东风10D内燃机车电传动基础课件

东风10D内燃机车电传动第一章电气系统概述第一节电力传动装置 内燃机车的动力是柴油机，从柴油机到机车动轮之间，由电气设备组成的中间环节，叫做电力传动装置。它的任务是使柴油机工作特性适合于机车牵引的要求。 东风10D型调车内燃机车采用交—直流电力传动装置。传动装置主要包括：同步主发电机、牵引电动机、启动发电机、励磁机、蓄电池、牵引整流柜等。为控制、保护和监视这些设备正常工作，还装设许多辅助设备。如：内燃机车控制器、转换开关、接触器、继电器、司机控制器、电测仪 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 、照明系统等。第一章电气系统概述第二节电气系统的内容 一、主传动系统东风10D型调车内燃机车采用交直流电力传动。柴油机通过联轴节驱动同步主发电机发电，把柴油机的机械能转换成电能。主发电机发出的三相交流电，经主整流柜整流成直流后，由直流牵引电动机再把电能转变成机械能，并经传动齿轮，驱动机车动轮。 二、励磁系统 主发励磁由柴油机驱动的励磁机提供。励磁机励磁由内燃机车控制器或测速发电机提供。而测速发电机的励磁，是由功率调整电阻控制的。第一章电气系统概述 三、起动和辅助发电系统 起动柴油机时，蓄电池向启动发电机供电，驱动柴油机转动。柴油机起动后，启动发电机转变成发电状态，供蓄电池充电和控制、辅助及照明系统用电。 四、控制和保护系统 包括柴油机转速、功率、机车运行方向、辅助发电、空压机工作等的控制和安全保护系统。 第一章电气系统概述 五、测量和指示灯系统包括各种电表，如电压表、电流表、电测压力表、温度表、转速表以及如卸载、空转和保护系统各故障指示灯。 六、照明系统 包括车内外各处照明及插座。 七、其他辅助装置 包括风源净化装置、电热玻璃等。第一章电气系统概述第三节电气设备的布置 电气设备在机车上的布置如下图所示。主要操纵装置、开关和指示灯、部份仪表布置在操纵台上或台下。部分开关和仪表布置在墙电器柜上。各种电机布置在其驱动装置处。传感器布置在需检测的物理量的处所。各种控制装置均装在控制对象处。照明遍布机车各处需照明之处。其他能集中的电气设备均集中安放在电气室内。第一章电气系统概述机车电气设备布置图1—电器柜；2—操纵台；3—墙电器柜；4—主整流柜；5—启动发电机；6—励磁整流柜；7—励磁机；8—主发电机；9—蓄电池；10—牵引电动机；11—空压机电动机；12—前照灯；13—标志灯。第二章电机东风10D型调车内燃机车共装有三种类型的电机： 1．专用电机该类电机是根据机车各种性能要求和结构特点，专门为机车设计的电机，如：同步主发电机、牵引电动机、牵引励磁机、启动发电机等。 2．系列电机 主要选用ZTP型直流电机作为机车辅助电机，如：启动机油泵电动机、燃油泵电动机、空压机电动机等。 3．微小型电机 主要是lkW以下的各种直流电机，如：测速发电机、司机风扇电机等。第二章电机 一、直流电机的工作原理 直流电动机反转条件：改变磁极极性或电枢电流方向，但不可同时改变两者方向。 直流电机具有可逆性：一台直流电机既可当电动机运行，又可当发电机使用。 二者的差异：直流电动机需外加直流电源，即输入电能而输出机械能；直流发电机则需外加原动机驱动，即输入机械能而输出电能。如内燃机车牵引电动机在牵引工况，作为电动机运行，驱动机车轮对；在电阻制动工况，机车轮对驱动牵引电动机转子，在励磁绕组的磁场作用下，转变为发电机运行。第一节直流电机基础知识直流电机工作原理第二章电机 二、直流电机的基本结构直流电机由定子和转子两大部分构成。 1．定子定子是电机的静止部分，主要作用是产生磁场和支撑转子。定子由机座、主磁极、换向极、电刷装置和前后端盖五个主要部分组成。 2．转子转子是电机的转动部分，其作用是产生感应电势或通过电流、产生转矩．是能量转换的枢纽。主要由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和冷却装置血部分组成。第二章电机 三、直流电机的换向 电机在工作中，电枢绕组元件从N极下向S极下(或从S极下向N极下)过渡时其元件中电流方向要进行改变，这种绕组元件电流方向改变的过程称为换向。 由于直流电机换向的存在，在电刷与换向器之问常会出现火花，火花的大小直接反映了直流电机换向的好坏。火花大小程度分为5个等级：1级、1级、1级、2级、3级。 1级、1级、1级火花，均为持续运行中对换向器和电刷无明显损害的火花。在2级火花作用下，换向器表面会出现炭渣和黑色痕迹，随着运行时问的延长，黑色痕迹将逐渐扩展，同时电刷和换向器的磨耗也显著增加。因此，2级火花只允许在短时间内出现。电机运行时不允许出现3级火花。第二章电机第二节同步主发电机 TQFR-3000E同步主发电机结构TQFR-3000E发电机为卧式单轴承结构的三相凸极同步发电机。电机的输入端轴伸为法兰盘形式，通过联轴节与柴油机连接。电机的输出端为锥度轴伸，用于传动辅助装置。该电机的冷却为径向自通风式。电机定子绕组为三相星形连接，并有中性线从电机中性点引出。电机的旋转方向，从滑环端看为顺时针旋转。第二章电机TQFR-3000E同步主发电机外形图第二章电机第三节牵引电动机东风10D型调车内燃机车共装有六台直流串励牵引电动机,电机通过抱轴承悬挂在机车车轴上。