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1、 东风12机车 机车电器常识 机车上有许多继电器（中间继电器、接地继电器、空转继电器、过流继电器、辅发过流继电器、停车继电器、水温继电器、时间继电器、风压继电器、油压继电器等）、接触器（主接触器、励磁接触器、励磁机励磁接触器、故障励磁接触器、辅发励磁接触器、固定发电接触器、启动接触器、启动机油泵接触器、燃油泵接触器、空压机接触器、磁场削弱接触器等）、电机（主发电机、励磁机、测速发电机、辅助发电机、牵引电动机、步进电机、燃油泵电机、机油泵电机、空压机电机、预热锅炉水泵电机和油泵电机、车体通风机电机）等，都利用了电磁感应的原理。所以先说说电磁感应。螺线管通电后，会感应出一个磁场，磁力线的方向（两端
2、磁极的方向）跟电流方向有关，可以用安培定则（或叫右手螺旋定则）来判定：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极。N极就是磁极的北极，北的英文单词的头一个字母N。简单的说，指南针是一个磁体，指北的那个磁极叫做北极，N极；指南的那个磁极叫做南极， S极，南的英文单词的头一个字母S。 实际上，地磁北极在地理南极附近，磁极的南极指向地球地理南极，是指向地磁北极的。 直导线中如果通电，也会会感应出磁场，安培定则的判定方法是：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向。螺线管通电后会产生磁场，当在通电螺线管内部插入铁芯
3、后，铁芯被磁场磁化，磁化后的铁芯也变成了一个磁体，它也有本身的磁场。这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。这就叫电磁铁。电磁铁的铁芯应该在通电时有磁性，断电后就随之消失，用电流的大小来控制磁性的强弱，所以一般用软铁（也就是不含碳等其他元素的铁）或硅钢来制做，而不能用钢（也就是含碳等其他元素的铁）来做，因为钢一旦被磁化后，会长期保持磁性而不能退磁，则其磁性的有无、强弱就不能用电流的大小来控制了。导体在磁场中做切割磁力线运动时，会产生感应电动势（或感应电流）；或闭合电路中，当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就会有电流产生。这种现象称为电磁感应现象。 导体在磁场中做切割磁力
4、线运动而产生的感应电动势，叫动生电动势，其方向可以用右手定则来判定：使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动方向，则其余四指指向即为动生电动势的方向，与产生的感应电流的方向相同。 闭合电路中，穿过闭合线圈的磁场强度发生变化而产生的感应电动势叫感生电势。楞次定律：当穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相反；当穿过闭合回路的磁通量减小时，感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相同。即感应电流的磁场方向总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。结合楞次定律，可以用用右手定则来判定感生电动势的方向：右手拇指指向磁场
5、变化的反方向，四指握拳，四指方向即为感应电动势方向。法拉第电磁感应定律：感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通变化率成正比。与线圈匝数成正比；与导体运动方向和所切割的磁感线的夹角的正弦（弦）值成正比，和切割磁力线的导体的有效长度成正比，和磁感应强度（磁场感应强度和磁通密度在数值上是相等的）成正比，和角速度成正比。当然一台电机制造出来后线圈匝数、导体的有效长度都已经定死了、导体与磁感线的夹角也是定死了的，那么能够变化的就是角速度和磁感应强度了，也就是电机的转速和励磁电流了，电机的转速大感应电动势就大，励磁电流大感应电动势就大。规定由负极通过电源内部到达正极的方向就是电源电动势的方向。电源没有接入
