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1、SS3B电力机车控制线路分析毕业设计（论文）学生 姓 名：学 号：专 业 班 级：指 导 教 师：23 / 34摘 要SS3B型固定重联电力机车是双节十二轴固定重联货运机车，是在SS3型4000系列电力机车基础上作了重大改造后的机车。SS3B型固定重联电力机车主电路采用晶闸管不等分三段半控桥式整流电路，采用前、后转向架独立供电方式，每个转向架三台电机并联。为了充分利用粘着，设有轴重转移电气补偿环节，并设有防空转防滑装置。电制动采用电阻加馈制动方式，可使低速时维持制动电流不变，扩大低速大制动力范围，使列车在长大下坡道上以较高的速度运行。SS3B型固定重联电力机车为双节重联机车，由两台结构相同的A
2、、B节机车固定重联运行，也可单节使用。机车采用单相工频电流制，电压25kV。采用交直传动形式和串励脉流牵引电动机。机车辅助系统采用旋转式劈相机，供三相交流电。机车设备布置采用双侧纵走廊、分室斜对称布置，设备屏柜化，成套化。机车通风采用侧墙大面积立式百页窗和滤尘通风方式。电力机车控制电路是机车三大电路中最为复杂的电路,属于低压直流小功率电路。它由司机控制器，低压电器，主电路与辅助电路中的各电器电磁线圈及各电器的联锁联锁等组成，控制电路可以控制主电路和辅助电路中各电器的动作，并通过司机控制台上各按键开关和司机控制器手柄位置操纵，使机车按照司机的意图运行。关键词：连锁方式 控制电路 电路分析目 录摘
3、要I引言11 第一章概述21.1 对控制电路要求21.2电力机车控制方法及其特点31.3电力机车电气线路通用符号及其说明3第二章连锁方法与重联线路22.1连锁方法22.1.1机械连锁22.1.2电气连锁22.2重联及其重联线路42.3迂回电路及其防止52.4控制电路逻辑关系5第三章韶山3B型电力机车控制线路63.1控制电源63.2整备控制73.2.1受电弓控制73.2.2主断路器控制73.2.3劈相机控制83.2.4空气压缩机控制93.2.5通风机控制103.2.6制动通风机控制103.3调速控制113.3.1位置转换开关控制113.3.2磁场削弱控制123.3.3线路接触器控制133.3.4
4、调速控制133.3.5故障保护143.3.6调车控制器控制143.4保护控制153.4.1过流保护153.4.2接地保护163.4.3零压保护163.4.4制动保护163.4.5通风保护173.5信号控制173.5.1过流保护信号173.5.2接地、零压保护信号173.5.3超速、空转保护信号173.5.4辅机保护信号173.5.5其他信号183.6照明控制183.6.1前照灯控制183.6.2副前照灯控制193.6.3各室照明控制193.6.4仪表照明控制193.6.5电风扇、刮雨器、冰箱控制193.7其他控制203.7.1机车行车安全设备203.7.2轴温检测电路203.7.3速度表控制2
5、03.7.4无线列调电台控制203.7.5机车自动信号和自动停车控制203.8电子电路简介213.8.1控制电源柜213.8.2电子控制柜213.8.3列车运行监控记录装置21第四章控制电路常见故障分析及处理224.1控制电源、电联锁开关1、2DSK、受电弓故障224.1.1升弓合闸后，控制电压达不到110V224.1.2受电弓升不起224.1.3闭合升弓扳钮后，受电弓升不起来224.2主断路器234.2.1主断路器不闭合234.2.2主断路器不能保持闭合234.2.3闭合分闸扳钮I(2)ZKZl，主断路器不断开。234.3劈相机244.3.1劈相机起动失败244.3.2劈相机响声过大，起动电
