SS4改型电力机车主电路

查阅资料，画出ss4机车主电路原理图，简述其基本特点，如：调压方式、整流方式、供电方式、制动方式等一、SS4改型电力机车主电路的特点：1. 传动方式为交—直传动，串励脉流牵引电动机牵引；2. 转向架供电为独立供电方式；3. 不等分三段半控整流调压电路，有级磁场削弱；4. 加馈电阻制动，最大制动力延伸至11.5 km/h；5. 直流电流、电压测量传感器化；6. 双接地继电保护；7. 增设PFC功补装置。

二、主电路构成（一）网侧高压电路（25KV电路）主要设备：1.高压部分有受电弓1AP、高压连接器2AP、空气断路器4QF、避雷器5F、高压电压互感器6TV、高压电流互感器7TA、主变压器8TM原边绕组。

2.低压部分有自动开关102QA、网压表103PV、PFC用电压互感器100TV、PFC用电流互感器109TA、电度表105PJ，以及接地回流电刷110E、120E、130E、140E。

：3.电流回路：高压连接器2AP→另一节车的车顶母线主断路器4QF→高压电流互感器7TA→主变压器原边绕组A—X →PFC用电流互感器109TA→低压电流互感器9TA→车体→转向架构架→接地回流电刷（二）整流调压电路（Ⅰ架）采用转向架独立供电：a1-b1-x1，a2-x2供电给整流器70V ，70V 给并联的第1、2位牵引电机供电；a3-b3-x3，a4-x4供电给整流器80V ，80V 给并联的第3、4位牵引电机供电。

额定网压时：2211111133332222695.4a x a x a b b x a b b x U U U U U U V ======不等分三段半控桥式整流电路工作顺序（Ⅰ架为例）：首先投入4臂桥，触发T5和T6，投入a2-x2段绕组,T5和T6顺序移相。

整流输出电压0～12d U 变化，D1和D2续流。

正半周：a2（正）→D3→71号母线→平波电抗器→牵引电机线路接触器→牵引电机→牵引电机故障隔离开关→72号母线→D2→D1→73号母线→T6→x2（负）。

负半周：x2（正）→T5→71号母线→平波电抗器→牵引电机线路接触器→牵引电机→牵引电机故障隔离开关→72号母线→D2→D1→73号母线→D4→a2（负）。

当T5和T6满开放后，六臂桥投入，维持T5和T6满开放，触发T1和T2，在原有a2-x2段绕组的基础上再串联a1-b1段绕组。

整流电压12dU～34dU变化。

正半周：a2（正）→D3→71号母线→平波电抗器→牵引电机线路接触器→牵引电机→牵引电机故障隔离开关→72号母线→T2→b1（负）→a1（正）→D1→73号母线→T6→x2（负）。

负半周：x2（正）→T5→71号母线→平波电抗器→牵引电机线路接触器→牵引电机→牵引电机故障隔离开关→72号母线→D2→a1（负）→b1（正）→T1→73号母线→D4→a2（负）。

当T1和T2满开放后，维持T1、T2、T5、T6满开放，触发T3和T4,则b1-x1段绕组再串入电路，整流电压34dU～d U之间变化。

正半周：a2（正）→D3→71号母线→平波电抗器→牵引电机线路接触器→牵引电机→牵引电机故障隔离开关→72号母线→T4→x1（负）→a1（正）→D1→73号母线→T6→x2（负）。

负半周：x2（正）→T5→71号母线→平波电抗器→牵引电机线路接触器→牵引电机→牵引电机故障隔离开关→72号母线→D2→a1（负）→x1（正）→T3→73号母线→D4→a2（负）。

电阻75R和76R的作用：①高压空载限流试验时，作整流器70V的负载（只有75R作负载，76R被空载实验转换开关10QP短接），②机车正常运行时，可吸收部分过电压。

（三）牵引供电电路1.转向架独立供电：1M与2M并联工作，由整流器70V供电；3M与4M并联工作，由整流器80V供电。

2. 牵引电机支路电流路径：以1M为例：正极母线71→平波电抗器11L→牵引电机线路接触器12KM→直流电流传感器111SC→1M电机电枢回路（A11→A12）→107QPR1“牵-制”鼓→107QPV1 “前-后”鼓→1M电机励磁回路（D11→D12）→107QPV1 “前-后”鼓→107QPR1 “牵-制”鼓→牵引电机故障隔离开关19QS→负极母线72 。

因同一转向架两牵引电机背向布置，则牵引电机相对旋向相反。

因此各牵引电机电枢回路与励磁回路的相对接线方式为（前方向）：1M: A11 A12→D11 D12 2M: A21 A22→D22 D213M: A31 A32→D31 D32 4M: A41 A42→D42 D413. 磁场削弱以1M为例：在牵引电机励磁绕组两端并联有固定分路电阻14R，固定磁场消弱系数β=0.96；可减小流过励磁绕组的交流分量，从而改善牵引电机的换向。

一级磁削电阻15R和磁场削弱接触器17KM；二级磁削电阻16R和磁场削弱接触器18KM 。

当17KM动作闭合后，投入15R，实现Ⅰ级磁削，β=0.7 ；当18KM动作闭合后，投入16R，实现Ⅱ级磁削，β=0.54 ；当17KM和18KM都闭合时，15R和16R并联投入，实现Ⅲ级磁削，β=0.45 。

4. 牵引电机的故障隔离牵引电机故障隔离开关19QS、29QS、39QS、49QS为单刀双掷开关。

上为“运行”位，下为“故障”位。

当某台牵引电机故障时（非接地故障）时，可将该台牵引电机的故障隔离开关拉“故障”位，其相应的联锁触头将切断该电机的线路接触器的电空阀得电路径，使线路接触器的电空阀不能得电而处于打开状态，该电机支路与供电电路隔离，不投入工作。

