电力机车辅助电路
HXD3型电力机车辅助电路—HXD3型辅助电路概述
110V电源模块为UA11（1751-1752）和UA12（2751-2752）供电而引入 110V直流电源装置。
辅助变流器UA11和UA12 实现交-直-交的变换。
辅助滤波装置LC：对变流器输出的波形进行整形滤波。 电磁接触器KM11 控制负载输出，有KM11、KM12和KM20三个接触器。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
辅助负载系统包括各类辅助电机；机车上各类电暖设备、空调、热水器等。
库用插座XSA1通过库用插座XSA1及转换开关QS11将库内直流600V的电源 引入辅助变流器UA12进行辅助系统库内600V的动作试验。
目录
01 任务目标： 掌握HXD3型电力机车辅助电路的组成及作用。
02 任务内容： • 辅助电路概述 • 辅助电路的组成
1.辅助电路的概述
HXD3型电力机车的辅助系统由辅助变流器、各辅助机组、110V充电电源模块电 路、辅助加热装置电路四部分组成。
2.辅助电路的组成
辅助供电电路由辅助绕组3U1-3V1或3U2-3V2（电压为399V）、辅助变流 器、辅助滤波装置、电磁接触器、辅助负载系统等组成。
电力机车控制-SS4改电力机车辅助电路
谢 谢！
由劈相机启动继电器283AK 监测劈相机发电相电压（由 导线279、280引入）以间接 反映劈相机的转速，控制启 动电阻回路的开断。283AK 的工作电源（DC110V）从 导线531经533KT常开联锁 由导线281引入。
图1劈相机启动电路
劈相机1MG启动过程：按下主司机台上的劈相机按键，启动接 触器213KM闭合，启动电阻263R投入；劈相机电源接触器201KM 闭合，劈相机1MG开始分相启动。这时劈相机启动继电器283AK 检测劈相机发电相电压来间接反映劈相机转速，当劈相机转速达 到约0.9nN，其发电相电压接近于比较电压（额定网压该值为 220V下，网压由导线202、206引入），启动继电器283AK动作， 使启动接触器213KM打开，断开启动电阻（263R）回路，劈相机 启动完成。同时533KT常开联锁开断了导线531与281通路，使 283AK失去工作电源处于闭置状态。
1.电力机车主要辅助设备 辅助电路中的辅助设备是为了保证机车主电路正常工作和实现
各种辅助功能而设置的，主要有：分相设备—为三相异步电机提供 三相电；空气压缩机—产生压缩空气，用以进行制动和驱动部分电 空电器；通风机组—用以冷却牵引电机、硅整流机组、主变压器、 平波电抗器、制动电阻等电器设备。
2.辅助电路组成 辅助电路通常分为单－相供电系统、三相负载电路、单相负载 电路和保护线路。
线路转换：将劈相机故障转换开关242QS打向“2”位，把283AK 监测劈相机发电相电压的引线转接到3MA的第三相上。同时必须将闸 刀开关296QS倒向启动电容位253C（因启动电阻不能启动通风机）。
启动过程：仍由启动继电器283AK控制，启动完成后213KM打开， 切除起动电容253C。在网压不低于22kV时，其它辅机可投入运行。
辅助电路
辅助电路
一、辅助电路图
二、辅助电路功能
机车辅助电路从功能上可以分成相对独立的三部分电路： 1、三相辅助电动机供电电路 2、辅助加热装置电路 3、库用电源回路。
三、三相辅机供电电路——组成和功能
组成：机车设有3组独立的三相辅助电源，每组电源由三相 辅助变流器、辅助滤波变压器、滤波电容、接触器、自 动开关及对应辅机等构成。 功能： 1、3组辅助电源的输出范围从115V/15Hz到460V/60Hz，当 一组电源故障时，其他两组电源仍可保证机车辅助系统 的正常工作，实现冗余控制。 2、辅助电源1、2的输出电压和频率将根据冷却系统的实际 情况进行调整，采用变压变频（VVVF）方式工作； 3、辅助电源 3 主要针对泵类负载供电，因此采用定频定 压（CVCF）方式工作，电压、频率为460V/60Hz。源自 三、三相辅机供电电路——故障转换
辅助电源1和辅助电源2中任何一个故障时，通过故障接 触器的切换，转由另一个辅助电源对辅助电源1和辅助电源2 的负载共同供电，此时该辅助电源由变频变压改为定频定压 供电方式。
当辅助电源3故障时，通过故障接触器的切换，转由辅助 电源2对辅助电源3的负载及辅助电源2的负载共同供电，但此 时只允许一台压缩机工作，对于辅助装置除必要的加热或制 冷外，其他辅助负载均停止工作。
HXD3B显示屏操作方法
维护界面 列 车 信 息 空 气 制 动 过 程 数 据 数 据 输 入 维 护 测 试 数 据 浏 览 器
