韶山4改進(jìn)型電力機(jī)車主輔電路分析

韶山 4 改進(jìn)型電力機(jī)車主輔電路分析學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè) 班 級(jí)： 指 導(dǎo) 教 師： 西 安 鐵 路 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ）- I -摘 要本文給出了西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的寫作規(guī)范和排版格式要求。文中格式可作為編排論文的格式模板，供參考使用。摘要部分說明：“摘要”是摘要部分的標(biāo)題，不可省略。標(biāo)題“摘要”選用模板中的樣式所定義的“標(biāo)題 1”，再居中；或者手動(dòng)設(shè)置成字體：黑體，居中，字號(hào)：小三，1.5 倍行距，段后 11 磅，段前為 0。論文摘要是學(xué)位論文的縮影，文字要簡練、明確。內(nèi)容要包括目的、方法、結(jié)果和結(jié)論。單位制一律換算成國際標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量單位制，除特別情況外，數(shù)字一律用阿拉伯?dāng)?shù)碼。文中不允許出現(xiàn)插圖。重要的表格可以寫入。論文摘要應(yīng)有 1000 字左右。摘要正文選用模板中的樣式所定義的“正文”，每段落首行縮進(jìn) 2 個(gè)漢字；或者手動(dòng)設(shè)置成每段落首行縮進(jìn) 2 個(gè)漢字，字體：宋體，字號(hào)：小四，行距：多倍行距 1.25，間距：前段、后段均為 0 行，取消網(wǎng)格對(duì)齊選項(xiàng)。摘要正文后，列出 3-5 個(gè)關(guān)鍵詞?！瓣P(guān)鍵詞：”是關(guān)鍵詞部分的引導(dǎo)，不可省略。關(guān)鍵詞請(qǐng)盡量用漢語主題詞表等詞表提供的規(guī)范詞。關(guān)鍵詞與摘要之間空一行。關(guān)鍵詞詞間用分號(hào)間隔，末尾不加標(biāo)點(diǎn)，3-5 個(gè)，黑體，小四，加粗。關(guān)鍵詞：寫作規(guī)范；排版格式；論文韶 山 4 改 進(jìn) 型 電 力 機(jī) 車 主 輔 電 路 分 析- II -目 錄摘 要 .I引 言.11. 緒論.21.1 電力機(jī)車能量傳遞過程.21.2 電力機(jī)車電路的分類.31.2.1 主電路.31.2.2 輔助電路（有兩類）.31.2.3 控制電路（有兩類）.32. 主電路設(shè)計(jì)考慮的內(nèi)容.42.1 牽引電機(jī)的聯(lián)接與激磁方式.42.1.1 激磁方式.42.1.2 電機(jī)聯(lián)接方式.42.2 電力機(jī)車的供電方式.52.3 整流線路.52.4 調(diào)速方式.62.5 電氣制動(dòng).63.交直型機(jī)車主電路發(fā)展簡論.73.1 我國交直型機(jī)車主電路的發(fā)展過程.73.2 交直型電力機(jī)車主電路基本情況.74. 機(jī)車牽引負(fù)載電路.94.1 有級(jí)與無級(jí)調(diào)速機(jī)車的牽引持性.94.2 牽引電機(jī)的聯(lián)接.104.3 電機(jī)的空轉(zhuǎn)與滑行.114.3.1 牽引力的產(chǎn)生.114.3.2 粘著.124.3.3 粘著利用.124.3.4 軸重補(bǔ)償.124.3.5 軸重補(bǔ)償.124.3.6 空轉(zhuǎn)與特性的關(guān)系.134.4 牽引電機(jī)勵(lì)磁方式.135.