SS4改型电力机车主电路

1、查阅资料，画出SS4机车主电路原理图，简述其基本特点，如：调压方式、整流方式、供电方式、 制动方式等一、SS4改型电力机车主电路的特点：1. 传动方式为 交一直传动，申励脉流牵引电动机牵引；2. 转向架供电为独立供电方式；3. 不等分三段半控整流调压电路，有级磁场削弱；4. 加馈电阻制动，最大制动力延伸至 11.5 km/h ；5. 直流电流、电压测量传感器化；6. 双接地继电保护；7. 增设PFC功补装置。二、主电路构成（一）网侧高压电路（25KV电路）主要设备：1. 高压部分有受电弓1AR高压连接器2AP空气断路器4QF避富器5F、高压电压互 感器6TU高压电流互感器7TA主变压器8TM原

2、边绕组。2. 低压部分有自动开关102QA网压表103PU PFC用电压互感器100TU PFC用电流互感器109TA 电度表105PJ，以及接地回流电刷 110E、120E、130E、140左ffifcV WH<3. 电流回路:接触网上的25KV单相工频交流电t受电弓1AP罚压连接器2A1另一节车的车顶母线|路器4Q曰高压电流互感器7T2主变压器原边绕组A X tPFC用电流 互感器109Tp低压电流互感器9TA t车体t转向架构架t接地回流电刷 110E/120E/130/140E t车轴t轮对t钢轨t回流线t变电所（二）整流调压电路（I架）TOV采用转向架独立供电：al-bl-xl

3、 , a2-x2供电给整流器70V, 70V给并联的第1、2位牵引 电机供电；a3-b3-x3 , a4-x4供电给整流器80V, 80V给并联的第3、4位牵引电机供电。额定网压时：U a2x2 =Ua1x1 = 2Ua1b1 = 2U blxl = 2U a3b3 = 2U b3 x3 = 695.4 V不等分三段半控桥式整流电路工作顺序（I架为例）：首先投入4臂桥，触发T5和T6,投入a2-x2段绕组,T5和T6顺序移相。整流输出电压01-Ud变化，D1和D2续流。正半周：a2 （正）TD"71号母线平波电抗器牵引电2机线路接触器t牵引电机t牵引电机故障隔离开关t72号母线t D

4、 D1t73号母线t T6tx2 （负）。负半周：x2 （正）tTA71号母线t平波电抗器t牵引电机线路接触器t牵引电机T牵引电机故障隔离开关T 72号母线T DAD1T73号母线DAa2 （负）。当T5和T6满开放后，六臂桥投入，维持 T5和T6满开放，触发T1和T2,在原有a2-x2段绕组的基础上再申联 a1-b1段绕组。整流电压1 Ud3 Ud变化。正半周：a2 （正）t D324T71号母线t平波电抗器t牵引电机线路接触器t牵引电机t牵引电机故障隔离开关t72号母线tT2tbl （负）Tai （正）tD1t73号母线t TAx2 （负）。负半周：x2 （正）t T5 t71号母线t平波

5、电抗器t牵引电机线路接触器t牵引电机t牵引电机故障隔离开关t72号母线tD华al （负）Tbi （正）tT1t73号母线t DUa2 （负）。当T1和T2满开放后，维持T1、T2、T5、T6满开放，触发T3和T4,则b1-x1段绕组再申3入电路，整流电压3UdUd之间变化。正半周：a2 （正）tD"71号母线T平波电抗器T 4牵引电机线路接触器t牵引电机t牵引电机故障隔离开关t72号母线t T4tx1 （负）ta1 （正）tD1t73号母线tTAx2 （负）。负半周：x2 （正）t TA71号母线t平波电抗器t牵引电 机线路接触器T牵引电机T牵引电机故障隔离开关T 72号母线T D华

6、a1 （负）T x1 （正）T T3t73 号母线t DUa2 （负）。电阻75R和76R的作用：高压空载限流试验时，作整流器70V的负载（只有75R作负载，76R被空载实验转换开关10QF接），机车正常运行时，可吸收部分过电压。（三）牵引供电电路1. 转向架独立供电：1M与2M并联工作，由整流器70V供电；3M与4M并联工作，由整流 器80V供电。2. 牵引电机支路电流路径以1M为例：正极母线71t平波电抗器11Lt牵引电机线路接触器12KM直流电流传感器111SA1M电机电枢回路（A11tA12） t 107QFR1 牵-制”鼓T107QFV1 “前-后”鼓t1M电机励磁回路（D11tD1

