【正文】 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 26 設(shè)計參考書 《韶山 4 型電力機車》中國鐵道出版社 《牽引電機》凌鶴奇 《電力機車電器》中國鐵道出版社 《電力機車控制》中國鐵道出版社 《劈相 機起動繼電器》錢維昌 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 27 附 錄 附錄 1 SS4 改型電力機車輔助電路明細表 附錄 2 SS4 改型電力機車輔助電路 附錄 3 SS4 改型電力機車輔助電路控制電路 附錄 4 SS4 改型電力機車劈相機啟動繼電器電路圖 附錄 5 SS4 改型電力機車劈相機啟動繼電器布線圖 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 28 附表一 SS4 改型電力機車輔助電路明細表 序號 代號 名稱 型號及規(guī)格 數(shù)量 1 1MA 劈相機 YPX2280M4,380V,34VA 1 2 2MA 壓縮機電動機 YYD280S6,37KW 1 3 3MA 牽引通風機電動機 YFD2804,37KW 1 4 4MA 牽引通風機電動機 YFD2804,37KW 1 5 5MA 制動風機電動機 380V,30KW,YZF200L2 1 6 6MA 制動風機電動機 380V,30KW,YZF200L2 1 7 7MA 變壓器風機電動機 JBT61,14KW 1 8 8MA 變壓器油泵 QB80/20,13KW 1 9 201KM 劈相機接觸器 3TB5217OBF4 1 10 203KM 壓縮機電機接觸器 3TB5217OBF4 1 11 205KM 牽引風機電機接觸器 3TB5217OBF4 1 12 206KM 牽引風機電機接觸器 3TB5217OBF4 1 13 209KM 制動風機電機接觸器 3TB5217OBF4 1 14 210KM 制動風機電機接觸器 3TB5217OBF4 1 15 211KM 變壓器風機電機接觸器 3TB4817OBF4 1 16 212KM 油泵電機接觸器 3TB4817OBF4 1 17 213KM 起動電阻接觸器 3TB5217OBF4 1 18 215EF 輔機保護裝置 1 19 217EF 輔機保護裝置 1 20 219EF 輔機保護裝置 1 21 220EF 輔機保護裝置 1 22 223EF 輔機保護裝置 1 23 224EF 輔機保護裝置 1 24 227EF 輔機保護裝置 1 25 228EF 輔機保護裝置 1 26 229QA 自動開關(guān) TH5SB,10A 1 27 230QA 自動開關(guān) TH5SB,20A 1 28 232QA 自動開關(guān) TH5SB,10A 1 29 233QA 自動開關(guān) TH5SB,20A 1 30 235QS 庫用轉(zhuǎn)換開關(guān) THD4C 1 31 236QS 零壓隔離開關(guān) LW516,C0391/2 1 32 237QS 輔接地隔離開關(guān) LW516,C0391/2 1 33 238QS 熱飯電爐隔離開關(guān) LW516,C0391/2 1 34 240QS 空調(diào)、風扇隔離開關(guān) LW516,C0391/2 1 35 242QS 劈相機隔離開關(guān) LW516,D1687/6 1 36 243QD 窗加熱開關(guān) LW516,C0391/2 1 37 245QS 司機室取暖開關(guān) LW516,D5402/2 1 38 247C 移相電容 12kvar,525V 1 39 248C 移相電容 12kvar,525V 1 40 249C 移相電容 12kvar,525V 1 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 29 41 250C 移相電容 12kvar,525V 1 42 251C 移相電容 12kvar,525V 1 43 252C 移相電容 12kvar,525V 1 44 253C 起動電容 12kvar,525V 1 45 254C 46 255C 保護電容 CJ482,10μ F,250V 1 47 256C 零壓電容 CJ412,20μ F,630V 1 48 257C 輔接地電容 CJ412,20μ F,630V 1 49 258R 熱飯電爐 TIN31000W,220V 1 50 260R 過壓保護電阻 ZS11200,5Ω177。