辅助电路
机床的几种控制线路
机床的几种控制线路一、点动控制线路如图5—8所示是接触器点动控制线路。
这种控制线路的特点是按下按钮，电动机就转动，松开按钮，电动机就停转，所以叫做点动控制线路。
电动葫芦的起重电动机控制，车床拖板箱快速移动的电动机控制等，都采用点动控制线路。
部分，一是由三相电源L1，L2和L3经熔断器FU1和接触器的三对主触头KM到三相异步电动机电路，是动力电路又称主电路。
二是由熔断器FU2、按钮SB和接触器线圈KM组成的控制电路，又称辅助电路。
该线路的工作原理如下：1．准备使用时先合上开关S。
2．启动与运行按下SB→线圈KM得电→三对主触头KM闭合(电源与负载接通)→电动机M启动、运行。
3．停止松开SB→线圈KM失电→三对主触头KM断开(电源与负载断开)→电动机M停转。
二、看懂机床控制线路的基本要领为了便于掌握机床控制线路，下面介绍一些识图的基本要求。
1．电气原理图用以表达机床控制线路工作原理的是电气原理图。
电气原理图是根据电气作用原理用展开法绘制的，不考虑电气设备和电气元件的实际结构及安装情况，只作研究电气原理与分析故障用。
它能清楚地指出电流的路径、控制电器与用电器的相互关系和线路的工作原理。
所谓展开法，就是把某个电气设备的一条或数条电路按水平或垂直位置画出，按照电路的先后工作顺序一一排列起来，然后接到电源上。
一般将主电路画在图样左边或上部，把控制电路画在图样的右边或下部。
这种画法可把同一电气的部件分开，分别画在主电路和控制电路的相应部位，但要用同一符号表示。
如图5—8所示，接触器的主触头在主电路中，而接触器的线圈在控制电路中，但是都用KM符号表示，说明它们是同一电气的部件。
这样使得主电路与控制电路容易区别，便于单独对主电路与控制电路的各自工作过程，及它们的相互联系进行分析。
各电气触头的位置是电路没有通电或电气未受外力的常态位置，分析控制线路工作时应从触头的常态位置进行。
2．看图的基本原则看图时，先分析主电路，然后研究控制电路，以及控制电路对主电路的控制作用。
电力机车控制-电力机车电气线路概述
二、辅助电路 辅助电路是指将辅助电机和辅助设备及其相关的电气设备连接而 成的线路。辅助电路的作用是保证主电路设备正常工作，改善司乘 人员工作条件。 辅助电路主要由供电线路、负载线路、保护线路三部分组成。 供电线路由牵引变压器辅助绕组提供单相380 V和220 V交流电源, 其中单相380 V交流电通过分相设备分成三相380 V交流电供给各辅 助机组。 负载线路包括三相负载和单相负载。三相负载主要有空气压缩机 电动机、通风机电动机、油泵电动机。单相负载主要有加热、取暖设 备及空调。 保护线路主要是在辅助系统发生过流、接地、过电压、欠电压和 单机过载故障时，使相应电器动作，从而达到及时保护的目的。
（1）切断机车的总电源。 （2）切断故障电路的电源。 （3）仅给司乘人员以某种信号引起注意。 （4）在故障发生后自动予以调整。
一、过电流保护 过电流是指电气设备过载、设备及电路短路引起的电流剧增。过 电流容易造成电气设备的绝缘老化，设备烧损，严重时引起火灾。过 流保护包括过载保护和短路保护两种。机车上通常采用断路器、自动 开关和熔断器进行过电流保护。
交-直型电力机车采用接地继电器进 行保护，如图2所示。正常运行时，接地 继电器J中不通过电流而处于释放状态。 当主电路中任一点接地时，直流电源E通 过接地继电器J与接地点构成回路，使接 地继电器J动作。
图2 接地保护装置
电气线路常用的联锁
机车控制电路必须设置机械联锁和电气联锁，以满足主、辅线 路对控制电路的要求，如电器按一定的次序动作，司机按一定的顺 序操作等。
三、零电压和欠电压保护
零电压和欠电压的产生是由于接触网的电压突然失压或过 低。当接触网电压消失时，机车因无电要停止运行，如果网压 又突然恢复，会造成很大的电气和机械冲击，这是不允许的。 如果接触网电压过低，机车就不能以正常功率运行，辅助机组 不能正常工作，再生制动时很容易发生逆变失控。
