電傳動控制原理第三章 有級調速與繼電器1

第三章有級調速與繼電器控制系統——韶山1型電力機車中國第一臺干線

電力機車6Y1001#誕生韶山1型電力機車SS1機車主電路12345625kV受電弓主斷路器牽引變壓器整流器平波電抗器牽引電機§3.1SS1型電力機車主電路調壓原理低壓側調壓：變壓器低壓側設有抽頭調壓開關單拍全波整流：中抽式全波不可控整流電路集中式供電：防空轉性能好采用電阻制動：串勵變他勵一、SS1型電力機車主要特點SS1：六軸客貨兩用電力機車額定功率4200kW

采用交直傳動軸式C0—C0二、調壓整流電路分析中抽式:Ax：網側繞組箭頭：調壓開關D：串勵牽引電動機正半周：D1導通D2截止ID1=IdID2=0負半周：D2導通D1截止ID2=IdID1=0牽引繞組利用不好DA+x-a1

a2+-D1D2ID1ID2Ido單拍式整流電路橋式：

A+x-ax+-D11D21D22D12DIdN3N1正半周：D11D12導通負半周：D21D22導通雙拍式—正負半周繞組均通電繞組利用較中抽式好SS1型調壓電路的組成次邊牽引繞組：固定繞組a1x1a2x21040V

可調繞組o1-1o2-98x125V調壓開關：18個分級轉換開關31~484個繞組轉換開關26正、26反整流裝置：整流調壓臂5-15-2和6-16-2整流臂5-35-4和6-36-4平波電抗器：5556濾波過電壓阻容吸收網絡：R1C1~R4C4調壓過程分析：固定繞組

1040V可調繞組7個抽頭8X125＝1000V反接：0－17級+-+-正接：17－33級固定可調+-+-ii+-固定可調+-+-ii+-+--+輸出電壓＝固定繞組－可調繞組輸出電壓＝固定繞組＋可調繞組a1x1D1D312345678o131323334353637384726反26正a2x2D2D426反26正109484645444342414039111213141516o2DN3N1（一）反接位（0~17）26反閉合01級：TK31閉合TK39閉合，固定繞組a1x1a2x2通過26反與全部的可調繞組o1–1、o2–9接成反接。

正半周：a1“+”a2“-”左半部導通右半部截止a1D1N1DN3D3TK311–o126反x1

負半周：a1“-”a2“+”左半部截止右半部導通a2D2N1DN3D4TK399–o226反x2輸出：1040-1000=40v整流后：Ud1=0.9x40=36v特點：左右兩繞組分別在正負半周輪流通電，單拍全波整流電路

12級：TK32閉合TK31斷開

,固定繞組a1x1a2x2通過26反與可調繞組o1–2、o2–9接成反接

正半周：

a1“+”a2“-”左半部導通右半部截止

a1D1N1DN3D3TK322–o126反x1

負半周：

a1“-”a2“+”左半部截止右半部導通

a2D2N1DN3D4TK399–o226反x2

輸出：左半1040-125x7=165v右半40v

整流后：Ud2=0.9x(40+165)/2=92.25v

特點：正負半周整流電壓是不對稱的

23級：TK40閉合TK39斷開

輸出：1040-125x7=165v

整流后：Ud3=0.9x165=148.5v

特點：正負半波對稱

16級：TK47閉合TK38斷開

17級：TK48閉合TK46斷開輸出：1040v

整流后：Ud17=0.9x1040=936v（二）正接位（17~33）26正閉合到達17級時，繞組轉換開關26正與26反發生轉換26正閉合26反斷開固定繞組與可調繞組正接1718級：調壓開關反向轉換

