【正文】 指 導(dǎo) 教 師： 楊 剛 學(xué) 生 姓 名： 楊之源 學(xué) 號(hào)： 057246895 摘要 SS4 改型電力機(jī)車 (從 159車起 )是八軸重載貨運(yùn) 機(jī)車 ，由兩節(jié)完全相同的四軸機(jī)車用車鉤與連掛風(fēng)擋連接組成，其間設(shè)有 電氣 系統(tǒng)高壓連接器和重聯(lián)控制電纜，以及空氣系統(tǒng)重聯(lián)控制風(fēng)管，可在其中任一節(jié)車的司機(jī)室對(duì)全車進(jìn)行統(tǒng)一控制。另外，在機(jī)車兩端還設(shè)有重聯(lián)裝置，可與一臺(tái)或數(shù)臺(tái) SS4 改進(jìn)型機(jī)車連接，進(jìn)行重聯(lián)運(yùn)行。采用傳統(tǒng)的交 —直傳動(dòng)形式，使用傳統(tǒng)的串勵(lì)式脈流牽引電動(dòng)機(jī)。主整流裝置采用三段不等分半控調(diào)壓整流電路。機(jī)車輔助系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式劈相機(jī)單 ——三相交流系統(tǒng)。機(jī)車通風(fēng)采用車體通風(fēng)方式，進(jìn)風(fēng)口為車體側(cè)墻大面積立式百葉窗，各主要設(shè)備的通風(fēng)支路采用串并聯(lián)方式，來(lái)滿足機(jī)車通風(fēng)要求。這款電力機(jī)車分SS4 型（ 1—158 號(hào)）、 SS4 改型（ 159 號(hào)以后）兩個(gè)發(fā)展階段，但是規(guī)范的型號(hào)仍然是 SS4 型電力機(jī)車 。牽引工況采用恒壓或恒流控制，電阻制動(dòng)工況采用兩級(jí)制動(dòng)，恒勵(lì)磁或準(zhǔn)恒速控制。韶山 4 改型還采用了三次諧波濾波器以改善機(jī)車功率因數(shù)，缺點(diǎn)是增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。韶山 4 型電力機(jī)車的布置繼承了韶山系列電力機(jī)車的傳統(tǒng)特點(diǎn)，如雙側(cè)走廊、分室斜對(duì)稱布置 ，設(shè)備屏柜化，成套化，結(jié)構(gòu)緊湊接近容易，維修方便。韶山 4 型機(jī)車各通風(fēng)支路均為并聯(lián)方式，具有相對(duì)的獨(dú)立性 。整個(gè)車體為整體承載結(jié)構(gòu)。 西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 2 1. SS4G 電力機(jī)車主要參數(shù) 韶山 4 改型電力機(jī)車主要用于干線貨運(yùn) 軌距 1435 mm 限界機(jī)車在受電弓降下時(shí)， 在平直道上外界尺寸符合國(guó)標(biāo) —83《標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路機(jī)車車輛限界》的要求 額度工作電壓?jiǎn)蜗嘟涣?50Hz 25kV 傳動(dòng)方式交 —直流電傳動(dòng) 軸式 2（ Bo—Bo） 機(jī)車重量 292 % t 軸重 23t 持續(xù)功率 23200kW 最高運(yùn)行速度 100 km/h 持續(xù)速度 km/h 起動(dòng)牽引力 628kN 持續(xù)牽引力 450kN 電制動(dòng)方式加饋電阻制動(dòng) 電制動(dòng)功率 5300kW 電制動(dòng)力 382kN（ 10～ 50km/h） 傳動(dòng)方式雙邊斜齒減速傳動(dòng) 傳動(dòng)比 88/21 牽引電動(dòng)機(jī)型號(hào) ZD105 西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 3 控制電路的概 念 電力機(jī)車控制電路是機(jī)車的 3 大電路中最為復(fù)雜的電路，屬于低壓直流小功率。它由司機(jī)控制器，低壓電器，主電路與輔助電路中的各電器電磁線圈及各電器的觸頭聯(lián)鎖等組成。 