ATX辅助电源电路的工作原理
辅助电源电路的工作原理：只要有交流市电输入，ATX开关电源无论是否开启，其辅助电源一直在工作，为开关电源控制电路提供工作电压。
市电经高压整流、滤波，输出约300V直流脉动电压，一路经R72、R76至辅助电源开关管Q15基极，另一路经T3开关变压器的初级绕组加至Q15集电极，使Q15导通。
T3反馈绕组的感应电势(上正下负)通过正反馈支路C44、R74加至Q15基极，使Q15饱和导通。
反馈电流通过R74、R78、Q15的b、e极等效电阻对电容C44充电，随着C44充电电压增加，流经Q15基极电流逐渐减小，T3反馈绕组感应电势反相(上负下正)，与C44电压叠加至Q15基极，Q15基极电位变负，开关管迅速截止。
Q15截止时，ZD6、D30、C41、R70组成Q15基极负偏压截止电路。
反馈绕组感应电势的正端经C41、R70、D41至感应电势负端形成充电回路，C41负极负电压，Q15基极电位由于D30、ZD6的导通，被箝位在比C41负电压高约6.8V(二极管压降和稳压值)的负电位上。
同时正反馈支路C44的充电电压经T3反馈绕组，R78，Q15的b、e极等效电阻，R74形成放电回路。
随着C41充电电流逐渐减小，Ub电位上升，当Ub电位增加到Q15的b、e极的开启电压时，Q15再次导通，又进入下一个周期的振荡。
Q15饱和期间，T3二次绕组输出端的感应电势为负，整流管截止，流经一次绕组的导通电流以磁能的形式储存在T3辅助电源变压器中。
当Q15由饱和转向截止时，二次绕组两个输出端的感应电势为正，T3储存的磁能转化为电能经BD5、BD6整流输出。
其中BD5整流输出电压供Q16三端稳压器7805工作，Q16输出+5VSB，若该电压丢失，主板就不会自动唤醒ATX 电源启动。
BD6整流输出电压供给IC1脉宽调制TL494的12脚电源输入端，该芯片14脚输出稳压5V，提供ATX开关电源控制电路所有元件的工作电压TL494引脚定义TL494内部框架图。
第二十三章 电力机车辅助电路
第二十三章电力机车辅助电路本章主要介绍电力机车辅助线路的作用、组成和辅助设备的设置等内容，以SS8型机车为代表讲述其辅助线路的工作原理、分析方法，并讨论SS8型机车的列车供电系统。
通过学习要达到的要求是：1、熟悉旋转劈相机的起动方法；2、理解SS8机车辅助线路的工作原理及保护，掌握其分析方法；3、能理解和分析SS8机车列车供电电路。
第一节电力机车的辅助设备电力机车的辅助设备是为保证主线路中各电气设备的正常工作而设置的。
辅助线路是指将辅助设备及其相关的电气设备连接而成的线路。
辅助线路能否正常工作，直接影响主线路能否正常工作，亦即影响机车的正常工作。
辅助线路中的设备主要有分相设备、空气压缩机组、通风机组、油泵及其它设备如取暖设备、通风设备、电热玻璃、热饭电炉、空调等。
本节将介绍辅助设备的设置、辅助机组的起动、旋转劈相机的起动及辅助电路的组成等基本原理。
一、辅助线路组成电力机车的辅助线路主要由电源电路、负载电路、保护电路组成。
电源电路由主变压器辅助绕组提供单相380V和220V交流电源，再由劈相机劈成三相交流电源供给辅助机组。
负载电路包括三相负载电路和单相负载电路。
其中三相负载主要有空气压缩机电动机、通风机电动机、油泵电动机，通过三相交流接触器控制其工作。
单相负载主要有一些加热、取暖元件，由转换开关控制其工作。
保护电路主要是在辅助电路发生过流、接地、过电压、欠电压和单机过载故障时，使相应电器动作，从而达到及时保护的电路。
二、分相设备在单相交流供电的电力机车上，若选用三相异步电动机作为辅助电机，机车内须设有分相设备，以便将单相电转变为同频率的三相电供给三相电机。
分相设备主要有旋转劈相机、静止劈相机两种。
静止劈相机是由晶闸管构成的一种变流器，由整流器与逆变器两部分组成，这种变流器又称为辅助电源。
这里我们仅介绍旋转式异步劈相机的启动工作原理。
