电力机车主电路课件

电力机车主电路第一节概述一、机车电气线路的分类电力机车的电气线路就是将各电气设备在电方面连接起来构成一个整体，用以实现一定的功能。整流器电力机车的电气线路通常都由三部分组成，分别是主线路、辅助线路和控制线路。

主线路是指将牵引电动机及与其相关的电气设备用导线(或铜排)连接而成的线路。辅助线路是指将辅助电机和辅助设备(如：取暖设备、电热玻璃等）及与其相关的电气设备连接而成的线路。其工作电压视辅助电机类型而定，一般为交流380伏、220伏或直流几百伏。控制线路是指司机控制器、低压电器及主线路、辅助线路中各电器的电磁线圈等所组成的线路。通过控制线路可以使主线路和辅助线路中的电器协调动作。

二、对机车主线路的基本要求

根据机车的运行情况，对机车的电气线路提出一定要求，机车主线路本身应满足以下几方面的要求：1.由于主线路是高压线路，因此在升弓带电情况下，要保证工作人员与高压带电部分隔离。

2．能快速接通和断开电路。

3．在网压波动的允许范围内能可靠地工作，具有一定的过载能力，对地有良好的绝缘。

4．能改变机车的运行方向，能进行起动和调速。

5．尽可能作到起动平稳、调速平滑、减少冲击。

6．在故障情况下有维持运行的故障线路。

7．有防空转保护装置。

8．有充分的保护。

9．有电气制动的机车应能可靠地进行牵引－制动转换，并保证电气制动的电气稳定性和机械稳定性。

10．应有使机车入库的低压电源及入库线路。

电力机车的电气线路就是将各电气设备在电方面连接起来构成一个整体，用以实现一定的功能。整流器电力机车的电气线路通常都由三部分组成，分别是主线路、辅助线路和控制线路。第二节电力机车主线路结构分析

衡量电力机车主线路性能，一般从以下六个方面进行考察：一、变流调压方式整流器电力机车的变流调压方式有高压侧调压低压侧不可控整流、低压侧调压不可控整流、晶闸管移相调压和晶闸管级间平滑调压等几种方式，其工作原理及参数计算已在第二章中介绍，这里仅分析几种实际线路工作过程及结构特点。

（1）低压侧调压（2）相控调压二、供电方式供电方式可分为集中供电、半集中供电及独立供电等几种方式。三、磁场削弱方式磁场削弱的方式有改变励磁绕组匝数的励磁绕组分段法、励磁绕组串-并联转换法和改变励磁电流的电阻分路法及晶闸管分路法四种方式，其中常用的是后两种。四、电气制动方式电气制动方式有电阻制动和再生制动。目前，大功率电力机车都配备有电气制动。五、牵引电动机型式及联结方式牵引电动机型式主要有串励牵引电动机和复励牵引电动机。为更好的利用机车的粘着力，一般采用全并联的联结方式。六、检测及保护方式

机车主线路的交流侧通过电流、电压互感器对接触网电压、一次侧电流进行检测，牵引电机电流的检测方式是用直流电流传感器检测牵引电机的电枢电流和励磁电流，检测的电流信号接到安装在司机台的电流表上，直接向司机指示牵引电动机电流。电压的检测是用直流电压传感器，检测获得电压信号后接到安装在司机台的电压表上，直接向司机指示牵引电机电压。

根据机车故障现象的不同性质，线路中的保护一般分为过流保护、接地保护、过电压保护、欠电压保护及其它一些特殊保护。保护的方式则根据故障对机车线路、电气设备及对列车运行的影响大小而不同，有切断机车的总电源，或切断故障线路的电源，也可以仅给司乘人员以某种信号引起注意，还可以在故障发生后自动予以调整。第三节典型机车主电路分析

为便于理解机车电气线路，约定在机车电气线路原理图中，所有开关和触头表示两位置开关在机车工端向前牵引位；按键开关在断开位；继电器、接触器、电空阀在无电释放；行程开关、刀开关触头和联锁触头在运行位：主断路器联锁触头在主断路器的断开位。一、SS8型电力机车主线路分析机车主电路从六个方面考查其特点：1、主传动形式：采用传统的交-直传动型式和串励式脉流牵引电动机。

