内容发布更新时间 : 2024/5/18 10:12:07星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

图2-38 整流装置外特性

恒流起动时，司机控制器的级位是牵引电机电枢电流的给定值Iag，恒流控制系统根据该指令自动调节晶闸管的触发相位，来调节牵引电动机的电流IA。维持使IA值对应于或接近于Iag指令的要求。整流装置输出电压U沿图2-38中IA为常值的纵垂线上升，直到机车整流桥全部开放，电机电压上升到最大限制电压点UA。相应的在牵引特性曲线2-39上以牵引力FA使机车起动加速到速度VA，此时列车沿自然特性I运行。若列车阻力为W1曲线，工作点沿曲线I下降，达到I与W1之交点A1时稳定运行，此时电流降至IA1，速度升至VA1，IA1

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图2-39 恒流控制牵引特性

采用恒流控制方式的机车在起动或坡道上运行时，系统将始终维持给定的牵引电机电流或牵引力不变。一旦电机发生空转，电流将减小，系统为了维持电流不变，必将增加电压，造成空转电机的转速进一步上升，加剧空转。因此采用恒流控制方式的机车再粘着能力差。

具有串励电动机的电力机车从特性曲线上看牵引特性较软，低速时可以获得较大的牵引力，牵引力小时可获得高速度，调速范围较广，这正是串励电动机特别适合于牵引的原因。但是这种软特性不利的一面就是当轮对粘着破坏发生空转时，再粘着性能差。因为此时空转轮对的牵引力不能随着机车速度的提高而迅速下降，这样该空转轮对的牵引力就很难与降低了的粘着力相平衡，若机车没有防空转保护，则这种软特性会加剧该轮对的空转。如果机车的牵引特性较硬，则当轮对发生空转时，牵引力能迅速下降，有利于实现机车的再粘着而制止空转的进一步发展。采用恒速控制方式可以使机车具有所要求的硬牵引特性，以有利于机车实现再粘着。

2.恒速控制

恒速控制是指恒流起动，恒速运行方式。图2-40绘出了恒流起动、恒速调节系统的牵引特性。从牵引特性曲线上看，调节过程为：司机给出速度指令V1，机车沿AB段恒流起动，沿最高电压U1下的自然特性曲线运行，加速到与阻力W1相平衡点C，若此点的速度恰好是给定速度V1，则机车在此速度下稳定运

行，若阻力减小，则沿CD恒速线变化，减小牵引力以保持速度为恒值。若阻力增加，则运行点从C点沿自然特性上升，此时列车实际速度将小于给定速度。可见恒速控制方式特性很硬，因而防空转性能好，有利于机车再粘着，但由于特性过陡，当阻力发生变化时，牵引力波动大，使车钩承受过大的冲击力。

图2-40 恒流起动恒速调节系统牵引特性

3.特性控制

特性控制是指机车按恒流方式起动，起动完毕按理想的牵引特性曲线运行。理想的牵引特性曲线是介于机车自然特性曲线与恒速特性曲线之间的斜线，见图2-41(也叫准恒速特性曲线)。这种控制方式综合了恒流控制与恒速控制两者的优点。SS6、SS4改，SS8型电力机车即采用特性控制。图1-6给出了SS3B型机车的特性控制曲线，这种特性曲线叫人工特性曲线。人工特性曲线与机车的自然特性曲线并不矛盾，而是一致的。所不同的是机车的自然特性是指在额定状态下由牵引电动机自身参数决定的机车基本特性，没有人工干预。而人工特性则是指通过外加调节装置人为改变牵引电机运行条件。例如保持机车起动过程中电机电枢电流不变的恒流控制等。从特性曲线的表达式也能看出这一点。

图2-41 恒速牵引特性、自然牵引特性、

特性控制牵引特性曲线的比较

有级调速机车速度特性(自然特性)：

相控调速机车速度特性(人工特性)：

SS3B牵引工况 (取最小值)

式中 n--手柄级位;

V--机车速度(km/h)。

例如SS3B型电力机车采用特性控制方式。机车起动时速度为零，因此三条曲线经电子控制装置取最小值后沿90n进行恒流起动，随着机车速度的增加，曲线45(10n-V)逐渐减小，到与曲线90n的交点后沿曲线45(10n-V)准恒速运行，速度的变化范围10km/h。700是电机最大电流限制。

在此要说明一点的是较先进的相控机车一般采用微机控制，采用汇编语言编程，以便满足晶闸管实时控制的需要。

第2节 电阻制动 一、串励牵引电机电阻制动 (一)串励电机的自激发电过程 采用串励牵引电机的电力机车在进行电阻制动时，机车必须首先切断牵引电机电枢与电网的联接，使电机电枢与制动电阻接成回路，其工作原理图如图3-2所示。 由于串励发电机的激磁建立是依靠电机的剩磁。比较图3-2(a)、(b)可知，在牵引工况和制动工况时，通过牵引电机电枢的电流方向相反，因此必须设法使电机励磁绕组的磁势与剩磁方向相同，通常采用改换励磁绕组的接法来实现，如图3-2所示。

图3-2 串励牵引电机电阻制动原理

(a)牵引工况 (b)制动工况

图中n――电机转速;Φ――电机主极磁通;Rz――制动电阻;

Ed――电机电枢绕组中产生的感应电势;

Ia――电机电枢电流(制动时为Iz制动电流)。

串励发电机在它的自激过程中，制动回路电流Iz与发电机电势Ed的关系为：

(3-1)

或

(3-2)

式中 Rz--制动电阻;

∑R--发电机总电阻，包括电枢、换向极、主极绕组的电阻;

L--制动回路的电感。

由于列车运行时有很大的机械惯性，在电机自激的过程中，机车速度变化很小，可视为常值。所以电机的电势将随它的电流Iz而增长。此时，制动回路内的电势与电流的关系可用图3-3表示。图中曲线1

表示发电机电势Ed=CVΦV，直线2表示电阻压降Iz(Rz+∑R)，两线之间的纵线段表示自感电势，E0

为由剩磁所产生的旋转电势。由图可以看出，在E0的作用下，制动开始的瞬间，自感电势为正值，

使制动电流增长，电机励磁加强。尽管在随后的过程中，自感电势在变化，但总为正值，使电机励磁磁势

不断加强。直到曲线1与直线2的交点A，自感电势=0，电流达到稳定状态，完成了电机的自激过程。

图3-3 串励电阻制动回路电势曲线

(二)稳定性分析

电机达到稳定状态时：=0

此时：

制动电流为：

(3-3)

制动电阻为;