1、 查阅资料，画出 ss4 机车主电路原理图，简述其基本特点，如：调压方式、整流方式、供电方式、制动方式等一、SS4 改型电力机车主电路的特点：1. 传动方式为 交直传动，串励脉流牵引电动机牵引；2. 转向架供电为独立供电方式；3. 不等分三段半控整流调压电路，有级磁场削弱；4. 加馈电阻制动，最大制动力延伸至 11.5 km/h；5. 直流电流、电压测量传感器化；6. 双接地继电保护；7. 增设 PFC 功补装置。二、主电路构成（一）网侧高压电路（25KV 电路）主要设备：1.高压部分有受电弓 1AP、高压连接器 2AP、空气断路器 4QF、避雷器 5F、高压电压互感器 6TV、高压电流互感器
2、 7TA、主变压器 8TM 原边绕组。2.低压部分有自动开关 102QA、网压表 103PV、PFC 用电压互感器 100TV、PFC 用电流互感器 109TA、电度表 105PJ，以及接地回流电刷 110E、120E、130E、140E。：3.电流回路：接触网上的 25KV 单相工频交流电受电弓 1AP高压连接器 2AP另一节车的车顶母线主断路器 4QF高压电流互感器 7TA主变压器原边绕组 AX PFC 用电流互感器 109TA低压电流互感器 9TA车体转向架构架接地回流电刷110E/120E/130/140E车轴轮对钢轨回流线变电所（二）整流调压电路（架）采用转向架独立供电：a1-b1-
3、x1，a2-x2 供电给整流器 70V，70V 给并联的第 1、2 位牵引电机供电；a3-b3-x3，a4-x4 供电给整流器 80V，80V 给并联的第 3、4 位牵引电机供电。额定网压时： 2111322695.axaxabbxabbxUUUV不等分三段半控桥式整流电路工作顺序（架为例）：首先投入 4 臂桥，触发 T5 和 T6，投入 a2-x2 段绕组,T5 和 T6 顺序移相。整流输出电压0 变化，D1 和 D2 续流。正半周：a2（正）D371 号母线平波电抗器牵引12d电机线路接触器牵引电机牵引电机故障隔离开关72 号母线D2D173 号母线T6x2（负） 。负半周：x2（正）T5
4、71 号母线平波电抗器牵引电机线路接触器牵引电机牵引电机故障隔离开关72 号母线D2D173 号母线D4a2（负） 。当 T5 和 T6 满开放后，六臂桥投入，维持 T5 和 T6 满开放，触发 T1 和 T2，在原有 a2-x2 段绕组的基础上再串联 a1-b1 段绕组。整流电压 变化。正半周：a2（正）12dU34dD371 号母线平波电抗器牵引电机线路接触器牵引电机牵引电机故障隔离开关72 号母线T2b1（负）a1（正）D173 号母线T6x2（负） 。负半周：x2（正）T571 号母线平波电抗器牵引电机线路接触器牵引电机牵引电机故障隔离开关72 号母线D2a1（负）b1（正）T173
5、号母线D4a2（负） 。当 T1 和 T2 满开放后，维持 T1、T2、T5、T6 满开放，触发 T3 和 T4,则 b1-x1 段绕组再串入电路，整流电压 之间变化。正半周： a2（正）D371 号母线平波电抗器34dU牵引电机线路接触器牵引电机牵引电机故障隔离开关72 号母线T4x1（负）a1（正）D173 号母线T6x2（负） 。负半周：x2（正）T571 号母线平波电抗器牵引电机线路接触器牵引电机牵引电机故障隔离开关72 号母线D2a1（负）x1（正）T373 号母线D4a2（负） 。电阻 75R 和 76R 的作用：高压空载限流试验时，作整流器 70V 的负载（只有 75R 作负载，
6、76R 被空载实验转换开关 10QP 短接） ，机车正常运行时，可吸收部分过电压。（三）牵引供电电路1.转向架独立供电：1M 与 2M 并联工作，由整流器 70V 供电；3M 与 4M 并联工作，由整流器 80V 供电。2. 牵引电机支路电流路径：以 1M 为例：正极母线 71平波电抗器 11L牵引电机线路接触器 12KM直流电流传感器 111SC1M 电机电枢回路（A11A12）107QPR1“牵-制”鼓107QPV1 “前-后”鼓1M 电机励磁回路（D11D12）107QPV1 “前 -后”鼓107QPR1 “牵-制”鼓牵引电机故障隔离开关 19QS负极母线 72 。因同一转向架两牵引电机
