【導讀】電力機車的總體線路是一個復雜的線路系統(tǒng)。其工作原理、控制原理在《機車總體線路》。通過對本課題的設計，要求學生能整體分析電力機車電路，輔助電路、控制電路。原理，并能根據(jù)SS6B電力機車原理設計高、低壓試驗規(guī)程。使學生更好的理解電力機車的工。思想，掌握工程設計的一班程序和方法。1）SS6B型電力機車主電路的基本構成及特點。2）SS6B型電力機車輔助電路的基本構成及基本原理。4）SS6B型電力機車整備控制電路各環(huán)節(jié)的工作原理。3）熟練掌握SS6B電力機車主、輔、控三大電路的聯(lián)系、配合。第2-3周：設計要求說明及課題內(nèi)容輔導。第4-6周：進行畢業(yè)設計，完成說明書初稿。第7周：第二次檢查設計完成情況，并做好畢業(yè)答辯準備。審閱，由指導教師寫出審閱意見。料或參考文獻、設計的基本內(nèi)容和主要方法、成果結論和評價。定的標準或工程要求繪制。它是保證主電路電器設備運行不可缺少的電路?？刂齐娐房梢钥刂婆_上各按鍵開關和司機控制器手柄位置操縱，使機車按照司機

　　

【正文】 置：中間“ O”位為關斷，“強”位是腳爐、壁爐同時開，“弱”位是開通壁爐、關斷腳爐。自動開關 232QA、 233QA 分別為各自回路的過流保護而設置。 SS6B型電力機車 1031號以后司機室空調(diào)為三相 380V電源供電，電源取自導線 20202，經(jīng)隔離變壓器 1QT、空調(diào)逆變器 1AS 分別給空調(diào)機 1EV、 2EV 提供三相 380V 工作電源。 220V 單相負載電路 （見圖 3— 4） 220V 電源取自導線 20 206，經(jīng)自動開關 231QA 給熱風機 298EH、 299EH 和空氣干燥器提供工作電源，自動開關 231QA 作該回路過流保護， 241QS、 240QS 分別為熱風機298EH、 299EH 隔離開關； 81QS 81QS2 為空氣干燥器隔離開關， 488EL 488EL2 為空氣干燥器指示燈串聯(lián)在空氣干燥器 220V 回路中。熱飯電爐 258R、 259R 電源由另一路徑轉(zhuǎn)換開關 238QS、 239QS 至 220V 電源插座 292XS、 293XS 供電，該插座亦可供 220V 電源使用，自動開關 229QA 作該回路的過流保護。中間繼電器 284KE 的作用為：機車在電網(wǎng)下，連通導線 206— b6 而接通 220V 電路回路；機車在使用庫內(nèi)電源時，連通導線 206— 200（地線），使機 車在庫內(nèi)亦可獲得 220V 電壓。 SS6B10011030 號電力機車司機室空調(diào)為單相 220V 電源供電，一路經(jīng)轉(zhuǎn)換開關240QS、空調(diào)穩(wěn)壓器 278AS 給空調(diào)機 280EV 提供工作電源。 湖南鐵道職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 21 圖 3— 3 380V 單相負載電路 圖 3— 4 220V 單相負載電路 保護電路 （見圖 3— 5） 安全保護 287YV 為機車各室門、高壓柜門的聯(lián)鎖安全保護閥。保護閥 287YV 由兩路供電：一路從控制電路直流 110V 電源線 531 經(jīng)主電路入庫轉(zhuǎn)換開關 20QP、 50QP 聯(lián)鎖，車頂門行程開關 297QP 聯(lián)鎖送至 287YV線圈；另一路電源取自主變壓器輔助繞組 a6 一 x6的交流380V，經(jīng)變壓器 281TC、整流橋 290U 轉(zhuǎn)換成直流 110V 送至 287YV 線圈。由此構成的保護閥雙電源供電狀態(tài)，即使出現(xiàn)控制電路關斷而機車高壓供電依然存在的情況， 287YV仍得電，門聯(lián)鎖鎖閉，各室門依然不能打開，達到確保人身安全的目的。 