湖南铁道职业技术学院毕业设计说明书
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课题名称：
（SS 8型电力机车控制电路原理分析及故障排除）
专 业 系 铁道牵引与动力学院 班 级 司乘 113 学生姓名 xxxxxxxx 指导老师 张 莹 完成日期 2013.12.12
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目 录
摘 要 ............................................................................................................................................................... 5 ABSTRACT .................................................................................................................................................... 6 第1章 概 述 ................................................................................................................................................. 8 第2章 主电路 ............................................................................................................................................. 12
2.1 主电路 ........................................................................................................................................... 12 2.2 主电路的结构特点 ....................................................................................................................... 13 2.3 网侧高压电路 ............................................................................................................................... 13
2.3.1 高压侧流程图 ................................................................................................................... 13 2.3.2 各相关器件作用 ............................................................................................................... 13 2.4 整流调压电路 ............................................................................................................................... 15 2.5 牵引电路 ....................................................................................................................................... 18
2.5.1 牵引电路流程图 ............................................................................................................... 18 2.5.2 机车的方向控制(以1M为例) ......................................................................................... 19 2.5.3 磁场削弱电路 ................................................................................................................... 20 2.6 制动电路 ....................................................................................................................................... 21
2.6.1 制动电路流程图 ............................................................................................................... 21 2.6.2 高速区(以Ⅰ架为例) ....................................................................................................... 21 2.7 测量电路 ....................................................................................................................................... 22
2.7.1 网侧电压测量 ................................................................................................................... 22 2.7.2 电机电枢电流的励磁电流测量 ....................................................................................... 22 2.7.3 电机电枢电压测量 ........................................................................................................... 23 2.7.4 网侧电力测量 ................................................................................................................... 23 2.7.5 机车速度测量 ................................................................................................................... 23
第3章 辅助电路 ......................................................................................................................................... 24
3.1 辅助电路 ....................................................................................................................................... 24 3.2 辅助电路作用及设备组成 ........................................................................................................... 24
3.2.1 作用 ................................................................................................................................... 25 3.2.2 设备 ................................................................................................................................... 25 3.3 单－三相供电系统 ....................................................................................................................... 25
3.3.1 电路工作原理 ................................................................................................................... 25 3.3.2 劈相机分相起动电路 ....................................................................................................... 26
3.3.2.1 起动流程图 ........................................................................................................... 27 3.3.2.2 1AK动作 ................................................................................................................ 27 3.3.3 通风机电动机电容分相起动 ........................................................................................... 27 3.4 三相负载电路 ............................................................................................................................... 28
3.4.1 辅助的起动 ....................................................................................................................... 28 3.4.2 库内电源的使用操作 ....................................................................................................... 28 3.5 单相负载电路 ............................................................................................................................... 29
3.5.1 380V单相负载 .................................................................................................................. 29
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3.5.2 220V单项负载电路 .......................................................................................................... 29 3.6 保护电路 ....................................................................................................................................... 30
3.6.1 过电压保护电路 ............................................................................................................... 30 3.6.2 过电流保护 ....................................................................................................................... 30 3.6.3 接地保护 ........................................................................................................................... 30 3.6.4 辅机过流保护 ................................................................................................................... 30 3.6.5 安全保护 ........................................................................................................................... 31
第4章 控制电路 ......................................................................................................................................... 32
4.1 控制电路电路图 ........................................................................................................................... 32 4.2 整备控制电路 ............................................................................................................................... 33
4.2.1 受电弓控制 ....................................................................................................................... 33 4.2.2 主断路器控制 ................................................................................................................... 34 4.2.3 劈相机控制 ....................................................................................................................... 35 4.2.4 压缩机控制 ....................................................................................................................... 37 4.2.5 通风机控制 ....................................................................................................................... 38 4.2.6 制动风机控制 ................................................................................................................... 38 4.2.7 机车通过相分段区的控制 ............................................................................................... 39 4.2.8 “向前”、“向后”控制 ................................................................................................... 40 4.2.9 制动控制 ........................................................................................................................... 40 4.3 调速控制电路 ............................................................................................................................... 41
4.3.1 调速控制电路 ................................................................................................................... 41 4.3.2 线路接触器控制 ............................................................................................................... 41 3.3.4 速度分级控制 ................................................................................................................... 43 4.3.4 调速控制 ........................................................................................................................... 44 4.4 信号控制电路 ............................................................................................................................... 45