7、2） t 107QPV1 “前-后”鼓T107QPR1 “牵-制”鼓t牵引电机故障隔 离开关19QA负极母线72。因同一转向架两牵引电机背向布置，则牵引电机相对旋向相反。因此各牵引电机电枢回 路与励磁回路的相对接线方式为（前方向）：IM: All A12 t Dll D122M: A21 A22t D22 D213M: A31 A32 t D31 D324M: A41 A42t D42 D413. 磁场削弱以IM为例：在牵引电机励磁绕组两端并联有固定分路电阻 14R,固定磁场消弱系数6 =0.96 ;可减小流过励磁绕组的交流分量， 从而改善牵引电机的换向。一级磁削电阻15R和磁 场削弱接触器1

8、7KM二级磁削电阻16R和磁场削弱接触器18KM。当17K仅作闭合后，投入 15R,实现I级磁削， "0.7 ;当18K阻作闭合后，投入16R,实现皿级磁削， "0.54 ; 当17K研日18KMB闭合时，15R和16R并联投入，实现m级磁削，6 =0.45。4. 牵引电机的故障隔离牵引电机故障隔离开关19QS 29QS 39QS 49QS»单刀双掷开关。上为“运行”位，下 为“故障”位。当某台牵引电机故障时（非接地故障）时，可将该台牵引电机的故障隔离开 关拉“故障”位，其相应的联锁触头将切断该电机的线路接触器的电空阀得电路径，使线路 接触器的电空阀不能得电而处于

9、打开状态，该电机支路与供电电路隔离，不投入工作。若为 牵引电机接地故障，贝U拉至“中间”位，使牵引电机与主电路完全隔离，否则仍会引起主接 地继电器跳闸，且运行中不得使用电阻制动。5. 库内动车库用转换开关20QR 50QP为双刀双掷开关，正常运行时，主刀与主电路隔离，其辅助接 点将保护电空阀287YV的得电电路连通，当287YV得电时，打开升弓气路，方可升弓。机车 在库内时，因无25KV的高压电源，但可将库内的110V直流电源引入牵引电机实现动车，以 I端为例：则将20QP转库用位，其主刀之一将库用插座30XS的正极接线端与2M的电枢正极 引线22号线连接。20QP的另一主刀将I端整流器的72

10、号母线直接接车体。所以库内动车人 员只需引入110V直流电源的正极即可实现动车（库内110V电源的负极与钢轨相连），机车的 运行方向可通过人为转换两位置转换开关实现。此时20QP的联锁触头切断287YV得电电路，使287YV不能得电，则库内不能升起受电弓。同时，20QP的联锁触头还接通牵引电机线线路接触器 12KM 22KM勺电空阀得电电路（给 上司机钥匙、两位置转换开关转换到位时电路才能构通），使1M也可通电，便于机车出厂实 验电机转向、出入库及旋轮。531T80QPT50QP00普297QP 235QS匚284KE287YV牵引电机线路接触器得电电路保护电空阀287YV得电电路6、空载试验

11、10QPW 60Q版三刀双掷开关，正常运行时，10。踪日60QP务直流电压传感器112SVW 142SV 分别与1M和4M的电枢相连，其相应辅助接点接通牵引电机线路接触器的电空阀的得电路径。 机车空载实验时，10QPW 60QP将112SV和142SV分别与主整流器70V和80V的输出端相连， 同时短接76R和86R,使75R作为I端主整流器的负载，85R作为皿端主整流器的负载（75R, 76R,85R,86R阻值为300Q ,且为2申结构，则空载实验时主整流器的负载阻值为 600Q）。其 辅助接点断开牵引电机线路接触器的电空阀得电路径，使牵引电机不能接入主电路，实现主 整流器的空载实验。注：

12、1、每一台牵引电机设有一台直流电流传感器和一台直流电压传感器。作用有：给电子 控制柜电流与电压反馈信号，作为机车速度调节控制和过流保护的依据；通过电子控制柜 处理后，作为司机台电流表与电压表显示的信号检测。2、直流电压传感器设置在电枢两端有优点：牵引与制动时，司机台均能看到牵引电机 电压；两台并联的牵引电机之一空转时，电枢电压反应较快。3、取消传统的电机电流过流继电器，电机过流信号由直流传感器检测经电子控制柜发出， 而进行卸载或跳主断路器或断开接触器。（四）加馈电阻制动电路加馈电阻制动乂称为“补足”电阻制动，是在常规电阻制动基础上发展的一种能耗制动， 可实现机车“包制动力”的控制。机车的轮周制