6、电路时，电源的电动势在数值上等于两极间的电压；在闭合电路中，电源的电动势等于内、外电路上的电压之和，即= I X 内阻 + I X 外电路电阻 = n/t（普适公式）法拉第电磁感应定律，E：感应电动势(V)，n：感应线圈匝数，/t:磁通量的变化率BLVsinA(切割磁感线运动) 其中sinA为v或L与磁感线的夹角,L:有效长度(m)。B是磁感应强度，或叫磁通密度，单位T特斯拉。总功率=E的平方/（R+r），发电机的电动势大功率也大。电动势是对于电源而言的，电压是对某一段电路而言的。 直流电机发电，是电枢绕组发出电，也就是转子绕组。实质上绕组是发交流电的，只不过是通过整流子、或者叫换向器，输出到
7、碳刷上就是单一的一个方向了；如果是一个绕组的话，发出的电是半个正弦波的脉冲直流电，如果是多个绕组，由于各个绕组均匀的错开一个角度，那么它们各个正弦波脉冲直流电迭加后，总的电流波形会变得接近平缓，近似直流。以上是发电机的一些电磁感应的原理。 还有一个电磁感应的原理，是电动机所用到的：就是当切割磁力线的导体中有电流时，就会产生一个力，叫安培力， FBILsin ( I电流,L有效边的长度， 为磁力线与L的夹角),这个力的方向可以用左手定则来判定：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，让四个手指指向电流的方向，那么大拇指所指的方向就是
8、导体受到的安培力的方向。电动机绕组有电流的话话，那么电流切割励磁绕组磁场的磁力线，就会产生一个力矩，使得转子（电枢）转动。直流电机，既可以作为电动机，也可以作为发电机。 不管以上什么情况，要区分用左手定则还是右手定则的方法是：在电磁学中,和力有关的用左手定则，与力无关的方向的用右手定则。电动机用左手，发电机用右手。但实际上，不管是发电机还是电动机，各种电磁感应是并存的：切割磁力线运动会发出电，发出的电同样会感应出磁场，磁力线被电流切割，就会产生安培力。 通电线圈在磁场中受到安培力的作用而转动，而在转动的过程中又切割了磁感线从而又产生了与原电动势相反的反电动势。比如电动机转动时，工作状况是有电流
9、的电枢绕组切割了励磁绕组所产生磁场的磁力线，于是产生安培力，也就是产生了转矩，于是电枢绕组就会转动；转动的电枢绕组又切割了励磁绕组的磁力线，电枢绕组中就又会产生出感应电动势，其方向与电枢电流的方向相反，所以称为反电动势。反电动势的大小会削弱电枢电流的大小。电动机转速增加时，电枢绕组切割主磁通的速度增加，反电动势增加，电源电动势与反电动势的差值降低，电枢电流就会减小。在电动机刚接通电源瞬间，电动机的转速为零，反电动势为零，而电枢电流就很大。电动机负载运行时，由于电枢绕组中有电流流过，将会使电枢绕组感应出一个磁场，叫电枢磁场。电枢磁场的存在，会对励磁绕组产生的主磁场发生影响作用，会对主磁场产生削弱
10、或者扭曲作用，这种电枢磁场对主磁场的作用叫电枢反应。直流电机无论处于发电机还是电动机运行，电枢 (即转子)总是有电流通过建立电枢磁场。为抵消电枢磁场对主磁场的歪扭的影响，在电枢磁场轴线方向的定子内周上装置换向极。 电动机电枢有了电流，那么电流切割励磁绕组的磁力线，就会产生一个转矩。这个转矩能不能使转子转动，要看它是不是比阻力大。如果阻力比这个转矩大，就转不动，但这种工作状态仍然处于电动机状态的。有一种情况，打个比方比如电风扇，你抓住叶片，然后给它通电，那么，电风扇的电机是处于电动机状态的，它已经产生一个转矩，只是由于阻力比它大，没有转动，如果这时候你施加一个与电磁转矩反向的力，让叶片逆着电机的
11、转向转起来，那么，这时候风扇电机会增加一个工作状态，就是发电机状态，因为我们人为的让风扇反转的时候，线圈在作切割磁力线的运动，就会产生感应电流，也就是发电状态，而且恰好发出的电流跟电动机的电枢电流方向一致，两个电流迭加在一起，电流足够大的话就会烧电机。机车也是一样的道理，比如你要上坡，给车轮牵引电动机提供了电枢电流和励磁电流，本来车轮的牵引力是往前爬的，但是坡度太陡阻力太大了，车子不往前走反而向后遛，那么牵引电动机也同时处于电动机和发电机两种工作状态，电枢电流会增大，而且负载仅是导线，很容易烧电机。这种现象叫逆电。如果车子正在走的话，突然转换换向开关进行换向并加负荷，就会发生跟上面类似的情况，
