d1-東風(fēng)8B型內(nèi)燃機車電力傳動概述

1、第一章東風(fēng)8B型內(nèi)燃機車電力傳動概述第一節(jié)內(nèi)燃機車電力傳動裝置的作用內(nèi)燃機車是用柴油機作為動力的。從柴油機曲軸至機車動輪之間的一整套機械能 -電能 -機械能的變換和傳遞裝置，叫做電力傳動系統(tǒng)。它的任務(wù)是使柴油機工作特性適合于機車特性的要求。一、內(nèi)燃機車電力傳動裝置的作用（一）柴油機特性與機車特性對機車而言，要求能充分利用其動力裝置的額定功率，即要求機車牽引力與運行速度的乘積接近于柴油機扣除輔助功率輸出的牽引功率，其表達式為：（NeNf）·=F·V/3600（11）式中：F機車牽引力（ N）V機車速度（ km/h）Ne柴油機輸出功率（ kW ）Nf機車輔助功率（ kW ） 機

2、車傳動裝置的總傳動效率按照公式（ 11）繪制內(nèi)燃機車?yán)硐霠恳匦?，如圖 11 所示。在理想牽引特性曲線內(nèi)，大部分區(qū)段牽引力 F 與速度 V 呈等邊雙曲線關(guān)系，即 F· V=C（C 為常數(shù)）。由圖可見，在機車按理想牽引特性運行時，柴油機功率在機車主要的運行速度范圍內(nèi)都能保持恒定，也就是說柴油機功率能被充分利用。圖 1 1 內(nèi)燃機車?yán)硐霠恳匦郧€圖 12柴油機轉(zhuǎn)矩特性和功率特性和所對應(yīng)的柴油機功率曲線實際上，機車最大速度 Vmax 受牽引電動機結(jié)構(gòu)和機車結(jié)構(gòu)速度的限制，恒功率的最大速度則受牽引電動機換向等條件的限制。機車最大牽引力 Fmax 受機車動輪與鋼輪之間粘著牽引力的限制和電機溫

3、升等的限制。柴油機的工作特性見圖 12。圖中，曲線為柴油機轉(zhuǎn)矩特性 M=f(n)，曲線為功率特性 N=f(n) 。由機車特性和柴油機特性可以看出兩者之間有諸多不能直接匹配之處：1柴油機轉(zhuǎn)速的變化，有最低工作轉(zhuǎn)速 nmin 和最高工作轉(zhuǎn)速 nmax。當(dāng)轉(zhuǎn)速低于 nmin 時，柴油機便會“熄火”，停止工作；當(dāng)轉(zhuǎn)速高于 nmax 時，便會造成柴油機的機械損壞，因此，柴油機轉(zhuǎn)速變化較窄。對機車而言，具有寬廣的速度變化范圍，它的最低速度為“ 0”；最高速度可達機車的最高速度 Vmax。由此可見，柴油機轉(zhuǎn)速 n 與機車速度 V 兩者的工作情況根本不同。2柴油機曲軸輸出的轉(zhuǎn)矩M，只與柴油機每循環(huán)的供油量有關(guān)

4、，當(dāng)不調(diào)節(jié)柴油機高壓油泵齒條的位置（供油量不變）時，柴油機轉(zhuǎn)矩 M 不隨轉(zhuǎn)速 n 變化；而機車牽引力 F 與機車速度 V 成反比的變化?？梢?，以上兩種關(guān)系之間有著本質(zhì)的區(qū)別，不能直接對應(yīng)。3柴油機輸出功率 N 隨轉(zhuǎn)速 n 的增長和降低，基本上兩者呈直線變化；而機車功率 P 與機車運行速度 V 沒有固定的關(guān)系，由此可見，柴油機功率 N 與轉(zhuǎn)速 n 之間的關(guān)系和機車功率 P 與速度 V 的關(guān)系，兩者有本質(zhì)的區(qū)別。4柴油機要無負荷起動；而機車要在牽引大量列車情況下，有負荷起動，兩者亦具有本質(zhì)的不同。5柴油機只能單一方向旋轉(zhuǎn)，而機車要能夠前、后兩方向運行。柴油機與機車不能直接偶合。6機車運行中，在輸出

