机车电传动技术讲座(2003-10-09).doc

电传动机车的简要介绍 1 电传动机车的分类电传动机车是通过电力传动方式，实现能量的变换及传递的机车。它包括：内燃机车；电力机车；地铁等。 直直流传动：如东风1；东风2；东风3 ；ND1; ND2 交直流传动：如东风4B；东风6系列内燃机车 东风7A B C D ；东风8系列；东风11等 交直交流传动:如NJ1; 东风4DJ 直直流传动：如地铁；工矿车等 交直流传动：如韶山1；韶山3；韶山4电力机车 韶山6；韶山7；韶山8；韶山9等 交直交流传动:如AC4000;2 各类电传动机车的简要介绍:2.1 电传动内燃机车2.1.1直 直流传动内燃机车 柴油机直流发电机(ZQFR-1350)直流牵引电动机(ZQDR-204)2.1.2交 直流传动内燃机车2.1.2.1电传动部分工作原理柴油机同步主发电机(TQFR-3000)整流柜直流牵引电动机(ZQDR-410) 交直流传动内燃机车的主电路2ZLF 机车牵引工况时主电路S1D=FXC2C1柴油机RX1RX2H2图1-1 DF4机车牵引工况主电路F 同步主发电机TQFR-3000ZL 硅整流柜 D= 直流牵引电动机ZQDR-410 6台 FX 反向器RX1、RX2磁场削弱电阻当RX1闭合时，磁场削弱系数1=70%当RX1闭合时，磁场削弱系数2=54%当RX1和RX2同时闭合时min=43%。柴油机FZLC1C2C1C2D=RZD=RZ机车制动工况主电路图1-2 DF4机车制动工况主电路R2制动电阻柜直流牵引电动机改接为他励直流发电机，发出电能消耗在制动电阻上，并产生制动力。电动机6个主极绕组串联之后，由硅整流柜供电。机车辅助回路系统： DF4机车辅助回路供电由ZQF-80直流起动发电机承担。 ZQF-80直流起动发电机的作用：（1）ZQF-80直流起动发电机主极铁心上有两个绕组，串励绕组和他励绕组。下图1-3为 DF4机车辅助电路图，图中T1 、T2为ZQF-80他励绕组RL励磁绕组QBD启动泵RBD燃油泵YD风扇电机TD 通风机电机XDC蓄电池柴油机110VXDCRLZQF-80DYT电压调整器T1T2QBDTDYDRBD（2）当柴油机起动前ZQF-80是一个串励直流电动机由蓄电池供电，带动柴油机起动到nmin=430r/min。（3）当柴油机起动到nmin=430r/min以后，ZQF-80串励绕组断电，他励绕组供电，ZQF-80成为他励直流发电机，发出110V电压，供给辅助回路（如风扇电机、通风机、压缩机、燃油泵电机）和控制回路用电，并向蓄电池充电。4.3. 电压调整器的作用：根据国家规定内燃机车的辅助电压和控制电压为DC110V。但ZQF-80由柴油机驱动，而柴油机转速是在430r/min1100r/min范围内变化的。电压调整器的作用就是柴油机转速变化时，调节启动发电机的磁通，保证其电压恒定为110V。DF4机车恒功率励磁控制系统：功调电阻UT1T2110VDCCFGQL-452ZLTQFR-3000励磁整流柜RgtL3L4L1L2VW测速发电机 图1-7. DF4机车励磁系统原理图 测速发电机CF由柴油机带动，是同步主发电机的励磁电流随着主手柄档位的上升而自动加大，与柴油机功率自动配合，保证同步主发电机恒功率运行。2.1.2.2各内燃机车简要介绍（我厂主要产品装备的机车）（1） 东风4系列内燃机车 a. 东风4B型内燃机车 东风4B型内燃机车是东风4型内燃机车换型机车，装车功率2243kw(3300马力)，分为货运和客运，区别为传动比不同。货运63/14=4.5客运71/21=3.38牵引主发电机：TQFF-3000牵引电动机： ZQDR-410 (91年后改为ZD109)辅助发电机： ZQF-80励磁机： GQL-45 b.东风4C型内燃机车 东风4c型内燃机车是东风4B型内燃机车改进型机车，装车功率2650kw(3600马力) ，分为货运和客运，区别为传动比不同。货运63/14=4.5客运71/21=3.38货运(大连厂)牵引主发电机：TQFF-3000B牵引电动机： ZD109辅助发电机： ZQF-80励磁机： GQL-45客运（资阳厂）牵引主发电机：TQFF-3000E牵引电动机： ZD106辅助发电机： ZQF-80励磁机： GQL-45 c.东风4D型内燃机车i东风4D型内燃机车装车功率2940kw(4000马力) ，分为货运和客运，区别为传动比不同。