12、会烧电机，这种操作叫逆电操作，是禁止的。当车子在运行中、没有停稳就进行换向并加负荷时，改变了牵引电动机的励磁电流方向。当牵引电动机在电枢电流未改变方向的情况下，如果改变励磁电流方向，理论上，电枢转动方向应与列车运行方向相反. 但由于机车惯性力的作用，牵引电动机的转动方向并不能改变，此时电动机实质上处于双重工作状态（即电动机和发电机两种工作状态），且电枢的发电电势与主发电机提供给的电枢电流方向相同，两个电流迭加，且负载仅是导线，这样就可能因电流过大而烧坏牵引电动机，甚至烧坏主整流柜和牵引发电机。机车在运行中、车子没有停稳的时候即使没有加负荷(也就是没有给牵引电动机的提供励磁电流和电枢电流)，也是
13、禁止进行换向的。因为这时候虽然没有给牵引电动机提供励磁电流和电枢电流，但转子铁芯中会存在剩磁（剩磁 ：当铁或钢处于磁场中，会产生一定程度的磁化，当外磁场不存在后铁芯仍然会产生一定的磁场，也就是剩磁，当励磁绕组没有电流没有励磁的时候，铁芯的磁场仍然存在），车轮带动牵引电动机的转子转动时，由于剩磁磁通的作用, 如果此时方向转换开关与机车运行方向相反, 将会在电枢绕组中产生感应电动势, E=Cen ，式中Ce：电机结构常数；n：电机转速(r/min) ：每极磁通(Wb)。机车主电路工况转换开关(我们的东风12机车取消了这个)、方向转换开关与主接触器1-6C闭合，主回路通过整流装置1ZL构成回路，电枢
14、绕组中产生感应电动势使得电路中有电流流过，这个感应电流流经励磁绕组时产生的磁通与原剩磁磁通方向一致, 叠加产生新的磁通, 相应使得牵引电动机的感应电动势增强，又会造成励磁电流又增加,如此往复。使流过主回路的电器主触头、牵引电动机的电枢绕组和励磁绕组的电流不断增加，最终造成过热烧损。若机车柴油机在启机状态则后果会更严重，可引起机车电器柜主回路火灾和牵引电机烧毁。继电器和接触器的作用，主要是靠触头来接通和断开其他电路，保证电路特别是大电流的电路尽量实现不带电闭合、断开，以小电流的电器和电路来控制大电流的电器和电路。利用继电器和接触器，实现各个电器、电路的接通和断开的先后逻辑次序。继电器偏重于用在实
15、现各个电器、电路的接通和断开的先后逻辑次序，接触器侧重于用来接通大电流、大负荷的电路。他们都有触头，一般用于控制逻辑次序的叫辅助触头，或者叫联锁，正常工作状态下得电闭合的叫常开触头、常开联锁或叫正联锁，正常工作状态下得电断开的联锁叫常闭触头、常闭联锁或叫反联锁。只有接触器用于接通大电流或大负荷电路的触头才叫主触头。当柴油机增压器的机油压力低于60 kPa时， 油压继电器1YJ、2YJ的常开联锁断开，电磁联锁线圈失电，停机。当冷却水温超过88时， WJ常闭联锁断开，使LLC或GLC线圈失电，柴油机卸载。当柴油机曲轴箱具有正压（比如爆缸等）达到 0.60kPa（60毫米水柱）时差示压力计CS常开联
16、锁闭合，接通3ZJ线圈电路，3ZJ常闭联锁断开， RBC线圈和DLS线圈失电，停机。如果列车管压力过低,350kPa以下时，风压继电器 1FYJ 常开联锁断开，微机使机车功率减至零，卸载。DJ线圈中的电流大于500mA时，DJ动作，使LLC和GLC失电，断开主发电机励磁电流。当主回路电流大到7500A时，LJ线圈中的电流为7.5A， LJ动作，常闭联锁断开，使LLC和GLC断电；LJ设有机械自锁机构，排除故障后，方可以人为的恢复。微机对主发电机过压（大于800V）、主发电机过流（大于7000A）和牵引电机过流（大于1200A）也进行保护。微机对机车有换向保护当改变机车行使方向时柴油机卸载，直到机车速度为0时才可加载. 同步主发电机：发电机外送电能的旋转磁场与转子的旋转速度一致。 微机控制系统是由微机控制箱、传感器、微机电源和微机显示屏等组成，它具有机
