電力機(jī)車操縱 電阻制動(dòng)操縱及特性

SS4G型電力機(jī)車電阻制動(dòng)的操縱任務(wù)一SS4G型電力機(jī)車電阻制動(dòng)的操縱

①在機(jī)車速度未增至欲控制速度前，提前將調(diào)速手輪移到“制”區(qū)。出現(xiàn)初制電流后，稍停，再將手輪移至高于機(jī)車速度10km/h的刻度上，然后再緩慢移至欲控制的刻度上。如欲繼續(xù)降低速度時(shí)，可將手輪緩慢下移，制動(dòng)電流增幅不宜過高，等發(fā)電流穩(wěn)定或開始下降時(shí)，再向更低位置移動(dòng)，使列車平穩(wěn)降速，避免沖動(dòng)。

②退電阻制動(dòng)時(shí)先退一半，稍停后再回零，禁止直接回零。

③電阻制動(dòng)時(shí)，同樣不許超過最大額定電流，尤其是B組運(yùn)行時(shí)，更應(yīng)盯住電流表，以防過載。

④使用電阻制動(dòng)時(shí)，要防止滑行。大電流，過彎道、道岔等黏著條件差的地段時(shí)，適當(dāng)撒砂，必要時(shí)退流，用空氣制動(dòng)調(diào)節(jié)。

⑤停止使用電阻制動(dòng)后不得馬上關(guān)閉制動(dòng)風(fēng)機(jī)，制動(dòng)電阻必須保持足夠的冷卻時(shí)間，一般應(yīng)在2min以上。夏季，隧道內(nèi)運(yùn)行時(shí)適當(dāng)延長。

⑥長大下坡道運(yùn)行應(yīng)以電阻制動(dòng)為主，空車調(diào)速盡量不用空氣制動(dòng)。但停車時(shí)必須用空氣制動(dòng)。

