东风4系列内燃机车毕业设计模版本

东风4系列内燃机车毕业设计模版本内容摘要：

错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 _1HKf 1HKf _1HKg 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 其余各牵引电机的电路 ID 相同。 二 机车前进与后进电路 牵引电动机是直流串励电动机，其转向的改变是通过方向转换开关 IHKf、 2HKf的转 换改变串励绕组中的励磁电流方向，而保持电枢电流方向不变，使牵引电动机改变转向，从而达到机车的换向，其电路为： 一：机车前进方向运行时，换向手柄置于“前进牵引位”后，提主手柄至 1 位，此时，离进电空 阀 1HKf、 2HKf 线圈同时得电，使转换开关转至前进位，构成机车前进工况电路（以 2D 也机为例） : 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 2G 错误 !未找到引用源。 _ 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 HKg _ 1HKf1HKf _1HKg 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 二：机车后后进运行时，换向手柄置于“ 后进牵引位”后，提主手柄至 I 位，此时，后 进电控阀 1HKf 、 2 HK 同时得电，转换开关转到后进位，构成机车后进工况电路（仍以 2D 电机为例）： 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 2C错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 HKg _ 1HKf1HKf _1HKg 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 从上述两个电路中可以看出：机车前进工况或后进工况时，整个电路中改变的只是电机串励绕组的电流方向。 前进工况时，电流从 29 号大线以一 错误 !未找到引用源。 一 错误 !未找到引用源。 号大线。 而后进工况时，电流从 23 号大线一 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 29 号大线。 由直流电机原理可知，当电枢电流方向不变时，电机的转向会发生改变，从而达到了机车换向的目的。 第三节 DF4 制动主电路 内燃机车在电 阻制动工况时 , 靠列车的巨大惯性力 , 由动轮带动牵引电动机运转 , 根据直流电机的可逆原理 , 此时的牵引电动机按发电机工况运转 , 它将列车的动能变为电能 , 再通过制动电阻 , 将电能转换成热能 , 散逸到大气当中。 此时 , 在牵引电动机轴上产生与机车运行方向相反的转矩 , 从而产生制动力 , 使整个列车制动。 一 基本原理及结构 对于东风‘型机车在电阻制动时的极限参数要求是 :最大励磁电流 IL。 = 7 4 0 A。 最大制动电流 I:。 二 65 OA。 因受牵引电动机换向条件的限制 , 要采取高速限流 , 高速限流线是从车速为 5 0 k m / h制动电流 65 OA 开始 , 到车速为 8 0k m / h 时 , 制动电流降到 4 50A。 图 1是东风‘ 型机车两级电阻制动主电路原理图。 由图 1 看到 : 在电阻制动工况 , 牵引电动机处在他激发电机状态下工作 , 由电阻制动控制箱控制励磁机的励磁 , 从而控制主发电机的励磁 , 主发电机发出的三相交流电 , 经整流柜整流后 , 通过制动励磁接触器向串接起来的 6台牵引电动机的励磁绕组供电 , 从而使牵引电动机发出的电能通过主接触器分别送到 6 组制动电阻上消耗掉。 6 组制动电阻分为两箱安装 , 每箱 3 组 , 分别供给 3 台牵引电动机施行电阻制动之用。 每箱电阻由一台通风机实行强迫通风冷却。 在第 2 组和第 5 组制动电阻上各有一个抽头引出端 ,通风机电机由该抽头引出端供电 , 这样不仅节省了为驱动风机所需的能量 , 而且使通风机的工作状态恰与电阻的冷却要求相适应。 