电力机车技术特点及工作原理主讲人：主讲人：张兰所张兰所机务处机务处20102010年年5 5月月3030日日领导干部三新领导干部三新领导干部三新领导干部三新知知知知 识识识识 讲讲讲讲 座座座座第四十三讲1主要内容主要内容u我局运用各型电力机车技术特点我局运用各型电力机车技术特点u电力机车工作原理电力机车工作原理u电力机车主要部件介绍电力机车主要部件介绍u电力机车常见故障电力机车常见故障u电力机车运用以来存在问题电力机车运用以来存在问题2我局运用各型电力机车技术特点我局运用各型电力机车技术特点3我局运用各型电力机车技术特点 1SS3型电力机车型电力机车 SS3型电力机车属型电力机车属于我国第二代货运于我国第二代货运干线电力机车，干线电力机车，1982年批量生产，年批量生产，目前已停止生产。目前已停止生产。我局配属我局配属78台，主台，主要运用在包惠间。要运用在包惠间。4 2SS4型电力机车型电力机车 SS4型电力机车型电力机车属于我国第三代货属于我国第三代货运干线电力机车，运干线电力机车，1988年批量生产，年批量生产，目前已停止生产。目前已停止生产。我局配属我局配属12台，台，入助入助75台，在大台，在大包间运用。包间运用。 我局运用各型电力机车技术特点5 3 3HXD1型型电力机车电力机车 HXD1型机车是在西型机车是在西门子的门子的“欧洲短跑手欧洲短跑手”机车技术平台上，机车技术平台上，结合结合DJ1机车在我机车在我国大秦线上的运用国大秦线上的运用经验而研制的一款经验而研制的一款适用于中国干线铁适用于中国干线铁路重载货运的新型路重载货运的新型机车。机车。 我局运用各型电力机车技术特点6 HXD1型型电力机车电力机车主要技术特点主要技术特点 （1）轴牵引功率）轴牵引功率1200KW，总功率，总功率9600KW。（2）采用水冷）采用水冷IGBT元件的主变流器，其中含有元件的主变流器，其中含有4个四象限变流器供两个单独个四象限变流器供两个单独的中间直流电压环节，的中间直流电压环节，2个牵引变流器，每个牵引变流器供电给同一转向个牵引变流器，每个牵引变流器供电给同一转向架的两台并联牵引电机。辅助逆变器集成在主变流器柜中，电制动采用再架的两台并联牵引电机。辅助逆变器集成在主变流器柜中，电制动采用再生制动。生制动。（3）采用微机控制技术和网络通信技术进行机车控制。）采用微机控制技术和网络通信技术进行机车控制。（4）车体采用整体承载结构，以中央梁为主要传力构件，具有高强度低重量）车体采用整体承载结构，以中央梁为主要传力构件，具有高强度低重量的优点。的优点。（5）重载牵引转向架，采用低位牵引杆，构件强度高，结构合理。基础制动）重载牵引转向架，采用低位牵引杆，构件强度高，结构合理。基础制动采用轮盘制动。采用轮盘制动。（6）采用标准化、模块化设计，便于维修。）采用标准化、模块化设计，便于维修。（7）采用）采用CCB制动机系统，适合重载列车制动。制动机系统，适合重载列车制动。（8）装用）装用LOCOTROL远程重联控制系统，适合多机分布式重载牵引。远程重联控制系统，适合多机分布式重载牵引。（9）采用独立的机械室通风系统，使得机车的内部环境清洁，通风效果好。）采用独立的机械室通风系统，使得机车的内部环境清洁，通风效果好。我局运用各型电力机车技术特点7 4 4HXD2型型电力机车电力机车 HXD2型电力机车是型电力机车是由中国北车集团大由中国北车集团大同电力机车有限责同电力机车有限责任公司联合法国阿任公司联合法国阿尔斯通交通运输股尔斯通交通运输股份有限公司为我国份有限公司为我国重载列车设计的一重载列车设计的一种新型重载货运交种新型重载货运交流传动电力机车。流传动电力机车。 