TK46閉合TK48斷開繞組a1x1與o2–16串聯

左：1040+125=1165v右：1040vUd18=0.9x(1040+1165)/2=992.25v1819級：TK38閉合TK47斷開

左：1040+125=1165v右：1040+125=1165vUd19=0.9x1165=1048.25v

依此類推，直到33級，電壓達到1836v兩種限流方式：線性限流電抗器8G在開斷過程中電抗器自感電勢作用產生強烈的電弧，經常燒損調壓開關接觸元件的觸頭，工作不可靠。消除環流整流元件SS1級間轉換過程：升壓：反接位56級TK33斷開TK34閉合設正半周左半繞組通電，D1D3導通電流流過D3’。在轉換過程中，TK34、TK33同時閉合3端為“+”4端為“-”u3-4=125v加于D3’和D3”之間可見：D3’承受反壓D3’截止D3”承受正壓D3”導通自然換流當TK33斷開時，換相結束，則TK33無電流斷開，沒有電弧產生Da1x126反o14-3+1D1D3D3”D3’3334級間轉換過程：降壓：65級TK33閉合TK34斷開設正本周左半繞組通電，D1D3導通電流流過D3”。在轉換過程中，TK34、TK33同時閉合4端為“-”3端為“+”u4-3=-125v加于D3’和D3”之間可見：D3’承受反壓D3”承受正壓不能自然換相（強迫換相）當TK34斷開時，必然帶電流斷開，有電弧產生Da1x126反o14-3+1D1D3D3”D3’3334調壓過程特點：牽引變壓器兩固定繞組與兩大段具有七個抽頭八小段可調繞組用26正和26反進行正接和反接的轉換除第一級以外，形成等差的33級電壓，平均交流電壓的有效值的級差為62.5V，平均整流電壓級差為56.25VUn=40+62.5(n–1)(V)Udn=0.9Un=36+56.25(n–1)(V)各相鄰級間轉換用硅整流管過渡，起到隔離作用升位時：自然換相基本無電弧降位時：強迫換相產生電弧奇數級位，左右半波電路輸出電壓是對稱的偶數級位，正負半波整流電壓不對稱，幅值不等§3.2調壓開關的組成與工作原理繞組轉換開關分級轉換開關接觸元件聯鎖觸頭電空閥作業：調壓開關的組成及其工作原理§3.3接觸器與繼電器特點：動作次數頻繁150~1500次/每小時能通斷較大電流（正常額定電流）按其傳動方式電磁接觸器（電磁機構傳動）電空接觸器（氣動裝置傳動）一、接觸器：用來接通或切斷帶有負載的主電路或大容量控制電路的自動切換電器1.電磁接觸器主觸頭工作電路直流接觸器交流接觸器組成：電磁機構—磁系統和吸引線圈主觸頭—通斷電路，隨銜鐵一起運動滅弧裝置—用來熄滅產生的電弧聯鎖觸頭—構成各種自動控制電路線圈靜鐵芯動鐵芯主觸頭常閉觸頭常開觸頭反力彈簧2.電空接觸器定義：以電空閥控制，用壓縮空氣傳動的接觸器適用范圍：大電流、高電壓場合

電空閥有電，壓縮空氣進入氣缸，推動活塞，動觸頭上移，與靜觸頭閉合。電空閥至大氣至氣源氣缸活塞動觸頭靜觸頭反力彈簧工作原理：

電空閥失電，壓縮空氣排入大氣，反力彈簧作用，動觸頭下移，將電路斷開。二、繼電器：根據某一輸入量來換接執行機構的電器特點：沒有滅弧裝置，結構簡單觸頭容量小，體積重量較小動作準確性要求高組成：執行機構測量機構測量機構執行機構被控機構繼電器工作原理：繼電器特性U出I入uIsfIdz繼電器特性輸入電流增加時：當i<Idz時：觸頭不閉合u出=0

當i=Idz時：觸頭閉合u出=u

當i>Idz時：觸頭閉合u出=u輸入電流減小時：當i>Isf時：觸頭閉合u出=u

當i=Isf時：觸頭斷開

u出=0

當i<Isf時：觸頭斷開u出=0Isf:繼電器釋放值Idz:繼電器動作值繼電器分類：執行機構種類有觸點繼電器無觸點繼電器測量機構原理電磁繼電器半導體繼電器輸送到測量機構的物理量性質電流繼電器電壓繼電器壓力繼電器油流繼電器三、常用符號與聯鎖方式線圈靜鐵芯動鐵芯主觸頭常閉觸頭常開觸頭反力彈簧1、常開聯鎖和常閉聯鎖線圈未通電前,電器處于釋放狀態接點打開——常開聯鎖接點閉合——常閉聯鎖線圈左開右閉上開下閉2、凸輪控制器123N1N2N3三條電路和三個位置的控制器短劃線:手柄操作觸點開閉位置線有“?”——表示手柄轉向此位置時觸頭接通無“?”——表示手柄轉向此位置時觸頭不接通eg.“1”位置表明N1、N2有電“2”位置表明N2有電“3”位置表明N1、N3有電3、組合開關兩位置轉換開關：借助壓縮空氣通過傳動氣缸來實現，屬于指定位閉合或打開，沒有“常開”與“常閉”問題。調壓開關：繞組轉換開關分級轉換開關兩位置轉換開關：繞組轉換開關牽引制動轉換開關換向轉換開關63Q63H63H63Q壓縮空氣63Q得電：活塞右移聯鎖觸頭63Q閉合63Q失電：觸頭位置不變63Q仍閉合只有63H得電，活塞左移，63Q斷開，63H才能閉合4、邏輯聯鎖與迂回回路