5、功率不變的情況下，受線路的影響，機車速度 V 在很大的范圍內(nèi)，隨時變化；而此時，不允許柴油機轉(zhuǎn)速 n 超出名義轉(zhuǎn)速，即外界環(huán)境條件不斷的在影響機車速度V，而不影響柴油機轉(zhuǎn)速 n。綜上所述，柴油機工作特性與機車工作特性之間存在很大的不適應(yīng)性和矛盾。為解決上述柴油機與機車之間的諸多問題，東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機車采用交直流電力傳動裝置。（二）東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機車電力傳動裝置的主要作用1牽引驅(qū)動將機車柴油機曲軸輸出的機械能，傳遞給輪對，驅(qū)動機車運行，并使機車具有理想的牽引特性。機車牽引力和運行速度都有一個比較寬廣的變化范圍，并且在較大的速度范圍內(nèi)，柴油機始終在額定工況下運行，即柴油機的功率能夠得到充分發(fā)揮

6、和利用。此外，機車應(yīng)具有足夠高的起動牽引力。2電阻制動利用直流電機的可逆性原理，在電阻制動工況，將直流串勵牽引電動機改為直流他勵發(fā)電機，通過輪對將列車的動能和勢能，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，消耗在制動電阻上，再以熱能的形式散到大氣中。在這過程中，牽引電動機軸上產(chǎn)生的反轉(zhuǎn)矩作用于機車動輪，產(chǎn)生制動力。這個制動作用稱為電阻制動。傳動裝置應(yīng)能保證機車電阻制動的實施和滿足電阻制動性能的要求。3輔助傳動驅(qū)動機車輔助裝置工作，實現(xiàn)柴油機起動、輔助機組工作，向蓄電池充電、向機車照明、取暖等供電。4操縱控制按照機車電路圖的設(shè)計要求和工作程序，自動或手動完成有關(guān)電器件的動作，以保證柴油機在無負載情況下起動和進行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)；保證

7、機車能正常進行牽引、制動工況的轉(zhuǎn)換；前進、后退方向的轉(zhuǎn)換；以及操縱機車正常運行。5監(jiān)視保護使司乘人員能正確了解機車各部分的工作狀態(tài)、顯示某些必要的參數(shù)。當(dāng)機車某部出現(xiàn)故障時，能自動顯示或采取有效措施，以盡量維持機車運行和避免事故的擴大。此外，還要求機車電力傳動裝置各個環(huán)節(jié)，最大限度的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、重量輕、維修方便。二、東風(fēng) 8B 型內(nèi)燃機車電氣系統(tǒng)概述東風(fēng) 8B 型內(nèi)燃機車的主傳動采用交直流電傳動。由16V280ZJA 型柴油機經(jīng)大圓薄板聯(lián)軸節(jié)和聯(lián)接箱分別與同步主發(fā)電機 F 轉(zhuǎn)子和定子相連接。電機軸伸端通過彈性柱銷法蘭、萬向軸（一）、前變速箱帶動起動發(fā)電機QD、感應(yīng)子勵磁機 L 及測

8、速發(fā)電機 1CF。柴油機起動工況時，起動發(fā)電機QD 作為直流串勵電動機，由蓄電池 XDC 供電，驅(qū)動柴油發(fā)電機組。柴油機運轉(zhuǎn)工況時，起動發(fā)電機作為他勵直流發(fā)電機，經(jīng)微機輔助電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸出機車輔助電壓直流 110V，向機車控制電路、照明電路及各輔助電機供電，同時向蓄電池充電。當(dāng)微機輔助電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障時，可手動閉合固定發(fā)電開關(guān)10K，轉(zhuǎn)入固定發(fā)電狀態(tài)。機車牽引工況時，同步主發(fā)電機F 產(chǎn)生的三相交流電經(jīng)主硅整流柜 1ZL 三相橋式全波整流后，供給 6 臺并聯(lián)的直流牽引電動機 1D6D，再由牽引齒輪驅(qū)動輪對，從而使機車運行。從1ZL 到 1D6D 之間的電路由 6 個主接觸器1C6C 分別控制。方

