第二章SS8型電力機車主電路第一節主電路作用、設備組成及特點一、作用①吸收網上電能②變壓、調壓③整流④產生牽引及制動力⑤保護(如設有各級電流的短路和過載保護；過電壓、接地、小齒輪滯緩保護等)第二章SS8型電力機車主電路二、設備①(TSC3630／25型)單臂受電弓(法國Faiveley公司AM51UF型改進型)(1、2AP)②(TD21A－19／25型)空氣主斷路器(QF)③(TBQ9－5816／25型)主變壓器(F)④硅整流裝置(每柜由28只半導體組件組成，其中主晶閘管12個、整流二極管12個、磁削晶閘管4個)第二章SS8型電力機車主電路⑤(ZD115型)牽引電機(1M～4M)⑥(TKH4A型)兩位置轉換開關(1、2QP)⑦(TSP8型)平波電抗器(1～4L)⑧(Y10W1－42／105TD)型避雷器⑨(DJ－6型)電度表此外還有接觸器、故障開關、電流、電壓互感器，傳感器、庫用、實驗開關、制動電阻等等。第二章SS8型電力機車主電路三、SS8型電力機車主電路的特點：①主傳動方式：采用傳統的交－直傳動型和串勵式脈流牽引電動機。②牽引供電方式：采用轉向架獨立供電。③整流調壓電路：采用三段不等分順控橋控制。采用單相半控橋式全波整流。在機車主電路中設有平波電抗器，在牽引電動機勵磁繞組兩端并聯了固定分路電阻。第二章SS8型電力機車主電路④電制動方式：采用加饋電阻制動。⑤磁場削弱方式：采用無級磁場削弱。⑥檢測保護：直流電流與直流電壓的測量采用霍爾元件制成的傳感器，交流電流與電壓的測量采用交流互感器。第二章SS8型電力機車主電路第二節網側高壓電路一、高壓側電流程圖電網→受電弓(AP)→主斷路器(QF)→主變高壓繞組AX→車體→軸上接地碳刷→車軸→鋼軌→變電所二、各相關器件作用①受電弓AP－受流；②主斷路器QF－機車電源總開關和總保護；第二章SS8型電力機車主電路③主變壓器的高壓繞組AX－提供牽引制動電能；④避雷器F－抑制操作過電壓及雷電過電壓；⑤電流互感器1TA－檢測短路電流，用以驅動過電流繼電器5KC動作；⑥電流互感器2TA－檢測機車正常運行時的工作電流；⑦電度表Wh－記載耗電情況；第二章SS8型電力機車主電路⑧接地電刷1E～4E－保證良好接地，防止電腐蝕輪軸；⑨速度傳感器SD1～SD4－提供速度信息。第三節整流調壓電路整流調壓電路由兩個獨立的單元組成，分別向相

第二章SS8型電力機車主電路應的轉向架上兩臺并聯的牽引電動機供電。①(以Ⅰ架單元為例)第二段橋開放順序：在正半周的某一時刻：a2→V7→V2→V1→1#→平波電抗器1L→牽引電機電樞1M→牽引電機勵磁繞組↘└→平波電抗器2L→牽引電機電樞2M→牽引電機勵磁繞組↗3#→V12→V11→x2→牽引繞組→a2

在負半周的某一時刻：x2→V10→V2→V1→1#→平波電抗器1L→牽引電機電樞1M→牽引電機勵磁繞組↘└→平波電抗器2L→牽引電機電樞2M→牽引電機勵磁繞組↗3#→V9→V8→a2→牽引繞組→x2第二章SS8型電力機車主電路

對于半控橋來說，在忽略電抗壓降與電阻壓降時，整流電壓Ud繞組U2相控角α間有下面關系：改變相控角的大小，即可改變整流電壓值。

當相控角由180°變至0°時，整流電壓由0逐漸上升至整個整流電壓Ud的1／2，在整流過程中，第二段橋(即繞組a2－x2所邊整流橋)的元件交替導電，

第二章SS8型電力機車主電路

第一段橋(繞組a1－b1－x1)的整流管V1、V2起續流作用，整流波型如圖所示。當晶閘管V11、V12將滿開放時，投入繞組a1－b1段整流橋，即交替觸發晶閘管V3、V4，同時繼續減小晶閘管V10、V11的相控角直至滿開放，即在電壓過堆零點第二章SS8型電力機車主電路時觸發晶閘管V10、V11，這時控制晶閘管V3、V4的相控角，使電壓繼續上升。

