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第二十三章电力机车辅助电路

本章主要介绍电力机车辅助线路的作用、组成和辅助设备的设置等内容，以SS型机

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车为代表讲述其辅助线路的工作原理、分析方法，并讨论SS型机车的列车供电系统。通

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过学习要达到的要求是：

1、熟悉旋转劈相机的起动方法；

2、理解SS机车辅助线路的工作原理及保护，掌握其分析方法；

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3、能理解和分析SS机车列车供电电路。

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第一节电力机车的辅助设备

电力机车的辅助设备是为保证主线路中各电气设备的正常工作而设置的。辅助线路是

指将辅助设备及其相关的电气设备连接而成的线路。辅助线路能否正常工作，直接影响主

线路能否正常工作，亦即影响机车的正常工作。

辅助线路中的设备主要有分相设备、空气压缩机组、通风机组、油泵及其它设备如取

暖设备、通风设备、电热玻璃、热饭电炉、空调等。本节将介绍辅助设备的设置、辅助机

组的起动、旋转劈相机的起动及辅助电路的组成等基本原理。

一、辅助线路组成

电力机车的辅助线路主要由电源电路、负载电路、保护电路组成。电源电路由主变压

器辅助绕组提供单相380V和220V交流电源，再由劈相机劈成三相交流电源供给辅助机组。

负载电路包括三相负载电路和单相负载电路。其中三相负载主要有空气压缩机电动机、通

风机电动机、油泵电动机，通过三相交流接触器控制其工作。单相负载主要有一些加热、

取暖元件，由转换开关控制其工作。保护电路主要是在辅助电路发生过流、接地、过电压、

欠电压和单机过载故障时，使相应电器动作，从而达到及时保护的电路。

二、分相设备

在单相交流供电的电力机车上，若选用三相异步电动机作为辅助电机，机车内须设有

分相设备，以便将单相电转变为同频率的三相电供给三相电机。分相设备主要有旋转劈相

机、静止劈相机两种。静止劈相机是由晶闸管构成的一种变流器，由整流器与逆变器两部

分组成，这种变流器又称为辅助电源。这里我们仅介绍旋转式异步劈相机的启动工作原理。

1.旋转劈相机的起动

旋转劈相机的结构与原理已在第十章中介绍过，它可以视为单相电动机与一个三相发

电机的组合体，旋转劈相机的起动可分为直接起动和间接起动两种方式。劈相机直接起动

的原理线路如图23-1所示。在接入单相电源时，闭合接触器A，电流一路通过C-C-C绕组，

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另一路经C-C-C绕组再经接触器A、起动电阻R到C与电源构成回路。前一回路可近似看作

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纯电感负载，其电流滞后电源电压为90°，而后一回路为电阻——电感负载，其电流滞后

电源不到90°，当电阻值较大时，电流可与电压相位接近，这样，两个支路的电流间就有

一个相位差。此外，由于两回路绕组在空间布置上有一角度差，这就满足了单相电动机起

动的两个基本条件，在电机内将产生一椭圆形的旋转磁场，使电枢转动。当电机电枢转动

起来以后，在定子三相绕组中产生三相感应电势，由C、C、C输出三相交流电，C一C、

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C-C称为电动相，C-C称为发电相。在劈相起动起来后，可以使线路中的接触器A断开，

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切除起动电阻R。国产电力机车均采用直接启动的方式。

图23-1劈相机直接起动的原理

三、辅助设备的设置和起动

1、辅助设备的设置

电力机车上的各种辅助设备是为了保证机车正常运行和实现各种辅助功能而设置的，

其中主要是保证主线路各电气设备的正常工作。根据机车的要求，一般有以下辅助设备：

(1)分相设备。前已述及在单相交流供电