一、结构ZDl09Z型牵引电动机结构1-62318QTU轴承；2一档油板；3一前端盖；4一刷杆；5一换向器；6一电刷；7一主极线圈；8一主极铁芯；9一机座；lO一电枢线圈；11-后端盖；12一E32330EEQTU轴承；13一换向极铁芯；14-换向极线圈。第二章电机ZD109Z型牵引电动机接线原理图S1一电枢绕组首端C1一主极绕组首端H2一换向极绕组末端C2一主极绕组末端第二章电机二、维护保养 换向器状态（1）正常的换向器表面，在电刷滑过的轨迹上呈现均匀的、有光泽的薄膜。薄膜的颜色可以是浅色的，略深色的，甚至是深褐色的。只要换向器工作表面没有不均匀的磨损、局部发黑和严重的无光泽的发黑现象，都应认为是正常的。（2）换向器片间云母下刻情况：正常的换向器云母下刻深度为1.2～1.6mm，换向器片两侧0.5×45°倒角处应无毛刺。第二章电机 换向器的维护和保养（1）经常用高压风清除换向器表面的碳粉，如换向器表面有油或轻度的黑色痕迹，可用干净布蘸酒精擦抹。（2）如换向器表面有较明显的烧伤痕迹，而且用布擦抹无效时，可用00#玻璃砂布紧贴换向器表面进行打磨，时间不宜太长。打磨后须用高压风吹净。注意：严禁使用金刚砂布。（3）如换向器表面磨损太多或损伤严重以致影响电机正常工作时，应将电机解体，精光换向器表面。（4）如换向片间云母下刻深度小于1mm时，应重新下刻。第二章电机 刷握1．应经常清除刷杆表面的碳粉、油污，保持其清洁。2．检查刷握压指是否转动灵活，弹簧压力是否在30.4±3N范围之内。3．电刷在刷盒内应上下活动自如，电刷与刷盒方孔的间隙应符合规定值，发现电刷与换向器接触面处产生偏磨，呈U形状，说明电刷与刷盒的配合太松，应找出原因予以处理。4．电刷与换向器表面的接触面积应不小于电刷全面积的80％，否则，电刷应予研磨，研磨时最好采用专用研磨工具，如采用玻璃砂纸手工研磨时，应注意将砂纸紧贴换向器表面。注意：禁用金刚砂纸研磨电刷。第二章电机5．电刷磨耗到限或产生崩裂、刷辫松动、变色等缺陷时，应更换电刷，更换的电刷应按上述要求予以研磨。6．电刷牌号为D374B，不得乱用其他牌号电刷，一台电机上应使用同一厂家的电刷。7．整个刷架装置在电机制造厂已校好中性位置，为了避免改变刷握的中性位置，确保电机换向良好，应尽量避免拆卸刷盒、刷握和刷杆等零部件。确有必要时，在拆卸后应校中性位。第二章电机第四节启动发电机 一、用途1．在柴油机运转前作为串励电动机，由蓄电池供电，用来启动柴油机：2．在柴油机运转后作为他励发电机，发出110±2V直流电，供机车蓄电池充电和向机车辅助电器、控制电路、照明电路及其它系统供电。第二章电机 二、电机的外形及结构ZQF-80启动发电机结构1-压板；2一油杯；3、6、13、15一轴承盖；4、14一轴承；5一封环；7一前端盖；8一进风口护罩；9一定子；10一出风口护罩；11一后端盖第二章电机 三、工作原理内部接线图在启动柴油机时，作串励电动机运行，直接与蓄电池联接(Q1接“+”，S2接“－”)。因串励绕组电阻很小，启动瞬时电流很大，在轴上产生足够大的转矩使柴油机启动。当柴油机启动后，由机车控制系统将串励绕组回路切断而结束启动，电机转而由柴油机拖动，随后他励绕组T1-T2接通，经由内燃机车控制器控制而供电，此时即由电动机转为发电机运行。第二章电机第四节感应子牵引励磁机GQL一45型感应子励磁机是一台三相异极式轴向自通风他励交流发电机。它输出的三相交流电，经过励磁整流柜2ZL整流后给牵引发电机励磁绕组供电。该电机的励磁绕组和电枢绕组都在定子上，转子上没有绕组，不需要电刷和滑环，因此没有滑动接触部件。感应子发电机原理图1一定子铁心；2一励磁绕组；3一电枢绕组；4一转子；5一主磁通。第二章电机GQL--45型感应子励磁机外形图第二章电机第五节电机常见故障及处理方法 故障 可能原因 排除方法 发电机电压偏低，无电压，或不符合要求 ①励磁调节系统故障 检修 ②励磁绕组断路或接错 检修 ③励磁电路两点接地，励磁线圈匝间短路 检修 ④电枢绕组断线 检修 电动机转速不正常 ①励磁绕组断路，短路或接错 检修 ②串励绕组接反 更正 ③电枢绕组或电刷接触不良 检修 ④电刷偏离中性位置 捡修第二章电机 故障 可能原因 排除方法 线圈或铁芯过热 ①负载或电压过高 更正 ②环境温度过高，通风不良 改善 ③电机脏污 清洁 绝缘击穿 ①电压过高 避免电压超标 ②绝缘污损电阻偏低 清理维护绝缘 电刷破损 ①换向器或集电环不圆 检修 ②电刷压力不符台要求 整理 ③电机振动 消除振动原因 ④换向器或集电环表面不平 检修 ⑤电刷与刷盒卡滞或松旷 检修 ⑥刷盒对换向器或集电环之间距离太大 调整第二章电机 故障 可能原因 排除方法 电刷表面电蚀、沟纹灼痕 由于火花、环火引起 细砂布打磨 换向器或集电环表面碳粉、油污、铜瘤沟纹 由于火花、环火引起 采用酒精、细砂布或镟削处理 换向器环火或火花大或集电环火花大 ①换向器不圆、脏污或突片 检修 ②集电环不圆、脏污 检修 ③电刷离开中性位置 检修 ④电刷不良 更换 ⑤电机超速 注意避免 ⑥电机最大电流超标 注意避免 ⑦电机振动 检修 ⑧升高片开焊 检修 ⑨改善换向措施不够 试验调整第二章电机 故障 可能原因 排除方法 轴承过热 ①润滑脂量不符合要求 调整 ②润滑脂质量不良、变质，有杂质或不清洁 更换 ③轴承游隙不符合要求 更换 ④联轴节同轴度不良 调整 ⑤轴承损坏 更换 电机振动大 ①机组同轴度不良 调整 ②转子动平衡不良 检修 ③励磁绕组局部短路 检修 ④基础不良 检修第三章机车电器第一节机车整流装置 一、整流原理硅整流管是半导体元件，是根据PN结原理制成的。