9、向轉(zhuǎn)換開關(guān) HKF 轉(zhuǎn)換牽引電動機勵磁繞組的電流方向，從而改變牽引電動機的轉(zhuǎn)向，控制機車前進或后退。為擴大機車的恒功率運行速度范圍，除了同步主發(fā)電機有一定的恒功率調(diào)壓范圍外，還采用一級磁場削弱。磁場削弱接觸器 XC 由微機控制，當(dāng)微機發(fā)生故障時可通過轉(zhuǎn)換開關(guān)XKK 手動過渡和返回。機車設(shè)有電阻制動。工況轉(zhuǎn)換開關(guān) HKG 將牽引電動機改接成他勵直流發(fā)電機， 6 臺牽引電動機主極繞組串聯(lián)，由同步主發(fā)電機F 經(jīng) 1ZL 、制動接觸器 ZC 供給勵磁，牽引電動機電樞通過齒輪由輪對驅(qū)動，切割主極磁場，將列車運行動能和坡道勢能轉(zhuǎn)化為電能，分別消耗在制動電阻1RZ 6RZ 上，轉(zhuǎn)化為熱量，再由軸流式通風(fēng)機將

10、熱量吹散到大氣中。轉(zhuǎn)為發(fā)電機的牽引電動機16D，發(fā)電過程中產(chǎn)生的反轉(zhuǎn)矩作用于機車，實現(xiàn)電阻制動。為改善機車在低速時的電阻制動性能，機車設(shè)置二級電阻制動。當(dāng)機車速度降至25km/h 時， 1RZC6RZC 分別將制動電阻 1RZ6RZ 短接一半電阻，一級電阻制動轉(zhuǎn)換到二級電阻制動，從而增大牽引電動機制動電流和制動力；反之，機車速度上升至 30km/h 時， 1RZC 6RZC 斷開，即由二級電阻制動返回一級電阻制動。當(dāng)機車需要做自負荷試驗時，將主電路中 1C6C 斷開，合上自負荷開關(guān) ZFK ，通過 HKF 、 HKG 使制動電阻 1RZ 6RZ 分別與 1D6D 的主極繞組串聯(lián)后，再 6 路并

11、聯(lián)，將柴油發(fā)電機組發(fā)出的電能經(jīng) 1ZL 整流后消耗在制動電阻上。同步主發(fā)電機 F 的勵磁是由勵磁機 L 發(fā)出的三相交流電經(jīng)勵磁整流柜 2ZL 整流后供給的。機車采用兩種勵磁方式：勵磁一：微機控制系統(tǒng)，它通過多種電流、電壓、轉(zhuǎn)速、溫度、壓力等傳感器、繼電器、儀表，實現(xiàn)機車各種工況的勵磁控制、保護、故障顯示及診斷功能。在機車牽引工況，可實現(xiàn)各檔位的恒功勵磁、限流、限壓、防空轉(zhuǎn)；在自負荷工況可實現(xiàn)各檔位的功率調(diào)節(jié)；在電阻制動工況，可實現(xiàn)恒勵磁、恒制動電流、高速線性制動限流、防滑行控制、一級和二級電阻制動的過渡與返回控制。勵磁二：柴油機聯(lián)合調(diào)節(jié)器自動調(diào)節(jié)油馬達驅(qū)動的調(diào)整電阻 Rgt，改變測速發(fā)電機 1

12、CF 的勵磁，從而改變勵磁機 L 的勵磁以滿足機車牽引工況和自負荷工況的基本要求。由于勵磁二沒有設(shè)置電阻制動恒流控制、電阻制動高速線性限流、一級和二級電阻制動轉(zhuǎn)換等功能，故在勵磁二工況不允許使用電阻制動。勵磁一和勵磁二的工況轉(zhuǎn)換是通過萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)WZK 手動轉(zhuǎn)換的。柴油機的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)：通過設(shè)在操縱臺上的編碼型司機控制器主手柄控制調(diào)速器驅(qū)動裝置 WTQ ，以控制柴油機聯(lián)合調(diào)節(jié)器中的步進電機實現(xiàn)柴油機有檔無級調(diào)速。機車主電路中設(shè)有過流、接地和制動電阻風(fēng)機失風(fēng)保護電路。司機操縱臺上設(shè)有電表模塊（機車雙針?biāo)俣缺?、電測量雙針儀表、狀態(tài)指示燈）、風(fēng)表模塊(雙針壓力表、數(shù)碼顯示器、語音箱 )等監(jiān)視儀表及故障集

