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1、课程概况 1、性质：综合专业课 2、与其它专业课：牵引基础，牵引电器，牵引电机，机车总体的性质有不同。讨论的范围及涉及的基础课程广泛。 3、内容：介绍机车电路及控制原理。特点是专业基础理论的应用和实际电路的分析。几乎没有理论推导和分析，涉及专业术语较多。,4、课程由来：随铁道电气化的出现而建立，单种机车内容及多种机车内容。 5、学习方法：围绕着解决实际问题，形成各种思路，设计方法，综合各科内容：电子学（含功率），电机学，自控，电器，微机等，紧紧抓住实际问题这一线索展开分析。 6、学习目的：理论联系实际，解决实际问题地方法，专业知识。 7、课时安排：48学时,0 概 述,本章对电力牵引发展过程作
2、简单介绍，接着分析电力机车电路构成及分类，使得对电力机车的全貌及内容有初步的了解。为以后学习打下基础和建立有关概念。,0.1电力机车发展简介过程,1879年，西门子在柏林工业展览会上展出世界上第一台电力机车。同时进行了试验。 参数：100VDC、3马力=0.735*3=2.205KW,电压低，电能输送距离短，只能用于市内交通。,提高功率：供电电压：直 交 交直 交直交（降低电流）调压方式：多路机组，引燃管，电子管，整流管，可控制，IGBT等。 提高性能：模拟控制，数字控制，微机控制，网络控制,电力机车发展简介过程： 最近在1879年，德国西门子公司在柏林工业展览会上展出世界上第一台电力机车。同
3、时进行了试运行。主要参数是：100VDC,3马力=0.735*3=2.205KW.由于电压低电能输送距离远，只能用于城市交通，只是一种有轨电车。电力马车。 1895年，美国（巴尔得摩俄亥俄）铁路靠近巴尔的摩的一个区段实现电气化。开始用于铁路主干线上，采用600VDC，由于电压提高的限制，不能广泛应用。 1898年，瑞士电气化铁路采用750V,42HZ的三相交流电，异步牵引机（1902年，意大利采用3KW,15HZ三相交流电）。由于三相接触网设备大大复杂化，加上网压受到限制，调速困难，应用一段时间后被直流制取代。,1906年，美国用第一台单相整流子电子机车接入运行，11KV,25HZ.1932年
4、，匈牙利开始采用15KV，50HZ的单相工頻交流电力机车，第一次出现了交直牵引模式。尽管一定程度地提高了网压，但随着功率增大，整流子本身限制了网压的提高。因而产生了整流器式电力机车，为了减小直流变压器电抗，早期采用较低頻率的交流电（为16HZ) 1939年苏联试制了水银整流器的交直电力机车。20KV,50HZ.整流子是一个机组，像直流电机上的整流子，而整流器昰一个器件。 50年代，苏法试制成引燃管式电力机车。1960年德（克伯公司成功地将SCR用于电力机车。182型，二段半桥式，B0B0,0125HZ. 法国，瑞士西德还生产了多电流制的电力机车。（1964年，法国生产了CC40100型电力机车
5、，在15KVDC,3KVDC,15KVAC, 16 HZ及25KVAC，50HZ几种网压下工作.)(机车配备少一台受电弓，在巴黎布鲁塞尔阿姆斯特丹及西德境内行驶而无更换车头。）国际上的新车。 朝着大功率，变速度及自动化方向发展。,我国的电力机车制造业从1957年开始，当时铁一机联合组织电力机车考察团赴苏联 1958年12月国产6Y1型电力机车问世，即SS1机车的前身（SS1 0107) 1968年SS1(8号）车，是硅整流机组取代了引燃管。 1969，SS2车。1978年，SS3车。 1983年，SS4设计审过，1986年试制，1988年6月通过国家鉴定。 90年引进8K。91年，SS5,SS
6、6。93年SS7,1968年，经过对6Y1型10年的研究改进，在中国半导体工业发展的条件下，将引燃管整流改为大功率半导体整流，试制出韶山1型，代号SS1。1969年开始批量生产，到1988年止，共生产826台。机车持续功率3780kW，最大速度90km/h，车长19400mm，轴式C0-C0，电流制为单相工频交流。韶山1型电力机车获全国科学大会奖。,SS1,1969年，株洲电力机车研究所和株洲电力机车工厂联合研制了韶山2型电力机车试验车，代号SS2。主电路采用高压侧调压、硅半导体桥式整流集中供电线路。1971年和1974年又先后进行了两次重大技术改造，应用了大功率可控硅元件和电子技术，实现无级
7、调速；采用他励牵引电动机等，从而大大改善了机车牵引性能，为中国电力机车的发展积累了宝贵的经验。机车持续功率达到4620kW，最大速度100km/h，车长20000mm，轴式C0-C0，电流制为单相工频交流。,SS2,4320KW 100KM/H 1978-1993 677台,SS3,株洲电力机车工厂1978年设计试制的大功率电力机车。1989年开始批量生产至今。该车采用大功率硅整流管和晶闸管组成的不等分三段桥式全波整流电路，晶闸管相控平滑调压和补偿绕组的脉冲串励四极牵引电动机。机车具有恒流起动、准恒速运行、加馈电阻制动、防滑防空转及轴重转移电气补偿等特性，起动平稳、加速度大、牵引性能好、制动特