把PN结与交流电源接通，在交流电源的正半周，PN结加上正向电压导通，负载电阻R上有电流通过；在交流电源的负半周，PN结加反向电压，负载R上没有电流流过。因此负载R上可以得到半周正向脉冲电流，这就是PN结的整流作用即硅整流管的整流原理。第三章机车电器 二、牵引整流柜 牵引整流柜是东风10D型调车内燃机车主电路整流设备。它将同步主发电机发出的三相交流电转换成直流电，供给牵引电动机用。牵引整流柜的型号为GTF-5100／1250。G表示硅整流装置。T表示铁路用，F表示强迫风冷却。三相桥式整流电路第三章机车电器平板型硅整流管结构1-陶瓷管壳；2-阴极铜碗；3-铜压块；4-护圈；5-硅片；6-铝箔；7-管芯；8-硅橡胶填料。硅整流管结构1-双头螺栓；2-簧板；3、7-绝缘板；4、14-散热器。第三章机车电器牵引整流柜为三相桥式整流电路，硅整流元件为ZP2000—28型风冷平板式，牵引整流柜的两侧各安装三个整流桥臂，每一整流桥臂由4个元件并联，全柜共24个整流元件。牵引整流柜1一交流母排；2一柜体；3一整流元件；4一直流母排。硅整流柜接线原理图第三章机车电器 三、励磁整流柜励磁整流柜是东风10D型调车内燃机车励磁电路的整流设备。它将感应子励磁机发出的三相交流电转换成直流电，供同步主发电机励磁用电。励磁整流柜结构1-名牌；2-柜体；3、6-压板；4、7-联接板；5-阻容装配；8-整流元件；9、10-橡胶垫块；11-门罩。第三章机车电器第二节机车电器概述一、作用和分类 （一）作用执行司机发出的指令及根据各系统的状态变化，通过自动控制、远程控制。操作有关电路的接通与断开，起控制、调整、保护及检测作用。 （一）分类1．按工作性质分：控制电器、操作电器、保护电器。2．按结构状态分：接触器、继电器和其他电器。3．按动作区别分：电空操作、电磁操作、手动操作。第三章机车电器二、电器的组成 电器主要由两部分组成：操作机构:电磁线圈及驱动机构等。（电磁驱动装置和电空驱动装置）执行机构:主要是触头及灭弧系统等。 直流电磁机构1-磁轭；2一铁；苍：3一线圈；4一衔铁；5一动铁芯；6一开断弹簧。电空阀构造简图1-衔铁；2-阀杆；3-线圈；4-上阀；5-顶针；6-阀座；7-下阀；8-弹簧；9-阀体。第三章机车电器触头的型式电磁灭弧装置1-灭弧线圈；2-静触头；3-动触头；4-灭弧导磁扳；5-灭弧罩；6-灭弧铁芯；7、8-灭弧角；9-绝缘套管。第三章机车电器第三节接触器接触器是用来控制主电路、辅助电路及其它电路的自动切换电器。其特点是能开闭较大电流，可频繁操作，并且能远程控制。 一、电空接触器东风10D型调车内燃机车上T676(4Q1)电空接触器，用来操作牵引整流柜与各台牵引电动机之间电路的通断。第三章机车电器 结构电空接触器T676主要有主触头(动触头及静触头)、灭弧装置、辅助触头及电空传动机构等组成。电空接触器1-电空阀；2-风缸；3-动触头；4-静触头；5-灭弧罩；6-触头弹簧；7-辅助触头；8-底座；9-辅助触头滑板。第三章机车电器 二、转换开关用于改变牵引电机的励磁方向，以便达到改变机车的运行方向。第三章机车电器 三、电磁接触器S152系列接触器第三章机车电器S140系列接触器第三章机车电器S1000系列接触器第三章机车电器第四节继电器继电器是传递信号的小容量自动开关电器。按用途分为控制继电器和保护继电器两类。主要由测量机构和执行机构两部分组成。 一、空转继电器东风10D型内燃机车上装有三个空转继电器1～3KJ，用于监视机车轮对空转。主要由线圈、动铁心、静铁心、磁轭、衔铁等组成。空转继电器线圈两端分别跨接在两台牵引电动机励磁绕组与电枢绕组之间，动作值为0.5A。当机车动轮发生空转时，能迅速向司机发出警告信号，以便采取措施及时消除空转。并使前或后撒沙阀动作，机车撒沙。第三章机车电器空转继电器结构第三章机车电器 二、接地、过流继电器这三种继电器都是主电路保护电器，结构基本相同，与空转继电器结构相似，但增加了机械锁闭装置，靠机械结构自锁，动作后必须人工扳动解锁杆才能恢复。接地继电器DJ：当机车主电路某点接地，且流过继电器线圈电流达到0.5A时，继电器动作，切断LLC、LC线圈供电电路，柴油机卸载。过流继电器LJ：用来监视牵引电动机环火、牵引硅整流元件短路及牵引发电机过流。当整流电流达到6500A时，流过继电器线圈的电流为6.5A，继电器动作，切断LLC、LC线圈供电电路，柴油机卸载。第三章机车电器接地、过流继电器第三章机车电器 三、中间继电器中间继电器是一种控制继电器，主要由线圈、铁心、磁轭、衔铁、触头等组成。东风10D型内燃机车上装有5个中间继电器1～5ZJ，1ZJ用于机车平稳启动，防止高手柄位起车；2ZJ接受水温继电器WJ控制，用于柴油机冷却水温保护；3ZJ与3～4YJ一道用于柴油机高转速滑油压力保护；4ZJ接受差示压力计CS控制，用于柴油机曲轴箱防爆保护；5ZJ用于故障励磁。S141系列中间继电器第三章机车电器 四、油压继电器油压继电器是一种用来反映柴油机机油系统压力数值的保护继电器。