主電路保護(hù)電路.14西 安 鐵 路 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ）- III -5.1 過電流保護(hù)電路.145.2 接地保護(hù).155.3 過電壓保護(hù).155.5 其他保護(hù).166.1 網(wǎng)側(cè)高壓電路.186.2 整流調(diào)壓電路.196.3 牽引電路.207.SS4 改型電力機(jī)車輔助電路分析 .22結(jié) 論.36致 謝.37參 考 文 獻(xiàn).38附錄 A 附錄內(nèi)容名稱 .39西 安 鐵 路 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ）引 言鐵道牽引電傳動(dòng)技術(shù)是牽引動(dòng)力設(shè)備的核心技術(shù)，其發(fā)展目標(biāo)一直是致力于改善機(jī)車牽引和電制動(dòng)性能，提高運(yùn)用可靠性和能源的有效利用率，減少對(duì)環(huán)境的影響，降低運(yùn)營成本，更好地滿足鐵路運(yùn)輸市場的需求。自上世紀(jì) 50 年代末，我國第一臺(tái)干線電力機(jī)車問世至今，我國電力機(jī)車電傳動(dòng)技術(shù)隨著電力電子和功率電力電子器件技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，經(jīng)歷了從第一代 SS1 型電力機(jī)車的低壓側(cè)調(diào)壓開關(guān)調(diào)幅式的有級(jí)調(diào)壓調(diào)速技術(shù)，到第二代的 SS3 調(diào)壓開關(guān)分級(jí)與級(jí)間晶閘管相控平滑調(diào)壓相結(jié)合的調(diào)壓調(diào)速技術(shù)，再到第三代的 SS4SS9 電力機(jī)車的多段橋晶閘管相控?zé)o極平滑調(diào)壓調(diào)速技術(shù)，知道全新一代的“和諧”型交流傳動(dòng)機(jī)車的跨越式發(fā)展歷程。電傳動(dòng)技術(shù)與功率電力電子器件技術(shù)緊密相關(guān)，一代功率電力電子器件產(chǎn)生一代牽引設(shè)備。只有在 GTO、IGBT 等全控型大功率電力電子器件及先進(jìn)的控制技術(shù)出現(xiàn)后，才真正確立了現(xiàn)代交流傳動(dòng)技術(shù)的優(yōu)勢。使機(jī)車電傳動(dòng)技術(shù)發(fā)生了根本變革，由直流傳動(dòng)向交流傳動(dòng)變革。我國機(jī)車電傳動(dòng)技術(shù)已走過了 50 年的發(fā)展歷程，取得了巨大的進(jìn)步。鐵路運(yùn)輸從速度和功率已被用到技術(shù)的極限的交流傳動(dòng)邁入速度更快、功率更高的交流傳動(dòng)的階段。但這項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新和開拓史永無止境的。它必將隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展而不斷提高到更新的水平。韶 山 4 改 進(jìn) 型 電 力 機(jī) 車 主 輔 電 路 分 析- 2 -1. 緒論韶山 4 改進(jìn)型電力機(jī)車，代號(hào) SS4G。是在 SS4、SS5 和 SS6 型電力機(jī)車的基礎(chǔ)上，吸收了 8K 機(jī)車一些先進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)的。機(jī)車由各自獨(dú)立的又互相聯(lián)系的兩節(jié)車組成，每一節(jié)車均為一完整的系統(tǒng)。它電路采用三段不等分半控調(diào)壓整流電路。采用轉(zhuǎn)向架獨(dú)立供電方式，且每臺(tái)轉(zhuǎn)向架有相應(yīng)獨(dú)立的相控式主整流器，可提高粘著利用。電制動(dòng)采用加饋制動(dòng)，每臺(tái)車四臺(tái)牽引電機(jī)主極繞組串聯(lián)，由一臺(tái)勵(lì)磁半橋式整流器供電。機(jī)車設(shè)有防空轉(zhuǎn)防滑裝置。每節(jié)車有兩個(gè) B0- B0 轉(zhuǎn)向架，采用推挽式牽引方式，固定軸距較短，電機(jī)懸掛為抱軸式半懸掛，一系采用螺旋圓彈簧，二系為橡膠疊層簧。牽引力由牽引梁下部的斜桿直接傳遞到車體?？