13、中顯示裝置、監(jiān)控數(shù)碼顯示器、微機診斷屏。監(jiān)控數(shù)碼顯示器和微機診斷屏向司機提供各種運行數(shù)據(jù)及故障信息。在電表模塊內(nèi)裝有語音裝置，可以發(fā)出監(jiān)控、軸溫等語音報警。機車電氣設(shè)備還有照明、采暖（熱腳爐、電取暖器）、電烤箱 (飲水機 )、電冰柜、預(yù)熱鍋爐控制及驅(qū)動系統(tǒng)、牽車外接直流電源插座和外接三相交流電源插座。機車司機室還設(shè)有空調(diào)系統(tǒng)，其電源由機車110V 輔發(fā)電源經(jīng)空調(diào)電源提供。第二節(jié)機車電傳動調(diào)節(jié)系統(tǒng)及原理一、恒功率調(diào)節(jié)（一）概述恒功率調(diào)節(jié)的主要任務(wù)是，機車運行中，司機控制器主手柄不變，柴油機在一定的轉(zhuǎn)速下，隨列車運行阻力不斷變化，使同步主發(fā)電機輸出電流、電壓能滿足恒功率的要求，充分利用柴油機功率。

14、恒功率調(diào)節(jié)可分為以下二種工況：1.聯(lián)合調(diào)節(jié)器油馬達電阻單獨工作；2.微機控制系統(tǒng)工作。柴油機的最大運用功率與同步主發(fā)電機經(jīng)主硅整流柜輸出的電功率之間的關(guān)系，可用下式表示：PF=（NeNf） F Z=UFI F10 3（12）式中：PF同步主發(fā)電機經(jīng)主硅整流柜的輸出功率（kW ）Ne柴油機輸出功率（ kW ）Nf機車輔助功率（ kW ） F同步主發(fā)電機的效率 z主硅整流柜的效率UF同步主發(fā)電機經(jīng)主硅整流柜的輸出電壓（V ）IF同步主發(fā)電機經(jīng)主硅整流柜的輸出電流（A ）機車輔助功率 Nf 主要由牽引電動機通風(fēng)機、冷卻風(fēng)扇、空氣壓縮機和機車輔助設(shè)備用電等組成，一般與列車運行情況無關(guān)，當(dāng)柴油機轉(zhuǎn)速一定

15、時，最大輔助功率可近似認為是常數(shù)。同步主發(fā)電機的效率 F 與負載電流有關(guān)，在恒功范圍內(nèi) F 的變化不大，而主硅整流柜的效率 Z 的變化也很小，可以認為是不變的。從公式（ 12）中可以看出，要保持柴油機額定功率 Ne不變，當(dāng)機車輔助功率 Nf一定時，同步主發(fā)電機經(jīng)主硅整流柜輸出的功率PF=UFIF 應(yīng)接近一恒值，即其外特性應(yīng)是等邊雙曲線。同步主發(fā)電機理想外特性曲線，見圖 13。恒功率的最高電壓愈高，機車的恒功率速度愈高；恒功率的最大電流愈大，機車的恒功率牽引力就愈大，這是機車牽引性能所要求的。實際上，因為同步主發(fā)電機和主硅整流柜都有最高電壓值和最高電流值的限制，因此，同步主發(fā)電機經(jīng)主硅整流柜的理

16、想外特圖 13同步主發(fā)電機理想外特性性就不是無限延伸的雙曲線，而是如圖 1 3 中ABCDE 所示，其中，線段 AB 表示受最高電壓限制，線段DE 表示受最大電流限制，線段BCDRgt，實現(xiàn)對表示恒功率區(qū)域。 B 點相對應(yīng)的電壓，稱恒功率范圍內(nèi)最高電壓UFmax，所對應(yīng)的電流稱恒功率范圍內(nèi)最小電流 I Fmin。D 點相對應(yīng)的電流為恒功率范圍內(nèi)最大電流IFmax，所對應(yīng)的電壓為恒功率范圍內(nèi)最小電壓 UFmin。C 點所對應(yīng)的電壓稱額定電壓Ue，相應(yīng)的電流稱額定電流Ie。當(dāng)柴油機轉(zhuǎn)速改變時，同步主發(fā)電機也相應(yīng)的具有不同的理想外特性曲線。柴油機轉(zhuǎn)速愈低，柴油機功率愈低，其理想外特性曲線愈向座標(biāo)原點