当机油压力低于规定值时，油压继电器释放，使柴油机停机或卸载，以保护柴油机各摩擦表面不致因润滑不良而损坏。第三章机车电器东风10D型内燃机车上装有两种结构相同而动作值不同的油压继电器共4个1～4YJ，其中1～2YJ动作值为100kPa，释放值为80kPa，用于机油压力低于80kPa时对柴油机执行停机保护。若启机时机油压力升不到100kPa或运转过程中机油压力低于80kPa，1～2YJ释放，其触头切断电磁联锁DLS线圈电路，喷油泵齿条拉回到停油位，柴油机停机。3～4YJ动作值为180kPa，释放值为160kPa，与3ZJ配合工作，用于柴油机高转速时滑油压力保护。柴油机转速在730r/min以上时，若因某种原因使机油压力低于160kPa时，3～4YJ释放，切断LLC、LC线圈供电电路，柴油机卸载。第三章机车电器 五、电磁联锁电磁联锁DLS是一种控制、保护电器，安装在联合调节器上用来控制柴油机的运转或停机。主要由线圈、磁轭、动铁心、静铁心、推杆等组成。当线圈通电后，电磁吸力将动铁心吸向静铁心，同时动铁心带动推杆下移，将油阀压下，使联合调节器动力活塞下腔能建立油压，柴油机则可启动和正常运转。当线圈失电后，动铁心失去电磁吸力，油阀开肩，动力活塞上下方油路沟通，动力活塞下腔无法建立起油压，在弹簧作用下动力活塞卜降，通过杠杆系统将喷油泵供油齿条拉到停油位，使柴油机停止运转。电磁联锁结构1-底板；2-线圈；3-静铁心；4-铜环；5-磁轭盖；6-动铁心；7-推杆；8-磁轭。第三章机车电器第三章机车电器 六、司机控制器型号：TKS9类别：扳把式无档无级第三章机车电器第三章机车电器 七、其它常用电器 差示压力计第三章机车电器 四类电空阀第三章机车电器 熔断器 PRS保护器第三章机车电器 扳钮开关组第三章机车电器 蓄电池蓄电池是一种可以反复充、放电的化学电源，是机车的重要部件之一。东风10D型内燃机车蓄电池组由48个单节电池串联构成，总额定电压为96V，它主要担负着三个重要作用：一是柴油机启动时，向启动发电机及有关辅助电路供电；二是柴油机停机时，供给有限度的照明和少量控制电器用电；三是机车运行中当启动发电机发生故障而停止发电时，向机车控制电器及有关电路供电。阀控式密封铅酸蓄电池长沙丰日电气第四章电气线路图第一节概述电气线路图是表示电气系统内，电机、电器、电表、电路等各元件之间电气-机械相互联系、作用原理、动作程序的图形，是对电气系统进行操纵、控制、配线和维修的依据。 一、电气线路图的组成东风10D型调车内燃机车电气线路图，主要由以下各部分组成：主电路和励磁电路；辅助电路；控制电路；照明电路；机车电气元件明细表等。第四章电气线路图 二、电气线路图所示的机车各部状态1．转换开关HK电气线路图(以下简称电路图)中所示转换开关的状态：在“前牵”位时，常开触头断开、常闭触头闭合；在“后牵”位时，常开触头闭合、常闭触头断开。2．各电器，如接触器、继电器以及开关等触点在图中所示的状态，是无电下的状态，如各电器线圈有电时，则电器触头状态发生变化，即常开触点闭合，而常闭触点断开。第四章电气线路图3．各压力、温度继电器及差示压力计等，图中所示的状态为不受外界作用的状态，如受到外界的作用，则触头状态发生变化，即常开触点闭合、常闭触头断开。4．接线柱的代号用字母“X”加“分式”表示，分子表示接线柱的排数，分母表示接线柱在该排接线的顺序号。如：“X6／15”表示，第6排顺序为第15号位置的接线柱。5．各电气元件在电路图中的位置，以所在电路图的“页数和坐标位置”表示。例如：启动接触器线圈QC在电路图中的位置以“5-6B”表示，即电路图第5页中，横坐标6与纵坐标B所相交的位置。第四章电气线路图第二节主电路东风10D型调车内燃机车的主电路，是机车牵引电路。是大功率、高电压、大电流的电路，是机车动力干线电路，是直接产生牵引力和速度的电路。主电路中还包括部分电气调控、电动仪表、信号系统、保护装置等电路。 一、同步主发电机向牵引电动机供电电路同步主发电机F，发出三相交流电，由其端子U、V、W分别沿07×6、08×6、09×6(乘6表示此号导线，由规格相同的六根同号导线组成)导线，送至三相桥式整流装置1ZL，由lZL的正端输出，经10～15号导线，送至电空接触器1～6C主触头，供给六台牵引电动机l～6D。第四章电气线路图 以第一台牵引电动机lD为例，机车牵引工况。柴油机运转，F发电，1～6C动作，1～6D得电运转，机车起动牵引。第二～六台牵引电动机工作电路与第一台电机工作电路相似。牵引电路第四章电气线路图第四章电气线路图 二、机车前进与后退的转换电路机车前进与后退的转换，实际上是牵引电动机旋转方向的改变，而改变牵引电动机旋转方向的方法有二：其一，改变牵引电动机电枢两端电压的方向；其二，改变牵引电动机励磁电流的方向。由图中可以看出，东风10D型调车内燃机车用改变牵引电动机励磁绕组电流方向的方法，使牵引电动机实现正转或反转，从而实现机车的前进或后退。第四章电气线路图 三、主电路的保护电路 （一）接地保护机车运行中，若有不同电位的二个点发生接地时，就会由于产生很大的短路电流而造成事故。因此，对主电路中一点产生接地，就应采取措施保护。接地保护电路主要包括：接地继电器DJ、接地开关DK、单相全波整流装置4ZL。