接地保護 湖南鐵道職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 22 在變壓器輔助繞組 x6 與地之間設有輔助電路接地保護電路。這個系統(tǒng)由輔接地繼電器 285KE、整流元件 291U、限流電阻 262R、電容 257C 及輔接地故障開關 237QS 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。當輔助電路某點接地時，輔接地保護系統(tǒng)形成回路， 285KE 動作吸合，其輔助聯(lián)鎖使主斷路器分閘線圈得電跳閘，司機臺輔接地信號顯示。此時 285KE 常閉聯(lián)鎖開斷，回路串人電阻 263R 以免出現(xiàn)大電流而燒損接地繼電器。同時經(jīng)由 285KE 自身聯(lián)鎖和恢復中間繼電器 562KA 聯(lián)鎖接通“自鎖”回路，保持信號記憶。故障解除后，借助主斷路器合閘操作，常閉聯(lián)鎖斷開使 285KE恢復。在限流電阻 262R 兩端并接電容 257C 的目的是為了使 285KE 動作時能可靠吸合，以提高保護系統(tǒng)的可靠性。 237QS 是輔接地保護故障 隔離開關，若確定輔助電路有一點接地且不能排除時，可切斷保護電路，使機車維持故障運行，此時要求司機嚴密監(jiān)視各輔機工作狀態(tài)，以確保行車安全。 圖 3— 5 保護電路 輔機保護 SS6B 型電力機車輔助電機采用自動開關做過流保護。自動開關具有兩種保護功能，即瞬時電磁脫扣的短路保護和熱脫扣動作的過載保護。當發(fā)生短路故障時，自動開關在 內(nèi)開斷；過載保護具有反時限特性，過載電流愈大，動作時間愈短；過載電流較小，則保護動作時間較長。該保護的特點是：分斷能力較高，保護動作時，只切斷發(fā)生故障的相應支路。因自動開關的保護特 性具有分散性，所以其保護特性的整定和校核非常關鍵。需要注意的是：自動開關在保護動作后，無法立即恢復，需過 23min 熱元件冷卻復位后，才能重新合上動作鈕扣。 湖南鐵道職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 23 過電壓保護 采用跨接在輔助繞組 a6x6 兩端間的 RC過電壓保護電路 ,由電阻 260R、電容 255C組成，吸收過電壓。 過電流保護 輔助電路過電流保護采用電流繼電器 282KC。在輔助繞組短路或其他原因造成輔助電路短路，其電流超過 2 800A 時， 282KC 吸合動作使機車主斷路器分閘，并顯示輔助過流信號。 湖南鐵道職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 24 第 4 章 控制電路原理的分析 簡介 SS6B 型電力機車的控制電路可分為：有接點控制電路和無接點控制電路兩大部分。本節(jié)只對有接點控制電路的控制原理和工作過程作詳細介紹。為簡單起見，下面所提到的控制電路都指有接點的控制電路。 SS68 型機車的控制電路由起不同作用的各種控制環(huán)節(jié)組成。根據(jù)各環(huán)節(jié)所起的作用不同，它可分為如下幾部分： 1．控制電源：直流 110V 穩(wěn)壓電源及其配電電路； 2．整備 (預備 )控制電路：完成機車動車前的所有操作程序； 3．調(diào)速控制電路：完成機車的動車控制即啟動、加速、減速、停車； 4．機車內(nèi)部狀態(tài)的信號控制電路：完成機車整車或某些 部件工作狀態(tài)的顯示； 5．照明控制電路：完成機車的內(nèi)外照明及標志顯示 控制電路的構成分析 SS6B 型電力機車控制電源，按標準要求為 DCll0V 直流穩(wěn)壓電源，具體見“控制電源及輔助控制電源”（見圖 41） 機車上的 DC110V 電源是由 DC110V 電源柜及蓄電池組構成。 運行時，兩者并聯(lián)為機車提供 110V 電源。 降弓時，蓄電池供機車作低壓試驗和照明用。 運行中電源柜故障時，蓄電池作機車故障運行時的控制電源。 110V 電源柜具有恒壓、限流的特點。 采用半控橋整流。 