《电力机车牵引与控制》 课件 项目4 电力机车电气制动.ppt

4.1.1电阻制动基本电路串励式电阻制动不需要额外的励磁电压，用改变制动电阻RZ的大小来调节制动电流和制动力。在高压大电流情况下，制动电阻要求有许多抽头和相应的开关电器，造成线路复杂，设备增多，且调节是有级的。同时制动电阻不能取值过大，否则会使电机不能自激。当多台电机并联共用一个制动电阻时，还会出现不稳定状态。所以在整流器电力机车上使用电阻制动时，一般不采用串励式电阻制动，而采用它励式电阻制动，用改变励磁电流的方式来调节机车的制动电流和制动力，以控制机车的运行速度。4.1.1电阻制动基本电路它励电阻制动原理电路4.1.1电阻制动基本电路它励电阻制动的控制方式有三种，即恒磁通控制、恒电流控制、恒速控制。4.1.2它励电阻制动的控制方式恒磁通控制是指它励电机的励磁电流固定，制动力的调节靠调节制动电阻的大小来进行。恒电流控制是指保持制动电流不变，制动力调节靠调节它励电流实现，机车特性呈恒功率曲线。4.1.2它励电阻制动的控制方式恒速控制是指随着外界加速力的变化相应调节它励电机的励磁电流，使机车在制动时保持速度恒定不变。4.1.2它励电阻制动的控制方式4.1.3电阻制动的工作范围4.1.4电阻制动的不足及克服方法电阻制动除前述的优越性以外，因为电阻制动时控制电路比较简单，制动力调节十分方便，因而易于实现制动力的自动控制，使电阻制动的性能得以充分发挥，但是电阻制动的最大缺点，从特性曲线上看是低速时制动力直线下降，制动效果不明显。（1）分级电阻制动。制动电阻短接（减小）一部分，则尽管由于机车速度的降低使发电机电势下降了，但由于制动电阻减小了，制动电流仍能保持较大的值，以维持低速时有较大的制动力。例如国产SS3型电力机车制动电阻分成1.0052Ω和0.60Ω两级，称为半电阻制动。（2）加馈电阻制动。又称“补足”电阻制动，电阻制动在低速时由于制动电流减小而制动力下降。为了维持制动电流不变，克服机车制动力在低速区减小的状况，在制动回路外接附加制动电源来补足。（2）加馈电阻制动。4.2交直型电力机车再生制动变流器的作用是进行电能形式的变换，电力机车上采用晶闸管整流电路是把电网的交流电变换成电机可用的直流电，同样，利用晶闸管也可以把直流电变换成交流电，这种电路称之为逆变电路。电力机车的再生制动就是将制动时电机所产生的直流电能回送到交流电网中，因此再生制动的关键问题就是有源逆变问题。4.2.1再生制动的基本原理单相全控桥式变流器整流－逆变原理4.2.1再生制动的基本原理4.2.2逆变颠覆

在整流电路中，如果晶闸管触发电路出现故障，使触发脉冲消失或者移相超出允许的移相范围，其后果是没有输出电压。而在逆变电路中若晶闸管触发脉冲丢失或移相角（逆变角）超出允许范围，发电机电势就与变压器电势串联迭加而造成严重的短路，这种现象称之为叠加短路，叠加短路将产生非常大的短路电流。4.2.2逆变颠覆

此外，电力机车实施再生制动时，若受电弓脱离接触网导线，交流电压消失，此时发电机电势将经变压器二次侧绕组及导通的晶闸管元件而发生失压短路。无论是迭加短路还是失压短路，其结果都将引起逆变颠覆（再生颠覆），短路电流将烧损电气设备，因此再生制动必须对晶闸管及其触发电路提出很高的要求。同时为防止失压短路，要求机车双弓运行。4.2.3调节过程及调节方式（1）调节励磁电流IL。（2）调节逆变器电压UDΑ。（3）加馈电阻制动。