东风12机车原理Word下载.docx

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使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动方向，则其余四指指向即为动生电动势的方向，与产生的感应电流的方向相同。

闭合电路中，穿过闭合线圈的磁场强度发生变化而产生的感应电动势叫感生电势。

楞次定律：

当穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相反；

当穿过闭合回路的磁通量减小时，感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相同。

即感应电流的磁场方向总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

结合楞次定律，可以用用右手定则来判定感生电动势的方向：

右手拇指指向磁场变化的反方向，四指握拳，四指方向即为感应电动势方向。

法拉第电磁感应定律：

感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通变化率成正比。

与线圈匝数成正比；

与导体运动方向和所切割的磁感线的夹角的正弦（弦）值成正比，和切割磁力线的导体的有效长度成正比，和磁感应强度（磁场感应强度和磁通密度在数值上是相等的）成正比，和角速度成正比。

当然一台电机制造出来后线圈匝数、导体的有效长度都已经定死了、导体与磁感线的夹角也是定死了的，那么能够变化的就是角速度和磁感应强度了，也就是电机的转速和励磁电流了，电机的转速大感应电动势就大，励磁电流大感应电动势就大。

规定由负极通过电源内部到达正极的方向就是电源电动势的方向。

电源没有接入电路时，电源的电动势在数值上等于两极间的电压；

在闭合电路中，电源的电动势等于内、外电路上的电压之和，即

=IX内阻+IX外电路电阻=nΔΦ/Δt（普适公式）｛法拉第电磁感应定律，E：

感应电动势（V），n：

感应线圈匝数，ΔΦ/Δt:

磁通量的变化率｝＝BLVsinA（切割磁感线运动）｛其中sinA为v或L与磁感线的夹角,L:

有效长度（m）。

B是磁感应强度，或叫磁通密度，单位T特斯拉｝。

总功率=E的平方/（R+r），发电机的电动势大功率

也大。

电动势是对于电源而言的，电压是对某一段电路而言的。

直流电机发电，是电枢绕组发出电，也就是转子绕组。

实质上绕组是发交流电的，只不过是通过整流子、或者叫换向器，输出到碳刷上就是单一的一个方向了；

如果是一个绕组的话，发出的电是半个正弦波的脉冲直流电，如果是多个绕组，由于各个绕组均匀的错开一个角度，那么它们各个正弦波脉冲直流电迭加后，总的电流波形会变得接近平缓，近似直流。

以上是发电机的一些电磁感应的原理。

还有一个电磁感应的原理，是电动机所用到的：

就是当切割磁力线的导体中有电流时，就会产生一个力，叫安培力，F＝BILsinθ（I电流,L有效边的长度，θ为磁力线与L的夹角）,这个力的方向可以用左手定则来判定：

伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，让四个手指指向电流的方向，那么大拇指所指的方向就是导体受到的安培力的方向。