我局运用各型电力机车技术特点8 HXD2型型电力机车电力机车主要技术特点主要技术特点（1）采用标准化、模块化设计，中间走廊）采用标准化、模块化设计，中间走廊700mm，开设，开设787mm宽的维修宽的维修门，便于维修。门，便于维修。（2）轴牵引功率）轴牵引功率1250KW，总功率，总功率10000KW。（3）实行独立轴控方式，提高了机车的运行状态控制和粘着利用。）实行独立轴控方式，提高了机车的运行状态控制和粘着利用。（4）采用水冷）采用水冷IGBT元件的主变流器，模块带有定位针防止装错。元件的主变流器，模块带有定位针防止装错。（5）两组相同的辅助静止变流器提供辅助电源。一组是）两组相同的辅助静止变流器提供辅助电源。一组是380V、50Hz的电的电源，另一组提供变频电源。源，另一组提供变频电源。（6）带有微机控制的电空制动柜。）带有微机控制的电空制动柜。（7）轻量化的卧式主变压器）轻量化的卧式主变压器（8）装用）装用LOCOTROL远程重联控制系统，适合多机分布式重载牵引。远程重联控制系统，适合多机分布式重载牵引。我局运用各型电力机车技术特点9我局运用各型电力机车技术特点和谐系列电力机车与韶山系列机车对比和谐系列电力机车与韶山系列机车对比 序号项目SS系列HX系列1传动方式直流系统变流系统2变流系统晶闸管相控整流器IGBT（绝缘门极双极性晶体（绝缘门极双极性晶体管）管）牵引变流器3牵引电机直流电机三相交流异步电机4轮周功率800kW12001600kW5粘着利用空转/滑行保护0.36粘着最佳利用0.46传动控制方式架控 轴控/架控 7控制系统模拟-数字混合控制初级水平的故障检测车载计算机网络完善的自诊断系统10我局运用各型电力机车技术特点粘着牵引力的产生粘着牵引力的产生 11我局运用各型电力机车技术特点韶山系列机车不同点韶山系列机车不同点项目SS3SS4轴式C0-C02(B0-B0)电制动电阻制动加馈电阻制动控制方式继电器逻辑控制单元 牵引装置平拉杆低位斜拉杆 总功率4800kW6400kW和谐系列电力机车不同点和谐系列电力机车不同点项目HXD1HXD2传动控制方式架控轴控机车网络FIP网络TCN网络总功率9600kW10000kW12电力机车工作原理电力机车工作原理 13电力机车工作原理电力机车工作原理 韶山系列交直流传动电力机车工作原理韶山系列交直流传动电力机车工作原理 辅助电路25 kV 50 HzM14电力机车工作原理电力机车工作原理 韶山系列交直流传动电力机车工作原理韶山系列交直流传动电力机车工作原理 15电力机车工作原理电力机车工作原理 HXD型交直交流传动电力机车工作原理型交直交流传动电力机车工作原理 Mx 31.5 kV DC辅助电路25 kV 50 Hz1.5 kV DC16电力机车主要部件介绍电力机车主要部件介绍 17电力机车主要部件介绍电力机车主要部件介绍 受电弓受电弓 弓头阻尼器ADD系统升弓装置下臂底架上臂18电力机车主要部件介绍电力机车主要部件介绍 DSA200型受电弓结构特点型受电弓结构特点 19电力机车主要部件介绍电力机车主要部件介绍 主断路器主断路器 空气主断路器 20电力机车主要部件介绍电力机车主要部件介绍 主断路器主断路器 真空主断路器 21电力机车主要部件介绍电力机车主要部件介绍 主变压器主变压器 SS4型机车主变压器 22电力机车主要部件介绍电力机车主要部件介绍 主变压器主变压器 HXD型机车主变压器 23电力机车主要部件介绍电力机车主要部件介绍 脉流牵引电机 24电力机车主要部件介绍电力机车主要部件介绍 交流交流牵引电机结构 25电力机车主要部件介绍电力机车主要部件介绍 