控 制
隔 离
受 电 弓 预 选
操 作 测 试
距 离 计 数
均 衡 风 缸
本 机
货 车 输 入
不 补 风
空 调
驱 动
牵 引 制 动 力
交直型电力机车主电路与辅助电路
平波电抗器如何减小电流的脉动？
磁场分路电阻如何减少磁场电流脉动？
三、整流线路（续１）
调速要求：
01
在不中断主电路的情况下，尽量使牵引力变化平滑，有尽可多的级位均匀分布在整调范围内。
02
问题：
03
直流电机如何调速的？
04
四、调速方式
调速调压：在额定电压之下，改变电机电枢电压Ｕd实现电机调速； 弱磁调速：在端压达到额定电压后，削弱磁场进步提高速度。
01
下面将参这五个方面的内容进行详细分析。
02
主电路设计考虑的内容（续１）
交直型电力机车采用脉流牵引电机（直流电机）。
问题：
激磁方式
直流电机的激磁方式有几种？各有何种特点？
一、牵引电机的连接与激磁方式
02
特点：特性较硬，防空转性能好，但是其它性能（起动和恒功）较差；
并激（它激）
01
特点：起动力矩大、恒功性能好，有“牛马”特性，并联时负载分配较易均衡，但特性较软，防空转能力差；
QKT-18左旋到40º，TK39合,TK32合，TK31分， a1x1与o1-1,a2X2与o2-9电压相减。
U右=1040-1000=40(V)
U左=1040-7×125=165(V)
Ud=(0.9×40+ 0.9×165) /2=92.25(V) ΔUd= 0.9×165/2=56.25(V)
第一章 交直型电力机车主电路 和辅助电路
本章要点： 主电路设计考虑的主要因素 我国主要干线机车主电路 机车的牵引特性及制动特性 概念“粘着”、”“空转”、“滑行”、“辆重补偿” 主电路保护的种类与原理 机车辅助电路的结构与功能
第一节 概述
电力机车能量传递过程：
韶山4改电力机车辅助电路
第二节辅助电路SS4改型电力机车辅助电路采用传统的单――三相供电系统，辅机均采用三相异步电动机拖动。
电源来自主变压器的辅肋绕组a6－b6－x6，其中a6－x6的额定电压为399.86V，b6－x6的额定电压为226V。
单相交流电源从a6－x6经库用转换刀开关235QS至导线201、202给各辅机及窗加热、取暖设备供电。
机车在库内可通过辅助电路库用插座294XS引入3 8 0V 单相或三相电源，将235QS、投向库用位，辅助电路设备即可由库内电源供电。
一、单――三相供电系统(一)劈相机分相起动SS4改型电力机车采用型号为YPX一280M一4、380V、57kW的劈相机。
劈相机的运转与停止通过其相应的接触器201 KM控制。
劈相机是单相电动机与三相发电机的组合，起动时必须在第二电动相绕组与发电相绕组间接入起动电阻263R进行分相起动，起动电阻的接通与开断由接触器213KM来执行。
由劈相机起动继电器283AK监测起动过程并控制起动电阻回路的开断，283AK的工作电源(DC110V)从导线531经533KT常开联锁由导线281引入。
当按下劈相机按键开关后，接触器213KM闭合，起动电阻投入，210KM闭合，劈相机开始起动，这时劈相机起动继电器监测劈相机发电相电压(由导线279、280引入)来间接反映劈相机的转速：当劈相机转速达到约0.9nH，也即283AK测得其发电相电压接近于比较电压(额定网压下，该电压值为220V，由导线202、206引入)时，283AK动作，其常开联锁闭合，导线561、568连通，则劈相机起动中间继电器566KA得电，使213KM及劈相机起动延时时间继电器533KT失电，213KM主触头打开，开断了起动电阻(263R)回路，劈相机起动完成。
同时，533KT常开联锁开断了导线531与281通路，使283AK失去工作电源处于闭置状态。
劈相机起动电阻有三个抽头，即备有两组，当一组烧损可换另一组使用，此时只需把导线232换接至另一抽头即可。
第三章SS8型电力机车辅助电路
第三章 SS8型电力机车辅助电路
第三节 三相负载电路 在劈相机起动完毕后，由导线201、202、203提 供三相交流电源(电流、电压均不对称)。这时各 辅机可依次投入工作。 为了改善劈相机供电电源的三相不对称性，在 3MA、4MA、5MA的第二、三相间接入移相电容 24C、25C、26C，并随电动机的启动而投入。
第三章 SS8型电力机车辅助电路
而直接起动各辅机时使用。使用时只需将三09三点上，通过 6QP可直接给辅机提供三相电源。
②库内单相电源 当库内具有较大容量的单项电源时，单项电源 送至库用插座13XS的207、208两点上，经6QP给辅 助电路提供单项电源，此时必须使用劈相机实现 单－三相供电。
