韶山1型电力机车

1、韶山韶山1 1型电力机车型电力机车 （SS1SS1） 韶山韶山1 1型电力机车是中国铁路使用的第一代国产干型电力机车是中国铁路使用的第一代国产干线客、货两用电力机车。由株洲电力机车厂制造。线客、货两用电力机车。由株洲电力机车厂制造。韶山韶山1 1型电力机车以毛泽东的故乡韶山命名。自韶型电力机车以毛泽东的故乡韶山命名。自韶山山1 1型开始了以型开始了以“韶山韶山”命名的电力机车的生产历命名的电力机车的生产历史。史。 韶山韶山1 1型电力机车（车型代号型电力机车（车型代号SS1SS1）是中国铁路第）是中国铁路第一代一代( (有级调压、交直传动有级调压、交直传动) )电力机车。是由电力机车。是由19

2、581958年试制成功的第一台引燃管年试制成功的第一台引燃管6Y16Y1型电力机车型电力机车( (仿制仿制2020世纪世纪5050年代苏联年代苏联H60H60机车机车) )逐步演变而来，但其逐步演变而来，但其三大件三大件( (引燃管、调压开关、牵引电机引燃管、调压开关、牵引电机) )可靠性较可靠性较差，而经历了三次重大技术改造。差，而经历了三次重大技术改造。 韶山韶山1 1型电力机车型电力机车 （SS1SS1） 电流制电流制 单相工频交流单相工频交流 工作电压工作电压/kV /kV 额定值额定值 25 25 最高值最高值 29 29 最低值最低值 19 19 轴式轴式 Co-Co Co-Co

3、轴重轴重/t 23 /t 23 机车整备质量机车整备质量/t 138(+3/-1)% /t 138(+3/-1)% 轨距轨距/mm 1435 /mm 1435 动轮直径动轮直径( (新新/ /半磨耗半磨耗)/mm 1250/1200 )/mm 1250/1200 机车功率机车功率/kW /kW 小时制小时制 4200 4200 持续制持续制 3780 3780 机车牵引力机车牵引力/kN /kN 小时制小时制 343.2 343.2 持续制持续制 301.1 301.1 粘着值粘着值 362.8 362.8 起动值起动值 487.4 487.4 机车速度机车速度/kmh(-1) /kmh(-1

4、) 小时制小时制 42 42 持续制持续制 43 43 粘着值粘着值 41.2 41.2 最大值最大值 90 90 电制动方式电制动方式 一级电阻制动一级电阻制动 制动功率制动功率/kW 3500 /kW 3500 车体底架长度车体底架长度/mm l9400 /mm l9400 车体宽度车体宽度/mm 3106 /mm 3106 落弓时最高点距轨面高度落弓时最高点距轨面高度/mm 4740 /mm 4740 车钩中心线间距离车钩中心线间距离/mm 20368 /mm 20368 车钩中心距轨面高度车钩中心距轨面高度/mm 880/mm 880土土10 10 转向架固定轴距转向架固定轴距/mm

5、4600 /mm 4600 空气制动机型空气制动机型 EL-14EL-14改进、改进、JZ-7JZ-7、DK-l DK-l 基础制动基础制动 8 8英寸英寸x35x35单缸制动器单缸制动器 空气压缩机能力空气压缩机能力/m(3)min(-1) 2x2.3 /m(3)min(-1) 2x2.3 主风缸容量主风缸容量/m(3) 1.224 /m(3) 1.224 砂箱总容量砂箱总容量/m(3) 0.8 /m(3) 0.8 机车通过最小曲线半径机车通过最小曲线半径(5km/h(5km/h时时)/m 125 )/m 125 韶山韶山1 1型电力机车型电力机车 （SS1SS1）SS1型电力机车型电力机车

6、是我国第一代是我国第一代(有级调压、交直传有级调压、交直传动动)电力电力机车机车。它是由我国。它是由我国1958年试制成功的第一台年试制成功的第一台引燃管引燃管6Y1型型电力机车电力机车(仿仿苏联苏联20世纪世纪50年代年代H60机机车车)逐步演变而来，但其三大件逐步演变而来，但其三大件(引燃管、调压开关、引燃管、调压开关、牵引电动机牵引电动机)可靠性较差，而经历了三次重大技术改可靠性较差，而经历了三次重大技术改造。造。第一次技术改造从第一次技术改造从8号车开始号车开始:首先是采用首先是采用200A、600V螺栓型二极管取代引燃管组成中抽式全波整流螺栓型二极管取代引燃管组成中抽式全波整流桥桥;