牵引电机牵引电机HXD2HXD2型机车电机型机车电机YJ90AYJ90AHXD1HXD1型机车电机型机车电机YJ85AYJ85A26电力机车主要部件介绍电力机车主要部件介绍 牵引变流装置牵引变流装置 SS系列机车系列机车硅整流装置硅整流装置 27电力机车主要部件介绍电力机车主要部件介绍 牵引变流装置牵引变流装置 HXD系列机车系列机车牵引变流装置牵引变流装置 28电力机车主要部件介绍电力机车主要部件介绍 CCB-II制动控制系统介绍制动控制系统介绍 29电力机车常见故障电力机车常见故障30电力机车常见故障电力机车常见故障韶山系列与和谐系列机车故障诊断韶山系列与和谐系列机车故障诊断 韶山系列机车韶山系列机车采用模拟-数字混合控制，实现了初级水平的故障保护，根据机车的使用情况和可能产生故障的严重程度，其保护结果有两种：一是跳主断，二是跳接触器。还有一些辅助保护环节：风速保护、辅机保护、风压保护等。 HXD型机车型机车的微机网络控制系统将机车故障分为三级： A级故障级故障：严重故障，危及行车安全的故障，要求控制系统立即自动发出停车指令，实现自动停车，等待救援。 B级故障级故障：中等故障，对机车性能有较大影响，要求控制系统给出停车提示信息，由司机操作，实现停车处理故障。 C级故障级故障：轻微故障，对机车性能影响较小，要求控制系统给出故障提示信息，由司机进行确认，回段后处理故障。31电力机车常见故障电力机车常见故障电力机车跳主断故障电力机车跳主断故障 韶山系列机车韶山系列机车主电路发生短路、过流、过电压、接地等故障，辅助电路发生接地等故障的情况，会引起主断路器跳闸，机车电子柜通过检测各种故障信号，经过逻辑分析，产生跳主断信号。 HX系列机车系列机车发生功率模块故障（过流，短路等）、电压互感故障、接地故障、TCU失电故障、水循环故障等故障，机车通过遍布各部件的微机网络系统采集信息，经过逻辑分析，在极短的时间内产生跳主断信号，使主断路器跳开，使机车停车，避免故障引发更大的事故。32电力机车常见故障电力机车常见故障HXD型电力机车牵引封锁和电机隔离故障型电力机车牵引封锁和电机隔离故障 HXD1型电力机车牵引封锁型电力机车牵引封锁33电力机车常见故障电力机车常见故障HXD型电力机车牵引封锁和电机隔离故障型电力机车牵引封锁和电机隔离故障 HXD2型电力机车电机隔离型电力机车电机隔离34电力机车常见故障电力机车常见故障HXD型电力机车牵引封锁和电机隔离故障型电力机车牵引封锁和电机隔离故障 主要原因是主要原因是：u接触网网压波动大，机车保护装置动作，自动封锁主逆变柜TCU；u牵引变流装置、牵引电机、速度传感器故障；u牵引变流装置、牵引电机温度过高；u乘务员对HXD型机车不熟悉，操纵机车不标准，导致机车保护系统动作引发此类故障 35电力机车运用以来存在问题电力机车运用以来存在问题 36电力机车运用以来存在问题电力机车运用以来存在问题 CCB-制动系统的维修问题制动系统的维修问题 l CCB-制动系统技术没有国产化，部委托太原局与克诺尔公司和GE公司签订合同，在湖东段维修，我局既无技术能力又无配件，目前故障配件送湖东段维修，常常是车等件。l太原局与两外商的合同已到期，由于费用问题，后续合同还没有签下来，维修更加困难。远远不能满足要求。 37电力机车运用以来存在问题电力机车运用以来存在问题 电力机车过电分相的问题电力机车过电分相的问题 l 电力机车过电分相时，会在中性区产生很高的感应电压，平均值达39KV，这种情况对机车高压电器有一定影响。 l 自动过电分相系统还没有启用。 38电力机车运用以来存在问题电力机车运用以来存在问题 电力机车自动过电分相示意图电力机车自动过电分相示意图 39谢谢 谢谢 ！领导干部三新领导干部三新领导干部三新领导干部三新知知知知 识识识识 讲讲讲讲 座座座座40