电力机车劈相机控制电路结构分析

黑龙江交通职业技术学院毕业设计（论文）题目：SS4G型电力机车劈相机控制电路结构分析专业班级：姓名：****年**月**日黑龙江交通职业技术学院学生毕业设计（论文）08级电力机车1毕业设计（论文）开题报告题目：SS4G型电力机车劈相机控制电路结构分析本课题的来源、选题依据：经过两年以来所学专业知识和实践的经验，总结电力机车劈相机控制电路的结构和分析。本课题的设计（研究）意义（相关技术的现状和发展趋势）：以SS4G型电力机车为例浅谈电力机车劈相机的控制电路，以及其结构和劈相机控制电路的分析。本课题的基本内容、重点和难点，拟采用的实现手段（途径）：（可以另附页）电力机车劈相机的结构原理；控制电路的结构分析；结合劈相机和控制电路分析其控制方法。文献综述（列出主要参考文献的作者、名称、出版社、出版时间以及与本课题相关的主要参考要点）：指导教师意见：指导教师：年月日专业部意见：签字年月日黑龙江交通职业技术学院学生毕业设计（论文）08级电力机车2中期进展情况检查表年月日课题名称SS4G型电力机车劈相机控制电路结构分析学生姓名学号专业铁道机车指导教师职称主要研究内容及进展研究内容：SS4G型电力机车劈相机控制电路结构分析进展：分析劈相机的结构、使用规程、控制原理尚须完成的任务整理图纸，结题，打印论文存在的主要问题及解决措施存在的问题：对于劈相机控制过程知识没有具体了解解决措施：向专业老师咨询和查阅相关参考资料指导教师审查意见专业部审查意见黑龙江交通职业技术学院学生毕业设计（论文）08级电力机车3目录前言…………………………………………………………………………………………………4摘要…………………………………………………………………………………………………5一、劈相机概述……………………………………………………………………………………7（一）劈相机的介绍……………………………………………………………………………7（二）电力机车劈相机概述……………………………………………………………………7二、电力机车控制电路的作用与工作原理…………………………………………………8（一）概述…………………………………………………………………………………………8（二）对控制电路的要求………………………………………………………………………9（三）电力机车的控制方法及其特点………………………………………………………9（四）控制电路的作用…………………………………………………………………………10三、SS4改型电力机车劈相机控制电路结构分析………………………………………10（一）异步劈相机的起动………………………………………………………………………11（二）劈相机的控制……………………………………………………………………………131.劈相机手动控制………………………………………………………………………………132.劈相机自动控制………………………………………………………………………………143.劈相机故障控制………………………………………………………………………………14参考文献…………………………………………………………………………………………16结论…………………………………………………………………………………………………17致谢…………………………………………………………………………………………………18附录…………………………………………………………………………………………………19黑龙江交通职业技术学院学生毕业设计（论文）08级电力机车4前言铁路运输是我国经济运行的大动脉，在我国交通体系中占有重要的地位。随着国民经济的迅速发展，我国铁路加快了以高速、重载、安全为主题的发展步伐。但行车安全是铁路运输的永恒主题，铁路提速后对机车的安全性提出了更高更严的要求。机车劈相机是电力机车的心脏部分，它的好坏直接影响到机车的行车安全。而劈相机中的控制电路更是决定了劈相机能否正常工作的核心部分。本论文主要论述了劈相机的结构特点、电力机车控制电路的作用与工作原理，并结合以上两点论述电力机车劈相机控制电路的结构原理。黑龙江交通职业技术学院学生毕业设计（论文）08级电力机车5摘要随着社会的不断发展，经济的不断增长，人们的运输工具也在不断改进，火车早已是人们在当今社会中必不可少的交通工具。然而电力机车则是现在铁路发展的主要潮流。然而电力机车控制电路在机车运行中起了至关重要的作用。本文就是简要介绍了关于SS4改型机车劈相机控制电路作用、原理、结构方面的一些内容，供大家参考。关键词：劈相机；控制电路；劈相机的启动。黑龙江交通职业技术学院学生毕业设计（论文）08级电力机车6Abstract（英文摘要）Withthecontinuousdevelopmentofsocietyandeconomy,people’sgrowingtransportareconstantlyimprovement,thetrainhadalreadyispeopleinmodernsocietyisthenecessarytraffictools.Howeverelectriclocomotiveisnowthemainrailwaydevelopmenttrend.Howeverelectriclocomotivecontrolcircuitinlocomotiverunningplaysavitalrole.ThispaperisintroducedbrieflyaboutSS4retrofitlocomotivesplitcameracontrolcircuitfunction,principle,structure,somecontents,provideeveryonereference.黑龙江交通职业技术学院学生毕业设计（论文）08级电力机车7一、劈相机概述（一）劈相机的介绍单相异步电动机是利用单相交流电源供电的一种小容量交流电机。