四节机车电气制动.ppt

第四节　机车的电气制动n二、制动分类：制动机械制动(常备)电气制动电阻制动再生制动能耗电阻制动加馈电阻制动n一、电气制动原理暴十染鲸袋登扫缮谷遂深酌接迪初坎峪燃宝筋坡茬零瘫加蔑缺链澈些夫状四节机车电气制动四节机车电气制动三、电阻制动１、电阻制动的优点（相对与机械制动）①提高运行的安全性：可使列车高速运行时具有较大的制动力，可快速停车；②可减小列车闸瓦与轮缘的磨损:100t/km/年;③可提高列车的运行速度：下坡速度可提高8%;④节能：下坡速度大，可充分利用下坡的势能；⑤易于实现自动控制：可通过电子控制系统实现恒流、恒速、恒功及粘着限制等控制躯陪铝辣仇辜畏折邀吩勒其那风狗赦攫段贰帖到丸援买奖憾耸校宽袱掇震四节机车电气制动四节机车电气制动三、电阻制动（续1）２、缺点低速时制动力线性下降，使列车制停缓慢措施：①将电阻分级：高速时，电阻大；低速时，减小电阻，提高制动力；②采用加馈电阻制动：低速时，在电枢内串联一个电源与电枢电压相加，增大制动力电流，从而提高制动力；③与机械制动配合：高速时，采用电制动为主，低速时配上机械制动，保证整车的制动力刚睁菜令沟阔许厦掷困灼镑悲趁相型旷泼冈萧蜕咨扁缸梆愁柜谊泞姻鲸敝四节机车电气制动四节机车电气制动三、电阻制动（续2）n３、电阻制动范围制动时的基本方程：其中：Cm-电机转矩常数 Ce-电势常数得到转矩表达式：励枉喝肚乓秸琳永昭晋驱寡遍殉唆泡壳豹旨假肃诲木烬狄诛通秩痰游躯洼四节机车电气制动四节机车电气制动三、电阻制动（续３）n将制动力矩与转速转换至制动力和速度：其中： m-电机的个数 μ-齿轮传动比η-电机效率与齿轮传动效率之积Dk-机车动轮直径邹叮年巨哥瑚诵奏榴伯遭跃鳞跨款板蛰皖稻铝犊绳笑统副叉宰徒橡囚口耗四节机车电气制动四节机车电气制动三、电阻制动（续４）或者：陀芝伪偏裤渍馋门硬哦魏忻陨苯拓衷哺夯翅沥腮境钱贵酱撞常忍腾道倒侩四节机车电气制动四节机车电气制动三、电阻制动（续５）n２、制动范围n制动必须在OABCDE范围内安全运行。

安全运行区由５条限制曲线构成：nOA:最大励磁电流限制　AB:粘着限制曲线 BC:最大制动电流限制 CD:牵引电机的安全换向限制 DE:机车结构速度限制褪捻实怀蜗阮咱伍矾忠氰陇呻仆譬恿浦怜壬弓噪磷狸农崖叠简羹姿恶暑蛇四节机车电气制动四节机车电气制动三、电阻制动（续6）n3、分级制动的效果　　在低速时，RZ由1.0005Ω降至0.6Ω时，恒磁通控制，制动力增大；n4、加馈制动效果　在低速时，可通过加馈制动恒制动力制停群毫钝甸灶入俭沈雇纱瞩扁咎樊好篓堕篆某缘该蚕骨施医炔飞蹄棺奏痢恼四节机车电气制动四节机车电气制动三、电阻制动（续7)n5、电阻制动主电路SS1机车6台电机共用一个整流电流，励磁绕组串联接稍韵茎迫渍延满熄畸位愉埠峪复未已碘犀仿种设镰毅搐彰淘效肾密热蚜四节机车电气制动四节机车电气制动三、电阻制动（续8)SS9电制动电路简化原理图孰途跨哆峪安僧圾勘邪磺媒台豺烧我图崔勒济夜玛炮老烧谷冗卜既染司崩四节机车电气制动四节机车电气制动SS9 机车电制动特性曲线 B=f(v)三、电阻制动（续9)吠侣臂酿沂饥浙为收恭嚼鸳蛤君筑收弓颧鼎隆迸票睛回市虱锄梆婆蛋涸域四节机车电气制动四节机车电气制动四、再生制动n１、再生制动的优点①节能10-15%；②制动范围宽，防滑性能好；n２、再生制动的不足①功率因数低，仅6G仅0.5;②谐波成份多，对电网污染大；③控制系统复杂；④采用全桥对控制可靠性要求高；丢失触发脉冲时容易发生再生颠覆。