控制電路是由司機(jī)控制器，低壓電器，主電路與輔助電路中的各電器電磁線圈及各電器的觸頭聯(lián)鎖等組成的有觸點(diǎn)控制電路。 對(duì)控制電路的要求 由于主電路和輔助電路中各電器動(dòng)作要求均由控制電路控制，因此控制應(yīng)滿足下列要求： 1. 能改變機(jī)車的運(yùn)行狀態(tài)，如運(yùn)行方向的改變，牽引與制動(dòng)的轉(zhuǎn)換。 3. 由控制各輔機(jī)組啟動(dòng)，運(yùn)行的電路，有控制其它設(shè)備的電路。 5. 能保證各電器按一定的次序動(dòng)作，動(dòng)作結(jié)果與司機(jī)發(fā)出的指令一致，在動(dòng)作過(guò)程對(duì)于沒(méi)有滅弧的裝置的電器則不應(yīng)產(chǎn)生電弧。 7. 設(shè)有故障電路，在機(jī)車發(fā)生某一故障又不能及時(shí)處理時(shí)，組成故障電路或切斷故障電路部分，使機(jī)車維持運(yùn)行。 9. 在保護(hù)電器動(dòng)作引起主斷路器跳閘后，應(yīng)有零位聯(lián)鎖，既要重新合閘，機(jī)車各電器需處于啟動(dòng)前狀態(tài)。 11. 要求控制電路在滿足要求的前提下應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，操縱部分簡(jiǎn)單易記，便于操作。 正因?yàn)榭刂齐娐?是機(jī)車電路最復(fù)雜的部分，就機(jī)車運(yùn)行中出現(xiàn)的故障而言，控制電路中西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 4 故障也較多。 電力機(jī)車的控制方法及其特點(diǎn) 電力機(jī)車的控制方法視機(jī)車的類別而選用不同的方法。這種方法是機(jī)車電路簡(jiǎn)單、故障率低，但只能適用于一些城市電車及工礦用小功率電力機(jī)車。所謂間接控制就是通過(guò)司機(jī)控制器及各按鍵開(kāi)關(guān)來(lái)控制一些低壓電器，再通過(guò)這些低壓電器來(lái)控制高壓部分。 采用間接控制的方法有利于機(jī)車向自動(dòng)化方向發(fā)展。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展及新型電器、儀表的出現(xiàn)，為機(jī)車 的控制提供了廣闊的基礎(chǔ)，使機(jī)車向全自動(dòng) 化方向發(fā)展成為可能，同時(shí)也使機(jī)車的控制系統(tǒng)日趨復(fù)雜，必然對(duì)控制系統(tǒng)提出了更高的要求 電力機(jī)車通用符號(hào)及說(shuō)明 由于電力機(jī)車電器線路中電氣設(shè)備種類繁多，電路本身就較復(fù)雜，尤其控制電路更復(fù)雜，為了讀圖方便起見(jiàn)，我們將電力機(jī)車電路中通用的符號(hào)按新國(guó)標(biāo)總結(jié)。如在接觸器線圈旁注明 97KM 表示 97 號(hào)勵(lì)磁接觸器，且在所有 97 號(hào)接觸器各聯(lián)鎖觸頭旁邊也注明 97KM，說(shuō)明是同一電器在電路中不同位置的控制關(guān) 系。 三．常開(kāi)聯(lián)鎖、常閉聯(lián)鎖（也稱正聯(lián)鎖、反聯(lián)鎖）是指在電器的工作線圈未通點(diǎn)電、電器處于釋放狀態(tài)的聯(lián)鎖位置而言，若其聯(lián)鎖觸頭是打開(kāi)的既為常開(kāi)聯(lián)鎖，若其聯(lián)鎖觸頭是閉合的既為常閉聯(lián)鎖。在韶山系列電力機(jī)車電氣線路中，聯(lián)鎖位置采用了通用的上開(kāi)下閉，左開(kāi)右閉的畫(huà)法，即將常開(kāi)聯(lián)鎖畫(huà)在導(dǎo)線的左邊和上邊，將常閉聯(lián)鎖畫(huà)在導(dǎo)線的右邊和下邊。 西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 5 四．應(yīng)當(dāng)指出的是，并不是所有的電器都有常開(kāi)、常閉的概念。這類聯(lián)鎖稱為正聯(lián)鎖，或指定位閉合聯(lián)鎖。