电力机车劈相机电路探究

电力机车劈相机电路探究

发表时间：2019-03-29T16:05:33.957Z 来源：《电力设备》2018年第30期作者：李延民

[导读] 摘要：铁路运输是现代交通运输体系之中的重要组成部分，其整体的发展情况，将会影响到人们的日常出行，同时对于社会经济的持续稳定增长也具有重要意义。

（中车兰州机车有限公司甘肃兰州 730050）

摘要：铁路运输是现代交通运输体系之中的重要组成部分，其整体的发展情况，将会影响到人们的日常出行，同时对于社会经济的持续稳定增长也具有重要意义。本文主要是从劈相机的基本情况分析入手，重点介绍了劈相机的工作原理、起动情况，并且提出了一些劈相机的控制和日常保养工作方式，为全面有效提升电力机车劈相机电路的总体运行水平提供一定借鉴和参考。

关键词：电力机车；劈相机；电路

1.前言

现阶段国民经济的健康发展，促进了铁路运行行业的发展，相应的对于铁路行车设备的总体质量安全提出了较高的要求。电力机车运行过程中，劈相机发挥着十分重要的作用，其整体的电路应用效果，将会影响到电力机车的运行水平。全面细致的研究电力机车劈相机的电路情况，将能够为最大限度发挥其优势和作用提供重要的前提条件。

2.劈相机的基本情况分析

劈相机，是三相异步电机的一种类型，其拥有着特殊的结构和用途，是能够实现单一三相变换的异步电机，能为各种单相电源供电提供重要支撑，并且将三相异步电动机作为负载。单相工频交流电力机车的辅助系统之中，劈相机能够将主变压器辅助绕组所提供的单向电源进行划分，使其成为三相，从而向各电力机车辅助系统内部的各个三相异步电动机实施供电作业。当前国内所使用的SS系列电力机车之中都广泛使用劈相机，这类劈相机都是从一些拥有相近容量的三相异步电动机进行改装设计而实现的。劈相机的容量较小，采用交流电的形式，具有较高的经济性和可靠性，结构较为简单，因而维修十分便利，能够直接接入到正常交流电源上开展使用。

3.工作原理

劈相机包含定子绕组和鼠笼式转子，这和一般的异步电机拥有着相似的结构。定子绕组涉及了两种结构类型：第一，两绕组T型结构，这种绕组模式中的主绕组需要和牵引变压器相连，然后设置在辅助绕组两端，而主绕组的中点则需要连接辅绕组。启动电机，富饶组电压将会超出单相电压，从而电压输出之后，三端都成为三相电压。第二，三绕组Y型结构。这种结构的定子绕组和牵引变压器二次侧辅助绕组两端保持连接，实际运行过程中的输出端子同样有三个，此时需要连接三相负载。当将单相交流电通入到绕组内部，空间位置（oc、ob）保持着原有状态，而数量大小则会按照正弦规律进行变化，属于脉动磁场情形。劈相机定子绕组具体工作情况如下所示，如果oc、ob 绕组保持着运行态势，其他各个线路均保持不变，这样当启动转子后，劈相机的总体运行状态也将会发生改变，即作为单相异步电机而运行。

图1 劈相机运行原理情况图

劈相机在实际运行的过程中，cob绕组和转子实际工作中能够通过单相异步电动机的形式运转，而按照a、b、c三个端子的角度观察劈相机的运转状况，能够发现，在任何端子和中点o相连的情况下（即为oa、ob、oc），都能和转子共同发挥三相发电机的作用，因此可以说劈相机本质上组合了三相发电机和单相异步电机，电动相绕组是b、c相绕组，而发电相绕组则是a相绕组。劈相机表现出三相绕组相互对称的运行状态，但是实际上其所输出电动三相电压想要保持对称效果，只有当空载的时候才能够实现，一旦电负载被加上之后，将会表现出不对称的情况。这是因为尽管负载呈现出对称效果，但是劈相机本身的绕组中出现发电机和电动机电流同时存在的情况，主要是b、c绕组端，从而出现电流不对称的情况。从这个角度出发，想要使得异步电机成为劈相机，需要保证电机机械的总体负载情况保持着均匀一致的情况，同时还需要控制好三相电网存在缺相的情况，这样将能够促进电流按照与原来相反的方向进行输出。

4.电路的起动和运行

劈相机如果出现了不对称电压的情况，将会给劈相机辅助电路的总体运行情况产生不良影响，对此，需要对其进行全面细致的监控，及时做好充分有效的改善工作，使得劈相机电路保持正常运行状态[1]。面对恒定的负载环境，可以使用不对称绕组，但是如果劈相机自身所面临的负载发生改变，使用这种方式将无法取得良好效果，这种方法不太适用于电力机车的情况。因而将电容并接在劈相机的发电相和电源相之间，将能够有效减少劈相机发电相的绕组电流和压降，这样端电压将会增加。这种方式应用过程中，对于推进电力机车电路的正常运行具有积极效用，因而应用程度较为高[2]。和单相异步电机相同，劈相机的起动在单相电源接通的时候，将会产生脉动磁场，这些磁场的大小相等，但是却拥有着相反的转向，是由旋转型磁场合成的。劈相机具体开展起动作业时，其自身两相绕组形成电流相位差，相应的绕组在空间位置上将会形成一定的角度差，这样在电力机车的运行气隙之中，两相绕组会出现旋转磁场，这种椭圆形的磁场，将能够推进起动转矩，使得转子保持着良好的运转。在转子持续运转的基础上，定子三相绕组会出现三相感应电势，从而实现负载供电目的。电力机车实际运行过程中，使用劈相机提供稳定的三相交流电源，为辅助电路的良好运行提供重要的支持[3]。想要全方位保证辅助电路的安全运行效果，需要再做好劈相机的供应工作，减少电路运行中出现的中断和短路故障问题，从而有效推进电力机车运转活动的可靠开展[4]。

5.劈相机的控制和日常保养工作

全方位的发挥劈相机的优势和作用，使其为全面有效推进电力机车的安全稳定运行提供良好的前提支撑，需要积极开展劈相机的综合控制和日常保养工作。首先，实施劈相机控制工作的过程中，需要采用手动控制、自动控制和故障控制的方式，结合电力机车的实际运转情况，实现各个环节的有效联动，保证各个机车运行的可靠性和稳定性。其次，需要积极强化日常养护工作[5]。劈相机的内外清洁工作，减少异物的存在，使其保持着良好的散热状态。做好除湿工作，给劈相机提供干燥的运转环境，针对定子绕组、绝缘电阻进行定期测量，使其能够充分有效符合相应的运行标准，减少实际运作过程中出现的不良故障，同时还要能定期开展检修工作，做好轴承油的按时更换，