HXN3电气系统

1HXN3电气系统一、概述机车电气系统将主发电机提供的电能分配到机车的各个部分。机车主发电机首先将3相交流电输出到主牵引整流器，从而提供牵引变流器的直流电压。主发电机机壳内还包括另一个发电机，称为辅助发电机。该辅助发电机不仅负责主发励磁，同时还负责为其他辅助设备提供电源。辅助发电机共两组线圈，一组线圈用来通过APC（辅助电源变换器）输出74Vdc。另一组线圈采用了中间抽头的方式，以便能够提供两个不同电压等级的输出。其中一个为机车冷却风扇及各种辅机提供三相电源。而中间抽头输出通过主发励磁斩波器来给主发电机提供励磁。图2-10-1HXN3机车电功率分配（1）主发电机（2）励磁线圈（3）整流器组1（4）整流器组2（5）直流回路开关（6）制动电阻1（7）中间直流回路1（8）中间直流回路2（9）IGBT主变流器（相模块）1（10）IGBT主变流器（相模块）2（11）辅助发电机1号绕组（12）辅助发电机2号绕组（13）辅助发电机3号绕组（14）辅发励磁线圈（15）高低温冷却风扇、牵引通风机、相模块冷却风扇、断路器及除尘风机（16）主发电机励磁斩波器（17）制动电阻2及制动电阻冷却风扇（18）蓄电池组（19）辅助设备电路：空调逆变器、电热玻璃、空气压缩机、司机室加热器（20）照明回路、燃油泵熔断器、控制电路熔断器、空气制动设备、通讯设备2二、电气系统运行顺序图–低压直流电源以及BC,BP,BTP和BSP线路图2-10-2低压直流电源以及BC,BP,BTP和BSP线路的流程图三、电气设备①制动电阻②2号牵引通风机③除尘风机④电气柜⑤交流发电机风机⑥54英寸散热器的冷却风扇⑦相模块/1号牵引通风机⑧蓄电池组⑨TA20-CA9交流发电机图2-10-3电气设备3四、电气间部件图2-10-4电气分布图解4图2-10-5电气分布图解图2-10-6电气分布图解5图2-10-7电气分布图解图2-10-8电气分布图解6图2-10-9电气分布图解图2-10-10电气分布图解71.空气干燥器继电器(DCR)当空气压缩机同步继电器CMPSYN连通时，该继电器（见图2—9—11）也随之连通。它负责控制主风缸空气过滤器和空气干燥器的循环周期。值得注意的是，它不是直接受EM2000控制的。需要给继电器一个电压使之工作。图2-10-11空气干燥器继电器（DCR）2.AL1、AL2、AL3母线图2—10.12中所示的母线负责电气间中的辅发电机输出的三相交流电流。他们分别与三相交流输出电线L1、L2和L3直接相连接。图2-10-12.典型的交流电母线结构3.报警继电器(NOAR)该继电器是由机车计算机DIO-1（输出）的信道1所控制的，一般在机车运行时即启动进入工作状态。当报警继电器(NOAR)得电时，控制台的警铃便会响起，当EM2000断开报警继电器(NOAR)时，列车电缆2T就会被启动。4.气压表该气压表安装在侧墙上的整流器仪表盘附近，它是一个空气压力传感器，可以探测室内的空气压力。它向机车计算机的ADA辅助模块传输一个模拟电压信号。该信号与气压是成正比的。气压表的最大输出大约为5VDC。机车计算机的ASC模块向气压表提供+5伏特以上的工作电压。8图2-10-13气压表5.电池充电霍尔效应电流传感器（BCA）蓄电池充电电流传感器负责监视蓄电池的输入和输出电流。从这个传感器输出的反馈信号通过连接线被传给EM2000系统，而EM2000将利用此信号来对AESS（即柴油机自动启动系统）进行功能性优化。6.前转向架和相模块风机电流传感器（TMBL1A）该装置负责探测前转向架和相模块风机的电流值。从这个装置输出的电流信号通过连接线传给EM2000系统，而EM2000将利用此信号来确定风机的状态和工作情况是否正常。7.后转向架风机电流传感器（TMBL2）本装置负责探测后转向架的风机电流值。从这个装置输出的电流信号通过连线传给EM2000，而EM2000将利用此信号来确定风机的状态和工作情况是否正常。8.