第一段橋a1－b1開放順序：在正半周的某一時刻：

a1→V1→1#→平波電抗器1L→牽引電機電樞1M→牽引電機勵磁繞組→3#→V12→└→平波電抗器2L→牽引電機電樞2M→牽引電機勵磁繞組↗V11→x2→牽引繞組→a2→V7→V4→b1→牽引繞組→a1

在負半周的某一時刻：b1→V3→1#→平波電抗器1L→牽引電機電樞1M→牽引電機勵磁繞組→3#→V9→└→平波電抗器2L→牽引電機電樞2M→牽引電機勵磁繞組↗V8→a2→牽引繞組→x2→V10→V2→a1→牽引繞組→b1第二章SS8型電力機車主電路當繞組a1－b1段整流橋將滿開放時，隨著晶閘管V3、V4相控角的減小，整流電壓由1／2Ud增大至3／4Ud，如再投入繞組b1－x1，整流電壓將增至全部整流電壓。第一段橋b1－x1開放順序：在正半周的某一時刻：a1→V1→1#→平波電抗器1L→牽引電機電樞1M→牽引電機勵磁繞組→3#→V12→└→平波電抗器2L→牽引電機電樞2M→牽引電機勵磁繞組↗V11→x2→牽引繞組→a2→V7→V6→x1→牽引繞組→a1第二章SS8型電力機車主電路在負半周的某一時刻：x1→V5→1#→平波電抗器1L→牽引電機電樞1M→牽引電機勵磁繞組→3#→V9→└→平波電抗器2L→牽引電機電樞2M→牽引電機勵磁繞組↗V8→a2→牽引繞組→x2→V10→V2→a1→牽引繞組→x1Ⅱ端轉向架的整流調壓電路與Ⅰ端相似。第二章SS8型電力機車主電路

第四節牽引電路一、牽引電路流程圖(以下以電動機1M、向前牽引為例)第二章SS8型電力機車主電路正極母線1#→平波電抗器1L→線路接觸器1KM→1M→電流傳感器1SC→位置轉換開關“牽－制”鼓1QPR→位置轉換開關“前－后”鼓1QPV→主極繞組→位置轉換開關“前－后鼓1QPV→電流傳感器5SC→電機隔離開關1QS→位置轉換開關1QPR→負極母線3#第二章SS8型電力機車主電路①平波電抗器1L－抑制諧波電流分量，改善電動機換向；②線路接觸器1KM－防止位置轉換開關帶電轉換；過流保護；防止并聯電機環流；③電流傳感器1SC、電壓傳感器1SV－分別用于測量電動機電樞的電流值和電壓值，作為顯示、控制信號；④位置轉換開關“牽－制”鼓1QPR－用于機車牽引、制動工況轉換；第二章SS8型電力機車主電路⑤位置轉換開關“前－后”鼓1QPV－用于機車換向工況轉換；⑥電流傳感器5SC－用于測量電動機的磁場電流；⑦電動機(單刀雙擲開關)隔離開關1QS－用于切除因電機故障或該電機的通風機故障時該電機的電路；第二章SS8型電力機車主電路⑧固定分路電阻1R－分流電樞電流中的交流分量，(使電機機座及主極中的交變磁通減小，從而減少渦流損耗，)改善電動機的換向和主極溫升。⑨接地繼電器1KE－保護按轉向架供電電路，區分接地故障部位。第二章SS8型電力機車主電路三、機車的方向控制以1M為例，當機車在Ⅰ端向前位時：勵磁電流15→D11

→D21當機車在Ⅰ端向后位時：

第二章SS8型電力機車主電路勵磁電流15→D21→D11→16

四、庫用電路在運行位時，其主刀與牽引電路隔離，相應輔助接點接通受電弓電磁閥，方可升弓；在庫用位時，相應的輔助接開斷，不能升弓，其主刀將庫用插座1XS或2XS的庫用電源分別與母線1、3連接，將某一電動機相應的接觸器(1KM～4KM)和刀開關(1QS～4QS)合上，即可用該電動機牽引機車動車。第二章SS8型電力機車主電路