6、阻发红或烧断。劈相机起动后，“劈相机”信号不灭24结论25致谢26附录A 附录内容名称28引 言根据铁道部关于韶山3型双机重联机车的技术方案，2003年由株洲电力机车厂在韶山3型4000系机车研制经验的基础上改造，研制成韶山3B型固定重联电力机车，代号SS3B。 韶山3B型重联机车由两节完全相同的6轴机车重联方式组成一个完整的12轴机车，每节车是一个完整的系统，总体设计相比韶山3型 4000系电力机车未做大的变化，每节机车均是在韶山3型 4000系机车基础上，取消重联端的一个司机室。 机车增加了采用总线连接的机车网络控制系统。两节机车之间由各自的中央控制单元通过网卡及列车总线进行通信以对后节车
7、进行控制。机车控制采用分布式微机控制系统。机车头型及尾部结构取自韶山4型电力机车。 机车在4的直线坡道上可停坡起动10000t货物列车，并可按54km/h的均衡速度运行。机车在6的直线坡道上可停坡起动6000t货物列车，并可按64km/h的均衡速度运行。 SS3B型电力机车控制系统采用逻辑控制单元代替了有接点控制电路、采用符合TCN标准的WTB/MVB二层总线结构的分散式网络控制系统及微机柜（TPW）、司机台显示屏（IDU）。微机控制柜（TPW）、逻辑控制单元LCU（1、2组）、彩色显示屏（IDU）、机车安全信息综合监测装置TAX2、制动控制单元（DKL）通过MVB与中央控制单元CCU连网，两
8、节车之间的CCU通过WTB连接。1 第一章 概述控制电路是由司机控制器,低压电器,主电路与辅助电路中的各电器电磁线圈及各电器的联锁联锁等组成的电路.由于主电路和辅助电路中各电器的动作均要由控制电路控制,因而对控制电路也提出了相应的要求,目的是保证行车的安全,便于操纵,运用,维修,尽量减少电器设备,以达到最佳的经济指标.各型机车的控制电路,除介绍对控制电路的要求,电力机车的控制方法及特点外,重点介绍电力机车电气线路通用符号,各种联锁方法及其特点.在具体电路方面,以韶山3B型电力机车控制电路作为重点做详细叙述.电力机车控制电路是机车三大电路中最为复杂的电路,属于低压直流小功率电路.它由司机控制器,
9、低压电器,主电路与辅助电路中的各电器电磁线圈及各电器的联锁联锁等组成.控制电路可以控制主电路和辅助电路中各电器的动作,并通过司机控制台上各按键开关和司机控制器手柄位置操纵,使机车按照司机的意图运行.1.1 对控制电路要求由于主电路和辅助电路中各电器动作要求均由控制电路控制,因此控制电路应满足下列要求:(一)能改变机车的运行状态,如运行方向的改变,牵引与制动的转换.(二)能对牵引力,制动力,速度进行调节.(三)有控制各辅助机组起动,运行的电路,有控制其它辅助设备的电路.(四)有保证主电路,辅助电路工作的控制电路,如避免重合闸,避免由于误操作所引起的不良影响等.(五)能保证各电器按一定的次序动作,
10、动作结果与司机发出的指令一致,在动作过程中对于没有灭弧装置的电器则不应产生电弧.(六)设有照明电路和信号电路.(七)设有故障电路,在机车发生某一故障又不能及时处理时,组成故障电路或切除故障部分,使机车维持运行.(八)当机车重联运行时,若一台机车故障,要求不影响另一台机车运行.(九)在保护电器动作引起主断路器跳闸后,应有零位联锁,即要重新合闸,机车各电器须处于起动前状态,各按键开关须先关闭.(十)要求电气制动与机械制动之间有一定的安全联锁.(十一)要求控制电路在满足要求的前提下应尽量简单,操纵部分简单易记,便于操纵.总之,控制系统要保证行车的安全,利于操纵,运用,维修,尽量节省电气设备,以达到最