货运63/14=4.5客运68/12=2.833牵引主发电机：TQFF-3000E牵引电动机： ZD109B辅助发电机： ZQF-80励磁机： GQL-45ii东风4DF型客运内燃机车 装车功率2940kw(4000马力) ，牵引主发电机为JF210 主副发电机。主发电机参数和TQFR-3000E相同，同轴增加副发电机绕组，功率为350kw,向牵引的客车列车供电，用作空调，采暖和照明等装置的电源。其它和东风4D型内燃机车相同。 iii东风4D型准高速客运内燃机车装车功率2940kw(4000马力) ，传动比76/29=2.62牵引主发电机：TQFF-3000E牵引电动机： ZD106DL辅助发电机： ZQF-80励磁机： GQL-45 iiii东风4E型内燃机车(四方厂)装车功率2650kw(3600马力) 牵引主发电机：TQFF-3000B牵引电动机： ZD109A辅助发电机： ZQF-80励磁机： GQL-45 （2）东风5型内燃机车（调车机车）装车功率1210kw(1650马力) 牵引主发电机：TQFF-3000牵引电动机： ZQDR-410辅助发电机： ZQF-80励磁机： GQL-45 （3）东风6型内燃机车装车功率2940kw(4000马力) 。该机车为与GE合作后技术改进型机车。牵引主发电机：JF202牵引电动机： ZD108辅助发电机： ZQF-80励磁机： GQL-45D （4）东风7型内燃机车（调车机车） a东风7A ,B型内燃机车装车功率1470kw(2000马力) 牵引主发电机：TQFR-3000(图号TF1A,轴为长轴结构)牵引电动机： ZQDR-410B(图号ZD1B)辅助发电机： ZQF-80励磁机： GQL-45 b东风7C,D型内燃机车装车功率1840kw(2500马力) 牵引主发电机：TQFR-3000(图号TF1B,轴为短轴结构)牵引电动机： ZQDR-410辅助发电机： ZQF-80励磁机： GQL-45（5）东风8型系列内燃机车 a东风8型内燃机车装车功率2720kw(3700马力) 牵引主发电机：TQFR-3000C-1牵引电动机： ZD109辅助发电机： ZQF-80励磁机： GQL-45 b东风8B型内燃机车装车功率3310kw(4500马力) 牵引主发电机：JF204D牵引电动机： ZD109C(试装过ZD109F电机)辅助发电机： ZQF-80励磁机： GQL-45（6）东风10型系列内燃机车 a东风10A型内燃机车牵引主发电机：TQFR-2000牵引电动机： ZQDR-410辅助发电机： ZQF-80励磁机： GQL-45 b东风10C型内燃机车牵引主发电机：ZQFR-3000C牵引电动机： ZD109辅助发电机： ZQF-80励磁机： GQL-45 c东风10D型内燃机车装车功率1880kw(2560马力) 牵引主发电机：JF206A牵引电动机： ZD108交流辅助传动： 通风电机 JD307 空压机电机 JD308 风扇电机 JD309 d东风10F型内燃机车 2(c0-c0)装车功率4400kw(6000马力) 牵引主发电机：ZQFR-3000E牵引电动机： ZD109E辅助发电机： ZQF-80励磁机： GQL-45（7）东风9,东风11型准高速内燃机车 a东风9型内燃机车装车功率3040kw(4100马力) 牵引主发电机：TQFR-3000C-1牵引电动机： ZD106辅助发电机： ZQF-80励磁机： JGL-405B b东风11型内燃机车装车功率3040kw(4130马力) (65/22=2.954)牵引主发电机：JF204C牵引电动机： ZD106辅助发电机： ZQF-80励磁机： JGL-405B c东风11型3001号内燃机车（大连厂280柴油机）装车功率3820kw(5200马力) 分为货运和客运，区别为传动比不同。货运84/19=4.947客运74/31=2.387 牵引主发电机：JF212 牵引电动机： ZD106A d新曙光号内燃机车（戚厂）牵引主发电机：JF211 牵引电动机： ZD106A辅助发电机： ZQF-80励磁机： JGL-405B e神州号内燃机车（大连厂）牵引主发电机：JF214 牵引电动机： ZD106ADL辅助发电机： ZQF-80励磁机： JGL-410A f金轮号内燃机车（大连厂）牵引主发电机：JF210D 牵引电动机： ZD106ADL辅助发电机： ZQF-80励磁机： JGL-410B （8）东风12型内燃机车（调车机车） 装车功率2430kw(3300马力) (资阳厂)其余与东风4C相同。