第三章 SS8型电力机车辅助电路
②把闸刀开关5QP倒向起动电容位(因通风机电 机不能进行电阻分相起动)；
起动流程图：
a6→204→6QP→201→3QA→240→18KM→电动相绕组→18KM→241→3QA→202 └→发电相绕组→18KM→242→3QA→203
→29KM→231→23C(65R)→233→5QP→202
第三章 SS8型电力机车辅助电路
单项负载电路 一、380V单相负载 由导线201、202供电： ①电热玻璃供电电路
201→16QA→264→电热玻璃1EH→265→3EH→266→21QS→202 └→电热玻璃2EH→268→4EH→267→22QS→202
第三章 SS8型电力机车辅助电路
②壁炉、脚炉供电电路
201→17QA→269→壁炉58R→278→24QS→202 └→壁炉56R→277→24QS→202 └→脚炉64R→276→24QS→202 └→脚炉62R→275→24QS→202 └→壁炉57R→273→23QS→202 └→壁炉55R→272→23QS→202 └→脚炉63R→271→23QS→202 └→脚炉61R→270→23QS→202
最新交直型电力机车主电路与辅助电路
M1 M2 M3
o2
9 x2
48
45 43 41
39
46 44 42 40
D5 Lp2 M4 M5 M6
D6 D2
图１-２ SS1机车主电路原理
一、SS1型机车主电路（续2）
1. 调压过程 QKT-18组合开关和TK26反向开关组合，使 变压器的不变绕组和可调绕组分段正接和反 接，改变整流器的输入电压，从而实现了33 级整流电压。
四、调速方式（续４)
由上可知： 有级调速分有级调压调速和有级弱磁调节速两 种；无级调速也分为无级调压和无级弱磁两种。
二者比较： 无级调速可实现牵引电流和牵引力的连续调节； 有级调速在级间变换时有电流冲击和机械冲击。
五、电气制动
两类制动：
① 机械制动：常备制动，低速时投入；
② 电气制动：一般高速时投入效果好； ➢ 电阻制动
• 能耗电阻制动：稳定可靠，多用。SS1-SS4 • 加馈电阻制动：在低速时可获大的制动力.SS5
➢ 再生制动
向电网回馈能量，功率因数低控制复杂。8K（２台）、 SS5、SS7。
习题
１、机车主电路设计时要考虑那几方面的因数？ 主要涉及机及主电那些方面？
２、画出串激直流电机和并激直流电机牵引时的 牵引力（Ｆ）与速度力（Ｖ）关系曲线，并说 明其特点。
二、供电方式（续２）
③ 部分集中（架控） 同一转高架上的电机由一套整流器供电。 特点：简化了电路和变化器结构，粘着利用
较为充分，同时实现一定的冗余。
实际应用：SS1、SＳ3机车采用集中供电；其它部分 机车由部分集中供电，其中6K机车上有一个转
向架上两台电机分别由两套不同的整流器供电；
没有交直型车采用独立供电。
交直交型电力机车电气线路—交直交型电力机车辅助线路
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指令序列控制：负责管理整个主变换装置的动作，进行保护检测运 算、接触器控制运算、对整流器以及逆变器的控制指令运算以及TCMS 的通信控制运算。整流器控制：根据网线电压、输入电流以及直流电压信号，对整流器进行PWM运算控制，确保输出直流电压稳定。 逆变器控制：根据直流电压、输出电流、主电动机转速以及扭矩指令，对逆变器进行PWM运算控制。
3.1HXD3C主/辅电源变换装置主要电气设备应用
2）整流器单元\逆变器单元
3）整流器单元\逆变器单元
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CAPACITOREF332162EYQ0736CAP.3200+3200μFVOLT.3300VDCMASS 60kgnichicon
DC 2800V
DC 2800V
505A
510A
控制功能包含：指令序列控制，整流器控制，逆变器控制。
功能简介： 控制单元主要分为接口部分和控制运算部分，从外部传输进来的信号经过接口部分传送到控制运算部分，进行处理。然后，根据控制运算的结果，经过接口部分，对外部进行相应的控制。
3.1HXD3C主/辅电源变换装置主要电气设备应用
7） CI\ APU控制单元
HXD1C型机车辅助电路概述
HXD1C型电力机车辅助电路主要为机车的辅助设备（如牵引风机、冷却塔风机等）和生活服务设备（如卫生间、冷藏箱等）提供电源。按每个辅助机组/辅助设施的使用要求，辅助电气系统分成4个负载组。 ① 辅助逆变器变频变压供电支路，负载包括6个牵引通风机组和2个冷却塔通风机组； ② 辅助逆变器恒频恒压供电支路，负载有压缩机、水泵、油泵、空调等； ③ 主变压器辅助绕组供电220V/50Hz支路，负载包括蓄电池充电机、电炉、前窗玻璃加热器、撒砂加热器等； ④ 蓄电池充电机直流负载供电支路，负载包括照明灯、辅助压缩机、冷藏箱等。