1.旋转劈相机的起动旋转劈相机的结构与原理已在第十章中介绍过，它可以视为单相电动机与一个三相发电机的组合体，旋转劈相机的起动可分为直接起动和间接起动两种方式。
计算机辅助电路分析举例
从幅频和相频曲线可见, 该电路具有带通滤波特性以及 相位变化范围为 90到 。 90
上面两个例子中的频率特性曲线是利用一般的正弦稳 态电路分析程序来绘制的，其方法是给出一个频率的数值， 利用程序计算出一个输出，给出一系列频率值，计算出一 系列输出，就可以绘制出一条曲线。这种方法的缺点是计
算的电路分析程序。 下面举例说明如何利用动态网络分析程序DNAP计算 网络函数和绘制频率特性曲线。
例12-13 电路如图13-28(a)所示，已知 uS (t ) 2 cos(t ) V ， /U 及其零点、 计算网络的固有频率，网络函数 U o S 极点，并画出相应的频率特性曲线。
相 位 .516 .917 1.630 2.896 5.138 9.065 15.737 26.132 39.289 50.566 54.903 50.566 39.289 26.132 15.737 9.065 5.138 2.896 1.630 .917 .516
-180 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
180 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
计算机得到的网络函数为
U S 1 o S 10 U S
计算机得到的网络函数分子多项式的零点，即网络函 数的零点为Z1=-1rad/s；计算得到的网络函数分母多项式的 零点，即网络函数的极点为P1=-10rad/s。 从幅频特性曲线可以看出，它的两个转折频率与网络 函数的零极点密切相关，一个是在网络函数的零点Z1=1rad/s附近，另一个转折频率在网络函数的极点(即网络的
| V2 | (db) Min= -2.000E+01 | * -2.000E+01 | * -2.000E+01 | * -1.999E+01 | * -1.996E+01 | * -1.987E+01 | * -1.959E+01 | * -1.882E+01 | * -1.703E+01 | -1.394E+01 | -1.000E+01 | -6.058E+00 | -2.967E+00 | -1.180E+00 | -4.096E-01 | -1.338E-01 | -4.278E-02 | -1.357E-02 | -4.297E-03 | -1.359E-03 | -4.302E-04 |
逆变器的电路结构及组成说明
逆变器的电路结构及组成说明逆变器主要由半导体功率器件和逆变器驱动、控制电路两大部分组成。
随着微电子技术与电力电子技术的迅速发展，新型大功率半导体开关器件和驱动控制电路的出现促进了逆变器的快速发展和技术完善。
目前的逆变器多数采用功率场效应晶体管(VMOSFET)、绝缘栅极品体管(IGBT)、可关断晶体管(GTO)、MOS控制晶体管(MGT)、MOS控制品闸管(MCT)、静电感应晶体管(SIT)、静电感应晶闸管(SITH)以及智能型功率模块(IPM)等多种先进且易于控制的大功率器件，控制逆变驱动电路也从模拟集成电路发展到单片机控制，甚至采用数字信号处理器(DSP)控制，使逆变器向着高频化、节能化、全控化、集成化和多功能化方向发展。
1.逆变器的电路构成逆变器的基本电路构成如图6-3所示。
由输入电路、输出电路、主逆变开关电路（简称主逆变电路）、控制电路、辅助电路和保护电路等构成。
各电路作用如下所示。
图6-3 逆变器的基本电路构成(1)输入电路。
输入电路的主要作用就是为主逆变电路提供可确保其正常工作的直流工作电压。
(2)主逆变电路。
主逆变电路是逆变电路的核心，它的主要作用是通过半导体开关器件的导通和关断完成逆变的功能。