制动报警继电器(BWR)当计算机在电阻制动供电网络中发现了电流过载情况时，计算机就会接收到一个制动继电器信号。当制动器报警继电器(BWR)输出信号时，电阻制动动作就被切断，“制动报警”（BRAKEWARN）字样即出现在FIREGENII显示屏上，控制台上的“制动报警”灯亮起，列车电缆20T被启动，从而将重联机组上的“制动报警”等点亮。9.BTN和BTP母线这些母线没有在图上显示。这些母线的作用是传输机车蓄电池组的正电流和负电流。它们直接与蓄电池组的导线相连接。10.辅发电机的启动继电器(CAF)当柴油机启动以后，APC（辅助电源变换器）向辅发电机提供启动励磁。但是，辅发电机的首次启动是在机车起动过程中通过机车蓄电池组向辅发电机的线圈提供瞬间启动电流实现的。在机车柴油机确认启动后大约10秒钟，EM2000系统开启DIO-2的信道18输出通路，向辅发电机的启动继电器(CAF)线圈提供一个电压，于是辅发电机的启动继电器立即接通其主继电器触点，使电池组的9电位能够流过RE辅发电机启动继电器(CAF)的负载电阻器和CA9线圈。这一动作就启动了CA9交流发电机，使之能够输出三相交流电，并使辅助电源变换器（APC）启动。大约30秒之后，EM2000系统断开辅发电机的启动继电器(CAF)，于是交流发电机的励磁就依靠辅助电源变换器（APC）的CAP输出提供了。11.电容器(后面要注明电容器的编号)（CA）CA表示电容器，具体的表示方法是在CA后面紧跟着加上电容器的名称缩写及号码。图2-10-14典型的电容器（CA）12.计算机多路插头–CMU1、CMU2、CMU3和CMU4以及插销和连接器在EM2000系统的DIO模块输入信道多路器电路中使用了CMU插销和连接器。如图2-10-15所示，每一个连接器上都有许多组具有相同电气特性的端子。图2-10-15CMU插销每一组端子都与其他组端子完全隔绝。在每一组内，有一个插针（通过与之偶合的CMU插销）与一个DIO模块输入通路相连接，而其他插针（通过同一个CMU插销）则与该DIO模块输入通路所监视的各种电路相连接。图2—9—16.显示了在电气间中的CMU插销。10图2-10-16电气间中的CMU插销13.控制整流器二极管（CR）CR代表控制整流器二极管，后面紧跟的是英文字首缩写。图2—10.17.中显示的是典型的用于主发电机输出至GRT电抗器控制线圈的二极管。图2-10-17典型的控制整流器二极管（CR）14.安全事项和其他有关事项在对电流接触器移动、保养和安装等操作之前，请认真阅读下列安全事项：（1）先执行直流回路的放电程序，然后使用高压探测器来检查直流回路的电压情况，最后才能处理任何高压设备的问题。（2）这些电流接触器是在特别高的电压和电流状况下运行的。因此，在对它们进行任何处理或维修操作之前，一定要确信电源已经被关闭或断开。（3）这些电流接触器的大部分都与主电源终端的正极或负极相连，因此仅仅使运行线圈断电还不足以确保接触器就可以安全触摸；要确保安全，必须将连接主电源的外接线断开或断电。（4）如果确有必要在这些接触器通电或可能通电的情况下检查它们，则应确保不去触摸接触器的任何部位，也不要直接站在它们的前面，因为11当这些电流接触器在工作时，它们会放电拉弧。（5）决不要在没有安装电弧隔板的情况下去拉动这些电流接触器。（6）在电流接触器处于闭合状态时（当主触点闭合时），决不要试图移动电弧隔板。因为这样做是极其危险的，而且容易带来巨大损坏。（7）如果电流接触器刚刚工作过，应当等它们冷却下来之后才能触碰，否则会导致严重烧伤。电流接触器的触点接触面是不需要润滑的。因此不要对这些接触器的任何部位加润滑油或润滑脂。主触点和电弧隔板的部件一般都是经过氧化的。电流接触器的其他部分不应有目视可见的损伤。连接器的接触部位即使发黑、有凹痕或有腐蚀现象发生，连接器仍可以令人满意地工作。请不要对接触器的触点进行清洁或打磨。如果发现接触部位的合金表面已经被磨穿，露出了基材，应对其进行更换。