电力机车电路..

② 电子控制 功能：配合主辅助电路完成机车的控制； 特点：弱电控制、控制复杂； 含有：给定积分器、特性控制、防空／防滑、 移相控制、功率放大、脉冲变压器等控制 单元。
二、机车主电路
主电路主要考虑以下五个方面： 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。
（２）二次侧绕组短路 主变压器二次侧绕组的整段或一段由于内 部或外部接线短路； 检测：网侧电流互感器的网侧绕组； 电流超过400A时主断路器动作分断。 但在9级以下绕组短路及一小段绕组短路时， 由于一、二次绕组匝比太大，二次侧短路 电流虽高达数万安，但网侧电流还达不到 400A整定值，主断路器不会跳闸。
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；
② 直流辅助电路 功能：给电器控制、电子控制及照明、空调设 备供电； 特点：直流110V供电，有蓄电池作后备电源； 主要有：DC110V交直流变换电源，蓄电池、车 灯、空调。
此外，用于客车牵引的机车上有DC600V直流电源供客 车车厢内空调、采暖、照明及旅客信息服务系统 供电。
3. 控制电路（有两类） ① 电器控制 功能：完成电路和气路的开关及逻辑互锁； 特点：电动或气动的逻辑开关． 主要有：继电器、电控阀、气动开关。 近年来生产机车上的逻辑联锁已由逻辑控制 单元（LCU)完成。
（三）整流线路
50Hz单相交流整ຫໍສະໝຸດ Baidu，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 Lp 四段桥。
单相 交流 输入
整 流 器
M
Rf
Lf
整流器的简化线路图
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。
（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。 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。
（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； 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。
1、主电路短路保护
• （１）电网侧电路短路保护 电网侧绕组ＡX的A端或中间任何一点接地，短路 阻抗很小，短路电流很大，上升很快； 检测：网侧电流互感器的网侧绕组； 电流超过400A时，互感器二次电流超过l０A，电 流继电器动作，接通主断路器的分闸线圈，主断 路器分断。 短路电流很大主断路器及变电所油开关均会跳闸； 当车顶母线、瓷瓶对地放电或短路时，主断路器 不会跳闸，由牵引变电所执行保护。
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。
２、电机联接方式 ① 串联 特点：主电路开关电器少、简化主电 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； 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。
电阻制动
• • 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。
三、主电路保护
思考：
为何要主电路要保护？ 主电路电气设备在短路、过载、接地和过 压故障发生时，不至发生损坏或者减少损坏。 主电路保护类型有那些？ 短路、过载、接地和过压保护。
1、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； 其中方式①为有级调压，方式②和③为无 级调压。
2、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。
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。 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。
3-3 电力机车电路
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
电力机车能量传递过程
一、机车电路分类
1、主电路 功能：牵引和制动时，完成能量传递和转换； 特点：大功率、高电压、大电流； 主要有：牵引变压器、整流器、牵引电机
2. 辅助电路（有两类） ① 交流辅助电路 功能：给主电路的通风、冷却辅助电机等供电； 特点：三相380V交流供电,功率较小； 主要有：变换器、通风电机、压缩电机等
（一）牵引电机的连接与激磁方式
交直型电力机车采用直流脉流牵引电机。 １、激磁方式 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（起动和恒功）较差；
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。