8、性优越、性能可靠。获国家科技进步二等奖、国家优质产品奖。机车功率持续4350kW，最大速度100km/h，车长20200mm，轴式C0-C0，电流制为单相工频交流。,SS3 4000,1992-2006 733台 株洲、大同、资阳,韶山3B型重载货运电力机车，代号SS3B。株洲电力机车厂2002年在SS系列机车的设计平台上开发的一种12轴重载货运电力机车。控制系统由列车总线和车辆总线两极网络构成。两节机车之间的重联控制及信息交换采用WTB（绞线式列车总线），双份冗余并自动转换。单节机车内部采用MVB（多功能列车总线），连接本节车内各控制单元。机车功率持续24350kW，最大速度100km/h，
9、车长220200mm，轴式2（C0-C0），电流制为单相工频交流。 2002-2006 332台 株洲、大同 资阳,SS3B,SS4 6400KW 1985-1993 158台,SS4改 1993-2006 株洲、大同、资阳、大连 1347台,SS4B 1995-2006 130台,韶山5型准高速电力机车，代号SS5。为准高速铁路试制的样车。 3200KW 140KM/H 1990年 2台,SS7 4800KW 100KM/H 1992-2003 111台 大同,SS7B 4800KW 100KM/H 1998 2台 大同,SS7C 4800KW 100KM/H 1998-2006 171台
10、大同,韶山7E型客运电力机车，代号SS7E。是新开发的客运机车，是韶山7型电力机车系列化产品之一，其技术参数、性能与韶山7D基本相当。采用独立通风系统，微机+LCU（逻辑控制单元），辅助系统采用了辅助变流器。机车功率持续4800kW，最大速度160km/h，车长20200mm，轴式B0-B0-B0，电流制为单相工频交流。,01-02 170KM/H 58台,01-06 170KM/H 146台,韶山8型快速客运机车，代号SS8。株洲电力机车厂于1994年研制成功，目前成为我国快速客运的主型机车。曾创造了中国铁路机车的最高速度240kmh。机车所用的牵引电动机为ZD115型脉流牵引电动机，它是带
11、有补偿绕组的六极串励电机。采用全叠片，H/H绝缘等先进技术。转向架采用轮对空心轴式六连杆弹性传动机构，架悬式传动，牵引装置为平拉杆结构。采用单边直齿传动。二系为高绕金属弹簧。机车功率持续3600kW，最大速度170km/h，车长17516mm，轴式B0-B0，电流制为单相工频交流。,SS8 3600kw 170KM/H 1994-2001 243台,韶山9型干线客运电力机车，代号SS9。机车主电路采用三段不等分半控桥整流电路，三台电机并联，无级磁场削弱及加馈电阻制动，实现了机车全过程的无级调速。机车具有向列车供电能力，供电电压DC600V、容量为2400kW。采用LCU逻辑控制单元及微机控制系
12、统，使机车控制系统具有控制、诊断、监测功能。机车功率持续4800kW，最大速度170km/h,SS9 4800KW 170KM/H 1999-2006 213台,6Y2 1960 25台 法 6G1 1971 2台 罗 6G 1972 90台 法 6K 86-88 85台 日 8K 86-90 150台 法 8G 87-90 96台 苏,0.2机车电路分类,电力机车工作原理很大程度体现在供电路工作原理上。这些电路大致可以分为三部分，即：主电路，控制电路，及辅助电路。对机车的控制是通过司机发出指令，转换成控制信号作用于各电路上，电路发出信号施行于各执行机构或设备，使机车实现相应的状态或动作。,司
13、机控制指令与各电路及执行机构的关系框图见图0-1，图中用虚线框出的I部分组成的电路为主电路,II部分为控制电路，其他为辅助电路。该框图表示了电力机车的各电路间与主要电气设备的关系，也是本课程学习的内容。 司机发出的指令顺序为： 整备指令：机车启动前各种所需的准备工作。 状态指令：确定机车运行状态，向前或向后，牵引或制动。 调速指令：启动机车。,1、主电路：由调压整流电路，牵引供电回路和牵引电机组成，特点是大功率动力回路。 2、控制电路：电路的职能是将司机指令数据一定的规律转化成可执行信号和电压施加到主电路，辅助电路及各种牵引电器开关上，让其做相应的调节或动作，特点与低压控制人员直接联系。 牵引和制动控制柜：产生SCR触发信号，完成调速及各种性能（恒流，恒压，特性保护）控制。有电子电路组成。 两位置开关：实现机车各种运行状态。与逻辑及保护连锁组成有触点式控制电路。,