在某些工作位置若某些導(dǎo)線對(duì)應(yīng)的聯(lián)鎖是接通的，則在該位置相應(yīng)的導(dǎo)線下方以黑點(diǎn)表示，在某些工作位置若某些導(dǎo)線對(duì)應(yīng)的聯(lián)鎖是斷開(kāi)的，則在該位置相應(yīng)的導(dǎo)線下方無(wú)黑點(diǎn)。 七．國(guó)產(chǎn)電力機(jī)車電路圖中所示的接觸元件和聯(lián)鎖觸頭的開(kāi)、閉位置表示原則和操作位如下：司機(jī)控制器在零位，位置轉(zhuǎn)化開(kāi)關(guān)在機(jī)車一端向前、牽引位：各按鍵開(kāi)關(guān)在水平斷開(kāi)位；空氣斷路器在開(kāi)斷位；各刀開(kāi)關(guān)在運(yùn)行位；各保護(hù)開(kāi)關(guān)在開(kāi)斷位。 在考慮控制的聯(lián)鎖時(shí)，首先必須滿足電路的要求，在此前提下應(yīng)盡量減少聯(lián)鎖數(shù)目，另外對(duì)于需要有故障運(yùn)行電路，同樣要在控制電路中做相應(yīng)考慮。因此在設(shè)置控制電路的聯(lián)鎖時(shí)應(yīng)統(tǒng)籌考慮，權(quán)衡處理。 一． 機(jī)械聯(lián)鎖 為避免司機(jī)的誤操作造成的人身及設(shè)備不安全，需設(shè)置一些機(jī)械聯(lián)鎖來(lái)保證。 2 司機(jī)臺(tái)上的按鍵開(kāi)關(guān)與電鑰匙的聯(lián)鎖。 西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 6 二．電氣聯(lián)鎖 電氣聯(lián)鎖方法種類較多，我們介紹機(jī)車上常用的機(jī)械聯(lián)鎖。但串聯(lián)聯(lián)鎖越多，可靠性越低，因此，應(yīng)盡量減少串聯(lián)聯(lián)鎖的數(shù)量。 3 自持聯(lián)鎖 在某些電器工作線圈前的電路中并聯(lián)該電器本身的常開(kāi)聯(lián)鎖，這個(gè)聯(lián)鎖稱之為自持聯(lián)鎖。 4 延時(shí)聯(lián)鎖 延時(shí)聯(lián)鎖是指電器的線圈得失電與其聯(lián)鎖動(dòng)作不同步，其實(shí)現(xiàn)方法有多種，如采用在電器鐵心上加裝短路銅套，或在繼電器本身某些聯(lián)鎖上加裝鐘表機(jī)構(gòu)，二者的不同之處在于前者的所有聯(lián)鎖都具有延 時(shí)性，后者僅有鐘表的聯(lián)鎖有延時(shí)而其他聯(lián)鎖不具有延時(shí)，在要求有短暫延時(shí)性時(shí)，也可以在要求滯后動(dòng)作的電器線路中多串聯(lián)一個(gè)要求先動(dòng)作電器的常開(kāi)聯(lián)鎖實(shí)現(xiàn)，在電器的工作線圈旁并聯(lián)一電容，在線圈斷電后，由于電容可通過(guò)電器線圈放電，因此是線圈延時(shí)失電，從而使電器延時(shí)釋放。 5 經(jīng)濟(jì)電阻線路 在某些電路中，為了使接觸器或繼電器可靠吸合，同時(shí)又提高本身的返回系數(shù)，既提高電器動(dòng)作的靈敏度 ，可在電器工作線圈的控制電路中接入一經(jīng)濟(jì)電阻，組成經(jīng)濟(jì)電阻電路。 西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 7 迂回電路及其保護(hù) 某一電器或支路在某一時(shí)刻不應(yīng)該有電，但卻通過(guò)其他支路串電到該支路，這種串電電路稱為迂回電路。迂回電路產(chǎn)生的原因主要是設(shè)計(jì)時(shí)考慮不周，在多條控制電路組合時(shí)產(chǎn)生。 防止迂回電路的主要方法是在電路中串入防迂回二極管，利用二極管的單向?qū)щ娦詠?lái)滿足要求，但在日常檢查中需注意二極管是否擊穿。采用多機(jī)可以使線路的通過(guò)能力大大增加，提高鐵路的運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。我們稱后一種運(yùn)行方式為機(jī)車的重聯(lián)運(yùn)行。 