劈相机的故障与维修.doc
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湖南铁路科技职业技术学院毕业论文
目录
摘要、关键词 1
绪论 2
一、劈相机的结构和技术参数 2
1、劈相机的结构特点 2
2、劈相机的技术参数 3
二、劈相机的工作原理 4
三、劈相机的启动与运行 4
四、劈相机的控制 5
1、手动控制 5
2、自动控制 6
3、“低压实验”控制及库内辅助电路电源实验 7
五、劈相机的维护保养与常见故障及处理办法 8
1、劈相机的维护保养 8
2、劈相机的常见故障机处理办法 8
3、轴承异音 10
4、轴承过热 11
后语 12
参考文献:
12
感言 13
劈相机在SS4G型电力机车上的应用与分析
摘要:
本论文主要介绍JP402A型劈相机的结构与工作原理,劈相机在SS4G上机车的控制及运用,基于生产实践,总结归纳了几种劈相机常见的故障及相应的处理办法。
关键词:
SS4G劈相机应用分析
绪论
近年来,中国铁路坚持用科学发展观统领各项工作,从服务社会主义和谐社会建设出发,立足于解决铁路运输生产力不适应经济社会发展需求的矛盾,以快速扩充运输能力和快速提高技术装备水平为主,深入推进和谐铁路建设,提升了我国铁路整体技术装备水平和管理水平,开创铁路改革发展的新局面。
SS4G机车按照铁道部科技政策“重载、高速”和“提速”的方针,SS4G型八轴机车的开发在2(B。
-B。
)轴列、B。
转向架、低位牵引装置以及相控调压、加馈电阻制动、800KW牵引电机等方面填补了我国新机型的空白,为第三代机车开创和完善起到了先行作用。
劈相机作为SS4G机车的重要组成部分,将主变压器供给的单相电源劈成三相电再供给辅助电路的所有辅机。
本论文对SS4G型JP402A型劈相机的结构和原理,以及故障处理有较系统的介绍,将知识点和能力点有机的结合,以专业知识为主要内容突出了JP402A型劈相机在SS4G机车上的重要作用。
一、劈相机的结构和技术参数
1、劈相机的结构特点
JP402A型劈相机在结构上与三相鼠笼式异步电动机相似,也是由定子(包括定子铁心、,定子绕组和机座)铸铝转子(包括转子铁心、转子绕组、转轴)及端盖、轴承盖等组成,在定子与转子间有1mm的气隙。
该劈相机为自行通风防护式,依靠转子上的铸铝风叶在旋转时将冷空气从机座两端端盖孔吸入,将热空气从机座中部的出风口排出,达到自行冷却的目的。
定子铁心和转子铁心均采用0.5mm厚DW470—50冷轧硅钢片,按给定图形冲制的冲片叠压而成,定子铁心外径为423mm,内径为280mm,铁心长280mm,定子槽形为半闭口梨形槽,定子绕组为双层,短距、叠绕软绕组。
转子为铸铝转子结构,端环、风叶、平衡柱及槽内导体用A199.5铝采用离心浇铸一次铸成,并热套于转轴上。
转子外径为278mm,经车削加工而成.槽形为半闭口平行圆底槽,共50槽,槽斜率15mm。
机座、端盖及轴承盖均由HT200灰口铁铸成。
在机座出线侧的筋上与定子铁心间装有二个M16X20mm定位用的紧固螺钉。
轴承外盖上装有45°M10X1mm接头式压注油杯。
端盖上装有3131低噪音单列向心球轴心。
(见下图)
1—313Z1轴承2—轴承外盖3—油杯4—轴承内盖5—端盖
6—挡风板7—定子8—转子9—接线罩
2、劈相机的技术参数
型号 …………………………………JP402A
型式…………………………………自行通风防护式
额定功率…………………………………57kVA
额定电压…………………………………输入单相380V
输出三相380V
额定电流…………………………………输入单相200A
输出单相90A
额定转速…………………………………1499r/min
极数…………………………………4
频率…………………………………50Hz
输入功率因数……………………………0.80
结缘等级…………………………………F
额定种类…………………………………连续
重量…………………………………586Kg
二、劈相机的工作原理
当单相交流电通过电机定子绕组时,产生交变的脉振磁场,一个脉振磁场可以分解为两个幅值一样、转速相等、转向相反的旋转磁场,与电机转子转动方向相同的磁场称为正序旋转磁场,与转子转向相反的磁场称为负序旋转磁场。
劈相机的电动相(与单相电源相联的两相绕组)解到单相交流电源上,在劈相机的空气隙中产生两个大小相等,方向相反,周期相同的旋转磁场。
当劈相机的转子静止不动时,这两个磁场在转子导体上感应的电势大小相等,方向相反,转子由此而产生的两个转矩大小相等,方向相反,相互抵消,即启动转矩为零,劈相机不能自行启动。
如果用某种方法使转子转动,并达到额定的运行速度,那么转子与正序旋转磁场的相对速度比较小,而转子与负序旋转磁场的相对速度比较大,转子以几乎两倍于同步转速的深度切割该负序磁场,使转子导体内感应出近两倍于电网频率的电势和电流,该电流产生的磁场几乎抵消了定子绕组产生的负序磁场,也就是说,当转子转动时在劈相机的气隙中主要剩下一个正序旋转磁场(实际上气隙中的合成磁场是旋转的椭圆形磁场),它与转子导体内产生的电流相互作用产生电磁转矩,克服转子的机械阻力矩及转子负序电流产生的电磁阻力矩,驱动转子沿着正序旋转磁场方向旋转。
同时,该正序旋转磁场切割定子三相绕组,并使它感应出三相电势,于是单相电源被劈成三相电源。
在劈相机定子的三相输出端接上负载,因其中两相负载直接与单相电源相联,并不需要经过劈相机而直接从单相电源得到供电,而另一相负载则由劈相机的发电相得到供电。
所以劈相机是将单相交流电源劈成三相,而本身只输出一相电流的异步电动机。