电动机绕组有电流的话话，那么电流切割励磁绕组磁场的磁力线，就会产生一个力矩，使得转子（电枢）转动。

直流电机，既可以作为电动机，也可以作为发电机。

不管以上什么情况，要区分用左手定则还是右手定则的方法是︰在电磁学中,和力有关的用左手定则，与力无关的方向的用右手定则。

电动机用左手，发电机用右手。

但实际上，不管是发电机还是电动机，各种电磁感应是并存的：

切割磁力线运动会发出电，发出的电同样会感应出磁场，磁力线被电流切割，就会产生安培力。

通电线圈在磁场中受到安培力的作用而转动，而在转动的过程中又切割了磁感线从而又产生了与原电动势相反的反电动势。

比如电动机转动时，工作状况是有电流的电枢绕组切割了励磁绕组所产生磁场的磁力线，于是产生安培力，也就是产生了转矩，于是电枢绕组就会转动；

转动的电枢绕组又切割了励磁绕组的磁力线，电枢绕组中就又会产生出感应电动势，其方向与电枢电流的方向相反，所以称为反电动势。

反电动势的大小会削弱电枢电流的大小。

电动机转速增加时，电枢绕组切割主磁通的速度增加，反电动势增加，电源电动势与反电动势的差值降低，电枢电流就会减小。

在电动机刚接通电源瞬间，电动机的转速为零，反电动势为零，而电枢电流就很大。

电动机负载运行时，由于电枢绕组中有电流流过，将会使电枢绕组感应出一个磁场，叫电枢磁场。

电枢磁场的存在，会对励磁绕组产生的主磁场发生影响作用，会对主磁场产生削弱或者扭曲作用，这种电枢磁场对主磁场的作用叫电枢反应。

直流电机无论处于发电机还是电动机运行，电枢（即转子）总是有电流通过建立电枢磁场。

为抵消电枢磁场对主磁场的歪扭的影响，在电枢磁场轴线方向的定子内周上装置换向极。

电动机电枢有了电流，那么电流切割励磁绕组的磁力线，就会产生一个转矩。

这个转矩能不能使转子转动，要看它是不是比阻力大。

如果阻力比这个转矩大，就转不动，但这种工作状态仍然处于电动机状态的。

有一种情况，打个比方比如电风扇，你抓住叶片，然后给它通电，那么，电风扇的电机是处于电动机状态的，它已经产生一个转矩，只是由于阻力比它大，没有转动，如果这时候你施加一个与电磁转矩反向的力，让叶片逆着电机的转向转起来，那么，这时候风扇电机会增加一个工作状态，就是发电机状态，因为我们人为的让风扇反转的时候，线圈在作切割磁力线的运动，就会产生感应电流，也就是发电状态，而且恰好发出的电流跟电动机的电枢电流方向一致，两个电流跌加在一起，电流足够大的话就会烧电机。

机车也是一样的道理，比如你要上坡，给车轮牵引电动机提供了电枢电流和励磁电流，本来车轮的牵引力是往前爬的，但是坡度太陡阻力太大了，车子不往前走反而向后遛，那么牵引电动机也同时处于电动机和发电机两种工作状态，电枢电流会增大，很容易烧电机。

这种现象叫逆电。

如果车子正在走的话，突然转换换向开关进行换向并加负荷，就会发生跟上面类似的情况，会烧电机，这种操作叫逆电操作，是禁止的。

当车子在运行中、没有停稳就进行换向并加负荷时，改变了牵引电动机的励磁电流方向。

当牵引电动机在电枢电流未改变方向的情况下，如果改变励磁电流方向，理论上，电枢转动方向应与列车运行方向相反.但由于机车惯性力的作用，牵引电动机的转动方向并不能改变，此时电动机实质上处于双重工作状态（即电动机和发电机两种工作状态），且电枢的发电电势与主发电机提供给的电枢电流方向相同，两个电流迭加,这样就可能因电流过大而烧坏牵引电动机，甚至主整流柜和牵引发电机。

机车在运行中、车子没有停稳的时候即使没有加负荷（也就是没有给牵引电动机的提供励磁电流和电枢电流），也是禁止进行换向的。

因为这时候虽然没有给牵引电动机提供励磁电流和电枢电流，但转子铁芯中会存在剩磁（剩磁：

当铁或钢处于磁场中，会产生一定程度的磁化，当外磁场不存在后铁芯仍然会产生一定的磁场，也就是剩磁，当励磁绕组没有电流没有励磁的时候，铁芯的磁场仍然存在），车轮带动牵引电动机的转子转动时，由于剩磁磁通的作用,如果此时方向转换开关与机车运行方向相反,将会在电枢绕组中产生感应电动势,E=CenΦ，式中Ce：

电机结构常数；

n：

电机转速（r/min）Φ：

每极磁通（Wb）。

机车主电路工况转换开关（我们的东风12机车取消了这个）、方向转换开关与主接触器1-6C闭合，主回路通过整流装置1ZL构成回路，电枢绕组中产生感应电动势使得电路中有电流流过，这个感应电流流经励磁绕组时产生的磁通与原剩磁磁通方向一致,叠加产生新的磁通,相应使得牵引电动机的感应电动势增强，又会造成励磁电流又增加,如此往复。