⑦空電配合。使用空氣制動(dòng)時(shí)，最好先給電阻制動(dòng)，再使閘；緩解時(shí)，電阻制動(dòng)電流往上給，減少?zèng)_動(dòng)，延長充風(fēng)時(shí)間。電氣制動(dòng)的應(yīng)用任務(wù)二電氣制動(dòng)的應(yīng)用在電力機(jī)車上除了機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)外，由于配備了電氣制動(dòng)系統(tǒng)。因而提高了列車運(yùn)行的安全性。機(jī)械制動(dòng)是靠閘瓦與車輪的機(jī)械摩擦來降低機(jī)車的運(yùn)行速度，而機(jī)械摩擦系數(shù)隨著溫度升高明顯下降，因此機(jī)械制動(dòng)的性能和效果隨著列車速度、載重和長度的提高而下降，且在高速時(shí)列車的機(jī)械制動(dòng)呈現(xiàn)不穩(wěn)定性，而電制動(dòng)則相反，速度越高制動(dòng)效果越明顯，而且與制動(dòng)時(shí)間無關(guān)。列車在長大下坡道司機(jī)根據(jù)情況可使用電氣制動(dòng)，首先司機(jī)將主手柄回“0”位.將工況手柄搬至“制”位，提主手柄，根據(jù)機(jī)車運(yùn)行的速度改變調(diào)速手輪在制動(dòng)區(qū)的級(jí)位，實(shí)現(xiàn)想要的制動(dòng)效果，操作如圖1所示。圖1使用電氣制動(dòng)減少了閘瓦和車輪磨耗。機(jī)械制動(dòng)時(shí)，接觸表面溫度很高，閘瓦和輪緣的磨耗十分嚴(yán)重，因?yàn)闄C(jī)械制動(dòng)的磨耗主要取決于制動(dòng)力的強(qiáng)度，高速時(shí)需制動(dòng)強(qiáng)度大，磨耗就大，低速時(shí)相反。所以高速時(shí)用電制動(dòng)，低速度時(shí)用機(jī)械制動(dòng)可以大大地降低機(jī)車車輛輪軌的磨耗，大量節(jié)約制動(dòng)閘瓦。使用電氣制動(dòng)可以提高了列車下坡運(yùn)行速度。由于機(jī)械制動(dòng)時(shí)需在每次排風(fēng)制動(dòng)后，充風(fēng)緩解至少約1分鐘待風(fēng)壓恢復(fù)后才能進(jìn)行下一次制動(dòng)，造成下坡速度波動(dòng)大，使列車的平均速度下降，而電制動(dòng)因其性能與制動(dòng)時(shí)間無關(guān)，可使列車下坡速度提高8%,因而提高了運(yùn)輸能力。電氣制動(dòng)的應(yīng)用根據(jù)電氣制動(dòng)時(shí)電能消耗的方式，電氣制動(dòng)分為電阻制動(dòng)和再生制動(dòng)兩種形式，如果將電氣制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電能利用電阻使之轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉，稱之為電阻制動(dòng)。如果將電氣制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電能重新反饋到電網(wǎng)加以利用，稱之為再生制動(dòng)。1.電氣制動(dòng)的形式電氣制動(dòng)的應(yīng)用電氣制動(dòng)是利用電機(jī)的可逆性原理。電力機(jī)車在牽引工況運(yùn)行時(shí)，牽引電機(jī)做電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，將電網(wǎng)的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，軸上輸出牽引轉(zhuǎn)矩以驅(qū)動(dòng)列車運(yùn)行。電力機(jī)車在電氣制動(dòng)時(shí)，列車的慣性力帶動(dòng)牽引電動(dòng)機(jī)，此時(shí)牽引電機(jī)將做發(fā)電機(jī)運(yùn)行，將列車動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽敵鲋苿?dòng)電流的同時(shí)，在牽引電機(jī)軸上產(chǎn)生反向轉(zhuǎn)矩并作用于輪對(duì)，形成制動(dòng)力，使列車減速或在下坡道上以一定速度運(yùn)行。此時(shí)牽引電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)并通過輪對(duì)將列車的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，再通過制動(dòng)電阻把電能轉(zhuǎn)換為熱能消耗掉，使機(jī)車速度降低，起到制動(dòng)作用。2.電氣制動(dòng)的基本原理電氣制動(dòng)的應(yīng)用SS4（J型電力機(jī)車在進(jìn)行電阻制動(dòng)時(shí)，首先切斷牽引電機(jī)電樞與電網(wǎng)的連接，使電樞繞組與制動(dòng)電阻接成回路，而電機(jī)原串勵(lì)繞組則由另外電源（整流裝置99V）供電，電機(jī)作它勵(lì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行，其工作原理圖2所示。