设置4ZL的目的，是在主电路交直流侧某点接地时，都能起到接地保护作用。4ZL中的“2”点，通过与车体连接，作为主电路有接地时的电位接收点。4ZL中，接线柱1，经DK与同步主发电机F中性点N相连。第四章电气线路图 现以主电路正端A点接地为例，叙述其工作电路如下：A→接地点→4ZL(2→3)→DJ→4ZL(4→1)→DK(1、3)→DK(4)→F(N)→lZL→A机车正常工作时，DK的触头1、3与4接通，DJ线圈中无动作电流。当机车某点接地，且DJ线圈电流达500mA时，DJ动作。柴油机卸载，操纵台上“接地”灯及“卸载”灯显示。接地保护电路第四章电气线路图当DJ动作后，应立即将司机控制器SK主手柄退至“0”位，断开“机控”开关2K，将接地关DK置于“负端’’位，为DJ解锁。再加负载，会出现以下两种情况：1．DJ不动作说明前边是负端接地。可将DK置于‘‘负端’’位，此时接地点电位低，加在DJ两端的电压不足以使DJ线圈动作。机车可暂时维持运行，但应注意主发低电压运行，使不会出现第二处接地，以防正、负端同时接地，主电路短路，造成重大事故。2．DJ还动作说明接地属正端，此时应查找接地点并解除故障，如是牵引电动机支路接地，可在查找到后，用牵引电动机故障隔离开关1～6GK．甩掉故障电机支路，用剩余的一台电机牵引。待机车回段后，及时清除故障。第四章电气线路图 (二)主电路过流保护为防止主电路短路或牵引电动机环火造成主电路电流过大而损坏电气设备，机车上设有主电路过流保护。从电路图可以看到，在同步主发电机输出端设有V形接法的两个电流互感器1LH、2LH，其原副边之间的变比为5000:5。V形联结的两个互感器的输出经三相桥式整流(3ZL整流装置)后供给过电流继电器LJ的线圈。当主电路电流大到6500A时，LJ线圈中的电流为6.5A，此时LJ动作，其常闭触点打开，使接触器LLC及LC断电，此时，“卸载”及“过流”信号灯同时显示。主电路过流保护和电流测量电路第四章电气线路图 (三)空转保护机车六台牵引电动机分别通过主动齿轮、从动齿轮与六对轮对相连。机车启动、爬坡牵引运行时，由于机车状态、线路情况、自然环境等诸多因素的变化，在轮对踏面与钢轨表面之间经常出现空转现象。 1．发生空转的原因当机车轮对的牵引力F牵大于轮对粘着力F粘时，产生空转现象，即：F牵＞F粘。(1)不同轮对相连的牵引电动机特性及转速的差异，造成轮对牵引力的差异。(2)冰、霜、雨、雪等自然环境的变化，使粘着条件发生变化。(3)机车动轮直径的差异、动轮负荷的差异、动轮轴重的差异。(4)铁路线路质量的不同。第四章电气线路图 2．空转的危害机车出现轻微的空转，如及时防止，不会产生重大的危害，但如果产生严重空转又未能及时制止，将会产生较大的危害：(1)使机车短时丧失牵引力；(2)造成踏面及钢轨的偏磨；(3)空转严重的电机换向器片间电压上升，火花加重，容易造成闪络、环火，甚至电机烧损；(4)空转严重的电机电流下降，另外电机电流增加，过载甚至烧损：(5)空转严重的电机电枢，旋转离心力过大，造成电机电枢破碎。第四章电气线路图 3．空转电路(1)电路原理空转电路，运用的是电桥平衡时两支路中点间连线无电流的原理。将两台牵引电动机中两电枢绕组、两磁场绕组连成电桥四臂，在电枢与磁场中央A、B之间，接入继电器线圈，当无空转发生时，四桥臂平衡，A、B两点之间无空转电流通过(只通过四桥臂制造差异所造成的较小电流)，当发生空转时，四桥臂平衡遭破坏，A、B两点间电流超过500mA时，继电器动作。(2)电路连接机车每二台牵引电动机1D对6D、2D对3D、4D对5D。第四章电气线路图 4．空转显示机车发生空转后，空转继电器1～3KJ分别接通空转指示灯10XD电源，显示空转信号。同时3ZJ动作，3ZJ常开触点闭合，机车自动撒砂。 5．制止空转的措施(1)撤砂-增加粘着系数，提高粘着力，使之与牵引力平衡：(2)移动司机控制器手柄-使机车功率降低，减少机车牵引力，使之与机车粘着力平衡。第四章电气线路图 五、动车电路机车上装有动车插座8CZ，外电源通过8CZ向第一和六位电机lD和6D供电，电机运转拖动机车缓行。司机控制在前牵或后牵位置，机车可前进或后退。第四章电气线路图 六、测量电路(一)电压测量在牵引整流柜1ZL直流输出端，跨接由电压表附加电阻Rv及电压表1V组成的电压测量电路。该电路测得同步主发电机经牵引整流柜整流后的直流输出电压，电表装在机车操纵台上。电压表量程为O～1000V。第四章电气线路图(二)电流测量1．牵引电动机电流的测量。在牵引电动机电枢电路中，分别接入分流器11～16FL，以及电流表11～16、21～26A，这些电流表分别装在操纵台上，用以监测各牵引电动机电流。电流表的量程为0～1000A。2．主发电机电流测量电路在过流继电器LJ线圈电路中串入1A直流电流表，用以测量主发电流。第四章电气线路图第三节励磁电路东风10D型调车内燃机车同步主发电机F的励磁电流由专用的牵引励磁机L供电，而励磁机L的励磁电流，在油马达励磁时，由测速发电机CF供电。测速发电机的励磁电流由蓄电池XDC或启动发电机QF供电。 一、油马达励磁励磁方式选择开关LCZH手柄置油马达励磁位。(一)测速发电机CF的励磁第四章电气线路图 (二)牵引励磁机L的励磁测速发电机CF的转子由柴油机带动旋转，其励磁绕组由辅助电源提供励磁，测速发电机即发电，向励磁机L的励磁绕组提供励磁电流。