五、磁場削弱電路以牽引電機1M為例：(a)和(b)為滿磁場工作情況，這時的分路晶閘管V13、V14聯接的整流橋處于滿開放輸出狀態，晶閘管V13、V14不參與工作。(c)和(d)為磁場削弱晶閘管V13、V14參與工作情況。當電源正半周時，相當于?工況，在V13未觸發時，與(a)相同，元件V7、V11、V12處于導通狀態。在某一時刻觸發晶閘管V13，由于勵磁繞組第二章SS8型電力機車主電路第二章SS8型電力機車主電路的電阻壓降，點15的電位高于點3的電位，因而V13觸發后，二極管V12承受反壓而截止。此時流過勵磁繞組的電流被分流，即電樞電流直接由晶閘管V13進入整流橋，原勵磁繞組中的電流經固定分路電阻繼續流動，按指數曲線下降。當電源電壓過零時，由于元件V8、V9的導通，晶閘管V11因承受反向電壓而截止，使晶閘管V13的電流通路被截斷而截止。這時電樞電流將全部流經勵磁繞組。第二章SS8型電力機車主電路第五節制動電路一、加饋電阻制動原理在勵磁電流IL的作用下，產生了主磁通Φ，電機電樞在輪對的驅動下產生電勢E，由于電樞電路中串有整流器的整流電壓Ud，所以有如下關系式：E＝C1Φυ第二章SS8型電力機車主電路

式中υ－機車速度C1－常數制動電流IZ為:機車的制動力B為B＝CZΦIZ式中CZ－常數第二章SS8型電力機車主電路

二、制動電路流程圖4臺電機的勵磁繞組串聯后由整流器1V的第二段整流橋和勵磁繞組a5－x5供電。1．高速區以Ⅰ架為例在正半周的某一時刻：

x5→接觸器6KM→二極管V7→電機隔離開關1QS→D21→D11→電機隔離開關2QS→D12→D22→電機隔離開關4QS→D24→D14→電機隔離開關3QS→D13→D23→接觸器5KM→3#→二極管V12→晶閘管V11→a5→勵磁繞組→x5第二章SS8型電力機車主電路第二章SS8型電力機車主電路在負半周的某一時刻：a5→晶閘管V10→電機隔離開關1QS→D21→D11→電機隔離開關2QS→D12→D22→電機隔離開關4QS→D24→D14→電機隔離開關3QS→D13→D23→接觸器5KM→3#→二極管V9→二極管V8→接觸器6KM→x5→勵磁繞組→a5接觸器2．加饋區以Ⅰ架為例在正半周的某一時刻：第二章SS8型電力機車主電路a1→二極管V1→1#→平波電抗器1L(2L)→線路接觸器1KM(2KM)→電樞1M(2M)→制動電阻5R(6R)→5#→晶閘管V6→x1→牽引繞組→a1在負半周的某一時刻：x1→晶閘管V5→1#→平波電抗器1L(2L)→線路接觸器1KM(2KM)→電樞1M(2M)→制動電阻5R(6R)→5#→二極管V2→a1→牽引繞組→x1第二章SS8型電力機車主電路接地繼電器1KE的保護區間為電機的勵磁電路、轉向架Ⅰ架電機電樞和整流器1V的電路，2KE保護的是剩余部分電路。第二章SS8型電力機車主電路第六節故障及測量電路一、故障隔離當某一臺牽引電機或制動電阻故障時，將隔離開關1QS～4QS之一置向下位置(制動故障位)，這時通過隔離開關的聯鎖觸點，開斷相應的線路接觸器1KM～4KM，故障電機的電樞將被隔離，主極繞組被隔離開關開路。第二章SS8型電力機車主電路當牽引風機和制動風機之一故障時，則將相應轉向架的電機切除。二、測量電路SS8型機車主電路測量的參數有電網電壓，電機電樞電壓、直流電流、勵磁電流、網側牽引電力、機車速度等部分。第二章SS8型電力機車主電路1．網側電壓測量網側電壓用高壓電壓互感器(變比25KV／100V)1TV測量，通過司機臺交流電壓表顯示。2．電機電樞電流和勵磁電流測量采用電流傳感器1SC～8SC作測量元件。(型號為TQG4A，1000A／200mA)第二章SS8型電力機車主電路1PA(1SC)－1M電樞電流2PA(3SC)－3M電樞電流3PA(2SC)－2M電樞電流4PA(4SC)－4M電樞電流5PA(5SC)－1M勵磁電流6PA(6SC)－2M勵磁電流7PA(7SC