即制动电流越大 , 风机电机电压越高 , 风机转速越高 , 风量越大 , 排热能力越强。 反之 , 制动电流越小 , 不需要太多的冷却风量时 , 通风机电机电压越低 , 凤量也越小。 电传动内燃机车的制动特性可用下式来描述 : VRD CCNB LZCDLmEL  22 239。 30 (1) 或 B=VIRN cd zz  3239。 (kN) B机车制动力。 V机车动力 ； Rz制动回路总电阻 ； Φ 牵引电机每级磁通 ； Iz制动电流 ； Dl机车轮径 ； μ 牵引电动机传动比 ； η 传动效率 ； N牵引电动机台数 ； Ce电势常数 ； Cm转矩常数 ； 由式 (l) 知 : 当磁通恒定时 , 制动力与机车速度成正比 , 显然 , 制动特性 B 二 f (v )是一条通过坐标原点的直线。 不同的磁通值对应着不同斜率的直线 , 制动特性如图2 所示。 由式 (2) 知 : 当制动电流恒定时 , 制动力与机车速度成反比 , 制动特性 B 二 f (v) 是一条双曲线不同的制动电流值对应着不同的双曲线 , 制动特性如图 2 所示。 由式 (l) 知 : 当磁通恒定时 , 制动力与机车速度成正比 , 显然 , 制动特性 B 二 f (v )是一条通过坐标原点的直线。 不同的磁通值对应着不同斜率的直线 , 制动特性如图2 所示。 由式 (2) 知 : 当制动电流恒定时 , 制动力与机车速度成反比 , 制动特性 B 二 f (v) 是一条双曲线不同的制动电流值对应着不同的双曲线 , 制动特性如图 2 所示。 由式 (4) 知 : 为了得到尽可能大的制动力 , 在机车速度较低时 , 应使励磁电流保持最大值 , 以使电机磁通保持最大 , 这时的制动电流随机车速度线性增长。 当机车速度达到某一数值时 , 制动电流上升到允许的最大值 , 此时 应保持制动电流不变 , 而励磁电流随机车速度的增加而降低 , 此时制动力与机车速度成反比。 为提高机车在低速运行时的制动力 , 以适应自动闭塞区段的运行要求 , 在机车上采用了两级电阻制动 , 即当机车速度降到 2 3 km / h左 右时 , 通过二级制动接触器 IR ZC ~6RZC (如 图 l) 主触头的自动闭合 , 将制动电阻短路一部分 ( ) 而实现制动功率的扩展。 此 时 ,制动电流增加 , 出现了第二段 (Rz= )励磁电流和制动电流的恒流过程 , 励磁电流、制动电流及制动力与机车速度的关系如图 3 所示。 图 3 (c ) 中制动力与机车速度的关系是在不考虑电机磁路饱和及电枢反应影响的情况下得出的。 这样 , 制动力在低速区再次达到了最大值 , 图中阴影部分即为采用二级制动后所增加的制动力。 机车进入二级制动状态后 , 操纵台上“二级制动” 信号灯亮 , 同时 , 控制箱面板上指示二级制动的发光二极管 L ED 亮。 二 控制箱基本原理 图 4 是东 风 4 型机车所采用的电阻制动控制箱方框图。 电阻制功控制箱在线路中的作用原理如下 : 将机车换向手柄打在“ 制动位” , 此时 , 辅助电源 110 V 经牵引一制动转换开关 1H k g 的联锁触点送入控制箱 , 经过自动开关 z K , 运行 故障开关 G K , 到达电抗器 DK , 然后一路送到逆变器 , 将直流 110 V 电压逆变成高频方波电压 , 再经变压器隔离降压、整流、稳压 , 得到士 15V、 + 24V 直流电压 , 以供给控制电路和电流传感器使用。 另一路经过限流电阻送到斩波输出管 (T 户作为励磁机励磁绕组的斩波电源。 柴油机转速传感器即柴油机测速发电机的输出电压被用作电阻制动时的制动力给定信号。 柴油机测速发电机输出的三相交流电压经整流后送到给定放大环节 , 该环节将柴油机转速信号进行分压、整定并加以放大 , 使得在电阻制动工况柴油机转速最大时 , 给定放大环节的输出电压为十 IOV , 然后再送到给定积分环节。 给定积分器的传输特性是当输入电压阶跃变化时 , 其输出电压是逐渐增长的 , 并且其极性和终了值与输入一样。 采用这样的给定积分环节就可以避免使送到励磁电流调节器 (LT ) 和制动电流调节器 (Z T ) 的给定电压突然增大 , 从而避免制动力的冲击。 