电力机车4改目录1、 电力机车主电路组成： . 22、 电力机车辅助电路组成 . 83、 电力机车控制系统 . 13SS 改电力机车是 “六五”科技攻关项目，1985 年 9 月问世，主型货运干线 机车SS4是八轴2 ( BO-BO)，两节车重联组成两节车之间，主电路在车顶用软辫线连接 传递 25kV 电压，控制电路用三根 43 芯电缆连接，辅助电路则各自单 用采用转向架供 电、三段不等分绕组与四段半控桥整流、采用加馈电阻制动、 三级磁场削弱等1、电力机车主电路组成：1、主电路结构1、 网侧高压：单相工频 25kV 经受电弓、车顶母线进入车体，经主变压器、 车体、 转向架、车轮到钢轨回流车体与转向架间软线连接，转向架与轮轴间电 刷联接组成： 牵引变压器、牵引电动机及其相关电气设备；特点：高电压、大 电流、控制复杂、工作条 件差等；作用：传递功率，实现电能向动能的转换对 主电路的基本要求：满足起动、调 速、制动要求，保证牵引电机转矩、转速独立 可调，且范围宽采用无级调压，无再生制 动用半控，因此可改善功率系数2、 牵引电机供电方式转向架独立供电 两车各有一主变压器， 都有两个副边， 每个副边接一整流 装置 向同一转向架的两并联电机供电（先串平波电抗器再并联） 。
优点：灵活性 大，一主整 流器故障，只须切除对应两电机，机车保留 3/4 的牵引力；对同车前 后转向架轴重转移 电气补偿，即对轴重较轻的前转向架电机供较小电流或电压， 以充分利用粘着力； 转向 架电气系统单元化 缺点：一组故障时， 功率降低一半3、 调速与磁场削弱方式：起动及低速时调电机端压、咼速时用削磁来调速削磁方 式：电阻分流（三级）4、 电制动方式：加馈电阻制动、再生制动5、 牵引电动机型式及联结方式：串励6检测及保护方式1检测：交流侧：交流电压、电流互感器，测网压、变压器一次电流直流侧：直 流电压、电流互感器或传感器，检测牵引电机端压、电枢电流、励磁电流（电气制动状态）2保护种类：过流（含短路和过载）、接地、过压、欠压及其它保 护方式：切断机车总电源、切断故障电路电源等，或仅给司机信号引起注意、电力机车的功率系数，“交-直”环节，使电力机车具有功率系数的特殊性功率因 数与功率系数1、交流电路（U , I正弦），有功P与视在S之比，叫功率因数交-直”机车，电压正弦，电流畸变（理想情况下为矩形波）牵引变压器原边有功P与视在S之比叫功率系数，用卩来表示2、功率系数的物理意义⑴ 定义L ( 4-1 )S电压正弦，电流非正弦一基波、谐波，其与电压同频基波产生有功功率、不同频谐波只产生无功功率。
因此P UI ⑴ COS i I ⑴ cos i (4 2)S UI I式中，U为正弦有效值，I为电流总有效值，1(1)为基波电流有效值,cos’为基波电流的相位系数，1(0cos〔为基波电流的有功分量引入电流波形畸变系数(亦即电流基波系数) 山，贝u有Icos 1 cos 1 (4-3)可见：T—畸变J, 1 f无畸变，有COS?通常情况， COS 1 o(2) 浅析① 1 :—是基波电流与电压不同相，cos11 ；二是电流畸变有谐波，1o② 提高卩，一是使1(1)与u同相，二是使电流接近正弦理想情况：硅元件正向 管压降为零；直流侧Ld=x ；变压器绕组漏抗、电阻忽略不计；变压器次边电压正弦2、三段不等分桥式整流电路采用不等分三段绕组、四段半控桥整流优点：无级平滑调压，功率系数卩较高，谐波电流干扰降低 图示电路，变压器副边ax1、bx2两段，其ax1段半控桥，bx2段中抽式半控桥， 故实际上是三段不等分 (电压比例为1 ： 1：2)D1D4提供续流通道INnifDJ2r\T5丄264, 图4/2三段不等分半谆連路订―f厂厂、^厂r厂厂、图4-13三段不等分半控桥波形第一段，低压调节（大桥调压）。