7、牵引电动机改为牵引电动机改为4极、有补偿绕组的高压牵引电动极、有补偿绕组的高压牵引电动机机;由于低压侧调压开关的级位转换电路中过渡电抗由于低压侧调压开关的级位转换电路中过渡电抗器的跨接会产生环流，使开关触头分断极为困难，调器的跨接会产生环流，使开关触头分断极为困难，调压开关经常压开关经常 “放炮放炮”。韶山韶山1 1型电力机车型电力机车 （SS1SS1）简介：韶山韶山1 1型电力机车型电力机车 （SS1SS1）简介：第二次技术改造从第二次技术改造从61号车开始号车开始:采用采用 300A、1200V平板型二极管组成中抽式全波整流电路，利用二极平板型二极管组成中抽式全波整流电路，利用二极管的反向

8、截止特性组成过渡硅机组，取代过渡电抗管的反向截止特性组成过渡硅机组，取代过渡电抗器以消除级位转换电路中的环流，大大提高了调压器以消除级位转换电路中的环流，大大提高了调压开关可靠性，也使开关可靠性，也使33个运行级全部成为经济运行级。个运行级全部成为经济运行级。第三次技术改造从第三次技术改造从131号车开始号车开始:将主电路中抽式电将主电路中抽式电路改为单拍式双开口桥式整流调压电路。该电路取路改为单拍式双开口桥式整流调压电路。该电路取消了过渡硅机组，而与主整流机组合并。整个机组消了过渡硅机组，而与主整流机组合并。整个机组采用采用500A、2400V的整流二极管。这种改造于的整流二极管。这种改造于

9、1980年从年从SS1-221号车定型，这也就是这里介绍的号车定型，这也就是这里介绍的SS1型型电力机车。电力机车。韶山韶山1 1型电力机车型电力机车 （SS1SS1）技术特点：(1)、主电路为低压侧调压、单拍全波整流和集中供电，、主电路为低压侧调压、单拍全波整流和集中供电，即由低压侧调压开关切换牵引变压器绕组抽头逐级改即由低压侧调压开关切换牵引变压器绕组抽头逐级改变交流输出电压，实现机车开关有级调压。单拍全波变交流输出电压，实现机车开关有级调压。单拍全波整流接线方式中二极管兼作级间转换之用，使整流回整流接线方式中二极管兼作级间转换之用，使整流回路的最高电压与对地电位接近于桥式电路为中抽式整路

10、的最高电压与对地电位接近于桥式电路为中抽式整流电路的流电路的1/2。(2)、一级电阻制动采用他励发电机电路，制动电、一级电阻制动采用他励发电机电路，制动电阻在阻在400度时度时2.93欧。当励磁电流欧。当励磁电流Il=500A、制动电流、制动电流Lz=420A时为制动额定工作点，其轮周制动力为时为制动额定工作点，其轮周制动力为334kN，相应运行速度为，相应运行速度为37.6km/h，轮周制动功率为，轮周制动功率为3500kW，是机车持续牵引功率，是机车持续牵引功率3780kW的的92.6%。韶山韶山1 1型电力机车型电力机车 （SS1SS1）技术特点：(3)、采用、采用TGQ1-6300/2

11、5型低压侧调主变压器，型低压侧调主变压器，其牵引绕组有基木绕组和调压绕组共四组，其牵引绕组有基木绕组和调压绕组共四组，22个抽头。变压器采用强迫油循环风冷式。个抽头。变压器采用强迫油循环风冷式。(4)、采用低压侧调压开关、采用低压侧调压开关TKT1-2100/2040型作切换主变压器牵引绕组电压，供机车起动和型作切换主变压器牵引绕组电压，供机车起动和调速之用。调压开关由绕组转换开关和分级转换调速之用。调压开关由绕组转换开关和分级转换开关两部分组成。前者将主变压器的调压绕组同开关两部分组成。前者将主变压器的调压绕组同基本绕组作正向和反向的连接，使两者的电压相基本绕组作正向和反向的连接，使两者的电

12、压相加或相减加或相减;后者用于转换调压绕组分接后者用于转换调压绕组分接 (抽头抽头)，以逐级提高或降低交流输出电压，得到机车运行以逐级提高或降低交流输出电压，得到机车运行的的33个调压级位。个调压级位。韶山韶山1 1型电力机车型电力机车 （SS1SS1）技术特点：(5)变流装置型号为变流装置型号为TGZ6-3000/1500和派生系列和派生系列TGZ6A-3000/1500，额定输出直流电压为，额定输出直流电压为1500V，额定输出直流电流为额定输出直流电流为3000A。采用。采用ZP500-20或或ZP500-24的整流元件，整流元件的整流元件，整流元件2臂臂(6串串8并并)为为96只，转换