SS4改型电力机车主辅电路分析
SS4改型电力机车主辅电路分析学生姓名：学号：专业班级：指导教师：摘要电力机车电路通常由3部分组成，既主电路、辅助电路和控制电路。
主电路是指将牵引电动机及其相关的电气设备连接而成的线路，该线路具有电压高、电流大的特点，因此亦称高压电路或牵引动力电路，根据机车的运行情况，对机车提出了各种要求，以满足机车安全运行需要。
主电路的结构将直接影响机车运行性能的好坏、投资的多少、维修费用的高低等重要经济指标，要对各型机车住电路单元电路的结构方式，如整流调压方式、供电方式、磁场削弱方式、电气制动方式的讨论过渡到具体机车的主电路。
机车的主电路要进行功率传递，其结构决定了机车的类型，同时在很大的程度上决定了机车的基本性能，直接影响机车性能的游劣、投资的多少、维修费用的高低等技术经济指标。
电力机车的辅助设备是为了保证主电路中各电气设备的正常工作而设置的。
辅助电路是指将辅助设备及其相关的电气设备连接而成的电路。
辅助电路能否正常工作，直接影响主电路能否正常工作，亦既影响机车的正常工作。
辅助电路中的辅助设备是为保护主电路的正常工作和各项辅助功能而设置的。
SS4改型及车上的辅助设备主要有分相设备，为机车上的所有三相负载提供三相交流电源；通风机组，用来冷却牵引电动机、硅整流柜、制动电阻柜、主变压器油散热器等设备；空气压缩机组，生产机车上所需要的压缩空气，给机车上的所有电动器件和空气制动系统提供动力源。
辅助电路时有电源电路、伏在电路和保护电路组成。
关键词：主电路；辅助电路；SS4改型电力机车目录摘要 (I)引言 (4)1 SS4改型电力机车主电路分析 (5)1.1 概述 (5)1.1.1 机车电路的分类、及电力机车主电路的组成 (5)1.1.2 对电力机车主电路的基本要求 (6)1.2 电力机车主电路结构分析 (6)1.2.1 变流调压方式 (6)1.2.2 供电方式 (6)1.2.3 磁场削弱方式 (7)1.2.4 电气制动方式 (8)1.2.5 牵引电动机型式及联结方式 (8)1.2.6检测及保护方式 (8)1.3 SS4改电力机车主电路分析 (12)1.3.1 SS4改型电力机车主电路分析 (12)1.3.2 SS4改机车的一些参数与特点： (16)2 SS4改型电力机车辅助电路分析 (17)2.1 电力机车的辅助设备 (17)2.1.1 辅助线路组成 (17)2.1.2 分相设备 (17)2.1.3 旋转式异步劈相机 (18)2.1.4 辅助变流器 (18)2.1.5 辅助设备的设置和启动 (19)2.2 SS4改型电力机车辅助电路分析 (20)2.2.1 单－三相供电系统 (21)2.2.2 三相负载电路 (21)2.2.3 单相负载电路 (22)2.2.4 保护电路 (23)2.2.5 列车供电系统 (24)3 SS4改电力机车常见故障及处理 .......................................................... 错误!未定义书签。
SS9G型电力机车主辅电路分析
主电路分析一.主电路的特点SS9型电力机车主电路如附图1所示。
电路具有以下特点：1.主传动型式——采用交-直传动和串励式脉流牵引电动机，调速特性控制简单。
2.整流调压与磁场削弱——采用三段不等分半控整流桥无级调压，其中一段占1/2的整流电压，另两段占另1/2的整流电压。
前者用于低速区，而后者用于高速区，以提高高速区的功率因素。
机车采用晶闸管分路来达到无级磁场削弱，可提高列车高速运行时的平稳性。
机车在整个调速区间均是无级的。
3.电制动方式——电制动采用加馈电阻制动，在低速区可以有较大的制动力。
4.牵引电动机供电方式——采用转向架独立供电方式，即每台转向架有三台并联的牵引电动机，由一组整流器供电。
优点是当一台转向架的整流电路故障时，可保持1/2的牵引能力，实现机车故障运行；前后两个转向架可进行各架轴重转移电气补偿，即对前转向架减荷后转向架增荷，以充分利用黏着，发挥最大牵引能力；实现以转向架供电为基础的电气系统单元化供电控制系统，装置简单。
5.测量系统——直流电流和电压的测量均采用霍尔传感器，交流电流和电压的测量采用交流互感器，使高压电路与测量控制系统隔离，以利与司机安全，并且使控制、测量、保护一体化，同时提高了控制精度。