绕组axl、T1、T2、D1、D2工作，D3 D4联通电路；T3 T6均关断据波形，整流电压平均值..1 民， 丄，丄 1 COS ・ 1 COSd 一Ud 2UaxiSin td t 0・9Uaxi 2 15 4 -（4-29）1式中，Uaxi为axl段电压有效值，是副边总电压有效值的一半（即0・5U2）绕组 be、T3、T4、可见：a 仁 n,Ud=0 a 仁 0, Ud=0・9Uax1= 0.5UdQ 即 a 1 由 n 0,Ud 从 0 0・5UdO第二段，中压调节（小桥调压）大桥满开放（即a仁0）及D3 D4投入工作，整流电压平均值为Ud0.5Ud00.9Ubc1 cos 22 0.5Ud0U2do8 81 cos 2215 （ 5 cos 2）（ 4-30）式中，Ubc为be段电压有效值，为副边总电压有效值的四分之一（即0・25U2可见：a 2= n, Ud=0.5Ud0 a 2=0, Ud=0.75UdQ 即 a 2 从 n 0, Ud 从 0・5Ud0 0.75Ud0第三段，高压调节，前两段桥满开放（即a 仁0、a 2=0），绕组CX2、T5、T6 也工作，整流电压平均值为1 cos 3 1 cos 3 1Ud0.75Ud00.9Ucx2 3 0.75Ud05。
3 乙5 （7 cos 3）2 8 8（ 4-31）式中， Ucx2 为 cx2 段电压有效值，为副边总电压有效值的四分之一（即0.25U2）可见：a 3=n, Ud=0・75Ud0 a 3=0， Ud=Ud0 即 a 3 从 n 0, Ud 从0.75Ud0 Ud0按前述方法，可求出卩，并得P=f （Ud/Ud0）曲线，见后图牛14的曲线5 所示比较曲线 4、 5 可见，三段比两段的卩高，且波形畸变小，故被“交-直”机车广泛用SS4改、SS8 SS34000等机车采用三段不等分桥调压8K 机车亦之，不同的是第一段桥为全控桥，类似半控桥工作，可再生制动；第 一段全桥 移相n /2 0,当a 1=0时再顺序开放第二段桥3、牵引、制动电路三段绕组，中抽两段空载均335V,另一段空载670V,副边总电压共1 340V电机固定电 阻削磁0.96,而I川级电阻削磁同 SS3分别为0.7、0.54、0.45电阻制动一节车四电机主极串联，由主变压器励磁绕组经可控硅整流他励 （电流反向，使电机电势反向）供电，各电机电枢与各 RZ 串成回路两级电阻制动高速时RZ为1Q,而低于34km/h时短接2/5为0.6 Q,保证在20km/h左右低速区有大制 动力，使低速区的制动力提高 65%。
SS4 下坡道电阻制动时，采用恒速 控制为主、恒励磁 控制为辅的控制方式4、主电路保护原边：主断路器采用新型真空断路器，优点是固有分闸时间短、结构简单、 分闸时 无需压缩空气， 因而不象空气断路器那样易受压缩空气污染以及导致的高 压瓷瓶内部闪 络甚至于击穿的恶性事故副边：仍采用阻容吸收电路保护 整流器：内部短路或外部短路（如电机环火）由串联的快速熔断器保护 牵引电机：过流、接地保护用同型号（利于通用化）的电压型继电器其接地保护与SS3不 同，每转向架电气单元均接一个接地继电器，利于查找接地故障关于检测：①主电路直流电流、电压检测全互感化，使主、控间电气隔离，还使复 杂的驾驶台仪表接线插座化，其同一检测量作指示、过流保护、反馈控制三用②交 流网压25kV首次使用高精度25kV/100V交流电压互感器，并与特制的防振直读式单相 电度表配合，使机车有功电能测量比较满意1 ） 不等分三段绕组供电、三段半控桥整流2） 一节车主变压器的两个副边绕组，分别向前、后转向架供电，便于轴 重转移 电气补偿3） 加馈电阻制动以33km/h为界，高于为纯电阻制动（同SS4但RZ不变，调IL来调B）,低于为加馈电阻制动。