逆变电路分为隔离式和非隔离式两大类。
(3)输出电路。
输出电路主要是对主逆变电路输出的交流电的波形、频率、电压、电流的幅值相位等进行修正、补偿、调理，使之能满足使用需求。
(4)控制电路。
控制电路主要是为主逆变电路提供一系列的拄制脉冲来控制逆变开关器件的导通与关断，配合主逆变电路完成逆变功能。
(5)辅助电路。
辅助电路主要是将输入电压变换成适合控制电路工作的直流电压。
辅助电路还包含了多种检测电路。
(6)保护电路。
保护电路主要包括输入过压、欠压保护，输出过压、欠压保护，过载保护，过流和短路保护，过热保护等。
2.逆变器的主要元器件(1)半导体功率开关器件。
主要有可控硅（晶闸管）、大功率晶体管、功率场效应管及功率模块等。
辅助电路分析
辅助电路分析
控制回路的电源由变压器TC二次侧输出110V电压提供，采用FU3做短路保护。
(1)主轴电动机的控制:按下启动按钮SB1，接触器KM1的线圈得电动作，其主触头闭合，主轴电动机M1启动运行。
同时KM1的自锁触头和另一辅助常开触头闭合。
按下停止按钮SB2，主轴电动机M1停止。
(2)冷却泵电动机控制:如果车削加工过程中，工艺需要使用冷却液时，合上开关QS2，在主轴电动机M1运转的情况下，接触器KM1线圈获电吸合，其主触头闭合，冷却泵电动机获电运行。
只有当主轴电动机M1启动后，冷却泵电动机M2才有可能启动，当M1停止运行时，M2也就自动停止。
(3)溜板快速移动的控制:溜板快速移动电动机M3的启动由安装在进给操作手柄顶端的按钮SB3来控制，它与中间继电器KM3组成点动控制环节。
将操作手柄扳到所需要的方向，按下按钮SB3，继电器KM3获电吸合，M3启动，溜板向指定方向快速移动。
控制变压器TC的二次侧分别输出24V和6V电压，作为机床低压照明灯和信号灯的电源。
EL为机床的低压照明灯，由开关SB4控制;HL为电源的信号灯，采用FU4做短路保护。
反激反馈辅助绕组电路
反激反馈辅助绕组电路反激反馈辅助绕组电路是一种常见的电路结构，可以用于实现信号的放大和稳定。
它的设计原理基于反激反馈的概念，通过将一部分输出信号反馈到输入端，以达到控制和调节输出信号的目的。
在反激反馈辅助绕组电路中，通常包括两个主要部分：放大器和反馈网络。
放大器是负责放大输入信号的部分，而反馈网络则将一部分输出信号反馈到放大器的输入端。
这样一来，反馈信号与输入信号相加后再经过放大器放大，最终输出的信号就会得到控制和调节。
反激反馈辅助绕组电路的设计目的是为了提高电路的稳定性和线性度。
通过反馈网络，可以将一部分输出信号反馈到输入端，从而抵消放大器的非线性特性和失真。
这样一来，输出信号就会更加稳定和准确。
在反激反馈辅助绕组电路中，反馈网络的设计是非常关键的。
反馈网络的作用是将一部分输出信号引导回放大器的输入端，从而形成一个反馈回路。
反馈网络的设计需要考虑频率响应、相位延迟和增益等因素，以确保电路的稳定性和性能。
在实际应用中，反激反馈辅助绕组电路常用于放大器和功率放大器的设计。
通过合理地设计反馈网络，可以实现放大器的线性放大和失真补偿。
同时，反激反馈辅助绕组电路还可以提高电路的带宽和增益，使其更加适用于高频和高速信号处理。
除了放大器，反激反馈辅助绕组电路还可以用于其他电路的设计。
例如，它可以用于信号源的稳定和调节，以及滤波器的设计和优化。
通过合理地选择和设计反馈网络，可以实现对电路性能的有效控制和调节。
总的来说，反激反馈辅助绕组电路是一种重要的电路结构，可以用于实现信号的放大和稳定。
它的设计原理基于反激反馈的概念，通过将一部分输出信号反馈到输入端，以达到控制和调节输出信号的目的。
通过合理地选择和设计反馈网络，可以实现对电路性能的有效控制和调节。
在实际应用中，反激反馈辅助绕组电路广泛应用于放大器和功率放大器的设计，以及其他电路的稳定和优化。
城市轨道交通车辆技术《AC380V辅助供电电路》
AC380V辅助供电电路的结构
