最新交直型电力机车主电路与辅助电路

二、供电方式（续２）
③ 部分集中（架控） 同一转高架上的电机由一套整流器供电。 特点：简化了电路和变化器结构，粘着利用
较为充分，同时实现一定的冗余。
实际应用：SS1、SＳ3机车采用集中供电；其它部分 机车由部分集中供电，其中6K机车上有一个转
向架上两台电机分别由两套不同的整流器供电；
没有交直型车采用独立供电。
问题： ① 直流电机如何调速的？
四、调速方式（续１）
分两步： ① 调速调压：在额定电压之下，改变电机电枢
电压Ｕd实现电机调速； ② 弱磁调速：在端压达到额定电压后，削弱磁
场进步提高速度。 问题： ① 为何要先调压后弱磁？
四、调速方式（续2)
调压调速： ① 有触点调压，SS1、８Ｇ机车； ② 有触点与相控结合调压，SS3； ③ 无触点相控调压，SS4、SS5、6K、8K等；
（起动和恒功）较差；
一、牵引电机的连接与激磁方式（续2）
③ 复激 部分绕组是与电枢串联，部分绕组为它激。 特点：兼有串激和并激的优点，但电机结构和控
制复杂。 实际情况：机车多用串激电机、６K机车/SS7采
用了复激电机，没有采用并激的。
说明：斩波地铁机车中，有采用它激电机，但其激磁电 流控制是按电枢电流规律控制的。
M
Rf Lf
图１－１整流器的简化线路图
三、整流线路（续１）
Ｌp－平波电抗器，减小电流脉动，改善电机 换相性能。 Ｌf－激磁绕组。 Ｒf－磁场分路电阻，减小磁场电流脉动。 问题： ① 平波电抗器如何减小电流的脉动？ ② 磁场分路电阻如何减少磁场电流脉动？
四、调速方式
调速要求： 在不中断主电路的情况下，尽量使牵引力变 化平滑，有尽可多的级位均匀分布在整调范 围内。
二、供电方式
① 集中供电（车控） 整机车牵引电机由一套整流器供电。
特点：变压器结构简单，集中冷却简化了通风 设备，但一台电机故障时，影响整车工作；
二、供电方式（续１）
② 独立供电（轴控） 每一个牵引电机由一套贸独立的整器供电。 特点：机车的粘着利用好，一台电机故障
时不影响其它电机的运行。但变压器、 整流器及控制复杂。
四、调速方式（续４)
由上可知： 有级调速分有级调压调速和有级弱磁调节速两 种；无级调速也分为无级调压和无级弱磁两种。
二者比较： 无级调速可实现牵引电流和牵引力的连续调节； 有级调速在级间变换时有电流冲击和机械冲击。
五、电气制动
两类制动：
① 机械制动：常备制动，低速时投入；
② 电气制动：一般高速时投入效果好； ➢ 电阻制动
① ０级 开关31-38全部断开，形成不了回路，Ud=0；
３、分析牵引电机有级电压调速和有级弱磁调速 时的电流和牵引力冲击情况。
第二节 交直型机车主电路
我国交直型机车主电路的发展过程：
有触点调压不 控整流器SS1
有触点与相控 结合SS3
相控多段桥 SS4
相控多段桥无级弱 磁再生制动SS5
一、SS1型机车主电路
特点： 二组管整流，调节整流器的交流输入电压调节输出电
M1 M2 M3
o2
9 x2
48
45 43 41
39
46 44 42 40
D5 Lp2 M4 M5 M6
D6 D2
图１-２ SS1机车主电路原理
一、SS1型机车主电路（续2）
1. 调压过程 QKT-18组合开关和TK26反向开关组合，使 变压器的不变绕组和可调绕组分段正接和反 接，改变整流器的输入电压，从而实现了33 级整流电压。
• 能耗电阻制动：稳定可靠，多用。SS1-SS4 • 加馈电阻制动：在低速时可获大的制动力.SS5
➢ 再生制动
向电网回馈能量，功率因数低控制复杂。8K（２台）、 SS5、SS7。
习题
１、机车主电路设计时要考虑那几方面的因数？ 主要涉及机及主电那些方面？
２、画出串激直流电机和并激直流电机牵引时的 牵引力（Ｆ）与速度力（Ｖ）关系曲线，并说 明其特点。
压，可实现33级调压和３级磁场削弱，功率因数高。
u in
Lp1
D1
M1 M2 M3
Lp2 D2
M4 M5 M6
图１-２SS1机车主电路简图
一、SS1型机车主电路(续１)
25kV
主断路器
C0-C0 6×700kW
o1 1 x1
31 33 35 37
47
32
34 36
38
D3 D4 D1
TK26 Lp1
一、牵引电机的连接与激磁方式
交直型电力机车采用脉流牵引电机（直流电 机）。
１、激磁方式 问题： ① 直流电机的激磁方式有几种？各有何种特
点？
一、牵引电机的连接与激磁方式（续１）
① 串激 特点：起动力矩大、恒功性能好，有“牛马” 特性，并联时负载分配较易均衡，但特性较 软，防空转能力差；
② 并激（它激） 特点：特性较硬，防空转性能好，但是其它性能
一、牵引电机的连接与激磁方式（续３）
２、电机联接方式 ① 串联 特点：主电路开关电器少、Βιβλιοθήκη Baidu化主电路
结构，电机负荷分配均匀，但防空转 性能差； ② 并联 特点：防空转性能好，整车粘着利用充 分，但主电路结构复杂；
一、牵引电机的连接与激磁方式（续４）
实际应用：普遍采用电机并联方式，只有 8K机车采用电机串联。
其中方式①为有级调压，方式②和③为无级调 压。
四、调速方式（续３)
弱磁调速：
① 激磁绕组并电阻调速，SS1、SS3、SS4、 SS6；
② 相控弱磁，相控弱磁有两种不同的形式。 ➢ 6K、 SS7 是复励电机，由它励绕组的相控
电路励磁； ➢ 8K、SS5是串励电机、由分路晶闸管弱磁；
方式①为无级、方式②为有级。
交直型电力机车主电路与 辅助电路
第一节 概述
电力机车能量传递过程：
27.5kv单 相接触网
车上 受电弓
交流
牵引 变压器
牵引 整流器
直流
牵引电机
电能
转向架
机械能
机车车辆
主电路设计考虑的内容（续１）
更具体 来讲五个方面： ① 电机连接与激磁方式； ② 电机的供电方式； ③ 整流线路； ④ 调速方式； ⑤ 电气制动方式。 下面将参这五个方面的内容进行详细分析。
二、供电方式（续２）
说明：随着的发展和高速重载的需求， 新型的交直流机车开始采用轴控技术， 这样整车的粘着利用充分，同时在一 轴故障整车的牵引力影响不大。
三、整流线路
50Hz单相交流整流，SS1采用二极管不控整流； 其它机多用半控桥整流且是二段桥、三桥甚至四段 桥。
Lp
单相 整 交流 流 输入 器