使流过主回路的电器主触头、牵引电动机的电枢绕组和励磁绕组的电流不断增加，最终造成过热烧损。

若机车柴油机在启机状态后果会更严重，可引起机车电器柜主回路火灾和牵引电机烧毁。

继电器和接触器的作用，主要是靠触头来接通和断开其他电路，保证电路特别是大电流的电路尽量实现不带电闭合、断开，以小电流的电器和电路控制大电流的电器和电路。

利用接触器和接触器，实现各个电器、电路的接通和断开的先后逻辑次序。

继电器偏重于用在实现各个电器、电路的接通和断开的先后逻辑次序，接触器侧重于接通大电流、大负荷的电路。

他们都有触头，一般用于控制逻辑次序的叫辅助触头，或者叫联锁，正常工作状态下得电闭合的叫常开触头、常开联锁或叫正联锁，正常工作状态下得电断开的联锁叫常闭触头、常闭联锁或叫反联锁。

只有接触器用于接通大电流或大负荷电路的触头才叫主触头。

继电器

当柴油机增压器机油压力低于60kPa时，1、2YJ的常开联锁断开，电磁联锁线圈失电，停机。

当冷却水温超过88℃时，WJ常闭联锁断开，使LLC或GLC线圈失电，柴油机卸载。

当柴油机曲轴箱具有正压（比如爆缸等）达到0.60kPa（60毫米水柱）时差示压力计CS常开联锁闭合，接通3ZJ线圈电路，3ZJ常闭联锁断开，RBC线圈和DLS线圈失电，停机。

如果列车管压力过低,350kPa以下时，风压继电器1FYJ常开联锁断开，微机使机车功率减至零，卸载。

DJ线圈中的电流大于500mA时，DJ动作，使LLC和GLC失电，断开主发电机励磁电流。

当主回路电流大到7500A时，LJ线圈中的电流为7.5A，LJ动作，常闭联锁断开，使LLC和GLC断电；

LJ设有机械自锁机构，排除故障后，方可以人为的恢复。

微机对主发电机过压（大于800V）、主发电机过流（大于7000A）和牵引电机过流（大于1200A）也进行保护。

微机对机车有换向保护──当改变机车行使方向时柴油机卸载，直到机车速度为0时才可加载.

同步主发电机：

发电机外送电能的旋转磁场与转子的旋转速度一致。

微机控制系统是由微机控制箱、传感器、微机电源和微机显示屏等组成，它具有机车牵引特性控制、恒低速控制（可选）、柴油机系统保护、电气系统保护及故障显示以及机车逻辑控制等功能。

当微机励磁控制系统发生故障时，可采用故障励磁,也就是油马达励磁维持机车运行。

东风12机车电器动作试验及电器动作中主要电器的电路原理

1、确认控制风缸（或叫低压风缸）风压达到400KPa以上。

（因为风压低于375KPa时电空阀及电空接触器、组合接触器会因驱动力不够而不动作或动作不到位。

）

2、确认各自动脱扣开关（或叫单极自动开关）在闭合位（比如每个操纵台的总控开关前面的电路都串联有10D或12DZ，每个机控开关前面都串联有11DZ或13DZ，当这些自动脱扣开关断开，则控制电路就不通了），故障开关1~6GK在运转位。

闭合蓄电池闸刀，合上电测仪表开关。

蓄电池电压显示不应低于96伏。

（若蓄电池电压低于96伏，则表明蓄电池亏电。

若因亏电而使启动柴油机困难，可以根据气缸发火次序，把部分气缸关缸，或叫甩缸，并打开示功阀，以减少这部分气缸对空气的压缩过程，减少启动发电机QF带动的曲轴转动的阻力，减轻启动发电机的负荷，使启动过程轻松顺利一些。

气缸的发火次序是第16缸→1缸→14缸→3缸→10缸→7缸→12缸→5缸→9缸→8缸→11缸→6缸→15缸→2缸→13缸→4缸→16缸，可依次序每隔一、两个关掉一个，关缸数目一般最多不准超过5个，比如依发火次序关掉第1缸、10缸、5缸、11缸、2缸。

