韶山4型电力机车辅助电机.doc

第十一章 辅助电机 SS4型电力机车辅助电路系统是采用单相交流电源转变成三相交流电源供异步电动机工作的方式，由旋转式异步劈相机实现单—三相交流电源的转换。主要辅助机械均由三相异步电动机拖动（升弓辅助压缩机组除外）。 SS4型电力机车上安装了下列辅助电机： 1.YPX2-280M-4型异步劈相机两台（SS4型1~158号车用）；JP402A型异步劈相机二台（SS4改型机车用）； 2.YFD-280S-4型牵引离心通风机电动机二台； 3.YYD-280S-6型空气压缩机电动机二台； 4.JD305型制动电阻轴流风机电动机四台 5.JD306型主变压器双级轴流风机电动机二台(SS4型1~158号车用）； TZTF6.0F/JT61-2LA型主变压器轴流风机电动机二台（SS4改型机车用）； 6.Y100L-Z型硅整流装置轴流风机电动机12台(SS4型1~158号车用,SS4改型机车取消)； 7.TG1B80-200/10D-2型变压器油泵电动机二台。 这些辅助电机应能在下列条件下正常工作： 1.单相电源电压在270~460V（相当于电网电压从19~29kV）范围内波动。 2.由异步劈相机供电系统带来的辅助回路三相线电压的不对称。其不对称度（即输出三相电压的负序分量与正序分量之比）在270V是应不超过10℅，在460V时应不超过 7℅。 3.机车运行中所产生的冲击和振动及劈相机所产生的100Hz的振动频率。 4.环境空气温度：最高为45℃（车体内），最低为-25℃。 5.空气相对湿度；最湿月平均最大相对湿度为90℃(该月月平均最低温度为25℃)。 6.海拔不超过1200m.当使用于海拔1200~1500m的地区，且该地区环境空气温度不超过45℃与所需的环境空气温度降低补偿值之差值时，应能正常运算。所需的环境空气温度降低补偿值是按1200m以上，每100m降低温升限值的1％计算。 由于YFD-280S-4型牵引离心通风机电动机、YYD-280S-6型空气压缩机电动机和TG1B80-200/10D-2型变压器油泵电动机分别与SS3型电力机车的一样，为避免重复叙述，上述三种电动机请参阅《韶山3型电力机车》一书中第七章辅助机组。 第一节 YPX2-280M-4型异步劈相机 机车上所有的辅助电动机均由主变压器的辅助绕组a6-x6供给单相电源，经异步劈相机（以下简称劈相机）将单相电源“劈”成三相电源，再供给辅助电路的所有三相异步电动机。劈相机的结构与三相鼠笼式异步电动机相似，设计理论和工作原理与SS3型电力机车的YPX-280M-4异步劈相机一样。其区别在于设计YPX2-280M-4型劈相机时，有目的的减少其容量（为YPX-280M-4型劈相机的0.56倍），为确保机车辅助系统所需的容量，籍助单相电网和工作电容的输出来补偿。这不仅对劈相机本身，而且对辅助电路及各有关电器均带来了不少好处。由于劈相机的容量小，三相电流小，不仅减小了劈相机的体积和重量（设计时为了简统化、标准化，没有最大限度的缩小），节省了昂贵的铜线和硅钢片，而且使有关电器的工作电流减少，避免了在机车制动工况时，劈相机的接触严重过负荷及由此带来的一切后患，从而使机车运行可靠性进一步提高。 该劈相机的转子为平行式深槽，在确保转子温升可靠的前提下，改善了劈相机的起动性能。通过多次型式试验及出厂试验证明在单相电压270V时，起动时间为3～5S，在单相电压460V时，起动电流小于1000A（为YPX-280M-4型劈相机的0.7倍），而且可在单相电压80V时缓缓起动。 该劈相机改善了机车辅助回路的电压不对程度αu，由型式试验测得：在单相电网电压25KV时，机车在牵引工况下αu=1.34％；在网压29KV时，机车惰性工况下αu=3.08％；在网压19KV时，机车制动工况下αu=7.68％；在机车全制动工况（压缩机组投入运行）下αu=9.3％.从而改善了辅机的工作情况。 该劈相机转子为鼠笼式，定子绕组按三相不对称规律嵌放在定子槽内。劈相机的电负荷不是固定的，它随着机车运行工况的改变而改变。由于SS4型机车每节车只有一台劈相机，当该劈相机发生故障时，为保证其他辅助电机继续工作，特增设了一套电路，即用第一牵引离心通风机YFD-280S-4带电容分相起动，起动完毕后，在网压不低于22KV时，可投入其他辅机运行。此时第一牵引离心通风机既做异步电动机用，又起了劈相机作用，向外输出第三项电流。这是一种特殊的劈相机，它只能靠电容起动，属机车故障运行。一、异步劈相机的工作原理 参阅《韶山3型电力机车》一书中第七章第一节。 二、劈相机的起动及运行 由于劈相机直接接单相电源起动时，只能在气隙中产生一个脉振磁场，而不能产生一个旋转磁场，起动转矩为零。劈相机必须带电阻或电容分相起动。起动电阻或电容必须接在劈相机电