西安铁路职业技术学院毕业论文
引 言
韶山4型（SS4），是中国铁路使用的电力机车车款之一。这款电力机车分SS4型（1—158号）、SS4改型（159号以后）两个发展阶段，但是规范的型号仍然是SS4型电力机车。韶山4型电力机车主电路采用先进的大功率晶阀管多段桥相控整流方式，对机车进行无级平滑调速控制。牵引工况采用恒压或恒流控制，电阻制动工况采用两级制动，恒励磁或准恒速控制。韶山4改型机车采用不等分三段顺控半控桥，但是牵引特性为恒流、准恒速特性控制，电阻制动为加馈电阻控制，其特性为准恒速限流控制，具有与再生制动相当的优良低速制动，缺点是耗能较大。韶山4改型还采用了三次谐波滤波器以改善机车功率因数，缺点是增加了系统的复杂性。两种机车都具有轴重转移的电器补偿控制环节和空转与滑行保护装置，以改善机车的粘着利用。韶山4型电力机车的布置继承了韶山系列电力机车的传统特点，如双侧走廊、分室斜对称布置，设备屏柜化，成套化，结构紧凑接近容易，维修方便。机车通风系统采用传统的车体通风方式，进风口为车体侧墙大面积立式百叶窗，过滤材料采用无纺棉毡代替原来的棕丝板，以便于清洗。韶山4型机车各通风支路均为并联方式，具有相对的独立性。机车两节车体用车钩连接，并设有防脱钩安全装置，车钩上方为连接风挡，中间设有通道。整个车体为整体承载结构。韶山4改型机车车体吸收消化8k型电力机车技术采用了大顶盖和高台架结构。
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1. SS4G 电力机车主要参数
韶山4改型电力机车主要用于干线货运 轨距1435 mm
限界机车在受电弓降下时，在平直道上外界尺寸符合国标GB146.1—83《标准轨距铁路机车车辆限界》的要求
额度工作电压单相交流50Hz 25kV 传动方式交—直流电传动 轴式2×（Bo—Bo） 机车重量2×92 % t 轴重23t
持续功率2×3200kW 最高运行速度100 km/h 持续速度51.5 km/h 起动牵引力628kN 持续牵引力450kN 电制动方式加馈电阻制动 电制动功率5300kW
电制动力382kN（10～50km/h） 传动方式双边斜齿减速传动 传动比88/21
牵引电动机型号ZD105
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1.1 控制电路的概念
电力机车控制电路是机车的3大电路中最为复杂的电路，属于低压直流小功率。 电路。它由司机控制器，低压电器，主电路与辅助电路中的各电器电磁线圈及各电器的触头联锁等组成。控制电路可以控制主电路和辅助电路中的各电器动作，并通过司机控制台上的各按键开关和司机控制手柄位置操作，使机车按照司机的意图运行。
控制电路是由司机控制器，低压电器，主电路与辅助电路中的各电器电磁线圈及各电器的触头联锁等组成的有触点控制电路。由于主电路和辅助电路中的各电器的动作均要有控制电路控制，因而对控制电路也提出了相应的要求，目的是保证行车的安全，便于操纵，运用，维修，尽量减少电器设备，已达到最佳的经济指标。
1.1.1 对控制电路的要求
由于主电路和辅助电路中各电器动作要求均由控制电路控制，因此控制应满足下列要求：
1. 能改变机车的运行状态，如运行方向的改变，牵引与制动的转换。 2. 能对牵引力，制动力速度进行调节。
3. 由控制各辅机组启动，运行的电路，有控制其它设备的电路。
4. 保证主电路，辅助电路的控制电路，如避免重合闸，避免由于误操作引起的不良影响等。 5. 能保证各电器按一定的次序动作，动作结果与司机发出的指令一致，在动作过程对于没有灭弧的装置的电器则不应产生电弧。 6. 设有照明电路和信号电路。
7. 设有故障电路，在机车发生某一故障又不能及时处理时，组成故障电路或切断故障电路部分，使机车维持运行。
8. 当机车重联运行时，若一台机车故障，要求不影响另一台机车运行。
9. 在保护电器动作引起主断路器跳闸后，应有零位联锁，既要重新合闸，机车各电器需处于启动前状态。
10. 要求电气制动与机械制动之间有一定的安全联锁。
11. 要求控制电路在满足要求的前提下应尽量简单，操纵部分简单易记，便于操作。
总之，控制电路系统要保证行车的安全，利于操作，运用，维修，尽量节省电气设备，已达到最佳的经济指标。
正因为控制电路是机车电路最复杂的部分，就机车运行中出现的故障而言，控制电路中