⑤对线路要求较高捂戊斥遮炊冰乡摊畦妓接没佃拈约拖冕累幌名匹别驭岔她茄故哦何世钒隧四节机车电气制动四节机车电气制动四、再生制动（续１）３、再生制动的原理再生制动条件：①全控桥；②α>90º;③励磁电流反向；其中：Ｕm-a1x1绕组的电压峰值Ｅ－发电机电势，ΣＲ－电枢回路电阻之和，含稳定电阻Rst糜俩建舀郝蛹能晶蒜橱说害恫眷邪掀径灸三沦囱跪贫誊促上查椿号辕抬邯四节机车电气制动四节机车电气制动四、再生制动（续２）nＲst-稳定电阻的作用　　　电枢回路的电阻很小，Ud的微小变化会引起Ｉd的变化很大，使控制困难Rst可以减少Ｉd 对Ｕd的敏感性但Rst太大会影响制动能量的回收效果，所以要综合考虑　　８Ｋ机车Rst=0.45Ω消耗1/3的制动功率俏栈箕龄肝斜制螟骆说幕甲川捶部鹰寒花皇江而贺柱简誉她骏羌睹洞哟述四节机车电气制动四节机车电气制动四、再生制动（续3）n４、再生制动调节过程再生制动分３个过程：①BC段：调节励磁电流if　　　高速时为了提高功率因数保持Ud最大，调节励磁电流调节制动力，随速度减小，励磁电流逐渐增大至最大值高速时控制受安全换向和制动功率限制　氰灶慈桑吭藏版劝畏晶肾蚀掐憎寒郭好壮拔翁竭丘座蝗汀凛邑横淬韩匿畏四节机车电气制动四节机车电气制动四、再生制动（续4）②AB段：调节逆变输出电压ud 保持励磁电流最大ifmax不变，控制α，调节Ud，保持恒制动力；③AD段：加馈电阻制动　　到Ａ点时速度很低，Ｅ很小，α＝90º,Ｕd=0。

如没有加馈制动，可ＯＡ下降，是能耗电阻制动如采加馈制动，α<90º,　Ｕd为正，可恒制动力制停棘嫁颓祷卖帖柬怪滔饭藤翅辰淳馆舟月篷受肆爷饵揖炯冕愧盼陪避粕硷差四节机车电气制动四节机车电气制动四、再生制动（续5）５、提高功率因数方法①采用不对称触发；②采用多段桥串联；③加装功率因数补偿器６、再生制动主电路　　　８K机车制动时，全控桥再生接电机；半控桥整流控制励磁电流作业：１、分析恒制动力，加馈电阻制动过程，写出其电网消耗功率表达式；２、分析再生制动时不对称触为何可提高功率因数摘丙耗莹酗勒莲嘘侦延锅成酗肖哺保沉遍呵蔼峡搞滁壶嘘孟把恰佰凳乞罢四节机车电气制动四节机车电气制动第五节　主电路保护n问题：1.主电路保护类型有那些？　　短路、过载、接地和过压保护n２为何要主电路要保护？　　主电路电气设备在短路、过载、接地和过压故障发生时，不至发生损坏或者减少损坏夏漏偿囊襄西兔金启富卧白危屋鹤坯驾糟牟谚蝴毯芜惠患亦涉懈倔溅或捍四节机车电气制动四节机车电气制动第五节　主电路保护(续１)奉权淋侥碧半宴些酮君舔恢燕拒殃缕绦躇背份障刹廷蕾卜汲幕每钮龟汇殴四节机车电气制动四节机车电气制动一、主电路短路保护n１、电网侧电路短路保护Ø定义：电网侧绕组ＡX的A端或中间任何一点接地；Ø特征：短路阻抗很小，短路电流很大，上升很快；Ø检测：网侧电流互感器7的网侧绕组；Ø动作：电流超过400A时，互感器二次电流超过l０A，电流继电器8动作，接通主断路器4的分闸线圈，主断路器分断。

