电传动控制原理第三章 有级调速与继电器1

第三章有级调速与继电器控制系统——韶山1型电力机车中国第一台干线

电力机车6Y1001#诞生韶山1型电力机车SS1机车主电路12345625kV受电弓主断路器牵引变压器整流器平波电抗器牵引电机§3.1SS1型电力机车主电路调压原理低压侧调压：变压器低压侧设有抽头调压开关单拍全波整流：中抽式全波不可控整流电路集中式供电：防空转性能好采用电阻制动：串励变他励一、SS1型电力机车主要特点SS1：六轴客货两用电力机车额定功率4200kW

采用交直传动轴式C0—C0二、调压整流电路分析中抽式:Ax：网侧绕组箭头：调压开关D：串励牵引电动机正半周：D1导通D2截止ID1=IdID2=0负半周：D2导通D1截止ID2=IdID1=0牵引绕组利用不好DA+x-a1

a2+-D1D2ID1ID2Ido单拍式整流电路桥式：

A+x-ax+-D11D21D22D12DIdN3N1正半周：D11D12导通负半周：D21D22导通双拍式—正负半周绕组均通电绕组利用较中抽式好SS1型调压电路的组成次边牵引绕组：固定绕组a1x1a2x21040V

可调绕组o1-1o2-98x125V调压开关：18个分级转换开关31~484个绕组转换开关26正、26反整流装置：整流调压臂5-15-2和6-16-2整流臂5-35-4和6-36-4平波电抗器：5556滤波过电压阻容吸收网络：R1C1~R4C4调压过程分析：固定绕组

1040V可调绕组7个抽头8X125＝1000V反接：0－17级+-+-正接：17－33级固定可调+-+-ii+-固定可调+-+-ii+-+--+输出电压＝固定绕组－可调绕组输出电压＝固定绕组＋可调绕组a1x1D1D312345678o131323334353637384726反26正a2x2D2D426反26正109484645444342414039111213141516o2DN3N1（一）反接位（0~17）26反闭合01级：TK31闭合TK39闭合，固定绕组a1x1a2x2通过26反与全部的可调绕组o1–1、o2–9接成反接。

正半周：a1“+”a2“-”左半部导通右半部截止a1D1N1DN3D3TK311–o126反x1

负半周：a1“-”a2“+”左半部截止右半部导通a2D2N1DN3D4TK399–o226反x2输出：1040-1000=40v整流后：Ud1=0.9x40=36v特点：左右两绕组分别在正负半周轮流通电，单拍全波整流电路

12级：TK32闭合TK31断开

,固定绕组a1x1a2x2通过26反与可调绕组o1–2、o2–9接成反接

正半周：

a1“+”a2“-”左半部导通右半部截止

a1D1N1DN3D3TK322–o126反x1

负半周：

a1“-”a2“+”左半部截止右半部导通

a2D2N1DN3D4TK399–o226反x2

输出：左半1040-125x7=165v右半40v

整流后：Ud2=0.9x(40+165)/2=92.25v

特点：正负半周整流电压是不对称的

23级：TK40闭合TK39断开

输出：1040-125x7=165v

整流后：Ud3=0.9x165=148.5v

特点：正负半波对称

16级：TK47闭合TK38断开

17级：TK48闭合TK46断开输出：1040v

整流后：Ud17=0.9x1040=936v（二）正接位（17~33）26正闭合到达17级时，绕组转换开关26正与26反发生转换26正闭合26反断开固定绕组与可调绕组正接1718级：调压开关反向转换

