机车的电气制动专用课件.ppt

第四节　机车的电气制动 二、制动分类： 三、电阻制动 １、电阻制动的优点（相对与机械制动） 提高运行的安全性：可使列车高速运行时具有较大的制动力，可快速停车； 可减小列车闸瓦与轮缘的磨损:100t/km/年; 可提高列车的运行速度：下坡速度可提高8%; 节能：下坡速度大，可充分利用下坡的势能； 易于实现自动控制：可通过电子控制系统实现恒流、恒速、恒功及粘着限制等控制。 三、电阻制动（续1） ２、缺点 低速时制动力线性下降，使列车制停缓慢。 措施： 将电阻分级：高速时，电阻大；低速时，减小电阻，提高制动力； 采用加馈电阻制动：低速时，在电枢内串联一个电源与电枢电压相加，增大制动力电流，从而提高制动力； 与机械制动配合：高速时，采用电制动为主，低速时配上机械制动，保证整车的制动力。 三、电阻制动（续2） ３、电阻制动范围 制动时的基本方程： 三、电阻制动（续３） 将制动力矩与转速转换至制动力和速度： 三、电阻制动（续４） 三、电阻制动（续５） ２、制动范围 制动必须在OABCDE范围内安全运行。安全运行区由５条限制曲线构成： OA:最大励磁电流限制 　AB:粘着限制曲线 BC:最大制动电流限制 CD:牵引电机的安全换向限制 DE:机车结构速度限制 三、电阻制动（续6） 3、分级制动的效果 　　在低速时，RZ由1.0005Ω降至0.6Ω时，恒磁通控制，制动力增大； 4、加馈制动效果 　在低速时，可通过加馈制动恒制动力制停。 三、电阻制动（续7) 5、电阻制动主电路 三、电阻制动（续8) 三、电阻制动（续9) 四、再生制动 １、再生制动的优点 节能10-15%； 制动范围宽，防滑性能好； ２、再生制动的不足 功率因数低，仅6G仅0.5; 谐波成份多，对电网污染大； 控制系统复杂； 采用全桥对控制可靠性要求高；丢失触发脉冲时容易发生再生颠覆。 对线路要求较高。 四、再生制动（续１） ３、再生制动的原理 再生制动条件： 全控桥； α90o; 励磁电流反向； 四、再生制动（续２） Ｒst-稳定电阻的作用 　　　电枢回路的电阻很小，Ud的微小变化会引起Ｉd的变化很大，使控制困难。Rst可以减少Ｉd 对Ｕd的敏感性。但Rst太大会影响制动能量的回收效果，所以要综合考虑。 　　８Ｋ机车Rst=0.45Ω消耗1/3的制动功率 四、再生制动（续3） ４、再生制动调节过程 再生制动分３个过程： BC段：调节励磁电流if 　　　高速时为了提高功率因数保持Ud最大，调节励磁电流调节制动力，随速度减小，励磁电流逐渐增大至最大值。高速时控制受安全换向和制动功率限制。 　 四、再生制动（续4） AB段：调节逆变输出电压ud 保持励磁电流最大ifmax不变，控制α，调节Ud，保持恒制动力； AD段：加馈电阻制动 　　到Ａ点时速度很低，Ｅ很小，α＝90o,Ｕd=0。如没有加馈制动，可ＯＡ下降，是能耗电阻制动。如采加馈制动，α90o,　Ｕd为正，可恒制动力制停。 四、再生制动（续5） ５、提高功率因数方法 采用不对称触发； 采用多段桥串联； 加装功率因数补偿器。 ６、再生制动主电路 　　　８K机车制动时，全控桥再生接电机；半控桥整流控制励磁电流。 作业： １、分析恒制动力，加馈电阻制动过程，写出其电网消耗功率表达式； ２、分析再生制动时不对称触为何可提高功率因数。 第五节　主电路保护 问题： 主电路保护类型有那些？ 　　短路、过载、接地和过压保护。 ２为何要主电路要保护？ 　　主电路电气设备在短路、过载、接地和过压故障发生时，不至发生损坏或者减少损坏。 第五节　主电路保护(续１) 一、主电路短路保护 １、电网侧电路短路保护 定义：电网侧绕组ＡX的A端或中间任何一点接地； 特征：短路阻抗很小，短路电流很大，上升很快； 检测：网侧电流互感器7的网侧绕组； 动作：电流超过400A时，互感器二次电流超过l０A，电流继电器8动作，接通主断路器4的分闸线圈，主断路器分断。 变电所动作：短路电流很大主断路器及变电所油开关均会跳间；当车顶母线、瓷瓶对地放电或短路时，主断路器4不会跳间，由牵引变电所执行保护。 一、主电路短路保护（续１） ２、二次侧绕组短路 定义： 主变压器二次侧绕组的整段或一段由于内部或外部接线心短路； 检测：网侧电流互感器7的网侧绕组； 动作：电流超过400A时主断路器动作分断。 但在9级以下绕组短路及一小段绕组短路时，由于一、二次绕组匝比太大，二次侧短路电流虽高达数万安，但网侧电流还达不到400A整定值，主断路器不会跳闸。 一、主电路短路保护（续２） ３、硅整流器击穿短路 定义：整流元件击穿引起的短路； 检测：网侧电流互感器7的网侧绕组； 动作：一次侧电流超过400A时主断路器动作分断动