重聯(lián)機(jī)車由于在電路上相互連接，因此我們應(yīng)該具有相同的電路，這樣才能達(dá)到同步運(yùn)行、減少內(nèi)耗的目的，也就是說(shuō)同型機(jī)車重聯(lián)最為方便。在第一臺(tái)機(jī)車上操縱，當(dāng)按鍵按下時(shí)，兩臺(tái)機(jī)車的繼電器均吸合，而在接觸器 A 吸合后，兩個(gè)繼電器均失電釋放。為了防止上述情況，可將線路適當(dāng)改變。此外，由于電力機(jī)車的司機(jī)室有兩個(gè)，分為一端和二端，對(duì)于同一端的司機(jī)室而言，兩臺(tái)機(jī)車重聯(lián)時(shí)可能是順相連掛，也可能是反向連掛，因此，從兩臺(tái)機(jī)車的反向器電路上應(yīng)保證無(wú)論什么連接方式，兩臺(tái)機(jī)車的行駛方向總是一致的。 機(jī)車采用重聯(lián) 運(yùn)行顯然是可以減少乘務(wù)人員，在電動(dòng)車組中一般乘務(wù)人員操縱一臺(tái)機(jī)車即可。這樣既可減少乘務(wù)人員，又減輕了乘務(wù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，相應(yīng)的提高了生產(chǎn)效率。特別是采用補(bǔ)機(jī)在列車尾部推進(jìn)的方式，既可以減輕車鉤拉力，在通過(guò)無(wú)電區(qū)時(shí)，又能分別 斷開(kāi)從而保持一臺(tái)機(jī)車的牽引力，對(duì)列車運(yùn)行也是有利的。但是，若在運(yùn)行中一臺(tái)機(jī)車因故障跳閘，在故障消除后機(jī)車恢復(fù)。因此，機(jī)車部件質(zhì)量不高及工作不可靠的機(jī)車不宜進(jìn)行重聯(lián)運(yùn)行。 2 控制電路中串聯(lián)連接的元件用“ .”表示其電路結(jié)構(gòu)。 5 繼電器，電磁接觸器，電空接觸器等的常開(kāi)聯(lián)鎖用該電器的代號(hào)書(shū)寫(xiě)，常閉聯(lián)鎖在該電器的代號(hào)上加一短直線，線圈用該電器的代號(hào)外加方框表示。指示燈用代號(hào)加框表示。 2. SS4 改型電力機(jī)車控制電路 SS4 改型電力機(jī)車的控制電路分為有觸點(diǎn)和無(wú)觸點(diǎn)電路。 有聯(lián)鎖控制電路根據(jù)各環(huán)節(jié)作用的不同，分為控制電源、整備控制、調(diào)速控制、保護(hù)控制、信號(hào)控制、照明控制等電路。 琴鍵開(kāi)關(guān) SK。 中間繼電器KM。 故障轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) QS。 電源開(kāi)關(guān) SA。過(guò)流繼電器 KC 。 西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 9 整備控制電路 受電弓控制 受電弓的升起是由壓縮空氣進(jìn)入升弓氣缸推動(dòng)氣缸內(nèi)的活塞而進(jìn) 行的，所以，要升起受電弓，必須具備足夠的壓縮空氣。 保護(hù)閥供電電路為： 464 ? 602QA ? 570QS ? 531 ? 20QP ? 50QP ? 297QP ? 287YV ? 400 若此時(shí)門(mén)聯(lián)鎖以正常關(guān)閉 ,則門(mén)聯(lián)鎖閥動(dòng)作 ,使高壓室門(mén)聯(lián)鎖 ,并開(kāi)通通向 受電弓電磁閥的氣路 ,為升弓做好準(zhǔn)備 . 另一經(jīng)路 ‘前受電弓 ’按鍵開(kāi)關(guān) 403 SK 及受電弓隔離開(kāi)關(guān) 587QS，使導(dǎo)線 533 有電，如果此時(shí)， 588QS 在重聯(lián)位，即“ 0”位時(shí)，導(dǎo)線 533 經(jīng)內(nèi)重聯(lián)插頭使另一節(jié)車的 N533b 有電，受電弓升起。同時(shí)，另 一節(jié)車的主斷路器合不上，即另一節(jié)車內(nèi)無(wú)高電壓，以確保安全。因此本節(jié)車單機(jī)升弓時(shí)，必須使另一節(jié)車的主斷路器處于斷開(kāi)位。