17、靠近。東風(fēng) 11 型內(nèi)燃機車通過對電機勵磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，使同步主發(fā)電機按理想外特性曲線工作。（二）恒功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)同步主發(fā)電機經(jīng)主硅整流柜輸出電流的大小，取決于列車的運行阻力（主要是坡道阻力），同步主發(fā)電機經(jīng)整流后輸出電壓的大小與電機轉(zhuǎn)速以及勵磁磁通成正比。在固定轉(zhuǎn)速（ n=常數(shù)）時，且唯一可以人為調(diào)節(jié)的，就是同步主發(fā)電機勵磁磁通 FL，而磁通 FL 取決于勵磁電流 I FL （ FLIFL），因此，同步主發(fā)電機實現(xiàn)恒功率特性的調(diào)節(jié)，實質(zhì)是對其勵磁電流的調(diào)節(jié)。當(dāng)柴油機的輸出功率等于負載的總功率時，柴油機平衡在一定的轉(zhuǎn)速下工作，一旦外界擾動使柴油機的負載發(fā)生變化時，機組原來的平衡位置遭到破壞，負載阻

18、力矩與柴油機的輸出轉(zhuǎn)矩失去平衡。這一現(xiàn)象首先反映在機組轉(zhuǎn)速的變化上。通過測量機構(gòu)把這一轉(zhuǎn)速的變化反映出來，再通過放大機構(gòu)并由執(zhí)行機構(gòu)使同步主發(fā)電機的勵磁電路產(chǎn)生作用，使負載的總功率恢復(fù)原位。此時，柴油機的轉(zhuǎn)速保持不變，即柴油機的功率恒定不變。圖 14 中， ABKDE 所示為同步主發(fā)電機在轉(zhuǎn)速恒定（ n=常數(shù)）、勵磁電流恒定（ I FL 常=數(shù)）時的輸出特性。與圖 13 中 ABCDE 所示理想外特性相比，它們的限壓、限流部分較為接近。但恒功率部分差異很大，所以可以利用其限壓、限流部分。而在恒功率區(qū)，則對同步主發(fā)電機的勵磁電流進行調(diào)節(jié)，從而得到較為理想的外特性。圖15 中還示出了不同勵磁電流時

19、的輸出外特性（ n=常數(shù)）。其中， IFL4 I FL3I FL2I FL1。圖 15 所示為同步主發(fā)電機的調(diào)節(jié)特性 IFL=f( I F) 。為了使同步主發(fā)電機具有恒功率特性，調(diào)節(jié)特性在不同負荷電流時的勵磁電流值具有馬鞍形的形狀。同步主發(fā)電機 F圖 14 同步主發(fā)電機經(jīng)牽引整流裝置圖 15同步主發(fā)電機的調(diào)整特性的勵磁的自然外特性與恒功率特性繞組是由經(jīng)三級放大的勵磁系統(tǒng)供電的。第一級是由輔助發(fā)電供電，通過柴油機聯(lián)合調(diào)節(jié)器油馬達驅(qū)動整流子式可調(diào)電阻測速發(fā)電機 CF 勵磁繞組的控制。第二級由測速發(fā)電機 CF 供電，經(jīng)放大的電流向勵磁機 L 的勵磁繞組勵磁。第三級是由勵磁機 L 供電，發(fā)出經(jīng)過放大的