其能量來源是輔助電路電源，經(jīng)控制變壓器降壓、整流、調(diào)節(jié)，最終達 110V的穩(wěn)定輸出。 整流輸出通過 666QS 與蓄電池并聯(lián)， 110V 電源通過 667QS 接通負載。 湖南鐵道職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 25 采用接地保護電路。 圖 41 110V 控制電路電源部分 (預備 )控制電路 所謂整備控制電路是指機車動車前的各項預備性操作，具體來講，有升受電弓，合主斷路器，啟動劈相機、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。 參見附圖 3，附圖 4. 受電弓控制 受電弓的升起是由壓縮空氣進入升弓氣缸，推動氣缸的活塞而實施的。 所以，要 升起受電弓 ，必須具備足夠壓力的壓縮空氣。 壓縮空氣的開通與關閉受電 空 閥控制，具體控制過程如下： 1）電源由 602QA 自動開關提供，經(jīng)主臺按鍵開關的電聯(lián)鎖 570QS1 或 570QS2,使導線 531 得電。一路經(jīng) 20QP、 50QP、 297QP 使保護閥 287YV 得電動作（見 圖42），開通高壓室門聯(lián)鎖的氣路，若此時，門聯(lián)鎖已正常關閉，則門聯(lián)鎖動作，使高壓 室門鎖閉，并開通通向受電弓升弓電空閥的氣路，為升弓做好準備（見 圖42）。 湖南鐵道職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 26 圖 42 受電弓氣路控制原理圖 另一路經(jīng)“ I端受電弓”按鍵開關 403SK1或 402SK2及受電弓隔離開關 587QS，使導線 533 得電，即受電弓電空閥 1YV 得電動作，壓縮空氣直通升弓風缸，促使受電弓升起 (如圖 43所示 )。同樣，再一路經(jīng)“ II 端受電弓”按鍵開關 402SK1或 403SK2 及受電弓隔離開關 588QS，使導線 533 得電，即受電弓電空閥 2YV 得電動作，壓縮空氣直通升弓風缸，促使受電弓升起（如圖 43 所示）。 2） 兩臺 SS6B 型電力機車重聯(lián)運行時，則導線 532 或 535 分別經(jīng)重聯(lián)中間繼電器 546KA，使另一臺車的 253 W2532 或 253 W2535 有電，經(jīng) 外 重聯(lián)電纜后，再經(jīng)另一臺車的 受電弓隔離開關 587QS 或 588QS，使導線 533 或 535 得電，即受電弓電空閥 1YV 或 2YV 得電動作，壓縮空氣直通升弓風缸，促使另一臺車的 Ⅰ 端受電弓或 Ⅱ 端受電弓升起。只有當重聯(lián)的兩臺車的高壓室門都關好后，受電弓才能升起，達到保護人身安全的目的。 圖 43 受電弓電氣控制原理圖 湖南鐵道職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 27 主斷路器控制 當按下“主斷合”按鍵開關 401SK1或 401SK2后，導線 531經(jīng) 401SK1或 401SK2→ 586QS→ 568KA→ 539KT→ 567KA，使導線 541 有電，若此時主斷路器的風缸風壓足夠（大于 450kPa），也就 使 4KF 動作，則主斷路器的合閘線圈 4QFN 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（如圖 44 所示）。其中， 586QS 是主斷路器的隔離開關； 568KA是零位中間繼電器，當全車所有司機控制器處于零位時， 568KA 得電動作，其常開接點閉合； 539KT 是主斷控制延時繼電器，導線 531 通過主斷恢復中間繼電器562KA 常閉開關得電動作； 567KA 是劈相機中間繼電器，操作啟動劈相機前， 567KA處于失電狀態(tài)，其常閉接點閉合，這些節(jié)點溝通主斷路器的合閘回路。