三、劈相机的启动与运行
当劈相机的电动相绕组U1—V1接入机车主变压器辅助绕组a6—x6端子的单相电源时,它的转子处在两个大小相等、方向相反、周期相等的旋转磁场中,转子与正序磁场相互作用产生驱动转矩,转子与负序磁场相互作用产生制动转矩,劈相机的启动转矩为零,不能自行启动。
要使它有一定的启动转矩,必须设法使它在启动时能产生一个旋转磁场。
SS4G电力机车型号为JP402A、380V、57KW的劈相机采用电阻或电容进行分相启动,劈相机的运转与停止通过其相应的接触器201KM控制。
劈相机是单相电动机与三相发电机的组合,起动时必须在第二电动相绕组与发电相绕组间接入起动电阻263R进行分相起动,起动电阻的接通与开断由接触器213KM来执行。
由劈相机起动继电器283AK检测起动过程并控制起动电阻回路的开断,283AK的工作电源(DC110V)从导线531经533KT常开联锁由导线281引入。
当按下劈相机按键开关后,接触器213KM闭合,起动电阻投入,210KM闭合,劈相机开始起动,这时劈相机起动继电器检测劈相机发电相电压(由导线279、280引入)来间接反映(见下图)
四、劈相机的控制
所有辅机的控制电源由605Q自动开关提供,劈相机的控制是完成其它辅机控制的先决条件。
SS4G型机车的劈相机控制有手动控制和自动控制两种方式,它是通过方式选择开关591QS进行选择的。
当591QS打在“0”位时,即为手动位,当591QS打在“1”位时,即为自动位,其控制电路(见下图),下面分别加以说明:
1、手动控制
按下“劈相机”按键开关404SK,导线560经404SK与591QS,使导线564有电,劈相机中间继电器567KA得电动作,其常开闭合,导线560经567KA得常开点,使导线561有电。
它分成几条支路:
第一条支路,导线561经劈相机起动中间继电器566KA常闭接点,使分相接触器213KM和劈相机起动延时继电器533KT得电动作,为劈相机的接触器201KM闭合做好了准备;第二条支路,导线561经213KM的辅助接点。
使导线572有电,经劈相机故障隔离开关242QS以及劈相继辅助保护接点215EF,使201KM得电动作,劈相机主回路沟通,开始起动,若起动正常,则劈相机的起动继电器283AK动作,其常开点闭合;第三条支路,导线561经283AK使导线568有电,劈相机起动中间继电器566KA得电动作,其常闭点打开,切断213KM和533KT的供电回路,甩掉劈相机起动电阻,使劈相机进入正常工作状态,同时,566KA的常开点闭合。
第四条支路,导线561经215EF和566KA的常开点,使566KA继续得电自锁;第五条支路,导线561经533KT的常闭点,使导线577有电,为其它辅机正常工作做好准备。
至此,劈相机的控制顺利完成。
这是单节车的情况,当两节车重联时,通过重联线N567KA得电动作。
起动另一节车的劈相机过程
2、自动控制
所谓自动控制是指司机操作主断路器合闸后,劈相机自动起动,无需人为操作劈相机以及其他辅助的按键开关。
这一功能主要用于机车过分相区时,减少司机的操作步骤。
当主断路器闭合后,器辅助联锁的常闭打开,导线565失电,劈相机自起延时继电器528KT失电,延时1S后其常闭点闭合,导线562经591QS和528KT的常闭点,使567KA得电动作,劈相机开始起动,以后的过程与手动控制完全一样,不再复述。
劈相机故障时的控制
若劈相机故障,则将242QS打到“2”位也就是用通风机1代替劈相机,此时,通风机1通过分相电容起动后代替劈相机的功能,使其它辅机依旧能正常工作。
具体控制过程如下:
(1)将242QS打到“2”位;
(2)将296QS打到电容位随后的操作过程与起动劈相机相同,即先按下404SK。
567KA得电动作。
导线560经567KA,使导线有电。
第一路,导线561经566KA,使213KM和533KT得电,起动电容接入;第二路,导线561经213KM、242QS,使导线695有电,经通风机1的辅机保护接点219EF。
使通风机1的接触器205KM动作;第三路,导线561经283AK使566KA得电动作并自锁,通风机1开始起动,当其发电机电压达到283AK的整定值时,283AK动作;第三条,导线561经283AK使566KA得电动作,并通过其本身的常开点自锁;第四条。
导线561经566KA的常闭点切除213KM和533KT的供电电路,甩掉通风机的起动电容,使通风机1进入正常工作状态,第五条,导线561经533KT,使导线577有电,为其它辅机正常工作做好准备。
以上介绍的是198号以前的SS4G型机车的劈相机,自199号机车开始,增加了一个时间继电器527KT。
其作用是,当劈相机起动时,283AK动作,566KA常闭打开,6用527KT的常开点短接566KA的一组常闭接点561与571,让533KT和213KM继续得电,延时1S后,527KT的常闭店打开,533KT和213KM都失电。
分相起动电阻和分相起动电容退出辅电路回路。
这样,分相起动电阻或分相起动电容比原来电路多了1S工作时间,进一步改善了劈相机的起动性能。
3、“低压实验”控制及库内辅助电路电源实验
机车“低压试验”时,将242QS打在“0”位(即“试验")位,并闭合按键404SK,则567AK,566KA得电闭合,533KT失电打开,其常闭联锁接点闭合,577有电,即可进行其它辅机接触器操作试验,但此时劈相机接触器213KM被切断,由此,
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