给定积分器输出的正电压作为励磁电流和制动电流的给定信号分别送到励磁电流调节器和制动电流调节器 , 与来自电流传感器的负极性电流反馈信号进行比较 , 调节器输出的负极性电压通过“ 或门” 选出其绝对值较小者作为斩波控制电压送到斩波振荡环节。 加在斩波振荡器输入端的电压有正极性的锯齿波电压和负极性的斩波控制电压 , 两个电压进行叠加。 每当两个电压相交时 , 振荡器即发生一次翻转。 这样 , 在斩波振荡器的输出端就得到一列方波电压 , 该方波电压的频率与锯齿波的频率一样 , 而方波正负半波的宽度之比则取决于斩 波控制电压的数值 , 斩波控制电压的绝对值越大 , T 7 导通角越大 , 励磁电流越大。 方波电压经整形电路整形 , 提高其前后沿的陡度后加在斩波输出管的基极 , 用以控制斩波输出管的导通与截止 , 在斩波输出管的集电极回路中串接有励磁机的励磁绕组 , 当斩波输 出 管的导通 宽度加 大 , 截止宽度减小时 , 励磁机的平均励磁电流 I: L P 增大。 反之 , 励磁机的IL LP 则减小。 机车速度传感器输出的三相交流电压经整流、滤波后作为机车电阻制动时的速度给定信号 , 一路送到两级制动转换环节 , 以便实现两级电制动的自动转换。 另一路 送到电流限制环节 , 用以限制机车高速运行时的制动电流值 , 使之不超过牵引电动机的换向限制线。 限流环节和给定积分器的输出电压经过“或门” 选出其中较小的作为制动电流调节器的给定电压。 当柴油机在 850r/ min 以上且车速低于 5Okm/h 时 , 限流环节的输出电压高于给定积分器的输出电压 , 这时 , 给定积分器的输出电压作为制动电流调节器的给定电压。 当车速高于 50 km/h 以后 , 限流环节的输出电压低于给定积分器的输出电压 , 这时 , 制动电流调节器的给定电压改为由限流环节的输出电压决定 , 并且车速越高 , 其给 定越低。 这样就将制动电流按牵引电动机的换向限制线的要求予 6 个霍尔元件制成的电流传感器 , 用以同时测出 6 台牵引电动机的制动电流 , 并取其中的最大值作为制动电流反馈信号。 采用这样的反馈方式后将更加安全可靠。 如由于某种故障原因使某一台牵引电动机电流过大 , 则该电机的电流信号将被用作为反馈信号 , 控制系统将抑制该电机电流 , 使之不超过最大制动电流允许值 ,从而可以避免故障状态的进一步扩大。 当斩波输出管击穿或满导通时 , 故障检测电路有电 , 继电器了。 得电 , 了 : 失电 , 切断励磁机励磁绕组的通电回路 , 同时 , 故障 显示灯 LED 亮。 当控制手柄在“ 0 ” 位和“ 1 ” 位时 , 继电器 J‘得电 , 其常闭触点断开 , 切断给定信号的通路 , 将电阻制动切除。 电阻制动控制箱由逆变板、电源板、转换 板、调节板和斩波板等 5 块插件板组成。 三 电阻制动的保护 1. 过流保护 电阻制动时 , 如因某种原因引起制动电流过大并超过规定的制动电流过流整定值时 , 接在第 5 位电动机制动电阻抽头上的制动过流继电器 z L J 动作 , 切断控制箱电源 , 使牵引电动机丧失励磁电流从而达到过流保护的目的。 制动过流继电器是带自锁机构的继电器 , 其动作后 , 必须将柴油机手柄回零后 , 才允许手动解锁。 2 . 失风保护 电阻制动时 , 如制动电阻风机电机损坏或因某种原因引起两台通风机电流相差较大时 ,失风保护继电器 FS了动作 , 延时 5s 钟后 , 使励磁接触器 L C 失电 , 牵引电动机失去励磁电流 ,停止电阻制动。 失风保护继电器动作后 , 柴油机手柄回零 , 即可自动解锁。 3. 电空联锁 如果机车在电阻制动的同时 , 再施加空气制动 , 则两种制动同时作用于机车轮对 , 有可能造 成轮对抱死、滑行 , 使轮箍擦伤。 为防止出现这种情况 , 加设了电空联锁装置。 其作用是 : 在使用“ 自动制动阀” (大闸 ) 时 , 机车闸缸压力为零 , 而车辆可照常制动。 当使用“ 单独制动阀” (小闸 )时 , 其作用性能不受影响 , 但应注意不使机车闸缸压力超过 150kPa()。 4. 故障运行电路 机车在运行中 , 当电阻制动控制箱发生故障时 , 应将司机控制器控制手柄退回“ O” 位 ,并将控制箱上的“ 运转一故障” 开关转到“ 故障” 位 , 电阻制动控制箱即被切除 , 机车转到故障工况的电阻制 动线路上运行 , 如图 5 所示。