機(jī)車在牽引工況時(shí)，牽引電動(dòng)機(jī)為串勵(lì)電動(dòng)機(jī)，牽引整流柜輸出的電流通過電空接觸器流人牽引電動(dòng)機(jī)的電樞繞組、換向極繞組和勵(lì)磁繞組，于是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩MD。在轉(zhuǎn)矩的作用下，電動(dòng)機(jī)按MD方向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩方向相同，這個(gè)轉(zhuǎn)矩通過齒輪傳到動(dòng)輪上去，形成了牽引力FK，牽引力FK的方向與機(jī)車運(yùn)行方向相同。2.電氣制動(dòng)的基本原理圖2電氣制動(dòng)的應(yīng)用電氣制動(dòng)是利用電機(jī)的可逆性原理。機(jī)車在制動(dòng)工況時(shí)，牽引電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)用。由于串勵(lì)發(fā)電機(jī)不能穩(wěn)定地工作，所以在電阻制動(dòng)時(shí)，把牽引電動(dòng)機(jī)改接成他勵(lì)發(fā)電機(jī)工作。電機(jī)的勵(lì)磁繞組由勵(lì)磁整流柜（99V）通過勵(lì)磁接觸器91KM、92KM供給勵(lì)磁電流，而電樞繞組通過工況轉(zhuǎn)換開關(guān)與制動(dòng)電阻尺Z（13R、23R、33R、43R）相聯(lián)。電機(jī)電樞通過齒輪被輪軸驅(qū)動(dòng)，在電樞繞組內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。在此電勢(shì)的作用下產(chǎn)生電流流過制動(dòng)電阻。于是電樞電流和磁通相互作用產(chǎn)生電磁力矩MZ,它的方向可用左手定則判定。電磁力矩Mz與電樞旋轉(zhuǎn)方向相反，這個(gè)電磁力矩經(jīng)過齒輪傳遞到輪對(duì)上，電成制動(dòng)力Fz。因制動(dòng)力Fz的方向與機(jī)車運(yùn)行方向相反，在此力作用下使機(jī)車運(yùn)行速度降低。2.電氣制動(dòng)的基本原理電氣制動(dòng)的應(yīng)用需調(diào)節(jié)制動(dòng)力時(shí)，可通過調(diào)節(jié)它勵(lì)繞組的勵(lì)磁電流來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)制動(dòng)電流一定時(shí)，勵(lì)磁電流越大，機(jī)車制動(dòng)力就越大。也可以在一定的勵(lì)磁電流下通過調(diào)節(jié)制動(dòng)電流來實(shí)現(xiàn)，且制動(dòng)電流越大，制動(dòng)力越大。保持勵(lì)磁電流為常量時(shí)，機(jī)車速度越低實(shí)行電阻制動(dòng)時(shí)其制動(dòng)力越小，因此電阻制動(dòng)一般不用于機(jī)車制停。2.電氣制動(dòng)的基本原理電氣制動(dòng)的應(yīng)用機(jī)車在低速區(qū)，使用電阻制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)電流較小，所以產(chǎn)生的電氣制動(dòng)力就小，制動(dòng)的效果不明顯，所以SS4G型電力機(jī)車在機(jī)車速度低于33km/h時(shí)采用加饋電阻制動(dòng)。加饋電阻制動(dòng)又稱為“補(bǔ)足”電阻制動(dòng)，在常規(guī)電阻制動(dòng)中，電機(jī)電樞電流隨著機(jī)車速度的減小而減小，機(jī)車輪周制動(dòng)力也隨著機(jī)車的速度變化而變化。加饋電阻制動(dòng)就是為提高機(jī)車在低速運(yùn)行時(shí)的輪周制動(dòng)力，從電網(wǎng)中吸收電能，補(bǔ)足到電機(jī)電樞電流中去，以獲得理想的輪周制動(dòng)力。其優(yōu)點(diǎn)一是加寬了調(diào)速范圍，最大制動(dòng)力可以延伸至零(為安全起見，SS4G型機(jī)車控制在10km/h);二是能較方便地實(shí)現(xiàn)恒制動(dòng)力控制。圖3所示為相控機(jī)車加饋電阻制動(dòng)原理，根據(jù)原理圖3(b)電壓平衡回路方程式為：所以制動(dòng)電流為：3.SS4G型電力機(jī)車電阻制動(dòng)之不足及克服方法圖3電氣制動(dòng)的應(yīng)用

因需要根據(jù)實(shí)際制動(dòng)電流及時(shí)補(bǔ)足發(fā)電機(jī)電勢(shì)減少部分，故要求附加制動(dòng)電源連續(xù)可調(diào)。一般相控機(jī)車上不另設(shè)加饋電源，而是使用牽引時(shí)整流調(diào)壓電路在制動(dòng)工況作為加饋電源如圖3(a)所示。

只需調(diào)節(jié)半控整流電路中晶閘管的移相角a，即可調(diào)節(jié)加饋電源輸出，及時(shí)補(bǔ)足制動(dòng)電流之減小，使制動(dòng)電流維持不變。顯然加饋電阻制動(dòng)要消耗部分