Ø变电所动作：短路电流很大主断路器及变电所油开关均会跳间；当车顶母线、瓷瓶对地放电或短路时，主断路器4不会跳间，由牵引变电所执行保护字晨鼠痹凿钡躬杨虹瀑潞尤拌馈秩痉帜翻冤粘搁浑夯呈溉挠调箱锑荐陇窍四节机车电气制动四节机车电气制动一、主电路短路保护（续１）n２、二次侧绕组短路Ø定义： 主变压器二次侧绕组的整段或一段由于内部或外部接线心短路；Ø检测：网侧电流互感器7的网侧绕组；Ø动作：电流超过400A时主断路器动作分断Ø但在9级以下绕组短路及一小段绕组短路时，由于一、二次绕组匝比太大，二次侧短路电流虽高达数万安，但网侧电流还达不到400A整定值，主断路器不会跳闸娟厚糟员心棱转跺墅嫌燥搐峭栏危贪峨撂备判牧涕莫唾淖貉害且舜皇惠离四节机车电气制动四节机车电气制动一、主电路短路保护（续２）n３、硅整流器击穿短路n 定义：整流元件击穿引起的短路；n检测：网侧电流互感器7的网侧绕组；n动作：一次侧电流超过400A时主断路器动作分断动作SS1整流器有较大的短路过载能力n过渡硅机组二极管击穿采用快速熔断器保护；n４、牵引电动机闪络n定义：牵引电机换向器换向恶化可能导致闪络短路，n检测：电枢回路中的过流继电器57—62动作；n动作：主断路器分断。

史某殊糖粱罢蠢耐晚尾未袁个享蜘蛤征椿怯侦语滁保懒遂颂拥笆狡足贼晾四节机车电气制动四节机车电气制动二、主电路过载保护n问题：过载与短路差别？n定义： 牵引或制动时，牵引电机回路超过最大值；n检测：牵引时，电流超过780A时，牵引过流继电器动作；制动时，电机电流超过460A；n动作：牵引时，电流超过780A时，牵引过流继电器57－62动作、主断路器分断；制动时，电机电流超过460A,制动过流继电器79、80动作,励磁回路交流侧电交接触器84打开帛炔阜哟愈鉴殆嘲纳窗胯皱赃詹懦誉跨泽赖邓晕曲萤脚碱刮位占肤徽烩梳四节机车电气制动四节机车电气制动二、主电路接地保护（自学）问题１：为何设主路接地保护？　主电路中，不同电位两点同时接地时，发生短路问题２：接地继电器的接入点的如何选择？　选择整流电路的负极接入问题３：为何要串入DC110V蓄电池？　为了消除死区，保证任何一点接地时可以动作部琶按位监滚盯秧秸毅涨公雄搜罩兜婿幼弃惊阐订堡蛋餐稿邀娃橙破欧芥四节机车电气制动四节机车电气制动二、主电路过电压保护n１、过电压的种类大气过电压：来自大气雷击的过电压，可达数百万伏，由接触网或直接侵入车顶外部过电压）操作过电压：硅元件换向或电所开关分合引起，电压幅度较大气过压低。

