SS4改型电力机车劈相机控制电路结构分析

SS4改型电力机车劈相机控制电路结构分析
SS4改型电力机车劈相机控制电路结构分析
【摘要】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。

铁路的快速发展对铁路行车设备质量和行车安全性提出了更高更严的要求。

目前，SS4系列电力机车已成为铁路运输的主要牵引机型，而劈相机又是电力机车辅助电路中的核心部分，保证其可靠工作对机车安全运行至关重要。

本文主要论述了劈相机的结构特点、SS4改型机车劈相机控制电路作用原理等内容，供大家参考。

【关键词】劈相机；劈相机启动；劈相机控制
一、引言
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。

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。

SS4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，为机车上的各辅机提供三相交流电源。

二、异步劈相机的起动
在单相电网中，劈相机不能自行起动，需采用特殊的起动方法。

异步劈相机的起动方法有辅助电动机起动法和分相起动法两种。

辅助电动机起动法是在劈相机的转轴上安装一台辅助电动机，起动时先由辅助电动机带动劈相机转子转动，待劈相机转速达到一定值时，将劈相机投入单相电网，并切除辅助电动机的电源。

显然，这种起动方法需要增加设备，而且使劈相机的结构复杂，故一般都不采用。

电阻分
相起动具有线路简单、设备成本低等优点，因而得到广泛的应用，国产SS系列电力机车上的劈相机都采用电阻分相起动的方法。

1.劈相机电阻分相起动原理
劈相机电阻分相起动原理线路如图1(a)所示，图中RQ为起动电阻。

当劈相机的电动相绕组UV接通单相电源起动时，可以把定子绕组看作是由两相组成：一相是VOU，它直接由单相电源供电；另一相是VOW，它与起动电阻RQ串联后由单相电源供电。

这时流经VOU相电流滞后电压90°电角，而流经VOW相电流滞后角(＜90°)，如图2.1(b)所示。

这两个时间上有不同相位的起动电流通人在空间彼此相差一定电角度的两相绕组中，所产生的气隙合成磁场是一个旋转磁场，在该磁场的作用下能产生较大的起动转矩，使劈相机的转子转动起来。

当转速达到同步转速的80%-90%时，借助接触器切除起动电阻，起动即告完成，劈相机投入空载运行。

2.起动电阻值的选择及切除起动电阻的时刻
由于劈相机烧损故障大部分发生在起动过程中，其主要原因是由于分相起动元件未能合理选择或正常接入。

为此，应该解决以下两个问题：
（1）起动电阻值应选择合适，以获得最大的起动转矩
由于起动电阻值的大小对发电相起动电流的幅值和相位影响极大，起动电阻过大或过小都会使两相磁势的合成磁场成为一个幅值变动、非恒速的椭圆形磁。