13、用元件只，转换用元件2臂臂x6并为并为12只，全车共用只，全车共用108只整流元件。该主整流装置采用强迫风冷，只整流元件。该主整流装置采用强迫风冷，平均冷却风小于平均冷却风小于5m/s。(6)牵引电动机为有补偿绕组、四极、串励的牵引电动机为有补偿绕组、四极、串励的ZQ650-1型脉流牵引电动机。小时功率型脉流牵引电动机。小时功率700kW(持持续功率为续功率为630kW)，额定电压为，额定电压为1500V，持续电流，持续电流为为450A，固定磁场削弱，固定磁场削弱95%，三级磁场削弱分别，三级磁场削弱分别为为70%、54%和和45%。韶山韶山1 1型电力机车型电力机车 （SS1SS1）技术特点

14、：(7)辅助电路采用辅助电路采用YPX280M型旋转式劈相机，额型旋转式劈相机，额定容量为定容量为57kW，额定输人为单相交流，额定输人为单相交流396V(空载空载)、220A，额定输出为三相交流，额定输出为三相交流380V、90A。(8)采用了采用了110V晶闸管直流稳压控制电源、晶晶闸管直流稳压控制电源、晶闸管励磁电源、电子时间继电器、闸管励磁电源、电子时间继电器、11OV/4OV直直流电压变换器和流电压变换器和110 0V/24V直流电压变换器五种电直流电压变换器五种电子装置，使电子技术在子装置，使电子技术在SS1型电力机车及此后的型电力机车及此后的各型国产电力机车上得到应用。各型国产电

15、力机车上得到应用。(9)转向架具有中央支承，一系悬挂装置由均转向架具有中央支承，一系悬挂装置由均衡梁和钢弹簧组成，二系悬挂装置由中央支承和衡梁和钢弹簧组成，二系悬挂装置由中央支承和旁承组成，采用油压减震器。牵引电机采用抱轴旁承组成，采用油压减震器。牵引电机采用抱轴式悬挂式悬挂 (亦称半悬挂亦称半悬挂)、双侧斜齿传动。、双侧斜齿传动。韶山韶山1 1型电力机车型电力机车 （SS1SS1）技术特点：(10)采用了采用了ZS-14型电子式轮缘喷油器，可自动型电子式轮缘喷油器，可自动控制压缩空气气流，将润滑油有间隙地喷射到轮控制压缩空气气流，将润滑油有间隙地喷射到轮缘下以润滑轮缘和轨肩，有效地减轻轮缘和

16、钢轨缘下以润滑轮缘和轨肩，有效地减轻轮缘和钢轨的磨耗。的磨耗。(11)为了适应铁路牵引动力的需要，为了适应铁路牵引动力的需要，SS1型型电力机车从电力机车从235号车起先后装用号车起先后装用DK-1型和型和JZ-7型型空气制动机，取代了空气制动机，取代了EL-14型空气制动机。型空气制动机。(12)车内设备布置为国产电力机车传统设备布置车内设备布置为国产电力机车传统设备布置方式，将机车最重的设备主变压器设在中央，分方式，将机车最重的设备主变压器设在中央，分室斜对称布置，车内有双侧走廊相通。车体两侧室斜对称布置，车内有双侧走廊相通。车体两侧开有大面积进风百叶窗以便冷却车内设备，侧墙开有大面积进风

17、百叶窗以便冷却车内设备，侧墙还有玻璃窗可自然采光。司机室均设有采光、取还有玻璃窗可自然采光。司机室均设有采光、取暖设备，司机劳动条件较好。暖设备，司机劳动条件较好。 韶山韶山1 1型电力机车型电力机车 （SS1SS1）技术特点：1 1、电力机车原理电路图、电力机车原理电路图2 2、电力机车的工作过程、电力机车的工作过程 牵引变电所输出的高压交流电送到接触网以后，由机车受电弓和接触线接触引入机车，机车电流经过主断路器、高压电流互感器，到机车变压器高压绕组，再经过低压电流互感器、车体、接地电刷、车轴、车轮到轨道，然后经轨道、大地等流回牵引变电所。其中，机车变压器将高压交流电变为低压 交流电，再经过

18、整流器组整流后变为直流电，供给牵引电动机，牵引电动机得电旋转，其转轴输出的机械功率通过齿轮传动装置传递给轮对，轮对作用于轨道，轨道以大小相等、方向相反的力作用于轮对，从而形成牵引力，牵引列车运行。韶山韶山1 1型电力机车型电力机车 （SS1SS1） 工作原理概述工作原理概述：韶山韶山1 1型电力机车型电力机车 （SS1SS1）韶山韶山SS1型电力机车原理电路图型电力机车原理电路图列车运行的状况列车运行的状况：启动：启动：机车由静止状况到所要求的正常牵引状况的过程；机车由静止状况到所要求的正常牵引状况的过程；牵引：牵引：电力机车取电运行，即牵引电动机通电旋转，将电电力机车取电运行，即牵引电动机通