注意：加馈电阻制动时，同转向架电机（2 台）的电枢串制动电阻后并联，再按前、后转向架接对应主整流器； 一节车 4 电机）励 磁绕组串联后由变压器副边专用绕组经半控桥整流器供电 （励 磁方向与牵引时相反） 调制动力由调主整流器a实现当某电机或RZ故障时，拉下相应的隔离开关，甩开对应 的电机电枢回路4） 有功功率补偿在主变压器副边装PFC装置（两节车共4组），通过LC串联谐振滤波，降低 3次谐波含量，提高卩2、电力机车辅助电路组成“单-三”相异步劈相机供电，三相异步电动机负载电源：变压器副边辅助绕组a6-b6-x6 （中抽式），其中a6-x6额压为400V,而b6- x6额压为226V设有库用插座，在库内可用380V的单、三相库内电源供电1、单-三相供电系统异步劈相机电阻分相起动，电压继电器监测起动过程及控制切除起动电阻 注意： 劈相机参数有调整，以克服 SS1、 SS3 劈相机起动电流较大、分相起动后 切除起动电阻 的自起动性能较差等缺点2 百 2QS201 KM2S1225253R2MH（1）劈相机分相起动① 电路说明接触器201KM腔制劈相机的运转与停止接触器213KM各起动电阻263R接入 第二电动相D2与发电相D3之间。
电压继电器283AK监测起动过程并控制起动电阻的 开断，其工作电源（直流eV从导线531经533KT常开联锁由导线281引入② 劈相机起动过程按下主驾驶台上劈相机按键-213KM闭合（接入263R - 201KM闭合（接 入电源）一劈相机开始起动；283AK监测发电相电压（由导线279、280引入）间接反 映劈相机转速，当达约0・9倍额定转速时（即283AK测得发电相电压接近比较电压（额 定网压下约为220V,由导线202、206引入）），283AK动作-213KM失电-断开 263R,起动完成；起动后，283AK失去工作电源处于闭置状态注意：设有备用起动 电阻，一组烧坏可换另一组，若两组均烧损则通过闸刀开关296QS倒向233改用电容分 相起动2）通风电动机电容分相起动 劈相机故障备用电路 : 第一牵引通风电动机、分相起动电容劈相机出故障 —切除劈相机，以253C对第一牵引通风电动机进行分相起动这时，劈相机故 障转换开关242QS打向“1”位，即把283AK接入到第一通风电动机的第三相上 （从导线3MAD3 3MAD卸入），同时闸刀开关296QS倒向233位接入起动电容起动过程：仍由283AK控制，起动完后283AK动作使213KM失电断开起动电容。
此后它既是一台通风电机，又是一台劈相机网压 19kV 以上，该电动机能 分相起动；网压 22kV 以上，该机能起动所有其他辅助机组注意：机车两节车 的辅助电 路不重联，则一节车用劈相机电阻分相起动，另一节车（其劈相机故障 时）用第一牵引通 风机电动机电容分相起动2、三相负载电路劈相机起动后，辅助电路导线201、202、203 提供三相不完全对称电源，各 辅助机 组依次间隔陆续投入工作1） 三相负载（一节车）压缩电动机 1台，牵引风机电动机2台，制动风机电动机 2台，变压器风机 电动机1 台，变压器油泵 1 台各辅助电动机由各自的交流接触器进行通断控制 为改善对称 性，在两台牵引风机电动机及第一台制动风机电动机的二、三相间接 入移相电容，随其投 入使用而一并投入。