该励磁电流，较前级测速发电机励磁电流大，因经测速发电机CF，得到了放大。第四章电气线路图 (三)同步主发电机F的励磁牵引励磁机L的转子，由柴油机带动旋转，其励磁绕组由测速发电机CF提供励磁，当电枢电路中同步主发电机励磁接触器LC闭合后，励磁机即发出三相交流电，经整流装置2ZL三相桥式整流后，向同步主发电机F的励磁绕组提供励磁电流。该励磁电流，较前级励磁机励磁电流，因经励磁机L，再一次得到放大。第四章电气线路图 二、微机励磁励磁方式选择开关LCZH手柄置微机励磁位。(一)牵引励磁机L的励磁辅助电源110VDC给励磁机L励磁绕组供电，内燃机车控制器DLC控制电流，使符合机车要求。 Rltl限制励磁电流。Rwq和1ZJ控制机车平稳起动。 (二)同步主发电机F的励磁与油马达励磁的F的励磁电路相同。第四章电气线路图 三、切缸励磁励磁电路与微机励磁电路全部相同，只是另外DLC1切缸励磁信号，DLC控制主发输出功率降低。第四章电气线路图第四节辅助电路辅助电路，是相对于主电路而言，一般来说，是对牵引运行起辅助作用各部分的工作电路。主要包括：柴油机启动时，由蓄电池向启动发电机供电，启动发电机带动柴油机启动；柴油机启动后，带动启动发电机他励发电；向蓄电池充电；向空压机电机、各种辅助电机及控制电路供电。第四章电气线路图 一、柴油机启动前柴油机启动之前，闭合蓄电池闸刀开关XK后，蓄电池可向启动机油泵电机QBD、燃油泵电机RBD1、2以及控制电路供电。1．启动机油泵接触器QBC动作后，蓄电池向机油泵电机QBD供电，机油泵电机工作，向柴油机运动部件供机油，使柴油机各部得到充分的润滑。 2．当燃油泵接触器RBC动作后，蓄电池向燃油泵电机供电，燃油泵电机RBD工作，带动燃油泵向柴油机提供燃油。 第四章电气线路图 二、柴油机启动柴油机启动过程中，蓄电池驱动启动发电机作为直流串励电动机带动柴油机旋转，当柴油机点火并达到最低工作转速，油压继电器1、2YJ动作后，启动接触器QC释放，柴油机启动完毕。第四章电气线路图 三、柴油机启动后(一)启动发电机正常发电励磁合“辅助发电”开关5K，接触器FLC动作，向启动发电机他励绕组提供励磁。第四章电气线路图(二)蓄电池充电启动发电机由柴油机带动旋转，其励磁绕组得到励磁后，当外电路闭合，电机开始发电，当辅发电压大于蓄电池电压时，辅发给蓄电池充电。当启动发电机电压低于蓄电池组电压时，由于二极管NL的作用，蓄电池不会向启动发电机放电。电阻Rc，阻值为0.122Ω，用以限制充电电流。(三)启动发电机电压低于蓄电池电压时，控制电路由蓄电池供电。(四)当启动发电机电压UQF高于蓄电池电压Uxdc时，控制电路由启动发电机供电。蓄电池充电，辅助供电、电压表、电流表和过压保护电路第四章电气线路图(五)空压机电机YD工作闭合“空压机自动”开关，或按合“空压机手动”按钮，空压机接触器YC动作，空压机电机1、2YD工作。 (六)电暖气DNQ1～5和电炉DL工作 闭合自动开关6、8、9DZ，23、20K，电暖气和电炉工作。第四章电气线路图(七)启动发电机固定发电工况当内燃机车控制器DLC发生故障时，为使空压机等电气设备能继续维持工作，启动发电机励磁绕组电路中，设有固定发电电路，不再通过DLC。当操作“固定发电”开关后，接触器FLC不再动作，而接触器GFC动作，更改启动发电机励磁绕组电路，增加了固定发电调整电阻Rgf，启动发电机励磁绕组中，流过固定的电流。当柴油机为1000r／min时，整定Rgf使UQF为105V，随柴油机转速降低，UQF成比例地下降。第四章电气线路图 四、保护电路辅助电路设有过压保护继电器GYJ，如因内燃机车控制器失控等原因，启动发电机过压，当电压达125V时，过压继电器GYJ动作，其常开触点闭合，同时继电器自锁。此时固定发电接触器GFC动作，FLC接触器失电，启动发电机转为固定发电。如故障解除，可先断开“辅助发电”开关5K，解除自锁，再闭合5K，系统即恢复正常发电。第四章电气线路图 五、测量电路(一)电流测量在蓄电池充电和放电电路上，设有分流器3FL，分流器上并联电流表2A，电表为SY-3型双向电流表，量程为±100A。当启动发电机向蓄电池充电时，电表指示为正向；当蓄电池向各用电部分放电时，表针指示为负向。(二)电压测量在启动发电机及蓄电池正负两端，并联有电压表2V，电表为SY-3型电压表，量程为0～150V。当启动发电机未发电时，电压表显示蓄电池电压，当启动发电机发电后，且其电压高于蓄电池电压时，电压表显示的是启动发电机电压。第四章电气线路图第五节控制电路 一、电源(一)正端1．柴油机启动前：由蓄电池组XDC供电。2．柴油机启动后：由启动发电机QF供电。(二)负端 从蓄电池负端、启动发电机负端，接至电器柜X4／4～13→控制电路第四章电气线路图 二、柴油机启动(一)柴油机启动前的准备1．机车状态应整备良好，适合于柴油机启动运转；2．各油、水管路及阀门，应置于正常运转位，油、水温度不应低于20°C；3．蓄电池组电压应正常(接近96V)：4．柴油机盘车装置应脱开，转轴联锁ZLS应接通；5．司机控制器SK主手柄置于“O”位，方向手柄置于“0”位；6．闭合蓄电池闸刀开关XK；7．闭合有关开关：8．做好相应准备工作；9．闭合“总控制”开关1K。