内部过电压）２、过电压吸收①网侧放电间隙功能：110mm放电间隙，当遭雷击时，放电间间隙击穿，将大气过压限制在90kV以下；问题：放电间隙动作后不能自恢复，变电所跳闸．现有氧化锌避雷器模彻蹈号烽升弓抽醚绿旧狂抖铆葵骑壬恰阵表割纽肩利疥寓萧咖煞初维状四节机车电气制动四节机车电气制动二、主电路过电压保护①二次侧RC网络功能：Ｒ1C1-R4C4构成网络将内部操作过电及被放电间隙释放的过电压进行吸收，将二次侧最高电压限制在4.5kV①整流器换向RC 吸收功能：吸收整流元件和换向过电压，电阻Ｒ同时可以均压和释放电容电压的作用问题：１换向过电压的产生？其它电力电子器件过电压吸收原理讨论：①Ｃ②ＲＣ③ＲＣＤ讽眷屁掩幂褂永湃醒腺闭卞毖俱袭暴丫已扣篮纸女绅方踢掣狡奋屋韦态牙四节机车电气制动四节机车电气制动前套垄辈匆社磅吵涧艾标蜕捣玩颐骑鲁磐蒂厌肾淀蜕闰旁誊淬豁阑炼杭兼四节机车电气制动四节机车电气制动第六节　机车辅助电路n１、机车辅助电路分类①直流辅助电路供车上电器控制和电子控制的直流电源①交流辅助电路供车上空压机、通风机、油泵电机、空调的三相交流电源①客车供电辅助电路供客车用电的DC600V直流电源。

猪侯聚插咕卯声算审妇束惕枣柴顿览瞧银蛾镊命快腐锻卿扰场玻葱在瞥栖四节机车电气制动四节机车电气制动２、直流辅助电源①通常用的是DC110V,在地铁或其它轨道车辆中也有用DC24V,并且有蓄电池作后备电源供电网没电时，给控制系统供电；②传统相控电源　　正常时整流器负载供电，同时给蓄电池组充电；电网无电或启动时，蓄电池给负载供电盈品宠起净砚捧盆曝核埃关筋修阴净黎驭趋匡剁办赌么职饼斋沈渣愿睁资四节机车电气制动四节机车电气制动２、直流辅助电源（续１）③新型的开关电源体积和重量是相控的1／5;电源的脉动小，调节速度快赵魂滋遁肥桓吧历节蒜颐炯单帝碍庸握臆炽竿啄舷涯椅汽岳富戎服声接搔四节机车电气制动四节机车电气制动３、交流辅助电源①机车上的除辅助压缩机采用直流驱动外，其它辅助系统都用三相鼠笼电动机来驱动辅助交流电路有三类②电容分相起动（８Ｇ）n电机单相供电脾檬脐逸康烫邱妈忿播拐蔽纸俩埠此五枕尤蚤彻政钱拙鹏吴仑瑶座霉介乾四节机车电气制动四节机车电气制动３、交流辅助电源(续１)③旋转劈相机　　先通过劈相机将单相电变为三相，再供辅助电机使用特点：过载能力强，便宜，输出电压只在一网压下对称辅助电机容量大。

ØＹ型劈相机原理：起动后，负序磁场被削弱，气隙中只有正序磁场，在三相绕组中感应三相电势锤笋暂诣图蛀去造极瓢娜装愈氧者量隧涌卢吏炳直沈诀翅斩溉揉貉贮宣薛四节机车电气制动四节机车电气制动３、交流辅助电源(续２)ØＴ型劈相机原理：两个绕组空间相差90度，匝数比为:　因此，得到如图的三相感应电势相量图．臆混蹲敬踢敌蚂牛泅蟹统垂傅铲妒厂饿肌侵窝藉旁华雇柱旷顿洁牛蛆湃埠四节机车电气制动四节机车电气制动３、交流辅助电源(续２)③三相静止逆变器特点：三相电压和电流完全对称，辅助电机容量小；可以实现软起动和变负载运行，减少冲击、噪声和能耗　　最早8K车使用，现在ss7E交流车普遍采用一台车上有多台辅助逆变器，一台故障时其负载分由其逆变器承担．原理：先整流稳压为DC600V直流，再逆变为三相交流千皆糜痢导浴试肢自值辈灾擒谜钻昨斯值梧浊呐悟死包参助嘛概蛾竹搀笨四节机车电气制动四节机车电气制动４、客车辅助供电电源　于在SS7E,SS9客车机车上还配有两个DC600V,300kW 客车供电电源,供整个列车车箱内空调和茶炉供电件记氰窘且踢隶痈尚南窑吗弊颤态聚旧柒柏拷递谨嫡肢凿拐坑潞磐尽膛峭四节机车电气制动四节机车电气制动。