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故障也较多。因此，熟练掌握控制电路原理，就能在平时对机车进行全面保养，在发生故障时能迅速准确的进行分析与处理，对确保行车安全是非常重要的。
1.1.2 电力机车的控制方法及其特点
电力机车的控制方法视机车的类别而选用不同的方法。而对电压不高、功率不大的直流电力机车，可采用直接控制的方法，即采用手动的方法直接控制机车主电路而使机车运行，这种机车其控制电路就包括在主电路之中。这种方法是机车电路简单、故障率低，但只能适用于一些城市电车及工矿用小功率电力机车。
对于高电压大电流的大功率机车，直接控制显然是不能满足要求的，而且具有极大的危险性，所以必须选用间接控制的方法。所谓间接控制就是通过司机控制器及各按键开关来控制一些低压电器，再通过这些低压电器来控制高压部分。这种方法使弱电控制强电，操作轻巧简单，而且很好将操作者与高压部分隔离。
采用间接控制的方法有利于机车向自动化方向发展。随着科学技术的的发张，电力机车也得到不断的发展，电力机车的自动化水平越来越高，自动控制环节越来越完善。随着电力电子技术的发展及新型电器、仪表的出现，为机车的控制提供了广阔的基础，使机车向全自动化方向发展成为可能，同时也使机车的控制系统日趋复杂，必然对控制系统提出了更高的要求
1.1.3 电力机车通用符号及说明
由于电力机车电器线路中电气设备种类繁多，电路本身就较复杂，尤其控制电路更复杂，为了读图方便起见，我们将电力机车电路中通用的符号按新国标总结。
对表中有关符号作几点说明：
一．各电器设备在电气线路图中除按表内符号表示外，在符号旁边还应标明相应电气设备在电路中代号。如在接触器线圈旁注明97KM表示97号励磁接触器，且在所有97号接触器各联锁触头旁边也注明 97KM，说明是同一电器在电路中不同位置的控制关系。
二．导线也是电气线路图中的一部分，也别是一些重要的导线在电路图中表明导线的代号，不同类型和不同作用的导线可用字母表示不同。
三．常开联锁、常闭联锁（也称正联锁、反联锁）是指在电器的工作线圈未通点电、电器处于释放状态的联锁位置而言，若其联锁触头是打开的既为常开联锁，若其联锁触头是闭合的既为常闭联锁。当电器工作线圈通电而电器动作后，常开联锁闭合，常闭联锁打开。在韶山系列电力机车电气线路中，联锁位置采用了通用的上开下闭，左开右闭的画法，即将常开联锁画在导线的左边和上边，将常闭联锁画在导线的右边和下边。也有些机车采用相反的画法，如法国的6G型电力机车。
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四．应当指出的是，并不是所有的电器都有常开、常闭的概念。对于某些组合电器（如转换开关）的触头联锁，这类联锁除其所属电器的代号外，还应表明该联锁在那个位置接通。这类联锁称为正联锁，或指定位闭合联锁。
五．对于凸轮控制器或鼓行控制器，在电路图中将这类圆形的触头闭合次序展开为一个平面的触头闭合电路图，简称展开图。在某些工作位置若某些导线对应的联锁是接通的，则在该位置相应的导线下方以黑点表示，在某些工作位置若某些导线对应的联锁是断开的，则在该位置相应的导线下方无黑点。
六．有些比较复杂的电路中不易标出工作位置和触头闭合次序，一般采用在电路旁附上工作位置的图标，如调压开关等组合电器的触头闭合表。
七．国产电力机车电路图中所示的接触元件和联锁触头的开、闭位置表示原则和操作位如下：司机控制器在零位，位置转化开关在机车一端向前、牵引位：各按键开关在水平断开位；空气断路器在开断位；各刀开关在运行位；各保护开关在开断位。
1.2 联锁方法与重联电路
1.2.1 常用联锁方法
机车控制电路必须满足主电路和辅助电路的要求，如电器按一定次序动作，司机一定顺序操作，因此必须设置一些联锁来满足控制电路的逻辑要求。
在考虑控制的联锁时，首先必须满足电路的要求，在此前提下应尽量减少联锁数目，另外对于需要有故障运行电路，同样要在控制电路中做相应考虑。对于可能由于错误操作造成事故的现象，也应在电路中予以避免或设法补救。因此在设置控制电路的联锁时应统筹考虑，权衡处理。
机车上的联锁方法有两大类，即机械联锁与电气联锁。 一． 机械联锁
为避免司机的误操作造成的人身及设备不安全，需设置一些机械联锁来保证。目前采用的机械的机械联锁有：
1司机控制器换向手柄和调速手轮间的机械联锁。 2司机台上的按键开关与电钥匙的联锁。 3换向手柄、电钥匙与钥匙箱的联锁。
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