SS7E主电路牵引传动分析.doc

SS7E电力机车牵引传动分析摘要为了适应我国经济的高速发展，铁路建设也跟随着进入了高速发展阶段经过几十年 的发展，我国的电力机车从最初的韶山1型发展到了今天的高速动车组运输能力得到了 大幅提高SS7E型电力机车具备强大的功率及牵引力，它牵引持续功率为4800kw,最高速 度为170km/h,在全国铁路大面积提速之际，SS7E型电力机车满足国内各干线提速需要本文重点对SS7E型电力机车牵引传动系统结构及其电路进行分析，说明整流调压电路 的控制过程、三段不等分相控整流电路、变流装置的工作原理达到掌握理解SS7E型电力 机车牵引传动系统的结构及工作原理关键词：电力机车；相控整流；电阻制动；辅助变流器；多段桥顺序控制AbstractIn order to adap t to the rap i d deve I opme nt of economy i n our coun try, the ra i I way construetion is a I so foI I owed has entered the phase of rapid deveIopment. After decades of deveI opment, our country? s eIectrie Iocomotive from the initial deve I opme nt of shaosha n type 1 i n to day's h i gh-speed emu. To improve the tran spor t capac i ty s i gn i f i cantly. SS7E type eIectrie Iocomotives with strong power and t rac tion, it t rac tion con tinu ous out put of 4800 kw, a maximum speed of 1 70 km/h, the national ra i I way speed of Iarge area, type SS7E eIectrie Iocomotive can mee t the needs of the domestic var i ous ma i n speed・The essay focuses on the type of SS7E electr ic Iocomot i ve tract i on dr i ve system strueture and the ci rcuit i s ana Iyzed, the controI process of rectifier voltage reguI ator c i rcu i t, three sections of un i form phase controI Ied rectifier c i rcu i t, the work principle of converter dev i ce. To master understand the SS7E eIectr i c Iocomotive traction dr ive system strueture and working pr inciple・Key words: eIectrie Iocomotive; Phased rectifier; Res i stance brak i ng; Aux i I i ary i nverter; Mu ItipIe stage br i dge controI sequence摘要 2Abstract 31 概述 41.1韶山7E型电力机车简介 61.2电气线路简述 72变流装置 82.1变流装置 82.2单相桥式半控整流电路 92.3三段不等分桥相控整流 102.4保护电路 102.5晶闸管触发脉冲与接线 113 主电路 123. 1网压(25KV)高压电路 123.2整流调压电路 133.3牵引电路 143.4加馈电阻制动电路 163.5保护电路 173.6测量电路 20参考文献 20总结 21致 谢 22附录1概述1.1韶山7E型电力机车简介韶山7E型电力机车是根据我国客运提速的需要和铁道部铁科技函［2002J24号下达的 《韶山7E型客运电力机车设计任务书》的通知要求，在中国北方机车车辆工业集团公司 统一组织下，由集团电力牵引研发中心牵头，大同机车厂、大连机车车辆厂和株洲电力机 车研究所共同努力、分工协作联合开发出的新型持续功率4800kW,最高速度170km / h干 线客运电力机车。

韶山7E型电力机车在借鉴韶山7D型电力机车部分成熟技术基础上研制而成走行部 采用2Co转向架结构，辅机系统采用辅助变流器供电，代替了传统的劈相机供电模式，降 低了辅机电机总功率，提高了辅机系统供电品质和效率；车体采用流线型设计机车的设 计工作严格遵循简统化、标准化、系列化的原则，力求机车设计的先进性、运用的安全性 和可靠性韶山7E型0001号客运电力机车，于2001年12月30日竣工，2002年1月25日赴铁 道科学研究院环行铁道试验基地进行了机车称重、制动等试验2002年6月16日在郑州 ―广水间进行了动力学试验6月28日在郑州一西安间进行了机车主要零部件动应力测试 试验从2002年2月22日起在郑州局西安机务段进行运行考核试验2002年10月在北 京环行铁道试验基地进行了机车牵引试验，完成机车型式试验机车性能完全满足设计任 务书要求在2002年10月通过科技成果鉴定韶山7E客运电力机车主要特点：（1） 主电路采用三段不等分桥相控整流、复励电路、无级调速和无级磁场削弱2） 采用恒流起动及准恒速运行的特性控制方式3） 采用微机控制及LCU逻辑控制单元4） 采用电机架承式全悬挂、轮对空心轴六连杆传动。