若为牵引电机接地故障，则拉至“中间”位，使牵引电机与主电路完全隔离，否则仍会引起主接地继电器跳闸，且运行中不得使用电阻制动。

5. 库内动车库用转换开关20QP、50QP为双刀双掷开关，正常运行时，主刀与主电路隔离，其辅助接点将保护电空阀287YV的得电电路连通，当287YV得电时，打开升弓气路，方可升弓。

机车在库内时，因无25KV的高压电源，但可将库内的110V直流电源引入牵引电机实现动车，以Ⅰ端为例：则将20QP转库用位，其主刀之一将库用插座30XS的正极接线端与2M的电枢正极引线22号线连接。

20QP的另一主刀将Ⅰ端整流器的72号母线直接接车体。

所以库内动车人员只需引入110V直流电源的正极即可实现动车（库内110V电源的负极与钢轨相连），机车的运行方向可通过人为转换两位置转换开关实现。

此时20QP的联锁触头切断287YV得电电路，使287YV不能得电，则库内不能升起受电弓。

同时，20QP的联锁触头还接通牵引电机线线路接触器12KM、22KM的电空阀得电电路（给上司机钥匙、两位置转换开关转换到位时电路才能构通），使1M也可通电，便于机车出厂实验电机转向、出入库及旋轮。

保护电空阀287YV得电电路牵引电机线路接触器得电电路6、空载试验10QP和60QP为三刀双掷开关，正常运行时，10QP和60QP将直流电压传感器112SV和142SV 分别与1M和4M的电枢相连，其相应辅助接点接通牵引电机线路接触器的电空阀的得电路径。

机车空载实验时，10QP和60QP将112SV和142SV分别与主整流器70V和80V的输出端相连，同时短接76R 和86R ，使75R 作为Ⅰ端主整流器的负载，85R 作为Ⅱ端主整流器的负载（75R ，76R,85R,86R 阻值为300Ω,且为2串结构，则空载实验时主整流器的负载阻值为600Ω）。

其辅助接点断开牵引电机线路接触器的电空阀得电路径，使牵引电机不能接入主电路，实现主整流器的空载实验。

注：1、每一台牵引电机设有一台直流电流传感器和一台直流电压传感器。

作用有：①给电子控制柜电流与电压反馈信号，作为机车速度调节控制和过流保护的依据；②通过电子控制柜处理后，作为司机台电流表与电压表显示的信号检测。

2、直流电压传感器设置在电枢两端有优点：①牵引与制动时，司机台均能看到牵引电机电压；②两台并联的牵引电机之一空转时，电枢电压反应较快。

3、取消传统的电机电流过流继电器，电机过流信号由直流传感器检测经电子控制柜发出，而进行卸载或跳主断路器或断开接触器。

（四）加馈电阻制动电路加馈电阻制动又称为“补足”电阻制动，是在常规电阻制动基础上发展的一种能耗制动，可实现机车“恒制动力”的控制。

机车的轮周制动力为： z B C I Φ= ()NC --机车结构常数；Φ--电机主磁通（Wb ）；z I --电机电枢（制动）电流（A ）。

常规电阻制动中，当电机主励磁最大恒定后，制动电流将随机车速度的降低而减小，轮周制动力也随之而变化，为了克服在低速区时制动力的减小，加馈电阻制动是从电网吸收电能，通过相控主整流器向电机电枢补足z I 并保持恒定，以此获得理想的最大轮周制动力恒定值。

电制动时，通过两位置转换开关的转换，“牵引”→“制动”。

电枢回路与制动电电阻相串联（加馈时还与主整流器的一段大桥相连），每节车的4台牵引电机的励磁绕组串联后由励磁整流桥单独供电。

此时牵引电机做他励发电机运行，发出的电消耗在制动电阻上，使电枢绕组通过电流在主磁场中受力而产生制动转矩，对机车和后部车辆产生制动作1、电枢回路：（1）当V>33km/h时，机车处于纯电阻制动状态，电流路径为：1M电机电枢A12（正）→107QPR1“牵-制”鼓→13号线→制动电阻13R→73号母线→D4→D3→71号母线→平波电抗器11L→牵引电机线路接触器12KM→12号线→直流电流传感器111SC→1M电机电枢A11（负）。

（2）当V<33km/h时，机车处于加馈电阻制动状态，触发T5和T6，一段大桥投入，a2-x2绕组的交流电经整流输出后串入牵引电机电枢回路中，补足z I。

正半周：1M电机电枢A12（正）→107QPR1“牵-制”鼓→13号线→制动电阻13R→73号母线→T6→x2（负）→a2（正）→D3→71号母线→平波电抗器11L→牵引电机线路接触器12KM→12号线→直流电流传感器111SC→1M电机电枢A11（负）。

负半周：1M电机电枢A12（正）→107QPR1“牵-制”鼓→13号线→制动电阻13R→73号母线→D4→a2（负）→x2（正）→T5→71号母线→平波电抗器11L→牵引电机线路接触器12KM→12号线→直流电流传感器111SC→1M电机电枢A11（负）。

(五)保护电路（控制原理在整备控制电路中详讲）1、短路保护网侧短路：通过高压电流互感器7TA（变比为200/5）与原边过流继电器101KC（动作值为8A）配合动作使主断路器4QF分闸。

整定值为320A。

次边短路：经交流电流互感器176TA、177TA、186TA、187TA检测电流→电子柜。

经电子柜过流保护环节最终使主断路器4QF分闸。