所以，要使 主斷路器能順利閉合，必須具備以下幾個條件： 1）全車所有司機控制器處于零位，即 568KA 得電動作； 2）主斷路器本身處于正常開斷狀態(tài)（非中間位）； 3）劈相機停機即中繼 567KA 處于失電狀態(tài)； 4）主斷路器風缸有足夠風壓，即大于 450kPa。 圖 44 主斷路器控制原理圖 湖南鐵道職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 28 主斷路器的分閘控制單獨由 603QA 自動開關提供電源，當按下“主斷路器分”按鍵開關 400SK1 或 400SK2 時，導線 556 經(jīng) 400SK1 或 400SK→ 4QF 常開接點（此時已閉合），使導線 542 有電，即主斷路器分閘線圈 4QFF 得電動作，促使 主斷路器分斷。除此之外還有許多種保護環(huán)節(jié)動作后，也會使主斷路器分斷。 劈相機控制 所有輔機的控制電源由 605QA 自動開關提供，劈相機的控制是完成其他輔機控制的先決條件。 SS6B 型電力機車的劈相機控制有手動和自動兩種方式，它是通過方式選擇開關 591QS 進行選擇的。當 591QS 打在“ 0”位時，即為手動位；當 591QS 打在“ 1”位時，即為自動位。其控制電路（見圖 45） 下面加以說明： 圖 45 劈相機控制原理圖 湖南鐵道職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 29 1）手動控制：此時按下“劈相機”按鍵開關 404SK1 或 404SK2，導向 560經(jīng) 404SK1 或 404SK2 與 591QS，使導線 564 有電，則劈相機中間繼電器 567KA 得電工作，其常開接點閉合。導線 560 經(jīng) 567KA 的常開接點 ，使導線 561 有電。它分成幾條支路，其中： 第一條支路：導線 561 經(jīng)劈相機啟動中間繼電器 566KA 的常閉接點，使分相接觸器 213KM 和劈相機啟動延時繼電器 533KT 得電動作，其常閉接點切斷其他輔機控制電源，為劈相機的接觸器 201KM 閉合做好準備。 第二條支路：導線 561 經(jīng) 213KM 的輔助接點，使導線 572 有電，經(jīng)劈相機故障開關 242QS、使 201KM 得電動作，劈相機的主回路溝通，開 始啟動。若正常啟動，當其發(fā)電相電壓達到 283AK 的額定值時，則劈相機的啟動繼電器 283AK 動作，其常開接點閉合； 第三條支路：導線 561 經(jīng) 283AK，使導線 568 有電，即劈相機啟動中間繼電器 566KA 得電工作，其常閉接點打開，切斷 213KM 和 533KT 的供電回路，甩掉劈相機啟動電阻，使劈相機啟動進入正常工作狀態(tài)，同時， 566KA 的常開接點閉合。 第四條支路：導線 561 經(jīng) 215QA、 216QA 和 566KA 的常開接點，使 566KA 繼續(xù)得電自鎖。 第五條支路：導線 561 經(jīng) 533KT 的常閉接點和 566KA 的常開接點 ，使導線576 有電。一路經(jīng) 201KM 和 583QS 的接點，使 202KM 得電，第二劈相機啟動， 3s后， 534KT 常閉接點閉合，第二路經(jīng) 534KT 接點使導線 577 有電，為其他輔機正常工作作好了準備。至此，劈相機的控制啟動完成。這是單臺車的情況，當兩臺車重聯(lián)時，通過重聯(lián)線 2564 或 W2564 使另一臺車的 567KA 得電動作，啟動另一臺車的劈相機過程與單臺車相同。 2）自動控制： 所謂自動控制是指司機操作主斷路器合閘后，劈相機自動啟動，無需再人 為操作劈相機以及其他輔機的按鍵開關。這一功能主要用于機車過“分相區(qū)”時，減少司 機的操作步驟。當主斷路器閉合后，其輔助聯(lián)鎖的常閉接點打開，導線 565 失電，即劈相機自啟延時繼電器 528KT 失電，延時 1s后，其常閉接點閉合，則導線 562 經(jīng) 591QS1 或 592QS2 和 528KT 的常閉合，使