20、三相交流電，經(jīng)勵磁整流柜 2ZL 整流后，向同步主發(fā)電機 F 的勵磁繞組提供勵磁。最后同步主發(fā)電機 F 發(fā)出三相交流電經(jīng)主硅整流柜 1ZL整流后，向六臺牽引電動機供電，實現(xiàn)機車牽引運行。所以，同步主發(fā)電機 F 的工作狀態(tài)，取決于油馬達帶動的功調(diào)電阻 Rgt的控制和聯(lián)合調(diào)節(jié)器的調(diào)控性能。柴油機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和功率調(diào)節(jié)，是靠聯(lián)合調(diào)節(jié)器實現(xiàn)的。為了實現(xiàn)柴油機恒轉(zhuǎn)速和恒功率（實質(zhì)是定供油刻線），在聯(lián)合調(diào)節(jié)器中設(shè)有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和功率調(diào)節(jié)機構(gòu)，其工作原理見東風(fēng) 8B 型內(nèi)燃機車運用維修保養(yǎng)手冊柴油機分冊有關(guān)章節(jié)。當(dāng)柴油機工作在 1000r/min 時，它有最大供油量，柴油機發(fā)出裝車功率；當(dāng)柴油機工作在司控器 1 檔

21、位時，轉(zhuǎn)速為 400r/min，相應(yīng)有最小供油量，柴油機發(fā)出最小功率。提司控器主手柄時，柴油機轉(zhuǎn)速升高、柴油機發(fā)電機組勵磁增加，柴油機噴油泵供油量增加，最后聯(lián)合調(diào)節(jié)器聯(lián)合杠桿達到新的暫時平衡狀態(tài)。反之，同理。機車恒功率調(diào)節(jié)過程簡述如下：柴油機在一定轉(zhuǎn)速工作時，假如恒功率工作點為圖 14 中 A 1 點，此時 PF=UF1I F1，同步主發(fā)電機勵磁電流為 IFL3 。如機車上坡運行，此時由于牽引力小于運行阻力，則機車速度減慢，牽引電動機轉(zhuǎn)速 nD 下降，根據(jù)公式：ID =（UD Ce· D·nD ）/R可知，隨著 nD 下降，反電勢 E 也降低，所以牽引電動機負載電流I D

22、增加。當(dāng)負載電流I F（ =6ID ）增加至 I F2時，由于同步主發(fā)電機轉(zhuǎn)速不變，其勵磁電流不變，其功率不變，由于牽引電動機電流增加，工作點將移至 A 3 點，此時雖然輸出電壓 UF 有所降低，仍高于恒功率值 A 2 點，即輸出功率將大于柴油機功率，則柴油機過載，轉(zhuǎn)速下降，聯(lián)合調(diào)節(jié)器伺服馬達（動力活塞）下方增加油壓，供油杠桿往增加燃油量方向移動，聯(lián)合杠桿懸掛點上移，功率滑閥上移，開放功調(diào)伺服器（油馬達）的油路，使油馬達向減載位移動，功調(diào)電阻Rgt 阻值增大，測速發(fā)電機勵磁電流I CF 下降， UCF 降低，勵磁機勵磁電流I L 降低，對同步主發(fā)電機進行調(diào)整。則同步主發(fā)電機的IFL及 UF 都

23、降低，使工作點回到了恒功率曲線上的 A 2 點。這樣，同步主發(fā)電機經(jīng)主硅整流柜輸出電流 IF 增加，電壓 UF 下降，發(fā)電機功率 PF 保持不變，實現(xiàn)了恒功。機車運行過程中，既使司控器主手柄位置不變，也有各種因素影響柴油機的功率恒定，從而促使聯(lián)合調(diào)節(jié)器滑閥動作，不斷進行調(diào)節(jié)，以使柴油機保持功率恒定。除上述聯(lián)合調(diào)節(jié)器功調(diào)系統(tǒng)（即勵磁二）之外，機車上裝有微機控制系統(tǒng)（即勵磁一），對柴油機 -主發(fā)電機組的功率進行調(diào)控。該系統(tǒng)設(shè)有數(shù)字量輸出板、勵磁控制板、數(shù)字量輸入板、傳感器輸入板、模擬量擴展I/O 板、頻率輸入板、 CPU 板、存儲器板等功能插件。微機系統(tǒng)接受由功調(diào)電阻滑臂提供的電壓信號。當(dāng)滑臂停留