4.4.1 主显示屏显示内容 ........................................................................................................... 45
4.4.1.1 主断 ....................................................................................................................... 45 4.4.1.2 欠压 ....................................................................................................................... 46 4.4.1.3 劈相机 ................................................................................................................... 46 4.4.1.4 零位 ....................................................................................................................... 46 4.4.1.5 预备 ....................................................................................................................... 46 4.4.1.6 原边过流 ............................................................................................................... 46 4.4.1.7 次边过流 ............................................................................................................... 46 4.4.1.8 牵引电机 ............................................................................................................... 46 4.4.1.9 励磁过流 ............................................................................................................... 47 4.4.1.10 辅助回路过流 ..................................................................................................... 47 4.4.1.11 主接地 ................................................................................................................. 47 4.4.1.12 辅接地 ................................................................................................................. 47 4.4.1.13 空转 ..................................................................................................................... 47 4.4.1.14 电制动 ................................................................................................................. 47 4.4.1.15 车列缓解 ............................................................................................................. 47 4.4.1.16 车列保压 ............................................................................................................. 48 4.4.1.17 车列制动 ............................................................................................................. 48 4.4.1.18 车列紧急 ............................................................................................................. 48
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4.4.2 辅显示屏显示内容 ................................................................................................................... 48
4.4.2.1 自动过分相 ........................................................................................................... 48 4.4.2.2 主接地1 ................................................................................................................ 48 4.4.2.3 主接地2 ................................................................................................................ 48 4.4.2.4 控制回路接地 ....................................................................................................... 49 4.4.2.5 列车供电 ............................................................................................................... 49 4.4.2.6 压缩机1 ................................................................................................................ 49 4.4.2.7 压缩机2 ................................................................................................................ 49 4.4.2.8 牵引风机1 ............................................................................................................ 49 4.4.2.9 牵引风机2 ............................................................................................................ 50 4.4.2.10 硅风机 ................................................................................................................. 50 4.4.2.11 油泵 ..................................................................................................................... 50 4.4.2.12 变压器风机 ......................................................................................................... 50 4.4.2.13 制动风机1 .......................................................................................................... 50 4.4.2.14 制动风机2 .......................................................................................................... 50 4.4.2.15 停车制动 ............................................................................................................. 50
4.5 保护控制电路 ............................................................................................................................... 51
4.5.1 过流保护 ........................................................................................................................... 51 4.5.2 接地保护 ........................................................................................................................... 52 4.5.3 欠电压保护 ....................................................................................................................... 52 4.5.4 紧急制动 ........................................................................................................................... 52 4.5.5 传动小齿轮弛缓保护 ....................................................................................................... 53 4.5.6 风速保护 ........................................................................................................................... 53 4.5.7 故障保护的恢复控制 ....................................................................................................... 53
第5章 机车故障处理 ................................................................................................................................. 54
5.1 两个受电弓均升不起 ................................................................................................................... 54 5.2 闭合劈相机不启动 ....................................................................................................................... 54 5.3 辅助电路接地，主断路器分断，并显示辅接地 ....................................................................... 55 5.4 提手柄牵引构成无压无流 ........................................................................................................... 56 5.5 主接地 ........................................................................................................................................... 56 5.6 劈相机启动正常，闭合压缩机、通风机按键开关，压缩机、通风机不起动 ....................... 56 5.7 次边过流 ....................................................................................................................................... 57 5.8 合通风机各辅机均不起 ............................................................................................................... 57 5.9 合通风机时，第一风机启动后其它风机不起 ........................................................................... 58 5.10第一二通风机启动后，硅风机不起 .......................................................................................... 58 总 结 ........................................................................................................................................................... 59 参考文献 ....................................................................................................................................................... 60
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摘 要
韶山8型电力机车（SS8）是中国铁路使用的电力机车车型之一，由株洲电力机车厂与株洲电力机车研究所共同研制。韶山8型电力机车是四轴准高速干线客运电力机车，是中国第八个五年计划（“八五”）重点科技攻关项目，原设计是用于广深准高速铁路的电力机车，后成为用于中国干线铁路牵引提速旅客列车的主型机车。机车最大运行速度为170公里/小时。
SS8电力机车主要技术特点：
韶山8型电力机车吸收了韶山5型电力机车的技术和经验，是工频交流晶闸管相控电力机车，机车持续功率3600千瓦，最高运用速度170公里/小时。机车主电路采用不等分三段半控桥式整流电路、晶闸管相控调压，转向架电机并联独立供电、牵引电机无级磁场削弱，可实现包括恒功区的全无级调速特性。机车动力制动为加馈电阻制动，制动功率2700千瓦。
机车轴式为Bo-Bo，装用两台双轴转向架。首两台样车转向架最初仍然沿用韶山5型机车的设计，采用电机空心轴、牵引电机全悬挂，其传动箱的大部分仍属簧下重量，加上轮径较大达1250毫米，这两个因素使机车的簧下重量稍大，但轴重较轻，因而仍然能满足在160公里/小时运行速度下的轮轨相互作用力指标。经改造后定型的韶山8型机车改为采用轮对空心轴六连杆弹性传动装置、单侧直齿六连杆万向节传动，簧下重量为3吨，机车牵引装置为推挽式低平牵引杆，机车总重88吨，轴重22吨。
机车装用四台ZD115型直流牵引电动机，额定功率为900千瓦，采用三支点弹性架承式悬挂、全叠片机座结构，一端悬挂在转向架的构架上，另一端固定在轮对的空心轴套上。机车采用模仿自进口8K、6K型机车的微机控制系统，并根据韶山4型0038号机车的使用经验进行改进，具有恒流起动及准恒速运行特性控制、空转（滑行）保护控制、逻辑控制单元、故障监测显示功能。机车装备DK-1型空气制动机，具有空电联合制动功能，由机车电空制动机对列车电空制动系统直接控制，以提高客运列车制动的快速反应。
机车主变压器设有列车供电绕组，可向旅客列车提供空调、采暖、照明等电源，列车无需挂发电车。机车外形经风洞模拟试验以减小风阻，采用后倾角为26.15度的头形。 关键词：韶山8型电力机车（SS8）、主电路、辅助电路、控制电路、机车故障处理
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