19、电旋转，将电能变为机械能，驱动轮对转动，使机车牵引列车运行；能变为机械能，驱动轮对转动，使机车牵引列车运行；加速：加速：调速级位进级，使机车运行速度提高；调速级位进级，使机车运行速度提高；减速：减速：调速级位减级，使机车运行速度降低；调速级位减级，使机车运行速度降低；惰性：惰性：电力机车绝电运行，即电引电动机不通电，列车靠电力机车绝电运行，即电引电动机不通电，列车靠惯性前进；惯性前进；制动：制动：对列车加制动力，使列车减速或停止前进。对列车加制动力，使列车减速或停止前进。停站：停站：在中间站因会车、待避列车或列车装卸等原因使列在中间站因会车、待避列车或列车装卸等原因使列车无作业的停留。此时受电

20、弓一般不予降下。车无作业的停留。此时受电弓一般不予降下。韶山韶山1 1型电力机车型电力机车 （SS1SS1）一、基本工作原理和特点 图1-2 整流器电力机车工作原理 韶山韶山1 1型电力机车型电力机车 （SS1SS1）韶山韶山1 1型电力机车型电力机车 （SS1SS1） 图1-2所示为整流器电力机车的两种基本原理线路图。单相交流电由接触网通过受电弓引入牵引变压器的高压绕组，再经钢轨接地。 1.中点抽头式全波整流电路电力机车工作原理 在图1-2（a）中牵引变压器二次侧绕组分成oa、ob两段，两段电压大小相等、方向相反。整流元件D1、D2的正极分别与二次侧绕组的a、b点相接，负极相互联接在一起。牵

21、引电动机的一端与变压器二次侧绕组的中点o相接，另一端经平波电抗器PK与整流电路的输出端即整流元件的负极相接。韶山韶山1 1型电力机车型电力机车 （SS1SS1） 电路正常工作，当变压器二次侧电压正半周a点为高电位时，整流元件D导通，电流由a点经D1、平波电抗器PK、牵引电动机M回到O点，构成一闭合回路。此时，整流元件D2因承受反向电压而截止。当变压器二次侧电压负半周b点为高电位时，整流元件D2导通，电流由b点经、D2、平波电抗器PK、牵引电动机M回到O点，也构成一闭合回路。D1因承受反向电压而截止。由此可知，在交流电压的正负两个半周内，变压器二次侧绕组oa、ob交替流过电流而牵引电动机中则始终

22、流过连续不断的方向不变的电流，保证了直流（脉流）牵引电动机的正常工作。韶山韶山1 1型电力机车型电力机车 （SS1SS1） 2.桥式全波整流电路电力机车工作原理 电路正常工作，当变压器二次侧电压正半周a点为高电位时，整流元件D1、D3导通，整流电流由绕组a点经整流元件D1、平波电抗器PK、牵引电动机、整流元件D3回到绕组b点，此时整流元件D2、D4承受反向电压而截止。在变压器二次侧电压负半周b点为高电位时，整流元件D2、D4导通，整流电流由b点经整流元件D2、平波电抗器PK、牵引电动机、整流元件D4回到a点。此时整流元件D1、D3因承受向电反压而截止。由此可见，在交流电压的正、负半周内都有电流

23、流过变压器二次侧绕组且方向不同，而牵引电动机中则始终流过方向不变的电流。 3.整流器电力机车的工作特点 由以上分析，我们可以看出整流器电力机车有以下特点： 整流器电力机车的变流过程是在机车内完成的（直直型电力机车的变流过程是在牵引变电所进行），因此整流器电力机车是一个集变压、变流、牵引为一体的综合装置，不仅简化了电气化牵引的供电设备，而且由于采用交流电网供电，提高了接触网的供电电压，使一定功率的电能得以采用小电流输送，既可减小接触网导线的截面，节省有色金属用量，也可减少电能损耗，提高电力机车的供电效率。 韶山韶山1 1型电力机车型电力机车 （SS1SS1）韶山韶山1 1型电力机车型电力机车 （SS1SS1） 由于机车内设有变压器，调压十分方便，牵引电动机的工作电压不再受接触网电压的限制，机车就可以选择最有利的工作电压，使牵引电动机的重量造价比降低，同时工作更为可靠。 牵引电动机采用适合牵引的串励或复励电动机，可以获得良好的牵引性能和启动性能，尤其启动时它采用了调节整流电压的方式，省略了启动电阻，不仅减轻了电气设备的重量、降低了启动能耗，而且改善了电力机车的启动性能，提高了机车的运行可靠性。韶