（9）高原青藏车内燃机车（青藏车） a二七青藏内燃机车牵引主发电机：JF212B牵引电动机： ZD125A辅助发电机JF417A; 通风机电机JD342B;大风扇电机JD358 b戚厂青藏内燃机车牵引主发电机：JF204G牵引电动机： ZD125辅助发电机 ZQF-401B励磁机 JGl-405K（10）出口巴基斯坦内燃机车（大连厂）牵引主发电机：TQFR-3000EP牵引电动机： ZD125BP起动发电机ZQF-80P 通风机电机JD342A;大风扇电机JD351;真空泵电机YJ59;空压机电机YJ58;交流辅助发电机JF419;励磁机JGL45P（11）出口伊拉克内燃机车（大连厂）牵引主发电机：TQFR-3000G牵引电动机： ZD109G起动发电机ZQF-80 励磁机 GQL-45（12）窄轨系列内燃机车 a出口缅甸窄轨内燃机车装车功率1764kw(2400马力) （大连厂）牵引主发电机：JF205D牵引电动机： ZD110辅助发电机及励磁机： JGL-405E装车功率1175kw(1600马力) （四方厂）牵引主发电机：JF205C牵引电动机： ZD110辅助发电机及励磁机： JGL-405E b出口尼日利亚窄轨内燃机车装车功率1764kw(2400马力) （大连厂）牵引主发电机：TQFR-2200牵引电动机： ZQDR-310辅助发电机: ZQF-46C励磁机： GQL-45 c出口斯里兰卡动车（四方厂）牵引主发电机：JF205E牵引电动机： ZD110B辅助发电机及励磁机： JGL-405G d出口越南窄轨内燃机车装车功率1340kw(1800马力) （资阳厂）牵引主发电机：JF221及JF217B(第二批)牵引电动机： ZQDR-310辅助发电机: ZQF-46B励磁机： JGL-405J e出口越南动车装车功率1764kw(2000马力) （资阳厂）牵引主发电机：JF217B牵引电动机： YZ46B辅助发电机: ZQF-38 f昆明窄轨内燃机车（四方厂） 装车功率1450kw(2000马力)牵引主发电机：JF219A1牵引电动机： ZD126辅助发电机: JQF409A; 通风机电机JD307A;大风扇电机JD3592.1.3交 直 - 交流传动内燃机车2.1.3.1电传动部分工作原理 柴油机同步主发电机整流柜逆变器异步牵引电动机同步主发电机异步牵引电动机异步牵引电动机异步牵引电动机异步牵引电动机异步牵引电动机异步牵引电动机逆变器整流装置柴油机 辅助系统和励磁系统与交 直流传动内燃机车基本相同。2.1.3.2交流内燃机车简要介绍（我厂主要产品装备的机车）a. NJ1调车内燃机车装车功率1320kw(1800马力) （四方厂）牵引主发电机：JF208S牵引电动机： JD108辅助发电机: JQF409通风机电机JD307A;大风扇电机JD359Ab. 东风4DJ型内燃机车装车功率2510kw(3400马力) （大连厂）（西门子技术）牵引主发电机：JF216牵引电动机： ITB2630c. 4260kw内燃机车装车功率4260kw(5800马力) （戚厂）牵引主发电机：JF220牵引电动机：辅助发电机: JQF409C通风机电机JD342;大风扇电机JD3462.2电力机车 电力牵引的优越性a. 电力机车功率大，适宜于高速重载。内燃机车直流单轴功率PN=630 kW，交流单轴PN=630 kW。电力机车直流单轴功率PN=1000kW（比内燃大59%），交流单轴功 率PN=1200kW（比内燃大90%）。b. 电力机车效率高内燃机车效率为25%。电力机车：火电为35%，水电为60%。c. 电力机车过载能力强内燃机车的能源来自柴油机，机车的功率却决于柴油机装车功率，不能过载。电力机车能源来自电网，不受功率的限制，过载能力大2.2.1交 - 直电力机车2.2.1.1交 - 直电力机车主要工作原理 如下为SS4B电力机车的主电路Ax2a2D12D11A12A111M11L14R15R16R70Vx1b1a125kV、50Hz 图中代号名称：1AP受电弓；4QF主断路器；AX主变压器高压绕组；a2x2主变压器牵引绕组UN=695.4V；b1x1、a1x1主变压器牵引绕组a1x1= b1x1=347.7V；70V主变流装置；11L，21L平波电抗器；1M、2M牵引电动机ZD