如果电流接触器确实脏了，则需要清洁。检查以下所有的连接点，确信它们都连接牢固。15.检验电流接触器组件中的辅助触点以目测检验所有电流接触器中的辅助触点。检查是否有松动的连接点。如果发现有松动的连接点，请用尖嘴钳子将松动处仔细扭紧。同时要检查是否有发生过电弧或烧焦的地方，如果发现有，则要更换辅助触点或更换整个电流接触器。1、熔断线圈组件2、电弧隔板组件3、运行线圈4、轭状磁铁5、电枢6、复位弹簧7、操作杆组件8、“开”-“合”警示标记9、触点装配图2-10-18典型的电流接触器1216.二极管输入配电板（DIP）每一个这种配电板都将EM2000系统的一个输出通路连接到多达8个不同的DIO模块输入线路上（包括正在监视中的外部设备），以便实现多路传输。配电板上的每一输入线路都有二个二极管，目的是防止一个DIO输入通路中的电噪音反馈到另外的通路中去。图2-10-19二极管输入配电板（DIP）17.电阻制动电流接触器（从B1到B4）EM2000系统控制着电流接触器B1到电流接触器B4。在电阻制动过程中，B1到B4是闭合的。当牵引电机在电阻制动工况下时，这些电流接触器为直流回路上的电能提供释放的通路。当“隔离”开关处于“隔离”位置上时，电流接触器B的控制线圈也被加上电压，目的是在不需要直流线路上的电压时可以很快地将它们释放掉。在自负荷检验中，电流接触器B还提供了通向制动电阻的回路。图2-10-20安装在配电柜后壁右侧上的电流接触器B1-B418.EMDEC接口和电源EMDEC接口模块和电源安装在电气间里紧靠门的地方，请参见图2—9—21。该电源使EMDEC系统得以向各个ECM提供24VDC电源。EM2000和EMDEC之间的13全部通讯都要经过这个接口模块。这个模块就安装固定在电源的侧面。接口模块上还有一个检测孔。具体内容请参见《EMDEC使用和故障排除手册》。图2-10-21EMDEC电源和接口模块19.EMDEC发送器和接收器EMDEC发送器和接收器安装在电气间靠近门的地方，位于EMDEC接口模块和电源的下方。图2-10-22EMDEC发送器模块和接收器模块20.紧急切断燃油供应（EFCO）继电器这个继电器在通常运行中一直处于耦合状态（线圈上有电压）。也就是说，当不需要紧急切断燃油供应时，EFCO（紧急状态下切断燃油供应）继电器线圈是带电压的。司机室控制台上的2个、燃油油加油器附近2个的和在主交流发电机机仓里共5个EFCO（紧急状态下切断燃油供应）开关，只要其中的任意一个开关启动要求紧急切断燃油供应，该EFCO继电器都会断开。当EFCO（紧急切断燃油供应）继电器断开时，它的主触点启动，致使燃油泵立即停止工作，并通知EMDEC，从而立即停止柴油机。21.紧急撒沙继电器（ESR）和紧急撒沙电流接触器（ESC）紧急制动和制动管道破裂（故障）都会导致管道的压力迅速下降。这一情况会被CCBII系统立即发现，并且该系统将该信息通过以太网通讯系统传给EM2000系统，要求断开ESC紧急撒沙电流接触器的继电器（DIO3（OUT）#15号通路）。EM2000系统通过（DIO3（IN）PUT#13号通路）来确认ESC紧急撒沙电流接触器继电器的断开。ESC紧急撒沙电流接触器继电器的断开导致ESC紧14急撒沙电流接触器的闭合，而该接触器的闭合给了ESR紧急撒沙继电器的线圈一个电压。ESR紧急撒沙继电器的接触器闭合会启动机车的所有撒沙装置的电磁阀。当通过列车电缆#5T进行控制时，ESR紧急撒沙继电器就得到一个电压。ESR紧急撒沙继电器的启动动作通过MUX反馈电路DIO2（IN）#5号通路进行监视。22.柴油机过滤开关（EFS）柴油机过滤开关EFS（见图2-10-23）是用来检测大气力与机车进气滤网内侧空气压力的总压差的，包括由于惯性和进气滤网导致的压力损失。如果压差超过了610mm水平面，正负51mm，则会使开关断开，EM2000系统就会显示“柴油机滤网过脏，节流阀限制为6”的信息，柴油机的速度就将被限制在节流阀6的水平