7、背向布置，则牵引电机相对旋向相反。因此各牵引电机电枢回路与励磁回路的相对接线方式为（前方向）：1M: A11 A12D11 D12 2M: A21 A22D22 D213M: A31 A32D31 D32 4M: A41 A42D42 D413. 磁场削弱以 1M 为例：在牵引电机励磁绕组两端并联有固定分路电阻 14R，固定磁场消弱系数=0.96；可减小流过励磁绕组的交流分量，从而改善牵引电机的换向。一级磁削电阻 15R和磁场削弱接触器 17KM；二级磁削电阻 16R 和磁场削弱接触器 18KM 。当 17KM 动作闭合后，投入 15R，实现级磁削，=0.7 ；当 18KM 动作闭合后，投入
8、16R，实现级磁削，=0.54 ；当 17KM 和 18KM 都闭合时，15R 和 16R 并联投入，实现级磁削，=0.45 。4. 牵引电机的故障隔离牵引电机故障隔离开关 19QS、29QS、39QS、49QS 为单刀双掷开关。上为“运行”位，下为“故障”位。当某台牵引电机故障时（非接地故障）时，可将该台牵引电机的故障隔离开关拉“故障”位，其相应的联锁触头将切断该电机的线路接触器的电空阀得电路径，使线路接触器的电空阀不能得电而处于打开状态，该电机支路与供电电路隔离，不投入工作。若为牵引电机接地故障，则拉至“中间”位，使牵引电机与主电路完全隔离，否则仍会引起主接地继电器跳闸，且运行中不得使用电
9、阻制动。5. 库内动车库用转换开关 20QP、50QP 为双刀双掷开关，正常运行时，主刀与主电路隔离，其辅助接点将保护电空阀 287YV 的得电电路连通，当 287YV 得电时，打开升弓气路，方可升弓。机车在库内时，因无 25KV 的高压电源，但可将库内的 110V 直流电源引入牵引电机实现动车，以端为例：则将 20QP 转库用位，其主刀之一将库用插座 30XS 的正极接线端与 2M 的电枢正极引线 22 号线连接。20QP 的另一主刀将端整流器的 72 号母线直接接车体。所以库内动车人员只需引入 110V 直流电源的正极即可实现动车（库内 110V 电源的负极与钢轨相连） ，机车的运行方向可
10、通过人为转换两位置转换开关实现。此时 20QP 的联锁触头切断 287YV 得电电路，使 287YV 不能得电，则库内不能升起受电弓。同时，20QP 的联锁触头还接通牵引电机线线路接触器 12KM、22KM 的电空阀得电电路（给上司机钥匙、两位置转换开关转换到位时电路才能构通） ，使 1M 也可通电，便于机车出厂实验电机转向、出入库及旋轮。保护电空阀 287YV 得电电路 牵引电机线路接触器得电电路6、空载试验10QP 和 60QP 为三刀双掷开关，正常运行时，10QP 和 60QP 将直流电压传感器 112SV 和142SV 分别与 1M 和 4M 的电枢相连，其相应辅助接点接通牵引电机线路
11、接触器的电空阀的得电路径。机车空载实验时，10QP 和 60QP 将 112SV 和 142SV 分别与主整流器 70V 和 80V 的输出端相连，同时短接 76R 和 86R，使 75R 作为端主整流器的负载，85R 作为端主整流器的负载（75R，76R,85R,86R 阻值为 300,且为 2 串结构，则空载实验时主整流器的负载阻值为 600） 。其辅助接点断开牵引电机线路接触器的电空阀得电路径，使牵引电机不能接入主电路，实现主整流器的空载实验。注：1、每一台牵引电机设有一台直流电流传感器和一台直流电压传感器。作用有：给电子控制柜电流与电压反馈信号，作为机车速度调节控制和过流保护的依据；通
12、过电子控制柜处理后，作为司机台电流表与电压表显示的信号检测。2、直流电压传感器设置在电枢两端有优点：牵引与制动时，司机台均能看到牵引电机电压；两台并联的牵引电机之一空转时，电枢电压反应较快。3、取消传统的电机电流过流继电器，电机过流信号由直流传感器检测经电子控制柜发出，而进行卸载或跳主断路器或断开接触器。（四）加馈电阻制动电路加馈电阻制动又称为“补足”电阻制动，是在常规电阻制动基础上发展的一种能耗制动，可实现机车“恒制动力”的控制。机车的轮周制动力为： zBCI()N-机车结构常数；C-电机主磁通（Wb） ；-电机电枢（制动）电流（A） 。zI常规电阻制动中，当电机主励磁最大恒定后，制动电流将
13、随机车速度的降低而减小，轮周制动力也随之而变化，为了克服在低速区时制动力的减小，加馈电阻制动是从电网吸收电能，通过相控主整流器向电机电枢补足 并保持恒定，以此获得理想的最大轮周制动力恒定值zI。电制动时，通过两位置转换开关的转换， “牵引”“制动” 。电枢回路与制动电电阻相串联（加馈时还与主整流器的一段大桥相连） ，每节车的 4 台牵引电机的励磁绕组串联后由励磁整流桥单独供电。此时牵引电机做他励发电机运行，发出的电消耗在制动电阻上，使电枢绕组通过电流在主磁场中受力而产生制动转矩，对机车和后部车辆产生制动作1、电枢回路：（1）当 33km/h 时，机车处于纯电阻制动状态，电流路径为：1M 电机电