在一个半列车单元，AC380V中压母线通过车端连 接器连通，并在各车低压柜内进行供电分配，向空调 机组、设备通风机、空气压缩机、LCD屏、WIFI等用 电设备供电。
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AC380V辅助供电电路的结构
在司机室副台、司机室继电器柜、A\B\C车低压柜内 设置了方便插座（=31-101、=31-102、=31-103、 =31-201、=31-301），提供AC220V电源。AC220V电 源取自中性线110461和任意一条母线（310131、 310132、310133）。
AC380V辅助供电路
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AC380V辅助供电电路的结构
在每个半列车单元的A车设置一台辅助电源箱（=31A01），集成了DC1500V/AC380V辅助逆变器SIV，负责 向中压母线（310131、310132、310133、110461）输 出三相四线制的AC380V交流电。
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为保证各相负载的均衡，A\B\C车的AC220V相电源分 别由W相\V相\U相提供。
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谢谢聆听 ！
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内容总结
AC380V辅助供电电路。在一个半列车单元，AC380V中压母线通过车端连接器连通，并在各车低压柜内进行供电分配，向空调机组、设备通风 机、空气压缩机、LCD屏、WIFI等用电设备供电。AC220V电源取自中性线110461和任意一条母线（310131、310132、310133）。为保证各相负 载的均衡，A\B\C车的AC220V相电源分别由W相\V相\U相提供。谢谢聆听
第六页，共六页。
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辅助电路
一、辅助电路图
二、辅助电路功能
机车辅助电路从功能上可以分成相对独立的三部分电路： 1、三相辅助电动机供电电路 2、辅助加热装置电路 3、库用电源回路。
三、三相辅机供电电路——组成和功能
组成：机车设有3组独立的三相辅助电源，每组电源由三相 辅助变流器、辅助滤波变压器、滤波电容、接触器、自 动开关及对应辅机等构成。 功能： 1、3组辅助电源的输出范围从115V/15Hz到460V/60Hz，当 一组电源故障时，其他两组电源仍可保证机车辅助系统 的正常工作，实现冗余控制。 2、辅助电源1、2的输出电压和频率将根据冷却系统的实际 情况进行调整，采用变压变频（VVVF）方式工作； 3、辅助电源 3 主要针对泵类负载供电，因此采用定频定 压（CVCF）方式工作，电压、频率为460V/60Hz。源自 三、三相辅机供电电路——故障转换
辅助电源1和辅助电源2中任何一个故障时，通过故障接 触器的切换，转由另一个辅助电源对辅助电源1和辅助电源2 的负载共同供电，此时该辅助电源由变频变压改为定频定压 供电方式。
当辅助电源3故障时，通过故障接触器的切换，转由辅助 电源2对辅助电源3的负载及辅助电源2的负载共同供电，但此 时只允许一台压缩机工作，对于辅助装置除必要的加热或制 冷外，其他辅助负载均停止工作。
HXD3B显示屏操作方法
维护界面 列 车 信 息 空 气 制 动 过 程 数 据 数 据 输 入 维 护 测 试 数 据 浏 览 器
控 制
隔 离
受 电 弓 预 选
操 作 测 试
距 离 计 数
均 衡 风 缸
本 机
货 车 输 入
不 补 风
空 调
驱 动
牵 引 制 动 力
断 路 器
辅 助
蓄 电 池
网 络 控 制
五、库用电源回路——库内电源接入
