SS9低压柜和HXD3车内设备草稿

西安铁路职业技术学院毕业设计（论文）

引 言

我国机车的从无到有，经历了许多翻天覆地的的变化，先后经历了蒸汽

机车，内燃机车，电力机车，尤其是电力机车的发展真是不可估计。社会节奏日益加快的今天，也对级车的提速提出要求，电力机车产品开发，以工厂的的研究所联合开发研制为主。90年代以前开发的产品，系列化、标准化、简统化差，各型机车的主要零部件不通用，几乎一个型号一个样子。1990年铁道部开始电力机车的简统化、系列化工作。诸如主电路标准化设计，整流采用整段桥或不对称三断桥，牵引电动机的电压统一为1000v，机车车体采用统一结构。目前研制出SS9、SS6B、SS4B等多种产品。中国电力机车研制历程是仿制一独立自主设计制造一消化吸收引进技术自主设计制造而电力机车电器的性能决定了机车的速度和稳定性。

本文中我也着重介绍SS9改低压电器柜中的组成，其中的中间继电器、电磁接触器、三相自动开关、电波继电器、劈相机启动继电器、劈相机启动电阻、控制电源等，还有HXD3型车内设备和维修的一些介绍。

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SS9改型电力机车低压电器柜与HXD3型电力机车车内设备的检查与维修

1.SS9改型低压电器柜

电力机车低压电器柜分为Ⅰ号低压电器柜和Ⅱ号低压电器柜。Ⅰ号低压电器柜安装控制Ⅰ端的电器，Ⅱ号低压电器柜安装控制Ⅱ端的电器。这两种电器柜均是前面有门的半封闭团结构，在门上设有观察窗，屏柜的底部有安装孔与车体连接固定，顶部通过拉板固定与车体 。

SS9改型电力机车低压电器柜包括时间继电器、中间继电器、劈相机启动继电器、万能转化开关、升降弓电空阀、自动开关、交流接触器、电流继电器、三相自动开关以及其他保护和控制用电器。柜内电器按控制电路上、辅助电路在下的方式布置。SS9改型电力机车低压电器柜由高、低压两部分组成，高压部分和低压部分共用同一骨架，并由一隔板分开。

1.1中间继电器的作用

一、代替小型接触器

中间继电器的触点具有一定的带负荷能力，当负载容量比较小时，可以用来替代小型接触器使用，比如电动卷闸门和一些小家电的控制。这样的优点是不仅可以起到控制的目的，而且可以节省空间，使电器的控制部分做得比较精致。

二、增加接点数量

这是中间继电器最常见的用法。在电路控制系统中一个接触器的接点A需要控制多个接触器或其他元件时（图中接点A需要控制一个接触器，两个指示灯)，一般不接成图1a的形式，因为这样不利于维修（有时一个接点容量也不够)，而是在线路中增加一个中间继电器，不仅不会改变控制形式，而且便于维修。

三、增加接点容量

我们知道，中间继电器的接点容量虽然不是很大，但也具有一定的带负载能力，同时其驱动所需要的电流又很小，因此可以用中间继电器来扩大接点容量。比如一般不能直接用感应开关、三极管的输出去控制负载比较大的电器元件。而是在控制线路中使用中间继电器，通过中间继电器来控制其他负载，达到扩大控制容量的目的。

四、转换接点类型

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在工业控制线路中，常常会出现这样的情况，控制要求需要使用接触器的常闭接点才能达到控制目的，但是接触器本身所带的常闭接点已经用完，无法完成控制任务。这时可以将一个中间继电器与原来的接触器线圈并联，用中间继电器的常闭接点去控制相应的元件，转换一下接点类型，达到所需要的控制目的。

五、用作开关

在一些控制线路中，一些电器元件的通断常常使用中间继电器，用其接点的开闭来控制，如图4所示。如彩电或显示器中常见的自动消磁电路，三极管控制中间继电器的通断，从而达到控制消磁线圈通断的作用。

六、转换电压

在工业控制线路控制线路中电压是DC24V。接触器KM2需控制电磁阀KT的通断，而电磁阀的线圈电压是AC220V。如果按照图5a所示的电路，将电磁阀的线圈直接与接触器的接点相接，在原理上不是不可以，但考虑到维修习惯和使用安全问题。应该在另一个地方安装一个中间继电器，通过中间继电器来控制电磁阀。如图5b所示。这样做可以将直流与交流、高压与低压分开．便于以后的维修并有利于安全使用。

七、消除电路中的干扰

在工业控制或计算机控制线路中，虽然有各种各样的干扰抑制措施，但干扰现象还是或多或少地存在着。如图6a所示，PLC的输入点10.1由于存在线路耦合现象，线路中存在有很小的感应电流，而PLC输入所需电流也很小，当感应电流大于PLC输入所需电流时，就会使PLC的控制出现误动作。也就是说此时虽然没有操作按钮SB。但PLC也会输出相应的动作。这时可以在控制线路中串联一个小型中间继电器，相应的控制线路改为如图6b所示。一般的感应电流不会引起中间继电器的动作，只有当原来10.1线路中按钮操作时才会使得中间继电器动作，给PLC一个正常的输入信号，这样就达到了消除干扰的目的。

1.2电流继电器的作用

继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

用途：电磁式电流继电器，为电磁式瞬动过电流继电器，它广泛用于电力系统二次回路继电保护装置线路中，作为过电流启动元件。

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SS9改型电力机车低压电器柜与HXD3型电力机车车内设备的检查与维修

结构原理：1. 继电器系电磁式，瞬时动作，磁系统有两个线圈，线圈出头接在底座端子上，用户可以根据需要串并联，因而可使继电器整定变化一倍。 2. 继电器名牌的刻度值及额定值对于电流继电器是线圈串联的(以安培为单位)转动刻度盘上的指针、以改变游丝的反作用力矩，从而可以改变继电器的动作值。 3. 继电器的动作：电流升至整定值或大于整定值时，继电器就动作，动合触点闭合，动断触点断开。当电流降低到0.8倍整定值时，继电器就返回，动合触点断开，动断触点闭合。

工作原理和特性：电磁继电器的工作原理和特性：电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。

1.3劈相机启动继电器

劈相机在启动时，必须接入电阻，点劈相机启动完成后必须切除启动电阻。劈相机启动继电器的作用就是当劈相机启动达到一定转速后切除启动电阻。机车上使用TJQ2S型的劈相机启动继电器。

结构原理：劈相机启动继电器是一个电子控制装置，除了接线柱外，面板上还有两个指示灯，红色指示灯为工作指示灯，该指示灯亮起时，表示劈相机正在启动过程，该指示灯熄灭时，表示启动电阻被切除；手动按钮用于手动切除启动电阻。

劈相机启动继电器有两个输人信号，一个是反应电网电压的U1，另一个是劈相机发电相电压U2。两个输入电压在比较电路中降压、整流后进行比较，其比值输出给检测电路。检测电路在检测到这个比值后，当这一比值即U2/U1=0.9~1时，检测电路即翻转输出一高电位去触发执行电路。

U2 电源110V TJQ2S型劈相机启动继电器原理框图

比较电路 检测电路 执行电路 - 4 -