它具有结构简单、成本低廉、运行可靠、维修方便等优点及可以直接在单相220V交流电源上使用的特点，因此在家用电器(电扇、洗衣机、电冰箱、空调器等)及轻工业装置上得到了广泛的应用。当然，与同容量的三相异步电动机比较，单相异步电动机的体积大，运行性能较差，效率较低。因此，单相异步电动机只能做成小容量的，从几瓦到几百瓦。单相异步电动机的类型很多，但除罩极电动机的定子具有凸出的磁极外，其余各类的定子铁芯和普通三相异步电动机的相似。一般情况，定子铁芯上有两个绕组：一个称为工作绕组或主绕组，用以产生主磁场和从电源吸收电功率输入给电机；另外一个称为启动绕组或辅助绕组，用来启动电动机。单相异步电动机的转子是普通的鼠笼式转子。（二）电力机车劈相机概述异步劈相机是一种结构特殊、用途特殊的三相异步电机。它是一种能实现单一三相变换的异步电机，用于一切由单相电源供电，而又以三相异步电动机为负载的场合。在单相工频交流电力机车的辅助系统中，异步劈相机（简称“劈相机”）用来将主变压器辅助绕组供给的单相电源“劈成”三相，向辅助系统所有三相异步电动机供电。图4—8所示为异步劈相机工作原理线路图。2.1国产SS系列电力机车上先后采用过YPXZ－280M－4型、JP402A型、YPX－280M－4型等型号的劈相机，它们都是由相近容量的三相异步电动机改型设计而成。各型劈相机的主要技术数据见表4—1上述各型劈相机的结构和一般的鼠笼式三相异步电动机结构相似，下面以JP402A型劈相机为例简要介绍其结构特点。JP402A型劈相机由定子和转子两部分组成，作为专用劈相机轴上是不带任何机械负载的，故该电机无轴伸端，其结构如图10-5所示。黑龙江交通职业技术学院学生毕业设计（论文）08级电力机车81.11-313Z1轴承；2-轴承外盖；3-油杯；4-轴承内盖；5-端盖；6-挡风板；7-定子；8-转子；9-接线罩。1.2国产劈相机的主要技术数据表数据型号参数YPX2-280M-4JP402AYPX-280M-4额定功率(kW)输入单相3864.864.8输入三相31.55757额定电压(V)输入单相380380380输入三相380380380额定电流(A)输入单相147200200输入三相579090功率因数输入单相0.6450.80.8输入三相0.840.960.84额定转速(r/min)149914991499极数444频率(Hz)505050绝缘等级BFF定额种类连续连续连续重量(kg)550586568配属机车SS4SS4改SS8二、电力机车控制电路的作用与工作原理控制电路是由司机控制器、低电压器、主电路与辅助电路中的各电器电磁线圈及各电器的触头联锁等组成的电路。（一）概述电力机车控制电路是机车三大电路中最为复杂的电路，属于低压直流小功率黑龙江交通职业技术学院学生毕业设计（论文）08级电力机车9电路。它由司机控制器、低压电器、主电路与辅助电路中的各电器电磁线圈及各电器的联锁联锁等组成。控制电路可以控制主电路和辅助电路中各电器的动作，并通过司机控制台上各按键开关和司机控制器手柄位置操纵，使机车按照司机的意图运行。（二）对控制电路的要求由于主电路和辅助电路中各电器动作要求均由控制电路控制，因此控制电路应满足下列要求：1、能改变机车的运行状态，如运行方向的改变、牵引与制动的转换。2、能对牵引力、制动力、速度进行调节。3、有控制各辅助机组起动、运行的电路，有控制其它辅助设备的电路。4、有保证主电路、辅助电路工作的控制电路，如避免重合闸、避免由于误操作所引起的不良影响等。5、能保证各电器按一定的次序动作，动作结果与司机发出的指令一致，在动作过程中对于没有灭弧装置的电器则不应产生电弧。6、设有照明电路和信号电路。7、设有故障电路，在机车发生某一故障又不能及时处理时，组成故障电路或切除故障部分，使机车维持运行。8、当机车重联运行时，若一台机车故障，要求不影响另一台机车运行。9、在保护电器动作引起主断路器跳闸后，应有零位联锁，即要重新合闸，机车各电器须处于起动前状态，各按键开关须先关闭。10、要求电气制动与机械制动之间有一定的安全联锁。11、要求控制电路在满足要求的前提下应尽量简单，操纵部分简单易记，便于操纵。总之，控制系统要保证行车的安全，利于操纵、运用、维修，尽量节省电气设备，以达到最佳的经济指标。正因为控制电路是机车电路最复杂的部分，就机车运行中出现的故障而言，控制电路中故障也较多。因此，熟练的掌握控制电路原理，就能在平时对机车进行全面保养，在发生故障时能迅速准确地进行分析与处理，对确保行车安全是非常重要的。（三）电力机车的控制方法及其特点电力机车的控制方法视机车的类别而选用不同的方法。对于电压不高、功率不大的直流电力机车，可采用直接控制的方法，即用手动的方法直接控制机车主电路而使机车运行，这种机车其控制电路就包括在主电路之中。这种方法使机车电路简单、故障率低，但只能适用于一些城市电车及工矿用小功率电力机车。对于高电压大电流的大功率机车，直接控制显然是不能满足要求的，而且具有极大的危险性，所以必须选用间接控制的方法。所谓间接控制是指通过司机控制器及各按键开关来控制一些低压电器，再通过这些低压电器去控制高压部分。这种方法使弱电控制强电，还使操纵部分轻巧灵便，而且使操作者与高压部分很好地隔离。采用间接控制的方法有利于机车向自动化方向发展。随着科学技术的发展，电力机车也得到不断发展，电力机车的自动化水平越来越高，自动控制环节（系统）越来越完善。随着电力电子技术的发展及新型电器、仪表的出现，为机车的自动控制提供了广阔的基础，使机车向全自动化方向发展成为可能，同时也使机黑龙江交通职业技术学院学生毕业设计（论文）08级电力机车10车的控制系统日趋复杂，必然对控制系统提出更高的要求。（四）控制电路的作用目的是为了保证行车的安全，便于操纵、运用、维修，尽量减少电器设备，以达到最佳的经济指标。三、SS4改型电力机车劈相机控制电路结构分析SS改电力机车劈相机主要是将主变压器辅助绕组A6、X6提供的单相交流电源转变成三相交流电源，为机车上