6.保护系统——机车采用双接地保护，每一台转向架电气回路单元各接一台主接地继电器，以利于查找接地故障。
二.主电路的构成（一）网侧电路网侧电路见图3-1。
其主要功能是由接触网取得电能，因而属于25KV电路。
网侧电路又称高压电路，在主变压器绕组A X的A侧为高压部分，主要设备有受电弓1~2AP、高压隔离开关17QS、18QS、真空断路器4Q F、高压电压互感器6TV、高压电流互感器7TA、避雷器5F、主变压器的高压绕组AX。
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❖ 采用旋转式劈相机供电系统，以提高辅 助系统的可靠性和三相电源电流、电压 的对称性。辅助电路主要由交流380V 回路和交流220V回路组成，对各回路 中的不同负载，分别设有不同类型和等 级的自动开关进行保护，电路简洁，性 能稳定可靠。
❖ 辅机有空气压缩机、牵引通风机、制动 Page 7 风机、变压器风机、潜油泵。
电源来自主变压器的辅助绕组a6-b6-x6，其中a6-x6的额 定电压为399.86V，b6-x6的额定电压为226V。单相交流 电源从a6-x6经库用转换刀开关235QS至导线201、202给 各辅机及窗加热、取暖设备供电。机车在库内还可通过辅 助电路库用插座294XS引入380V单相或三相电源，将 235QS投向库用位，辅助电路设备即可由库内电源供电。
教学环节介绍
序号环节内容1 电力机车辅机试验工作任务概 辅机试验的任务布置
述
辅机试验任务书概述
2 电力机车辅助回路概述
电力机车辅助电路的作用 电力机车辅助电路的组成 SS4G电力机车辅助电路
3 单－三相供电系统
单－三相供电系统的组成 单－三相供电系统的工作原理
4 三相负载设备
辅助机组三相负载设备
方式 任务布置
讨论 理论讲解
理论讲解
理论讲解
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情境2 电力机车辅机试验－任务书5.2
情境二 电力机车辅机试验－资讯环节
劈相机电阻分相起动原理及其电路工作过程， 三相负载情况及其使用库内电源电路原理 单相负载情况及其使用库内电源电路原理 劈相机起动控制电路原理 压缩机、通风机、制动风机等辅机起动控制电路原理 掌握SS4G型机车零压保护、辅机过载保护、辅助电路接地、过压 及过流保护电路工作原理及作用 分组讨论学习相关知识和技能要求，可向教师提出有关问题 接受任务，按要求完成机车辅机试验工作的内容、目的和要求，并 设计组织实施方案的工作任务。
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电力机车辅助电路概述
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电力机车辅助电路是为了保证机 车主电路正常运行而起到通风散热、 压缩空气等辅助作用。
电力机车辅助电路包括单—三相 供电系统、三相负载设备、单相负载 设备、保护电路四个部分。
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SS4G型机车辅助电路
SS4G机车辅助电路采用传统的单－三相供电系统，辅 机均采用三相异步电动机拖动。
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三相负载设备
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SS4G型机车三相负载有： 压缩机电动机一台 牵引通风机电机两台 制动风机电动机两台 变压器风机电动机一台 变压器油泵一台
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制动风机电路
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2009年中国南车工作会议
谢 谢！
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单－三相供电系统
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单－三相供电系统
由劈相机完成单相电源向三相电源的转换。劈相机 的运转与停止通过其相应的接触器201KM控制。起动时 必须在第二电动相与发电相绕组间接入起动电阻263R进 行分相起动，起动电阻的接通与开断由接触器213KM来 执行。由劈相机起动继电器283AK监测起动过程并控制起 动电阻回路的开断。