5） 采用独立通风系统6） 采用2Co转向架，单侧制动7） 辅助系统采用辅助变流器供电模式8） 设有向列车供电及空调供电电源9） 采用双管制供风10） 为满足轴重21t的要求，总体、车体、转向架、变压器等各主要部件均做了轻量化 设计11） 耐低温设计，机车可以在高寒地区运用12） 机车头型进行流线化设计，司机室内结构按规范化设计，充分应用了人机工程学原 理全新的室内装修并配以用先进的操作控制设备，提高了整体的美观性及舒适性韶山7E电力机车主要结构参数：表1.1韶山7E电力机车主要结构参数轴式Co - Co机车刖、后车钩中心距罔22016mm机车车体长度20800mm机车车体宽度3105mm车在落弓状态滑板顶面距轨面高度新轮(4700 土30) mm受电弓滑板距轨面工作高度5200〜6500mm传动齿轮箱底面距轨面高度2120mm机车前、后端转向架中心距11570mm机车整备质量126(1+3%,-1 %) t轴重21t机车传动方式轮对空心轴六连杆传动传动比75/32=2. 34375动轮直径（新轮）1250mm（半磨轮）1200mm表1.2韶山7E型电力机车主要技术参数电流制交流单相工频电传动方式交一直传动工作电压额定值25kV最高值29kV最低值19kV机车功率（持续制）4800kW机车额定牵引力（持续制、轮辎半磨耗）171kN机车起动牵引力245kN机车额定速度（持续制，半磨耗）96km/h最高速度170km/h恒功率速度范围（牵引工况）96〜160km/h机车电制动方式加馈电阻制动轮周电阻制动持续功率4000kW电阻制动力（速度为10~96km/h）150kN恒功率速度范围（制动工况）96~160km/h制动机DK-1型电空制动机1.2电气线路简述韶山7E型电力机车上各种电气设备按其功能、作用和电压等级，可分别组成几个独立的 电路系统，即主电路、辅助电路和控制电路，控制电路又可分为有触点控制电路与无触点 控制电路。

三个电路通过电一磁、电一空、电一机械联系起来，对机车进行控制主电路主要由高电压、大功率电器部件及附属测量、保护部件组成，完成电能与机械 能之间的相互转换，产生牵引力和制动力，按功能及电压等级可划分为：网压（25KV）电 路、整流调压电路、牵引电路、电阻制动电路和测量电路几部分辅助电路由辅助电源及各种辅助电器设备组成韶山7E型电力机车辅助电路可分为： 辅助变流器供电电路、三相负载电路、单相负载电路、保护电路及列车供电电路几部分控制电路是由司机主令控制器对机车进行控制，以实现对机车主电路、辅助电路各电 气设备的控制，完成对机车的牵引、制动的操作和控制其中有触点控制电路包含110V 电源设备，各种主令电器、继电器、接触器；无触点控制电路则包括机车的微机、LCU、信号、通信、故障显示等电子设备电路主整流桥V6V5图2.1主电路接线原理图韶山7E电力机车有两个整流装置两个整流装置的电路、结构组成完全相同，只有线号不同本装置选用了铜散热器配大功率元件，独立通风方式其主要功能是为机车提供：（1） 整流机相控调压；（2） 励磁电源；（3） 他励无级磁场消弱;（4） 加馈电阻制动；（5） 列车供电图2.2单相桥式半控整流电路整流装置主电路原理如图2.1所示:2.2单相桥式半控整流电路在TGZ20—2820/1030型牵引变流装置中 相当于采用了三段半控桥，在单相桥式半控整 流电路中每一个导电回路中有一个晶闸管、- 个二极管如图2. 2所示。

假设负载中电感很大, 且电路已工作于稳态在氏正半周，触发角a处给晶闸管VT1家 触发脉冲，氏经VT1和VD4向负载供电过零 变负时，因电感作用使电流续流但因a点电 位低于b点电位，给VT1施加反压使其关断， 通过VD4、VD3续流电流不再流经变压器二次绕 组此阶段，忽略器件的同台压降，贝二0在氏负半周触发角a时刻触发VT2, VT2 导通，则向VT1加反压使之关断，氏经VD2和VT2向负载供电th过零变正时，同样 因电感作用使电流续流，因为b点电位低于a 点电位，给VT2施加反压使其关断，通过VD2、 VD4续流导通，电流不再流经变压器二次绕组 此阶段，忽略器件的同台压降，则"0此后 重复以上过程整流电压平均值为/ \/111111111 11 11 11 11 11 1 11 1 11 1 1kl 1 1 11 1 1■011r 11r r 11 17 11 11 y12y[2U2 l+costz 八 ci =0.9c/U/ =丄「逅U2sin血d（血）=兀 H 7t 2Id2（式 2. 2）a =0 8寸，Ud=Ud0=0. 9U2O a =180° 时，Ud二0可见，u角的移相范围为180°2V2 1+COSQ 二 0 9 ”2 1+COSGR 2向负载输出的直流电流平均值为（式 2.2）z Ud Id =——R 欣 22. 3三段不等分桥相控整流三段桥绕组的电压分配时ab和b凶各为1/4额定值,盼3为1/2额定值。

V1、V2和 V7、V8提供直流续流通道图2. 1） 控。