將 242QS 打到“劈相機 2”位；導線 560 經(jīng) 242QS 后輸入信號 540至邏輯控制單元，當邏輯控制單元接收到此信號時，則開始用劈相機 2電阻分相起動，其起動過程與劈相機 1相同，這時，其余輔機由劈相機 2帶動。 劈相機起動電阻備有兩組，當劈相機起動電阻 263R 燒損時，將起動電阻轉換刀開關 296QS 打向下位置即可使用 264R 起動。 壓縮機控制 按下“壓縮機”扳鍵開關 408SA1(408SA2)時，導線 560 經(jīng) 408SA1 (408SA2)、 壓力調節(jié)器 547KP(風壓低于 750kPa 時閉合，風壓高壓 900kPa 時斷開 )使導線 553得電，SS9 型電力機車電氣線路分析 28 至邏輯控制單元。邏輯控制單元則輸出信號 598 經(jīng)過壓縮機 1 隔離開關 579QS 使壓縮機1接觸 器 203KM 得電動作，壓縮機 1開始工作。 若不想經(jīng)風壓調節(jié)器調節(jié)，則可按下“強泵”扳鍵開關 408SA1 (408SA2)，導線 560經(jīng)過“強泵”扳鍵開關 408SA1(408SA2)，輸入信號 553 至邏輯控制單元，從而使壓縮機一直處于工作狀態(tài)。這時，操作人員必須注意監(jiān)聽安全閥在 1000kPa 整定動作的排氣聲，以便及時停止強泵工作。 若壓縮機 1故障，只要把壓縮機 1隔離開關 579QS 打到故障位，按下“輔壓縮機”扳鍵開關 411SA1(411SA2),此時“壓縮機”扳鍵開關 408SA1(408SA2)也必須在閉合位。邏輯控制單元輸出信號 597 經(jīng)過壓縮機 2隔離開關 580QS 使壓縮機 2接觸器 204KM 得電動作，壓縮機 2投入工作。 機車升弓前若總風缸或控制風缸中已無壓縮空氣儲存，則需利用升弓壓縮機 (輔助壓縮