电力机车主电路和辅助电路ppt课件.ppt

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1、第三章电力机车主电路和辅助电路一、机车电路分类主电路:将牵引电动机及其相关的电器设备连接而成的电路。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；主要包括：牵引变压器、整流器、牵引电机辅助电路（有两类）由机车上各种辅助电机和辅助设备连接而成的电路。交流辅助电路功能：给主电路的通风、冷却辅助电机等；特点：三相380V交流供电,功率较小；包括：单／三相变换器、通风电机、压缩电机等直流辅助电路功能：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；包括：DC110V交直流变换电源、蓄电池、车灯、空调等

2、。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。控制电路（有两类）由司机控制器、主电路、辅助电路中出现的各种继电器、接触器的线圈等组成的电路。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．包括：继电器、电控阀、气动开关等。近年来生产机车上的逻辑联锁已由逻辑控制单元（LCU)完成。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；包括：给定积分器、特性控制、防空转／防滑、移相控制、功率放大、脉冲变压器等控制单元。二、主电路设计考虑的内容更具体来讲五个方面：

3、牵引电机联接与激磁方式；牵引电机的供电方式；整流线路；调速方式；电气制动方式。下面将参照这五个方面的内容进行详细分析。（一）、供电方式集中供电（车控）整台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；主电路设计考虑的内容（1）集中供电独立供电（轴控）每一个牵引电机由一套独立的整流器供电。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。主电路设计考虑的内容独立供电部分集中（架控）同一转向架上的电机由一套整流器供电。特点：简化了电路和变流器结构，粘着利用较为

4、充分，同时实现一定的冗余。主电路设计考虑的内容半集中供电说明：随着电力电子技术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。主电路设计考虑的内容（二）、牵引电机的联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：串励、并励、他励、复励2、联接方式：并联、串联问题：直流电机的激磁方式有几种？各有何种特点？主电路设计考虑的内容补充1：各种励磁方式直流牵引电动机的特性分析一、串励和并励牵引电动机的特性比较（比较速度特性）1、自调节性能串励：转速随负载的增加下降很多。并

5、励：转速随负载的增加下降很少。结论：串励电动机的牵引力和速度能够按机车运行条件自动进行调节，在重载或上坡时，随机车速度的降低，转矩自动增大，使机车发挥较大牵引力；在轻载或平道运行时，机车牵引力减少，使机车具有较高的速度。串励电动机自调节性能好。2、功率的利用（比较牵引特性）当牵引力从FN变化F1到时，串励：工作点有a变化到b点，速度变化大。并励：工作点由a点变化到c点，速度变化小。结论：并励牵引电动机在牵引力变化时，由于速度变化小，所以功率变化大，因此，并励电动机的功率利用不好。串励牵引电动机的速度随牵引力的增大下降很多，在同样的牵引力变化时，功率变化小

6、。接近恒功率运行。串励牵引电动机的功率利用好，能在各种条件下充分发挥机车的功率，同时能合理地利用机车上与牵引功率有关的各种电气设备的容量。3、牵引电动机之间的负载分配（1）牵引电动机转速特性有差异时假设动轮直径一样，在同一转速下并励：负载相差大。串励：负载相差小。（2）、当动轮直径稍有不同时假设转速特性一样，此时，电动机的转速将会不同。并励：在一定的转速差异范围下，负载相差大。串励：在相同的转速差范围内，负载相差小。结论：当牵引电动机的转速特性不同或动轮直径不同时，串励牵引电动机更有利于负载的均匀分配。4、电压波动对牵引电动机工作的影响机车运行时，当电压

7、突然变化时并励：电流和牵引力的冲击大。串励：电流和牵引力的冲击小。5、防空转性能当动轮发生空转时串励：牵引力随速度的上升下降很少，粘着不易恢复。易形成空转。并励：牵引力随速度的上升下降很多，使粘着迅速恢复。结论：作为机车牵引动力，串励牵引电动机具有自调节性能好，功率利用好，并联工作时负载分配均匀，受电网电压波动较小等优点，广泛运用于电力机车和内燃机车上。串励牵引电动机的缺点：二、积复励牵引电动机机械特性：位于串励特性与并励特性之间。特点：自调节性能好，功率利用好，并联工作时负载分配均匀，受电网电压波动影响小，房空转性能好，电气制动方便，可获得更大的调速范

8、围。补充2：电机串联与并联的比较1、轮径差引起的牵引力差值比较2、特性差引起的牵