内容发布更新时间 : 2024/12/27 0:00:07星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

图3-9 恒速制动特性

恒速控制是指随着外界加速力的变化相应调节它励电机的励磁电流，使机车在制动时保持速度恒定不变。例如机车在长大下坡道上运行时，给定机车速度为某恒定值，若机车速度因加速力增大而超过给定值时，则加大励磁电流使机车制动力增加，迫使机车速度下降;当机车速度低于给定值时，减小励磁电流使机车制动力减小，机车速度又自动上升。如此根据机车速度的变化趋势，不断调节励磁电流，使其制动力自动与加速力相平衡，保持机车以给定的速度恒速下坡。图3-9所示为恒速制动特性曲线，图中每条近似垂直的直线，为每一给定速度值时的制动特性曲线。显然，恒速制动是一种较为理想的制动特性，对稳定列车下坡速度，提高列车平均速度都十分有利。采用它励电阻制动的相控机车通过对励磁电流的调节可以做到平滑连续，且调节功率小，易于实现自动控制。

(三)电阻制动的工作范围

列车在制动时，由于受牵引电机、机车本身、制动电阻等因素的限制，只允许在一定范围内使用电阻制动，见图3-10。

图3-10 它励电阻制动的限制线

(1)最大励磁电流限制--曲线①ILmax。若超过此限制则励磁绕组发热会烧损绕组，另一方面磁路饱和，磁通增加有限，效果不明显。

(2)粘着力限制--曲线②Bψmax。若机车制动力大于此限制会造成滑行。应当说明根据牵规规定，计算制动时的粘着系数ψjT应比牵引时低20%，因此，此粘着力限制小于牵引粘着力限制。

(3)最大制动电流限制--曲线③Izmax。此值取决于电机电枢绕组的运行温升，一般不超过牵引工况时的持续电流，但因受机车通风条件、制动电阻功率限制，此值根据制动电阻的允许发热而定。电力机车的制动功率为了充分发挥制动效果，一般等于或小于机车小时功率，该限制亦表示最大制动功率限制。

(4)牵引电机安全换向限制--曲线④。牵引电机安全换向取决于电抗电势er∝VIz，表示要维持er在一定允许值时，必须随着机车速度的提高，相应地减小制动电流。否则主极磁通畸变严重，可能发生火花甚至环火。

(5)机车构造速度限制--曲线⑤。它受机车机械运行部分强度的限制，实际在线路复杂的区段它可能受到线路允许速度的限制。

以上制动范围OABCDE所限定的面积等于平均制动功率，即正比于BV。在制动的过程中，着能按曲线⑤→①这五条包络线来调节制动力，即可获得电阻制动的最佳效果。SS8型电力机车即采用微机控制实现了电阻制动按包络线进行最大制动力的调节。

四、电阻制动的不足及克服方法

电阻制动除前述的优越性以外，因为电阻制动时控制电路比较简单，制动力调节十分方便，因而易于实现制动力的自动控制，使电阻制动的性能得以充分发挥，但是电阻制动的最大缺点，从特性曲线上看是低速时制动力直线下降，制动效果不明显。目前一般采用二种方法加以克服。

图3-11 SS3型电力机车电阻制动特性曲线

(1)分级电阻制动。利用改变制动电阻阻值来改变制动特性，即将制动电阻分成两级。低速时由于发电机电势随速度的降低而正比的降低，对于一定的制动电阻，制动电流亦正比减小，因而不能维持一定制动力时所需电流，若将制动电阻短接(减小)一部分，则尽管由于机车速度的降低使发电机电势下降了，但由于制动电阻减小了，制动电流仍能保持较大的值，以维持低速时有较大的制动力。例如国产SS3型电力机车制动电阻分成1.0052Ω和0.60Ω两级，称为半电阻制动。图3-11所示为SS3型电力机车的制动特性，图中虚线表示“低速制动”时的制动特性。

(2)加馈电阻制动。又称“补足”电阻制动，电阻制动在低速时由于制动电流减小而制动力下降。为了维持制动电流不变，克服机车制动力在低速区减小的状况，在制动回路外接附加制动电源来补足。图3-12所示为相控机车加馈电阻制动原理，根据原理图3-12(b)写出回路方程式为：

(3-11)

所以制动电流

(3-12)

因需要根据实际制动电流及时补足减少部分，故要求附加制动电源连续可调。 一般相控机车上不另设加馈电源，而是使用牵引时的整流调压电路在制动工况作为加馈电源，如图3-12(a)所示。

图3-12 加馈电阻制动原理

根据图3-12(a)电路，公式(3-12)又可改写为：

(3-13)

只需调节半控整流电路中晶闸管的移相角α，即可调节加馈电源输出，及时补足制动电流的减小部分，使制动电流维持不变。显然加馈电阻制动要消耗额外电能。图3-11所示阴影部分的面积代表采用加馈电阻制动，维持低速时制动力B等于常数，使列车制动停车时所需要外加的功率。

从理论上讲，加馈电阻制动可使机车制停。而实际上由于牵引电机整流器不允许静止不动长时间流过额定电流，以防整流器过热而烧损。故在机车速度低于一定值时，将切除加馈制动，改用空气制动使机车停车。国产SS3B，SS4G，SS8等机车均采用此种电阻制动方式