24、在最大增載極限位時，功率基準(zhǔn)為 CHEC 功率的100%；隨著滑臂向減載方向移動，功率基準(zhǔn)線性減低；當(dāng)滑臂停留在減載極限位時，功率基準(zhǔn)為 CHEC 功率的 80%。當(dāng)柴油機轉(zhuǎn)速小于等于 640r/min 時，功調(diào)電阻不起負載調(diào)節(jié)作用，微機控制只維持主發(fā)電機恒功。總之，機車運行過程中，微處理器接收柴油機轉(zhuǎn)速信號n、發(fā)電機電壓信號 UF、電流信號 IF 和機車速度信號 V 等信號，并隨時將這些信號與微處理器中儲存的各種基準(zhǔn)值進行比較，根據(jù)邏輯判斷的結(jié)果， CPU 進行 PI 運算，輸出合適的信號，控制勵磁系統(tǒng)電流，將同步主發(fā)電機工作電流、電壓和輸出功率均限制和控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)，實現(xiàn)對柴油機發(fā)電

25、機組恒功率調(diào)節(jié)。微機控制系統(tǒng)的詳細工作情況，請見本書第七章有關(guān)內(nèi)容。二、機車速度自動調(diào)節(jié)對電傳動的內(nèi)燃機車而言，對機車運行速度的調(diào)節(jié)，實際上就是對牽引電動機轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)。而自動調(diào)節(jié)的主要任務(wù)，就是使?fàn)恳妱訖C在給定的同步主發(fā)電機恒功率曲線上運行，盡量擴大機車恒功率的速度范圍，充分利用柴油機功率。（一）牽引電動機的調(diào)速方法直流牽引電動機的轉(zhuǎn)速特性，可用下式表示：nD =（UDID ·R）/Ce·D（13）式中：UD牽引電動機端電壓（ V ）I D牽引電動機負載電流（A ） R牽引電動機內(nèi)電阻（）Ce電機的電勢常數(shù)Ce=PN/60aa電機并聯(lián)支路對數(shù)P電機極對數(shù) N電樞導(dǎo)體數(shù)

26、D牽引電動機每極勵磁磁通（Wb ）從式（ 1 3）可以看出，由于牽引電動機是串勵的，負載電流 I D 不變時，勵磁磁通 D 也保持不變，此時，牽引電動機的轉(zhuǎn)速 nD 與端電壓 UD 近似成正比。牽引電動機的轉(zhuǎn)速 nD 與 UD、 D、 ID 三個變量有關(guān)。其中電動機負載電流 I D 是隨負載力矩而變化的，即決定于運行阻力的大小。因此，改變 nD 只有改變 UD 和D 來實現(xiàn)。1改變牽引電動機端電壓UD對于串勵牽引電動機，當(dāng)負載電流 ID 不變時，勵磁磁通也保持不變。此時牽引電動機的轉(zhuǎn)速 nD 與端電壓 UD 成正比。東風(fēng) 8B 型內(nèi)燃機車的六臺牽引電動機是并聯(lián)的，同步主發(fā)電機經(jīng)主硅整流柜的輸出

27、電壓，直接加在牽引電動機上。機車上，同時采用改變同步主發(fā)電機的轉(zhuǎn)速和勵磁電流來改變輸出電壓，從而改變加于牽引電動機上的電壓。同步主發(fā)電機轉(zhuǎn)速的改變是經(jīng)改變司控器主手柄位置，使柴油機轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，同時改變同步主發(fā)電機的轉(zhuǎn)速，而在柴油機轉(zhuǎn)速一定的情況下，勵磁電流的改變是通過恒功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的整定來實現(xiàn)的。2改變牽引電動機的勵磁磁通 D由于依靠提高 UD 來提高機車速度，受到同步主發(fā)電機最高電壓的限制，因此，機車速度的進一步提高采用磁場削弱辦法。根據(jù)特性，當(dāng)端電壓UD 一定時，轉(zhuǎn)速 nD 與勵磁磁通 D 成反比關(guān)系。減少牽引電動機的勵磁磁通 D 來增加轉(zhuǎn)速，這種調(diào)速方法稱為牽引電動機的磁場削弱。牽引電