2、牵引电动机供电方式：采用转向架独立供电方式即每台转向架外两台并联的牵引电动机，由一组整流器供电。当一组整流器损坏时，能保留1/2牵引力。

3、整流调压电路：采用三段不等分顺控桥控制，平滑调节整流电压，这样可使机车功率平滑变化，机车功率因数较高，谐波电流降低。采用单相半控桥式全波整流。为改善牵引电机换向性能，在机车主电路中设有平波电抗器，在牵引电动机励磁绕组两端并联了固定分路电阻。4、电制动方式：采用加馈电阻制动，可使机车速度低至12km/h时，仍保持最大制动力136kN。5、磁削方式：采用晶闸管分路的无级磁场削弱，以改善列车高速运行时的平稳性。在速度0~170km/h范围内，牵引力可平滑调节。6、检测保护：直流电流与直流电压的测量采用霍尔元件制成的传感器，交流电压与电流的测量采用交流互感器，达到高压电路和低压电路的隔离，以利司机安全，并且使控制、测量、保护一体化，提高了系统的控制精度。（1）网侧高压电路（25kv电路）（2）整流调压电路（3）磁场削弱电路（4）负载电路1.牵引电路由于SS8型采用转向架独立供电方式，故第一转向架的1M和2M牵引电动机并联，由主整流器1V供电；第二转向架上的3M和4M牵引电动机并联，由主整流器2V供电，两组电路完全相同独立。

2.制动电路（a）高速区（b）加馈区牵引电机的励磁回路在电制动时四台电机的励磁绕组全部串联起来由励磁半控桥供电，其工作电路如下：①主变压器励磁绕组端子X5为正时：

X5＋→6KM励磁电源接触器→导线20→D3→导线5→1QPR1→

1QS→D21D11→1QPR2→2QS→D12D22→2QPR2→4QS→D14D24→2QPR13QS→D23D13→5KM励磁接触器→导线3→D6→T6→a5-②主变压器励磁绕组端子a5为正时：

a5＋→T5→导线5→1PQR1→1QS→D21D11→1PQR2→2QS→D12D22→2QPR2→4QS→D14D24→1QPR1→3QS→D23D13→5kM励磁接触器→导线3→D5→D4→导线20→6KM励磁电源接触器→x5-从机车主电路可以看出，它励磁组D21D11、D23D13与D12D22、D14D24的接线相反，同样亦是因电机背向布置安装方式不同所致。（5）保护电路1.短路保护2.牵引电机过载保护3.小齿轮“驰缓”的保护4.过电压保护（a）避雷器F（b）阻容保护（c）压敏电阻（d）电子装置的过压保护（电机限压保护）5.接地保护6.机车安全联锁（1）屏柜锁

①不带钥匙（无锁芯）的屏柜锁②带钥匙（b）控制装置（c）司机欲开启和柜门，首先断开司机台机车电钥匙并取出，此时电磁阀YV失电切断风源，控制装置上司机钥匙插孔露出。将机车电钥匙插孔内推动至闭合位“1”位，使换向手柄被锁定。（6）测量电路SS8型主电路测量包括网压、电机电压、直流电流、励磁电流、网侧牵引电力等五部分。（a）网压测量（b）电机电流测量（c）电机电压测量（d）网侧电力测量本章概要电力机车的主电路是由各单元电路组合而成的，其中包括网侧高压电路、整流调压电路、负载电路以及各种保护电路。衡量机车主线路特点主要从六个方面进行即：整流调压方式、供电方式、牵引电动机型式及联结方式、电气制动方式、磁削方式、检测保护方式。电力机车的主电路的结构决定了电力机车的性能，对机车实施的自动控制主要是对主电路进行控制。SS4改型电力机车采用了三段不等分半控桥相控调压，转向架独立供电，利用平波电抗器滤波，带有三级磁场削弱，采用了加馈电阻制动。SS8型电力机车采用了三段不等分半控桥相控调压，转向架独立供电，利用平波电抗器滤波，采用