13、动力为：B =。：，Iz （N）C -机车结构常数；令-电机主磁通（Wb ;Iz-电机电枢（制动）电流（A）。常规电阻制动中，当电机主励磁最大包定后，制动电流将随机车速度的降低而减小，轮周制 动力也随之而变化，为了克服在低速区时制动力的减小，加馈电阻制动是从电网吸收电能， 通过相控主整流器向电机电枢补足Iz并保持包定，以此获得理想的最大轮周制动力包定值0电制动时，通过两位置转换开关的转换，“牵引” T “制动”。电枢回路与制动电电阻相申联 （加馈时还与主整流器的一段大桥相连），每节车的4台牵引电机的励磁绕组申联后由励磁整流桥单独供电。此时牵引电机做他励发电机运行，发出的电消耗在制动电阻上，使电

14、枢绕组通过电流在主磁场中受力而产生制动转矩，对机车和后部车辆产生制动作1、电枢回路：（1） 当v >33km/h时，机车处丁纯电阻制动状态，电流路径为： 1M电机电枢A12 （正） t 107QPR1牵-制”鼓t 13号线t制动电阻13FH73号母线t DUD"71号母线t平波电抗 器11Lt牵引电机线路接触器12KM> 12号线t直流电流传感器111SA1M电机电枢A11（负）（2）当v <33km/h时，机车处丁加馈电阻制动状态，触发 T5和T6, 一段大桥投入，a2-x2绕组的交流电经整流输出后申入牵引电机电枢回路中，补足 I，。正半周：1M电机电枢A12 （

15、正）t107QPR1“牵-制”鼓t13号线t制动电阻13RH73号母线T6x2 （负）a2（正）tD"71号母线t平波电抗器11Lt牵引电机线路接触器12KM> 12号线t直流电流 传感器111SA1M电机电枢A11 （负）。负半周：1M电机电枢A12 （正）t107QPR1“牵-制” 鼓t 13号线t制动电阻13FH73号母线TD4a2 （负）t x2 （正）TA71号母线t平波电 抗器11Lt牵引电机线路接触器12KM> 12号线t直流电流传感器111SA1M电机电枢A11 （负）。（五）保护电路（控制原理在整备控制电路中详讲）1、短路保护网侧短路：通过高压电流互感器

16、7TA（变比为200/5 ）与原边过流继电器101KC（动作值 为8A）配合动作使主断路器4QF分闸。整定值为320A。次边短路：经交流电流互感器176TA 177TA 186TA 187TA检测电流t电子柜。经电子 柜过流保护环节最终使主断路器 4QF分闸。整定值3000A± 5%在整流器的每一晶闸管上各申联一个快速熔断器，实现元件的击穿短路保护。2、过流保护牵引工况：由直流电流传感器111SC 121SC 131SC 141SC佥测电流t电子柜，经电子 柜过流保护环节最终使主断路器 4QF分闸。整定值为1300V 5%（牵引电流最大值为1096A）。制动工况：仍然由直流电流传感器

17、111SC 121SC 131SC 141SC佥测电流t电子柜t励 磁过流中问继电器559KA寻电动作t励磁接触器91KMK开。整定值为1000A± 5% （制动电流 最大值为775A）。励磁过流：由直流电流传感器 199S C检测电流t电子柜t励磁过流中问继电器559KA得电动作t励磁接触器91KMW开。整定值为1150A± 5% （励磁电流最大值为930A）。3、过电压保护包括大气过电压、操作过电压、整流器换向过电压和调整过电压。大气过电压保护：一是设置避富器 5F （残压42KV,二是主变压器各次边绕组设置有 RC 吸收器。牵引绕组由71C与73R, 72C与74R,

18、 81C与83R, 82C与84R进行保护；励磁绕组由 93C与94R进行保护；辅助绕组由255C与260R进行保护。当主断路器4QF分闸或合闸接通主变压器空载电流是时，机车将产生操作过电压，通过 5F和RC吸收器能对操作过电压进行限制。在主整流器70V和80V及励磁整流器99V的每一晶闸管及二极管上均并联有 RC®收器， 进行整流器换向过电压吸收。牵引电机的电压由主整流器进行限制。限制值为1020V± 5%。4、接地保护第一转向架供电单元由接地继电器 97KE进行保护；第二转向架供电单元和励磁回路由 98KE进行保护。动作后接通跳主断电路，使主断路器4QF分闸。97KE和98KE为有源保护（线圈的一端接控制电源110V的正极），全区域保护，动作值为 18V。193R 194R为限流电阻；191R与197C、192R与198C抑制97KE和98KE动作线圈两端因 接地故障时引起的