11、佳的经济指标.正因为控制电路是机车电路最复杂的部分,就机车运行中出现的故障而言,控制电路中故障也较多.因此,熟练的掌握控制电路原理,就能在平时对机车进行全面保养,在发生故障时能迅速准确地进行分析与处理,对确保行车安全是非常重要的.1.2电力机车控制方法及其特点电力机车的控制方法视机车的类别而选用不同的方法.对于电压不高,功率不大的直流电力机车,可采用直接控制的方法,即用手动的方法直接控制机轳主电路而使机车运行,这种机车其控制电路就包括在主电路之中.这种方法使机车电路简单,故障率低,但只能适用于一些城市电车及工矿用小功率电力机车.对于高电压大电流的大功率机车,直接控制显然是不能满足要求的,而且具
12、有极大的危险性,所以必须选用间接控制的方法.所谓间接控制是指通过司机控制器及各按键开关来控制一些低压电器,再通过这些低压电器去控制高压部分.这种方法使弱电控制强电,还使操纵部分轻巧灵便,而且使操作者与高压部分很好地隔离.采用间接控制的方法有利于机车向自动化方向发展.随着科学技术的发展,电力机车也得到不断发展,电力机车的自动化水平越来越高,自动控制环节(系统)越来越完善.随着电力电子技术的发展及新型电器,仪表的出现,为机车的自动控制提供了广阔的基础,使机车向全自动化方向发展成为可能,同时也使机车的控制系统日趋复杂,必然对控制系统提出更高的要求.1.3电力机车电气线路通用符号及其说明(一)各电气设
13、备在电气线路图中除按表内符号表示外,在符号旁边还应标明相应电气设备在电路中的代号.如在接触器线圈旁注上125表示125号接触器的线圈,且在所有125号接触器各联锁联锁旁边也注明125,说明是同一电器在电路中不同位置的控制关系.(二)导线也是电气线路图中的一部分,特别是一些重要的导线应在电路图中标明导线代号,不同类型和不同作用的导线可用字母表示其不同.(三)常开联锁,常闭联锁(也称正联锁,反联锁)是指在电器的工作线圈未通电,电器处于释放状态时的联锁位置而言,若其联锁联锁是打开的即为常开联锁(正联锁),若其联锁联锁是闭合的即为常闭联锁(反联锁).当电器工作线圈通电而电器动作后,常开联锁闭合,常闭联
14、锁打开.在韶山系列电力机车电气线路中,联锁位置采用了通用的上开下闭,左开右闭的画法,即将常开联锁画在导线的左边和上边,将常闭联锁画在导线的右边和下边.也有些机车采用相反的画法,如法国制造的6G型电力机车.(四)应当指出的是,并不是所有的电器联锁都有常开,常闭的概念.对于某些组合电器(如位置转换开关)的联锁联锁,这类联锁除标出其所属电器的代号外,还应表明该联锁在何位置接通的，其他位置都是断开的。如韶山3B型电力机车控制电路中在联锁旁注上1WHq,1WHh就表示是两位置转换开关的联锁,前者表示1WH向前位时该联锁接通,后者表示1WH向后位时闭合,这类联锁又称位置联锁.(五)对于凸轮控制器或鼓形控制
15、器,在电路图中将这类圆形的触头闭合次序展开为一个平面的触头闭合电路图,简称展开图.在某工作位置若某导线对应的联锁是接通的,则在该位置相应的导线下方以黑点(或黑线段)表示;在某工作位置若某导线对应的联锁是断开的,则在该位置相应的导线下方无黑点(或黑线段).(六)有些比较复杂的电器在电路中不易标出工作位置和触头闭合次序,一般采用在电路旁附上工作位置的图表,如调压开关等组合电器的触头闭合表.(七)线路图中所示的触点、联锁位置，一般都是在假定一个工作状态的情况下画出来的。如主线路表示牵引状态，机车向I端方向运行、调压开关在0位状态时的开闭情况。对于控制线路的联锁一般表示继电器、接触器工作线圈在失电状态下的开闭位置。第二章 连锁方法与重联线路2.1连锁方法机车控制电路必须满足主电路和辅助电路的需求,如电器按一定顺序动作、某些电器不能断开电弧等，这就需要在控制线路中采用多种联锁方法来完成这一任务。在考虑控制电路的联锁时