14、枢 A12（正）V107QPR1“牵-制”鼓13 号线制动电阻 13R73 号母线D4D371 号母线平波电抗器 11L牵引电机线路接触器 12KM12 号线直流电流传感器 111SC1M 电机电枢A11（负） 。（2）当 33km/h 时，机车处于加馈电阻制动状态，触发 T5 和 T6，一段大桥投入，a2-x2 绕组的交流电经整流输出后串入牵引电机电枢回路中，补足 。正半周：1M 电机电zI枢 A12（正）107QPR1“牵-制”鼓13 号线制动电阻 13R73 号母线T6x2（负）a2（正）D371 号母线平波电抗器 11L牵引电机线路接触器 12KM12 号线直流电流传感器 111SC1
15、M 电机电枢 A11（负） 。负半周：1M 电机电枢 A12（正）107QPR1“牵-制”鼓13 号线制动电阻 13R73 号母线D4a2（负）x2（正）T571 号母线平波电抗器 11L牵引电机线路接触器 12KM12 号线直流电流传感器 111SC1M 电机电枢 A11（负） 。(五)保护电路（控制原理在整备控制电路中详讲）1、短路保护网侧短路：通过高压电流互感器 7TA（变比为 200/5）与原边过流继电器 101KC（动作值为 8A）配合动作使主断路器 4QF 分闸。整定值为 320A 。次边短路：经交流电流互感器 176TA、177TA、186TA、187TA 检测电流电子柜。经电子
16、柜过流保护环节最终使主断路器 4QF 分闸。整定值 3000A5%。在整流器的每一晶闸管上各串联一个快速熔断器，实现元件的击穿短路保护。2、过流保护牵引工况：由直流电流传感器 111SC、121SC、131SC、141SC 检测电流电子柜，经电子柜过流保护环节最终使主断路器 4QF 分闸。整定值为 1300A5%（牵引电流最大值为1096A） 。制动工况：仍然由直流电流传感器 111SC、121SC、131SC、141SC 检测电流电子柜励磁过流中间继电器 559KA 得电动作励磁接触器 91KM 断开。整定值为 1000A5%（制动电流最大值为 775A） 。励磁过流：由直流电流传感器 19
17、9SC 检测电流电子柜励磁过流中间继电器 559KA 得电动作励磁接触器 91KM 断开。整定值为 1150A5%（励磁电流最大值为 930A） 。3、过电压保护包括大气过电压、操作过电压、整流器换向过电压和调整过电压。大气过电压保护：一是设置避雷器 5F（残压 42KV） ，二是主变压器各次边绕组设置有 RC吸收器。牵引绕组由 71C 与 73R，72C 与 74R，81C 与 83R，82C 与 84R 进行保护；励磁绕组由 93C 与 94R 进行保护；辅助绕组由 255C 与 260R 进行保护。当主断路器 4QF 分闸或合闸接通主变压器空载电流是时，机车将产生操作过电压，通过5F 和
18、 RC 吸收器能对操作过电压进行限制。在主整流器 70V 和 80V 及励磁整流器 99V 的每一晶闸管及二极管上均并联有 RC 吸收器，进行整流器换向过电压吸收。牵引电机的电压由主整流器进行限制。限制值为 1020V5% 。4、接地保护第一转向架供电单元由接地继电器 97KE 进行保护；第二转向架供电单元和励磁回路由98KE 进行保护。动作后接通跳主断电路，使主断路器 4QF 分闸。97KE 和 98KE 为有源保护（线圈的一端接控制电源 110V 的正极） ，全区域保护，动作值为 18V 。193R、194R 为限流电阻；191R 与 197C、192R 与 198C 抑制 97KE 和
19、98KE 动作线圈两端因接地故障时引起的尖峰过电压。95QS 和 96QS 的作用在于当确认一点接地时且故障不能急时排除又需维持运行，将其至“故”位，使接地继电器与主电路隔离，接地继电器不再动作而由主断路器保护（在此过程中司机必须加强走廊巡视） 。195R 和 196R（7.5k）与主电路相连，接地电流经此流至“地” 。97KE 或 98KE 动作后，接通主断路器分闸电路，使主断路器 4QF 分闸，并且其联锁接点接通信号显示电路，在司机台上显示相应接地信号，当故障消除后，信号仍不能熄灭，只有通过主断路器“合”按扭时的恢复电路环节，使接地继电器上的恢复线圈短时得电，将指示杆吸入，继电器恢复正常状态，司机台上接地信号消失。