28、動機勵磁磁通D 取決于它的勵磁磁勢（ IW），其關(guān)系如圖16。勵磁磁勢 IW 的大小是勵磁繞組匝數(shù)與所通過電流的乘積。因此改變勵磁繞組的安匝數(shù)，就能改變其勵磁磁通。因為不易改變勵磁繞組的匝數(shù) W,所以在內(nèi)燃機車上，通常是勵磁繞組兩端并聯(lián)電阻，使原來勵磁繞組電流減小來實現(xiàn)磁場削弱。被并聯(lián)的電阻稱為磁場削弱電阻。圖 1 6勵磁磁勢與磁通的關(guān)系圖17牽引電動機磁場削弱（二）勵磁率牽引電動機磁場削弱的程度，用勵磁率 W 表示，它的含義是： ×100（）式中： 牽引電動機電樞電流； 牽引電動機勵磁繞組電流。（三）東風(fēng)8B 型內(nèi)燃機車磁場削弱概況東風(fēng) 8B 型內(nèi)燃機車采用牽引電動機磁場一級削弱的

29、辦法克服同步主發(fā)電機電壓限制，充分利用柴油機功率，擴大機車恒功率的速度范圍，其勵磁率54。圖 1-7 中只畫出一臺牽引電動機， XC 是磁場削弱接觸器， 1RX 是磁場削弱電阻。圖 (1)是磁場削弱之前的狀態(tài)，由于XC 沒有閉合，因此 1RX 不起作用，流過牽引電動機電樞繞組的電流全部流入電機勵磁繞組，稱“全磁場”工況。圖 (2)是 XC 閉合， 1RX 中電流對勵磁繞組中的勵磁電流起分流作用，稱“磁場削弱”工況。由全磁場轉(zhuǎn)向削弱磁場的過程，稱“正向過渡”。由削弱磁場轉(zhuǎn)向全磁場的過程，稱“反向過渡”。磁場削弱接觸器 XC 由微機控制，當(dāng)微機發(fā)生故障時，可通過轉(zhuǎn)換開關(guān)XKK 手動過渡和返回。；柜

30、由于磁場削弱前后同步主發(fā)電機均在恒功率曲線上工作，所以牽引電動機磁削前后的功率和器電轉(zhuǎn)矩都是不變的。此時，如果機車運行阻力不變，機車速度仍可繼續(xù)提高。隨著機車速度的提壓低高，主硅整流柜電流將再度沿削弱磁場曲線減小，電壓隨之升高，功率保持不變，即重復(fù)運用了8同步主發(fā)電機恒功率特性?？梢?，對牽引電動機進行磁場削弱，不但可提高機車速度，而且加寬；備了充分利用柴油機最大功率的速度范圍。但磁場削弱不能太深，否則電樞反應(yīng)嚴(yán)重，電機換向困設(shè)難。全安東風(fēng) 8B 型內(nèi)燃機車當(dāng)速度為 54km/h 時正向過渡，當(dāng)速度為車48km/h 時反向過行渡。7第三節(jié)東風(fēng)；。8B型內(nèi)燃機車電氣設(shè)備的總體布置及改進臺調(diào)縱空東風(fēng)

31、 8B 型機車電氣設(shè)備總體布置如圖18 所示，主要特點如下：操機14司；置一、司機室電氣布置6； 裝柜阻電從東風(fēng) 8B031 號機車開始，在、機司機室內(nèi)分別裝有規(guī)范化司機操縱臺。在司機操縱流動整制臺上裝有暗式安裝的 JZ7 制動機、推桿式帶夜光司機控制器、電表模塊、風(fēng)表模塊硅、微機狀態(tài)圖磁總3診斷屏、監(jiān)控顯示器、扳鍵開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、按鈕等。在操縱臺的中間裝有電冰箱，1在操縱備勵；，正司臺正、付司機支腳空間內(nèi)還裝有熱腳爐。在正、付司機的側(cè)壁上裝有帶電取暖器的側(cè)壁5箱設(shè)；氣機機側(cè)壁箱上裝有帶夜光的輔助司控器、無線電臺控制盒、風(fēng)喇叭按扭等。在司機室后壁上裝有電電池微電烤箱（飲水機）、電取暖器。在機車前窗玻璃上裝有電動洗滌。室