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 25 總 結(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計要完成課題的是設(shè)計分析電力機車輔助電路、輔助電路的控制電路及異步劈相機起動繼電器三種電路的作用、組成、工作原理，并討論可以采用的方案，進而設(shè)計電力機車的輔助電路、輔助電路的控制電路以及異步劈相機起動繼電器電氣原理圖，并對異步劈相機起動繼電器的元件參數(shù)進行校核，根據(jù)其電氣原理圖設(shè)計電路板。要我們充分利用在校期間所學的課程的專業(yè)知識理解、掌握和實際運用的靈活度。 畢業(yè)設(shè)計不是簡簡單單的完成了一個課題，而是使我初步的掌握了科學研究的步驟與方法，鞏固了我的專業(yè)知識，練習了我的實際操作能力，鍛煉了我分析解決問題的能力。而且大大提高了動手的能力，雖然這個設(shè)計做的也不太好，但是在設(shè)計過程中所學到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富。 通過這次畢業(yè)設(shè)計使我掌握了做科學研究的基本方法和思路，現(xiàn)將感受總結(jié)如下： 在設(shè)計過程中，我通過查閱 大量有關(guān)資料，與同學交流經(jīng)驗和自學，使自己學到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。檢測電路反轉(zhuǎn)， BG2 輸出高電位， W3 穩(wěn)壓管被擊穿， BG3 基極有輸入， BG3 導通，繼電器 J 動作，它的觸頭閉合劈相機起動電路的中間繼電器，由中間繼電器去切除起動電阻接觸器，二極管 D10 是繼電器 J 的續(xù)流管，抑制 BG3 截止時繼電器線圈電感造成的過電壓。穩(wěn)壓管 W3 是用來鑒別檢測電路的輸出， BG2 輸出低電位低于 W3 的擊穿電壓值，BG3 輸入為零，繼電器 J 不動作。作了這些必要的考慮，以后便可將反轉(zhuǎn)的電壓訊號輸出給執(zhí)行環(huán)節(jié)。也就是說劈相機轉(zhuǎn)矩達到最大轉(zhuǎn)矩值時，電路才反轉(zhuǎn)。在機車升弓合閘時 BG1 輸入的是負電壓，為防止負壓擊穿 BG1 的基極與射極，因此在它們兩極之間反并一個D 二極管來限壓。 二、檢測 本裝置實際上是采用了零壓 檢測電路，負電壓時輸出為零，零電壓時輸出為正，在零電壓時電路反轉(zhuǎn)。 接觸網(wǎng)的單相正弦電壓受機車整流器的影響 ,其波形與接觸網(wǎng)的負荷有關(guān)，接觸網(wǎng)的負荷越大，網(wǎng)壓越低，波形便越差。 一、電壓比較 電壓比較環(huán)節(jié)由兩個變壓器、兩個全波整流橋和兩個濾波環(huán)節(jié)組成 ,電源電壓由降壓變壓器 Xb1 初級輸入 ,次級輸出經(jīng) D1～ D4 全波整流橋整流后變成直流電壓 ,B 點電位高于 E 點電位 ,由電容 C1 和電阻 R3 變換成按交流電壓平均值整流的直流電壓 ,這里 C1值小電壓的交流分量大 ,電阻 R3值大 ,整流出來的直流電壓會大于平均值 ,所以該濾波環(huán)節(jié)的電容和電阻 值的選擇會影響電壓比較環(huán)節(jié)的比較結(jié)果 .W相的電壓由降壓變壓器的初級輸入 ,次級輸出 ,電壓經(jīng) D5～ D8的橋式整流器整流后變換成直流電壓 ,B 點電位高于 A 點電位 ,C2 為它的濾波電容 ,R4 為它的負載 ,也是按電壓波形的平均值選擇電容和電阻的參數(shù) .在劈相機起動完成以前 ,電網(wǎng)電壓造成的直流電壓 Ueb 要大于 W相產(chǎn)生的直流電壓 Uab,即 A 點電位高于E 點電位 .劈相機起動完成以后 ,由于 W 相的電壓增加 ,所以 ,Uab 要增加 ,Uab 大于UEB,因此輸出的直流電壓 Uva 是一個正電壓 .當劈相機起動轉(zhuǎn)矩達到最大轉(zhuǎn)矩的瞬間 Uab=Ueb，所以 Uae 等于零。 繼電 器 J 的常開觸點 J J2（兩組并聯(lián) )作為起動繼電器的輸出觸點。電容 C3 起旁路穩(wěn)壓作用。在實際應用中，繼電器與輔機保護裝置共用一組電感、電容濾波裝置，從而減小控制電路操作過電壓對電子電路的影響。 繼電器電源部分有兩組。因此開關(guān) SK被作為試驗按鈕。此時繼電器必然動作吸合，同時，并聯(lián)在繼電器線圈上的信號氖燈也 發(fā)光指示繼電器已處于吸合狀態(tài)。調(diào)整 DW，可對繼電器整定值進行微量的修正。 二極管 D9 是為了保護三極管 BG1 的基射極間不承受反向擊穿電壓而設(shè)的。 電阻 R12 平時作為穩(wěn)壓管 W3 的泄露電阻。 附圖 3 中其它電氣元件的作用略述如下： 二極管 D10 給繼電器 J 續(xù)流，保護三極管 BG3。