因为关缸数过多则做功的气缸少，不能够维持爆发所需要的惯量和曲轴转速。

（将另一操纵台的控制开关置于断开位（因为两个操纵台的开关是并联的，为试验的准确可靠必须断开另一个操纵台的控制开关）。

3、插上总控钥匙闭合总控开关1K，主手柄置于O位，换向手柄置于中立位。

4、闭合启动机油泵开关，则启动机油泵接触器QBC吸合，启动机油泵电机QBD转。

（电路为：

从蓄电池正端→总控1K→启动机油泵开关3K→RBC反联锁→QBC线圈→X8/17→蓄电池负端）

5、闭合燃油泵开关，则燃油泵接触器RBC吸合，燃油泵电机RBD转；

同时QBC失电，QBD停转。

蓄电池显示放电电流约为10A，驱动器指示灯亮。

燃油压力不应低于150KPa。

（电从蓄电池正端→1K→燃油泵开关4K→3ZJ反联锁→RBC线圈→X8/17→蓄电池负端。

RBC主触头接通了RBD电枢电路，电从蓄电池正端→充电电阻RC→RBC主触头→自动脱扣开关4DZ或5DZ→RBD电枢→蓄电池负端。

同时RBC正联锁接通了驱动器WJT的正端电路，电从蓄电池正端→充电保险1RD→3DZ→RBC正联锁→驱动器WJT，保证主手柄在“O”位时燃油泵一投入工作即让驱动器发出降速脉冲信号使得联合调节器步进电机处于最低转速位，为柴油机启动做准备）。