諝庵苿?dòng)機(jī)采用 DK-1 型制動(dòng)機(jī)。機(jī)車功率持續(xù) 6400kW，最大速度 100km/h，車長 215200mm，軸式 2（B0-B0），電流制為單相工頻交流。SS4 改型電力機(jī)車全長約 32m，總功率 6400kW，最高速度 100km/h，起動(dòng)牽引力628kN。它由兩節(jié)完全相同的 4 軸電力機(jī)車通過內(nèi)重聯(lián)環(huán)節(jié)連接組成，每節(jié)車為一個(gè)完整系統(tǒng)，可在其中任一節(jié)車的司機(jī)室對(duì)全車進(jìn)行統(tǒng)一控制,每節(jié)車有一個(gè)司機(jī)室，兩節(jié)車通過中間走廊連通。兩節(jié)車也可分開，作為一臺(tái)四軸機(jī)車獨(dú)立運(yùn)用，SS4 改機(jī)車具有外重聯(lián)功能。機(jī)車主傳動(dòng)采用傳統(tǒng)的交一直傳動(dòng)方式。1.1 電力機(jī)車能量傳遞過程受電弓受電弓變壓器變壓器整流器整流器轉(zhuǎn)向架牽引電機(jī) 機(jī)車車輛27.5kv單相相接觸網(wǎng)交流 直流機(jī)械能電能西 安 鐵 路 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ）1.2 電力機(jī)車電路的分類機(jī)車電路：主電路、輔助電路和控制電路。1.2.1 主電路功能：牽引和制動(dòng)時(shí)，完成能量傳遞和轉(zhuǎn)換；特點(diǎn)：大功率、高電壓、大電流；主要包括：牽引變壓器、整流器、牽引電機(jī)1.2.2 輔助電路（有兩類）交流輔助電路功能：給主電路的通風(fēng)、冷卻輔助電機(jī)等；特點(diǎn)：三相 380V 交流供電,功率較?。话ǎ簡稳嘧儞Q器、通風(fēng)電機(jī)、壓縮電機(jī)等直流輔助電路功能：給電器控制、電子控制及照明、空調(diào)設(shè)備供電；特點(diǎn)：直流 110V 供電，有蓄電池作后備電源；包括：DC110V 交直流變換電源、蓄電池、車燈、空調(diào)等。此外，用于客車牽引的機(jī)車上有 DC600V 直流電源供客車車廂內(nèi)空調(diào)、采暖、照明及旅客信息服務(wù)系統(tǒng)供電。1.2.3 控制電路（有兩類）（1）電器控制功能：完成電路和氣路的開關(guān)及邏輯互鎖；特點(diǎn)：電動(dòng)或氣動(dòng)的邏輯開關(guān)包括：繼電器、電控閥、氣動(dòng)開關(guān)等。近年來生產(chǎn)機(jī)車上的邏輯聯(lián)鎖已由邏輯控制單元（LCU)完成。（2）電子控制功能：配合主輔助電路完成機(jī)車的控制；特點(diǎn)：弱電控制、控制復(fù)雜；包括：給定積分器、特性控制、防空轉(zhuǎn)防滑、移相控制、功率放大、脈沖變壓器等控制單元。韶 山 4 改 進(jìn) 型 電 力 機(jī) 車 主 輔 電 路 分 析- 4 -2. 主電路設(shè)計(jì)考慮的內(nèi)容電力機(jī)車主電路設(shè)計(jì)主要考慮因素：滿足機(jī)車牽引中的起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)的基本要求；功率大、控制復(fù)雜、工作條件差，體積、重量受到限制；牽引性能的好壞、技術(shù)難易程度，維護(hù)費(fèi)用及可靠性。更具體 來講五個(gè)方面：牽引電機(jī)聯(lián)接與激磁方式；牽引電機(jī)的供電方式；整流線路；調(diào)速方式；電氣制動(dòng)方式。2.1 牽引電機(jī)的聯(lián)接與激磁方式交直流電力機(jī)車采用脈流牽引電機(jī)（直流電機(jī)）。2.1.1 激磁方式串激特點(diǎn)：起動(dòng)力矩大、恒功性能好，有“牛馬” 特性，并聯(lián)時(shí)負(fù)載分配較易均衡，但特性較軟，防空轉(zhuǎn)能力差；并激（他激）特點(diǎn)：特性較硬，防空轉(zhuǎn)性能好，但是其它性能（起動(dòng)和恒功）較差