若另一節(jié)車的主斷路器處于閉合位，則主斷路器的輔助聯(lián)鎖 4QF 常閉處于打開(kāi)位，導(dǎo)線 534 無(wú)電，受電弓升不起，可確保安 全。 主斷路器的合閘控制 主斷路器的合閘控制與受電弓控制為同一供電支路。 1 導(dǎo)線 516 經(jīng)劈相機(jī)的啟動(dòng)中間繼電器 566KA 聯(lián)鎖，使分相接觸器 213KM 和劈相機(jī)啟動(dòng)延時(shí)繼電器 533kt 得電動(dòng)作，同時(shí) 527KT 線圈經(jīng)劈相機(jī)啟動(dòng)中間繼電器 566KA 聯(lián)鎖得電，527KT 常開(kāi)聯(lián)鎖閉合，為劈相機(jī)的接觸器 201KM 閉合做好準(zhǔn)備。 其電路為： 561?（ 201KM + 213KM + 205KM） ? 242QS ? 201KM ? 400 3 劈相機(jī)啟動(dòng)正常，則劈相機(jī)啟動(dòng)繼電器 283AK動(dòng)作，其正聯(lián)鎖閉合：導(dǎo)線 561 經(jīng) 283AK，使導(dǎo)線 568 有電，劈相機(jī)啟動(dòng)中間繼電器 566KA 得電動(dòng)作，其反聯(lián)鎖打開(kāi)， 527KT 線圈失電，延時(shí) 1s 后， 527kt 聯(lián)鎖打開(kāi)，切斷 213KM 和 533KT 的供電電路，甩掉劈相機(jī)啟動(dòng)電阻，使劈相機(jī)進(jìn)入正常工作狀態(tài)，同時(shí)， 566KA 的正聯(lián)鎖閉合自持。 其電路為： 561 ? 533K ? T577 至此，劈相機(jī)的控制順利完成。啟動(dòng)另一節(jié)車的劈相機(jī)過(guò)程與本節(jié)車相同。具體控制過(guò)程如下： 1 將 242QS 置“ 2”位。 首先按下按下 404SK,567KA 得電動(dòng)作。 導(dǎo)線 561 經(jīng) 213KM、 242QS,使導(dǎo)線 580 有電，通風(fēng)機(jī) 1 接觸器 205KM 動(dòng)作并自持，通風(fēng)機(jī) 1 開(kāi)始啟動(dòng)，當(dāng)其 發(fā)電機(jī)電壓達(dá)到 283AK 動(dòng)作。 導(dǎo)線 561 經(jīng) 566KA 聯(lián)鎖、 527KT 的正常聯(lián)鎖切除 213KM 和 533KT 的供電電路，甩掉通風(fēng)機(jī) 1 的啟動(dòng)電容，使通風(fēng)機(jī) 1 進(jìn)入工作狀態(tài)。 西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 11 壓縮機(jī)控制 SS4改型電力機(jī)車同其他韶山系列機(jī)車一樣裝有兩種壓縮機(jī)，供應(yīng)全車所需的高壓用風(fēng)，另一種是輔助壓縮機(jī)，只在全車無(wú)風(fēng)而需要升受電弓、合主斷路器時(shí)使用它，給輔助風(fēng)缸和控制風(fēng)缸泵風(fēng)。 其電路為： 577 ? 405SK ? 517KF ? 566KA ? 579QS ? 203KM ? 400 若高于 900kpa 風(fēng)壓時(shí)，則可按 408SK（“強(qiáng)泵”按鍵開(kāi)關(guān)），導(dǎo)線 577 直接經(jīng) 408SK，使導(dǎo)線 579 得電，即短接了 517KF 的聯(lián)鎖，從而使壓縮機(jī)一直處于工作 狀態(tài)直到風(fēng)壓達(dá)到1000KPA。如果壓縮機(jī)故障，只要把 579QS 置故障位即可。當(dāng)兩臺(tái)車重聯(lián)時(shí)，通過(guò)外重聯(lián)線 W2597 對(duì)另一臺(tái)車上的壓縮機(jī)進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn) 4 臺(tái)壓縮機(jī)同時(shí)工作。其電源由 610QA自動(dòng)開(kāi)關(guān)提供，導(dǎo)線 680 經(jīng) 596SB,使其 442KM 得電動(dòng)作，其主觸