6、短接差示压力计两端的X5/6和X8/18，3ZJ应吸合，同时差示红灯亮，RBC失电、联合调节器电磁联锁DLS失电。

取下短联线后，3ZJ维持自锁得电。

（电从燃油泵开关4K→3ZJ线圈→X5/6→X8/18→蓄电池负端。

3ZJ吸合后，3ZJ正联锁接通了3ZJ线圈负端电路，自锁得电；

电从燃油泵开关4K→3ZJ线圈→3ZJ正联锁→X8/18→蓄电池负端。

）断开燃油泵开关，则3ZJ失电断开。

7、重新闭合燃油泵开关，交替转换燃油泵脱扣开关RBD转动应正常。

手托启动接触器QC的低压正联锁，DLS应得电吸合。

（电从燃油泵开关4K→3ZJ反联锁→QC正联锁→DLS线圈→X8/18→蓄电池负端。

）然后断开燃油泵脱扣开关，使后续的试验不浪费电。

8、闭合辅助发电开关5K，则辅助发电机励磁接触器FLC得电吸合。

（电从燃油泵开关4K→辅发开关5K→QC反联锁→固定发电接触器GFC反联锁→FLC线圈→X8/17→蓄电池负端。

）再闭合固定发电开关8K，则GFC得电吸合，同时FLC失电断开。

（电从燃油泵开关4K→辅发开关5K→QC反联锁→GFC线圈→固定发电开关8K→X15/3→X8/21→蓄电池负端。

同时GFC反联锁断开了FLC线圈的电路。

9、断开固定发电开关8K，GFC仍自锁得电。

（电从燃油泵开关4K→辅发开关5K→QC反联锁→GFC线圈→GFC正联锁→X8/10→蓄电池负端。

）断开辅发开关5K，则GFC失电断开。

10、闭合辅发开关5K，FLC吸合。

手按辅助发电过流接触器FLJ，则GFC得电吸合并自锁得电，同时FLJ失电断开。

（电从燃油泵开关4K→辅发开关5K→QC反联锁→GFC线圈→FLJ正联锁→X8/15→蓄电池负端。

同时GFC反联锁断开了FLC线圈电路。

11、闭合空压机自动开关7K，则当风压继电器2FYJ压力低于750KPa时，空压机接触器1YC、2YC得电吸合，空压机灯亮。

（电从燃油泵开关4K→空压机自动开关7K→2FYJ触头→并联的1YC线圈、2YC线圈→X8/16→蓄电池负端。

）断开空压机自动开关7K，手按空压机手动按钮2QA，1YC、2YC得电吸合，空压机灯亮。

（电从燃油泵开关4K→空压机手动按钮2QA→并联的1YC线圈、2YC线圈→X8/16→蓄电池负端。

12、以上为单回路试验完毕。

保留总控1K、燃油泵开关4K（留燃油泵开关是为了试验驱动器WJT和步进电机），其他开关可断开。

进行以下走车回路试验。

13、换向手柄置“前牵”位，闭合机控开关2K。

主手柄提至“I”位，方向转换开关1HKF和2HKF（每个转换开关控制一个转向架的三个电机）同时得电动作，并自锁维持得电；

跟着主接触器1～6C得电吸合；

接着LC和4ZJ同时得电吸合。

（电从总控1K→11DZ→机控2K→司机控制器SK的3﹟触指→中间继电器4ZJ反联锁→1HKF线圈、2HKF线圈→X8/14→蓄电池负端；

电从总控1K→11DZ→机控2K→司机控制器SK的3﹟触指→1HKF前进位联锁→2HKF前进位联锁→中间继电器1ZJ反联锁→1～6C线圈→X8/15→蓄电池负端；

电从总控1K→11DZ→机控2K→司机控制器SK的3﹟触指→1HKF前进位联锁→2HKF前进位联锁→中间继电器1ZJ反联锁→1～6C正联锁→LC线圈和4ZJ线圈→X8/16→蓄电池负端。

）（4ZJ的作用是使1HKF和2HKF在前牵位或后牵位时自锁得电，而且使得1HKF和2HKF在有载情况下仅靠自锁维持得电，有载情况下一旦换向开关离开当前位置即断开自身线圈电路，使机车卸载，目的是防止牵引电动机发生逆电。

1ZJ的作用是为了防止越位加载也就是防止主手柄从“O”位直接提至“降、保、升”位，以实现主接触器1～6C、励磁接触器LC、励磁机励磁接触器LLC动作的先后逻辑次序，保证必须先使1～6C吸合接通牵引电动机的主电路，跟着是LC吸合接通励磁机的电枢绕组，然后才是LLC吸合接通励磁机励磁绕组电路使得励磁机发电，发出的电提供给主发电机的励磁绕组，主发电机才发出电经过整流后变成直流电提供给牵引电动机电枢绕组主电路，保证接触器触头不在带电情况下接通避免损伤触头。

14、把过渡开关XKK置于“手动I”位，则一级磁场削弱接触器1XC1和2XC1（每个磁削接触器控制一个转向架的三个电机）得电动作，I级磁削灯亮。

（电从总控1K→11DZ→机控2K→司机控制器SK的3﹟触指→1HKF前进位联锁→2HKF前进位联锁→中间继电器1ZJ反联锁→1～6C正联锁→并联的1XC1线圈和2XC1线圈→XKK“手动I”触指→X15/3→X8/21→蓄电池负端。

）把过渡开关XKK置于“手动II”位，则一级磁场削弱接触器1XC1和2XC1、二级磁场削弱接触器1XC2和2XC2都得电动作，I级磁削灯和II级磁削灯都亮。

（电从总控1K→11DZ→机控2K→司机控制器SK的3﹟触指→1HKF前进位联锁→2HKF前进位联锁→中间继电器1ZJ反联锁→1～6C正联锁→并联的1XC1线圈和2XC1线圈→XKK“手动I”触指→X15/3→X8/21→蓄电池负端，2XC1正联锁闭合。

同时电从总控1K→11DZ→机控2K→司机控制器SK的3﹟触指→1HKF前进位联锁→2HKF前进位联锁→中间继电器1ZJ反联锁→1～6C正联锁→2XC1正联锁→并联的1XC2线圈和2XC2线圈→XKK“手动II”触指→X15/3→X8/21→蓄电池负端。

）（在主手柄还没提“降、保、升”位就试验过渡，是因为在“I”位磁削接触器电路就已经形成，1XC1线圈和2XC1线圈、1XC2线圈和2XC2线圈是并联在LC线圈和4ZJ线圈电路前面的。

而自动过渡的作用在不走车的情况下没法试验，因为电路是电从总控1K→11DZ→机控2K→司机控制器SK的3﹟触指→1HKF前进位联锁→2HKF前进位联锁→中间继电器1ZJ反联锁→1～6C正联锁→并联的1XC1线圈和2XC1线圈→XKK“自动”触指→微机屏EXP的A28引脚，由微机系统自动控制磁场削弱，一级过渡磁削接触器吸合值为43Km/h、释放值（也就是断开）为29Km/h，二级过渡吸合值为55Km/h，释放值为35Km/h。