第四章电气线路图 (二)启动机油泵电机QBD工作电路合“启动泵”开关3K，启动泵电机接触器QBC动作，接通启动机油泵电机QBD运转，向柴油机机油系统注入机油，以防各运动部分磨损。启动机油泵接触器线圈电路启动机油泵电路第四章电气线路图 (三)甩车1．甩车前的准备:打开各缸示功阀。2．甩车按合1QA，延时45～60s，使启动接触器QC得电，接通XDC向启动发电机QF供电电路使QF转3～5圈后松开lQA。其电路如下：甩车时启动接触器线圈电路启动接触器主触头电路第四章电气线路图 (四)柴油机启动1．供燃油合“燃油泵”开关4K，燃油泵电机接触器RBC动作，燃油泵电机RBD转动，向系统供燃油,其电路为： 燃油泵接触器线圈电路燃油泵接触器主触头电路第四章电气线路图2．供机油按合“1QA”(1)启动机油泵工作启动机油泵接触器线圈电路启动机油泵接触器主触头电路第四章电气线路图(2)时间继电器SJ电路 (3)启动发电机QF工作 SJ延时45～60秒后，SJ导通，使启动接触器QC线圈得电，QC主触头闭合，QF作为直流串励电动机，由蓄电池供电转动，带动柴油机启动，第四章电气线路图 (五)柴油机启动结束1．柴油机达到最低工作转速430r／min；2，机油压力达100kPa。当以上两条共同达到时，松开“1QA”，启动接触器QC释放，柴油机启动完毕。第四章电气线路图 (六)柴油机启动后，有关部分工作状态1．RBD继续供燃油；2．柴油机带动主机油泵向柴油机系统供机油；3．QF由柴油机带动旋转；4．联合调节器电磁联锁DLS继续有电；5．步进电机由DLC驱动继续工作。 (七)柴油机停机断开“燃油泵”开关“或按合停机按钮TA。1．RBC失电，RBD断电，停转；2．电磁联锁DLS断电，调速器使油泵齿条拉回到停机位，使柴油机停机。第四章电气线路图 三、机车启动柴油机启动后正常工作，合辅助发电开关5K，启动发电机QF在发电工况建立11OV电压，合空压机开关1OK，空压机打风使机车总风缸风压达750～900kPa时，即可准备操纵机车运行。 (一)机车启动前的准备1．接地开关DK置于“运转”位：2．牵引电动机故障开关1～6GK置于“运转”位；3．司机控制器方向手柄置于“前牵”(或“后牵”)位：4．确认风压、油水温度、充放电流及控制电路电压表等仪表显示正常后，闭合“机车控制”开关2K。第四章电气线路图 (二)机车启动电路司机控制器SK方向手柄置“前牵”位，主手柄保持在“O”位。确认铁路信号开通，鸣笛后司机控制器SK主手柄移至“1”位。1．方向选择(1)HK线圈电路司机控制器SK第7号触指SK(7)闭合，为转换开关HK得电备好电路。线圈电路主触头电路第四章电气线路图2．励磁机励磁接触器LLC工作(1)LLC线圈方向转换开关1、2HK转换，为励磁机励磁接触器LLC线圈得电备好电路。 (2)LLC主触头电路第四章电气线路图3．接通主电路，1～6C动作在同步主发电机励磁接通前，1～6C线圈得电，接通主电路，保证1～6C线圈无电转换。(1)1～6C线圈：励磁机励磁接触器LLC常开触头闭合后，为主接触器1～6C线圈有电备好电路 (2)1～6C主触头电路第四章电气线路图4．同步主发电机励磁接触器LC工作1～6C闭合以后，再为同步主发电机接通励磁，保证1～6C主电路无电状态完成闭合。(1)LC线圈电路：主接触器1～6c动作的完成，为接触器LC有电备好电路。 (2)LC主触头电路。第四章电气线路图综上所述，当主手柄提至“1”位时，机车启动，各接触器工作顺序为：方向转换开关1、2HK→励磁机励磁接触器LLC→主接触器1～6c→同步主发电机励磁接触器LC。其主要目的是为了保证各接触器触头无电转换。第四章电气线路图 四、机车调速电路操作司机控制器SK改变司机控制器SK主手柄的位置，柴油机的转速和功率都在变化，以此来改变机车的运行速度。司机控制器SK主手柄共有五个位置：1．“0”位司机控制器SK“4”、“5”触指断开，不与负端相通，DLC只有降速脉冲组工作，并使步进电机逆时针方向旋转。调速器中宝塔弹簧松弛，柴油机转速降低，直到降至最低工作转速为止。第四章电气线路图2．“1”位SK的“4”、“5”触指与柴油机“0”位时触指状态相同，新增加“7”号触指闭合，各接触器按以下顺序依次动作：1、2HK→LLC→l～6C→LC机车开始运行。3．“降”位此位与“1”位作用基本相同。由于司机控制器第9位触指SK(9)接通，为中间继电器1ZJ及水温继电器WJ的动作备好电源。第四章电气线路图(1)1ZJ线圈电路见图。 (2)1ZJ辅助触头 a．防止高位启车，因在“1’’位以外，lZJ常闭触头断开及LLC线圈无电,机车无法启动。 b．将稳定启动电阻Rwq短路，只有在“1”位，才能平稳启动机车。第四章电气线路图4．“保”位保持转速位。DLC既不发出升速脉冲，又不发出降速脉冲，步进电机BD保持“锁紧”状态,柴油机工作在原有的转速上。5．“升”位DLC升速脉冲组工作，步进电机顺时针转，宝塔弹簧受压，柴油机转速上升。第四章电气线路图 五、控制电路的保护(一)停机油压保护当柴油机机油压力小于80kPa时，压力继电器1、2YJ触点释放，使电磁联锁DLS失电，柴油机停机。停机电路第四章电气线路图(二)柴油机水温保护当主手柄在降位以上，柴油机冷却水温高于98°C时，温度继电器WJ动作，其触头闭合，中间继电器2ZJ延时8～10s后动作，使LLC、LC失电，柴油机卸载，“水温高”及“卸载”灯显示。