如前所述，繼電器動作的時刻，恰好是劈相機起動到額定轉(zhuǎn)速附近的時候，其值為 1350177。 不論網(wǎng)壓如何波動，發(fā)電相電壓必須增大到與 Uab 值大致相等時，繼電器才能動作。這一瞬間射耦觸發(fā)電路立即翻轉(zhuǎn)成 BG1 管飽和導通， BG2 管截止。因此 BG1 管更加截止，繼電器不動作的狀態(tài)不變。機車升弓合閘之后，劈相機尚未起動時，僅有 UAB 信號加上。信號變壓器 XB1 輸入電網(wǎng)電壓 Uab；信號變壓器 XB2 輸入劈相機發(fā)電 相電壓管 U。顯然 BG3 不會導通，繼電器 J 不會動作。在機車未升弓合閘前，由于沒有輸入信號， BG1 管截止， BG2 管導通。由于 BG3 管基極電路中串有一穩(wěn)壓管 W3，所以當 BG2 管的輸出電壓低于 W3 管的擊穿電壓值（約 6 V）時， BG3 管不導通，繼電器不動作。 附圖 3 是起動繼電器的電路原理圖。當這一差值近似零時，檢測電路就立即翻轉(zhuǎn)，輸出一高電位去觸發(fā)后面的執(zhí)行電路。這兩個輸入電壓在比較電路中經(jīng)降壓、整流濾波后進行比較，其差值送至檢測電路。因此，起動繼電器過早或過遲地動作都是不允許的誤動作。因此 ,起動繼電器應能隨著網(wǎng)壓值的波動而自動調(diào)整動作時刻 ,使得甩起動電阻的時刻恰好達到所希望的轉(zhuǎn)速值。 SS4 改型劈相機啟動繼電器工作原理 在劈相機起動過程中 ,當發(fā)電相電壓增長到網(wǎng)壓值的 55%時 ,劈相機起動繼電器應立即動作 ,甩開起動電阻 .為了滿足這一要求 ,劈相機起動繼電器要在適當?shù)臅r候閉合中間繼電器 ,利用中間繼電器的反聯(lián) 鎖使接觸器失電 ,斷開劈相機起動電阻 .所謂適當?shù)臅r候 ,是指劈相機達到一定的轉(zhuǎn)速值。在劈相機起動過程中，當發(fā)電相電壓增長到電網(wǎng)電壓的 55%時，劈相機起動繼電器應立即動作斷開起動電阻。在最大轉(zhuǎn)距附近的電壓信號變化大而轉(zhuǎn)速變化小。取信號的方法復雜，優(yōu)點不明顯。 W 相電流的最小值。因此要求誤差不超過177。在這一轉(zhuǎn)速之前甩掉起動電阻，電磁轉(zhuǎn)距較小，過早可能出現(xiàn)制動轉(zhuǎn)距，起動失敗。 可以根據(jù)下面的參數(shù)選擇甩掉起動電阻的時刻： 。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 19 五、劈相機啟動繼電器 SS4 改型劈相機啟動繼電器作用 劈相機啟動繼電器 的作用 就是當劈相機起動達到一定轉(zhuǎn)速后切除啟動電阻。 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 18 SS4 改型制動風機控制分析 按下 制動風機 按鍵開關(guān) 507SK,導線 577 經(jīng) 407SKA,566KA,527KT,581QS 以及 223EF,使制動風機 1 的接觸器 209KM 得電動作 ,制動風機 1 開始啟動 .其中 ,566KA 是劈相機啟動中間繼電器 ,527KT 是油泵延時時間繼電器 ,581QS 是制動風機 1 的隔離開關(guān) ,223EF 是輔助保護的接點 .當制動風機 1 故障或其他原因需要切除時 ,可以將 581QS 打到故障位 .在制動風機 1 接觸器 209KM 得電動作后 ,受其常閉接觸點控制的 526KT 因 209KM 的常閉接觸點打開而失電 ,延時 3s后 ,526KY 的常閉點閉合 ,導線 589 經(jīng) 526KT 的常閉點、制動風機 2 的隔離開關(guān)528QS 以及輔助保護接點 224EF,使制動風機 2 的接觸器 210KM 得電動作，制動風機 2 開始啟動，并進入正常工作狀態(tài)。 機車升弓前若風缸或 控制風缸中已無壓縮空氣儲存 ,則需要利用升弓壓縮機 (輔助壓縮機 )向輔助風缸和控制風缸壓氣 ,供機車受電弓升弓和主斷路妻合閘使用。 SS4 改型壓縮風機控制分析 SS4 改型機車同其他韶山系列機車一樣裝有兩種壓縮機 ,一種是主壓縮機 ,供應全車所需的高壓風 。 當兩節(jié)車重聯(lián)時 ,通過內(nèi)聯(lián)線 N578 去控制另一臺車的通風機工作。當司機控制器調(diào)速受輪退到 0位時 ,導線 417 不再從司機控制器中地電 ,而是通過自瑣從導線 577 中得電 .所以，調(diào)速受輪回到 0位時，通風機 湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 17 并不自動關(guān)閉 .若要關(guān)閉通風機 ,不許操作一下 406SK,切除 549KA 的供電回路 ,使其解瑣