）、

15、断开过渡开关。

手托1ZJ，则1～6C、LC都应断开。

（证明1ZJ反联锁和与之并联的LC正联锁作用良好。

因为串联在1～6C线圈和LC线圈电路前面的1ZJ反联锁断开了1～6C线圈和LC线圈电路。

16、主手柄提至“保”位，则LLC得电吸合，跟着1ZJ得电吸合并自锁维持得电。

（电从总控1K→司机控制器SK的9号触指→LC正联锁→过流继电器LJ反联锁→监控器的停车继电器TJ反联锁→接地继电器DJ反联锁→水温继电器WJ反联锁→LLC线圈→X8/17→蓄电池负端。

电从总控1K→司机控制器SK的9号触指→LLC正联锁→1ZJ线圈X8/17→蓄电池负端；

1ZJ正联锁接通了1ZJ线圈电路维持自锁得电，电从总控1K→司机控制器SK的9号触指→1ZJ正联锁→1ZJ线圈→X8/17→蓄电池负端。

17、手按LJ，则LLC失电断开，LC跟着断开，1～6C也接着断开。

（因为LJ反联锁断开了串联在它后面的LLC线圈电路，LC正联锁又断开了串联在它后面的1～6C线圈电路。

）恢复LJ，主手柄回到“I”位，则1～6C和LC重新吸合，主手柄再提“保”，则LLC和1ZJ又吸合。

按DJ，则LLC失电断开，LC跟着断开，1～6C也接着断开。

恢复DJ，主手柄回到“I”位，则则1～6C和LC重新吸合。

18、闭合油马达励磁开关9K。

主手柄提至“保”位，励磁机励磁接触器LLC和故障励磁接触器GLC同时吸合，油马达励磁灯亮。

（电从总控1K→司机控制器SK的9号触指→LC正联锁→过流继电器LJ反联锁→监控器的停车继电器TJ反联锁→接地继电器DJ反联锁→水温继电器WJ反联锁→LLC线圈→X8/17→蓄电池负端，同时电从总控1K→司机控制器SK的9号触指→LC正联锁→过流继电器LJ反联锁→监控器的停车继电器TJ反联锁→接地继电器DJ反联锁→水温继电器WJ反联锁→GLC线圈→油马达励磁开关9K→X15/3→X8/21→蓄电池负端。

）断开油马达励磁开关9K，GLC失电断开，油马达励磁灯灭

19、主手柄回“O”位，按风笛按钮3QA，则前进位风笛响。

（电从总控1K→X11/6→自动脱扣开关14DZ→X5/20→X5/21→1HKF前进位联锁→风笛喇叭前进位电空阀线圈QLF→风笛按钮3QA→X15/3→X8/21→蓄电池负端。

）踩撒砂脚踏开关2JK，则前进位撒砂。

（电从总控1K→X11/6→自动脱扣开关14DZ→X5/20→X5/21→1HKF前进位联锁→前进位撒砂电空阀QSF→撒砂脚踏开关2JK→X25/3→X8/21→蓄电池负端。

20、换向手柄置“后牵”位。

主手柄提至“I”位，则方向转换开关1HKF和2HKF同时得电动作，并自锁维持得电；

跟着1～6C得电吸合；

接着LC和4ZJ也同时得电吸合。

（电路类似于前进位，略。

）按风笛按钮，则后进位风笛响。

（电从总控1K→X11/6→自动脱扣开关14DZ→X5/20→X5/21→1HKF后进位联锁→风笛喇叭后进位电空阀线圈HLF→风笛按钮3QA→X15/3→X8/21→蓄电池负端。

）踩撒砂脚踏开关2JK，则后进位撒砂。

（电从总控1K→X11/6→自动脱扣开关14DZ→X5/20→X5/21→1HKF后进位联锁→后进位撒砂电空阀HSF→撒砂脚踏开关2JK→X25/3→X