保证升弓钥匙开关在“0”位→将位于ADC辅助电源 柜的库用开关打至I端库用位或II端库用位→将 ADC 辅助配电柜和AFC 辅助滤波柜的门闭合到位→将地面 电源插座插入机车对应的库用插座→闭合电源开关。
地面电源送电后，首先经相序检测装置确认库用 电源相序正常，库用接触器才可闭合，库用电源送入 机车。
三、三相辅机供电电路——特点
（1）机车三相辅助电源采用集成式辅助电源模式，没有单独 的辅助绕组，与牵引回路共用变压器的牵引绕组，简化了主 变压器的绕组结构。 （2）机车没有单独的辅助变流器柜，3组辅助变流器分别集成 于3个主变流柜中，其电源取自牵引变流器的中间直流电路。 辅助变流器与牵引变流器共用整流器电路和中间直流电路， 省去了独立式辅助电源模式下的整流回路和中间回路，简化 了整车变流器电路，提高了牵引变流元件的利用率。由于元 件数量的减少，必然降低变流系统的故障率。
司机将电钥匙从“0”位打至“2”位，微机系统上电， 蓄电池充电模块开始工作，操纵端司机室被确认。
五、库用电源回路——库内动车
1、在操纵端司机室，通过微机显示屏选择库内动车模式， 辅助变流器3的预充电回路接通，对变流器3的中间直流回 路开始充电。 2、在库内动车模式下，机车制动只能采用空气制动，因此 库内动车前，机车控制系统VCU首先确认总风压力是否满 足要求，如果风压低于750kPa，首先控制压缩机进行打风， 并闭合辅助变流器3的风扇和水泵及AFC滤波柜的风扇。 3、司机根据微机显示屏提示确认库内动车条件具备后，才 可操纵司控器实现机车的库内动车。
四、辅助加热电路
组成： 机车辅助加热装置，主要由电热玻璃、膝炉、脚炉、 壁炉、后墙暖风机、微波炉等构成。 供电： 机车辅助加热装置由辅助电源3供电； 机车正常运行时，辅助加热装置采用单相AC230V/60Hz 供电； 机车在库用电源模式下，辅助加热装置采用单相AC 220V/50Hz供电。
五、库用电源回路——功能
机车每侧各设1个AC380V/50Hz的三相库用电源 插座，可以实现机车库内动车、 辅助电机试验及
蓄电池的充电。
五、库用电源回路——构成
1、库用插座 XS11 或 XS12 2、相序检测装置 3、库用接触器 KM10， 4、辅助电源3
五、库用电源回路——操作模式选择
在维护测试→辅助试验界面下，设有库用模式选择 开关，通过操纵各开关，可以实现机车库内动车和各类 辅机的库用试验。
计 数
轮 径
轮 缘 润 滑
日 期 时 间
其 它 设 置
仿 真 状 态
主 断 试 验
辅 助 试 验
通 风 试 验
轮 缘 润 滑
无 过 滤
活 动
变流 警惕 器 动力 无人 轮缘 AM 制 动 警惕 清除 P 空压 指示 所有 机 灯 隔离
累计 主断 运行 动作 时间 次数
机械 清除 间风 变流 主断 机冬 器故 复位 季 障
五、库用电源回路——辅机试验
辅机库用试验在库用模式下，司机通过微机显示 屏进入辅机试验界面，激活不同的辅机软开关，可实 现对不同辅机的动作和旋向等的确认。辅机库用试验 时，通过软件互锁只能投入一台辅机，保证单个辅机 逐个进行试验。
五、库用电源回路——蓄电池充电
1、DC110V充电电源模块的库内动作试验机车在库内动车 模式或辅机库用试验时DC110V 充电电源模块均可以工 作，对蓄电池进行库内充电； 2、即使微机控制系统不上电，只要库用电源条件具备的 情况下，DC110V充电电源模块都可工作，完成对蓄电 池的充电。
三、三相辅机供电电路——特点
（3）机车通过分相区时，辅助系统和蓄电池充电模块不间断 供电。当机车过分相区速度在40km/h以上时，自动转为再生 工况，利用机车动能再生能量使主变流器中间电压基本保持 不变，继续维持辅助变流器供电，使辅机和DC110V充电模块 不停止工作，从而大大减少辅机起动次数，提高辅机寿命。 （4）由于整车由3 组辅助电源构成，任意一组辅助电源故障 时，仍可保证机车辅助系统的正常工作，实现机车辅助供电 系统的冗余。