第四章电气线路图(三)柴油机曲轴箱超压保护柴油机正常运转时，曲轴箱压力正常。当有故障或燃气串入曲轴箱时，曲轴箱压力增高，有可能引起曲轴箱内爆炸事故，为防止此类事故，机车上装有差示压力计CS和中间继电器4ZJ组成保护电路。当曲轴箱压力超过0．6kPa时，差示压力计CS闭合，4ZJ动作，串联于燃油泵接触器RBC和电磁联锁回路中的4ZJ触点断开，RBC及DLS失电，柴油机停机，相应信号灯显示。停机电路第四章电气线路图(四)柴油机转轴联锁保护柴油机的盘车机构脱开时，串联在QC线圈回路中的行程开关ZLS是闭合的，倘若柴油机盘车机构未脱开或正在盘车，则ZLS的触点是断开的，接触器QC不能得电动作，柴油机不能启动或甩车，从而保证了机构和人身安全。第四章电气线路图(五)弹簧停车保护电路当提起弹簧停车操纵阀后，弹簧停车空气管排气，压力下降，压力开关6YJ释放，LLC和LC线圈失电，柴油机卸载，6YJ弹簧制动第四章电气线路图(六)牵引电动机故障时的切除电路当某一台牵引电动机发生接地或其他故障不能工作时，可利用故障开关1～6GK将该电机从主电路中切除，以维持机车继续运行。 切除故障电机，就是将该电机对应的故障开关置于“故障”位，此时，开关中常闭触点断开，切断故障电机对应的电空接触器线圈电路，使电空接触器释放，故障牵引电动机就不投入工作。与此同时，开关的常开触点闭合，取代释放的电空接触器的常开触点，保证了励磁接触器LC线圈的供电。第四章电气线路图(七)控制回路接地检测电路。1．正常状态1DD、2DD同时显示暗亮当控制回路无接地故障时，接地点将1DD、2DD串联在一起，X5／3与X8／20间的110V电压加在两个串联的、每个灯泡额定电压为110V的灯泡上，每个灯泡只得到额定电压的一半，每个灯泡均在欠电压情况下工作，因此两个灯泡同时暗亮。第四章电气线路图2．有接地故障时1DD、2DD的显示(1)正端接地时，2DD亮当控制回路中正端某点接地时，接地点与X5／3之间没有足够的电压，1DD不亮；而接地点与X8／20间有接近110V的电压，故2DD发出亮光。(2)负端接地时，1DD亮当控制回路中负端某点接地时，接地点与X8／20之间没有足够的电压，2DD不亮；而接地点与X5／3间有接近11OV的电压，故1DD发出亮光。工作人员根据上述情况，鉴别接地是发生在正端还是负端，从而进一步查找故障点，采取措施，消除接地故障。第四章电气线路图3．用1DD、2DD检查电路的接通状态(以FLC线圈电路为例)。闭合“辅助发电”开关5K,但接触器FLC线圈不吸合，用1DD、2DD检查线路的故障，其电路如图。 (1)用lDD检查：用1DD回路398的1DT，当触及2013时，1DD仍然不亮，说明负端断线。 (2)用2DD检查：用2DD回路397的2DT，从电路正端开始，依次检查QC、GFC时，2DD灯均亮，说明正常。当触及FLC上426线时，2DD熄灭，说明426线断线。第四章电气线路图 六、辅助发电当柴油机启动后，应及时按下辅助发电开关5K，进行辅助发电。第四章电气线路图 七、固定发电当发生故障或因其他原因导致启动发电机输出电压不能整定110V±2.5v时，或辅发过压达125V。GYJ动作时，自动或采用固定发电。按下“8K”，固定发电接触器GFC动作。GFC主触头闭合，使QF的他励绕组具有固定的励磁电流。电阻Rgf用来整定固定发电工况时，启动发电机发电电压值。启动发电机QF所发出的电压随柴油机转速变化而变化。柴油机转速高，发电机发出电压也高。第四章电气线路图 八、撇砂根据运行需要可踩脚踏开关2JK撒砂或因紧急制动自动撒砂。均在轮对前进方向前端撤砂。第四章电气线路图 九、油水加热寒冷季节，需要油水加热时，用3相380V交流电缆连接到断路器DDQ，闭合DDQ，即进行冷却水循环加热，按下启动泵开关3K，即进行机油循环加热，但时间不能过长，以免影响柴油机启动。 十、电热玻璃寒冷季节可根据需要可进行前、后窗电热玻璃加热。第四章电气线路图 十一、鸣笛需要按压鸣笛按钮3、4QA或踩下脚踏开关1JK。喇叭阀LF得电鸣响。第四章电气线路图 十二、空压机按下空压自动开关10K，由压力开关YK控制空压机接触器YC1、2动作或按压空压机手动按钮2QA使空压机工作。第四章电气线路图第六节照明电路 一、电源蓄电池XDC正端：当将照明开关ZMK置于“接通”时，ZMK经Q127×4与XDC相接。负端：当将照明开关ZMK置于“接通”时，ZMK经Q126×4与XDC相接。 二、前照灯电路前照灯通断由司机控制器方向手柄控制。第四章电气线路图第七节电动仪表与电表照明电路 一、电动仪表电动仪表正端接于自动开关17DZ，当“总控制”开关1K闭合后，合17DZ及12K，电表即可工作。DF1、2为电测仪表电源，输入为110V，输出为低电压，直接与电表相接。其中：1YB为电测压力表，显示“机油压力”，由传感器1YG提供信号。1WB为电测温度表，显示“高温水温度”，由传感器1WG提供信号。2YB为电测压力表，显示“燃油压力”，由传感器2YG提供信号。2WB为电测温度表，显示“机油温度”，由传感器2WG提供信号。 二、电表照明电表照明接在照明电路中。电路中7DZ为短路保护自动开关．7K为操作开关，照明灯均为11OV发光二极管。