TK46闭合TK48断开绕组a1x1与o2–16串联

左：1040+125=1165v右：1040vUd18=0.9x(1040+1165)/2=992.25v1819级：TK38闭合TK47断开

左：1040+125=1165v右：1040+125=1165vUd19=0.9x1165=1048.25v

依此类推，直到33级，电压达到1836v两种限流方式：线性限流电抗器8G在开断过程中电抗器自感电势作用产生强烈的电弧，经常烧损调压开关接触元件的触头，工作不可靠。消除环流整流元件SS1级间转换过程：升压：反接位56级TK33断开TK34闭合设正半周左半绕组通电，D1D3导通电流流过D3’。在转换过程中，TK34、TK33同时闭合3端为“+”4端为“-”u3-4=125v加于D3’和D3”之间可见：D3’承受反压D3’截止D3”承受正压D3”导通自然换流当TK33断开时，换相结束，则TK33无电流断开，没有电弧产生Da1x126反o14-3+1D1D3D3”D3’3334级间转换过程：降压：65级TK33闭合TK34断开设正本周左半绕组通电，D1D3导通电流流过D3”。在转换过程中，TK34、TK33同时闭合4端为“-”3端为“+”u4-3=-125v加于D3’和D3”之间可见：D3’承受反压D3”承受正压不能自然换相（强迫换相）当TK34断开时，必然带电流断开，有电弧产生Da1x126反o14-3+1D1D3D3”D3’3334调压过程特点：牵引变压器两固定绕组与两大段具有七个抽头八小段可调绕组用26正和26反进行正接和反接的转换除第一级以外，形成等差的33级电压，平均交流电压的有效值的级差为62.5V，平均整流电压级差为56.25VUn=40+62.5(n–1)(V)Udn=0.9Un=36+56.25(n–1)(V)各相邻级间转换用硅整流管过渡，起到隔离作用升位时：自然换相基本无电弧降位时：强迫换相产生电弧奇数级位，左右半波电路输出电压是对称的偶数级位，正负半波整流电压不对称，幅值不等§3.2调压开关的组成与工作原理绕组转换开关分级转换开关接触元件联锁触头电空阀作业：调压开关的组成及其工作原理§3.3接触器与继电器特点：动作次数頻繁150~1500次/每小时能通断较大电流（正常额定电流）按其传动方式电磁接触器（电磁机构传动）电空接触器（气动装置传动）一、接触器：用来接通或切断带有负载的主电路或大容量控制电路的自动切换电器1.电磁接触器主触头工作电路直流接触器交流接触器组成：电磁机构—磁系统和吸引线圈主触头—通断电路，随衔铁一起运动灭弧装置—用来熄灭产生的电弧联锁触头—构成各种自动控制电路线圈静铁芯动铁芯主触头常闭触头常开触头反力弹簧2.电空接触器定义：以电空阀控制，用压缩空气传动的接触器适用范围：大电流、高电压场合

电空阀有电，压缩空气进入气缸，推动活塞，动触头上移，与静触头闭合。电空阀至大气至气源气缸活塞动触头静触头反力弹簧工作原理：

电空阀失电，压缩空气排入大气，反力弹簧作用，动触头下移，将电路断开。二、继电器：根据某一输入量来换接执行机构的电器特点：没有灭弧装置，结构简单触头容量小，体积重量较小动作准确性要求高组成：执行机构测量机构测量机构执行机构被控机构继电器工作原理：继电器特性U出I入uIsfIdz继电器特性输入电流增加时：当i<Idz时：触头不闭合u出=0

当i=Idz时：触头闭合u出=u

当i>Idz时：触头闭合u出=u输入电流减小时：当i>Isf时：触头闭合u出=u

当i=Isf时：触头断开

u出=0

当i<Isf时：触头断开u出=0Isf:继电器释放值Idz:继电器动作值继电器分类：执行机构种类有触点继电器无触点继电器测量机构原理电磁继电器半导体继电器输送到测量机构的物理量性质电流继电器电压继电器压力继电器油流继电器三、常用符号与联锁方式线圈静铁芯动铁芯主触头常闭触头常开触头反力弹簧1、常开联锁和常闭联锁线圈未通电前,电器处于释放状态接点打开——常开联锁接点闭合——常闭联锁线圈左开右闭上开下闭2、凸轮控制器123N1N2N3三条电路和三个位置的控制器短划线:手柄操作触点开闭位置线有“•”——表示手柄转向此位置时触头接通无“•”——表示手柄转向此位置时触头不接通eg.“1”位置表明N1、N2有电“2”位置表明N2有电“3”位置表明N1、N3有电3、组合开关两位置转换开关：借助压缩空气通过传动气缸来实现，属于指定位闭合或打开，没有“常开”与“常闭”问题。调压开关：绕组转换开关分级转换开关两位置转换开关：绕组转换开关牵引制动转换开关换向转换开关63Q63H63H63Q压缩空气63Q得电：活塞右移联锁触头63Q闭合63Q失电：触头位置不变63Q仍闭合只有63H得电，活塞左移，63Q断开，63H才能闭合4、逻辑联锁与迂回回路