电力机车电器绪论课件

绪 论绪 论 一、电器的定义及分类 由于电能与其他形式的能量相比具有易转换和便于控制、调整、输送等优点，因此在生产、生活及一切科学领域中获得了广泛的应用。1按电压高低分类（1）高压电器：额定电压500V及以上的电器，称为高压电器。（2）低压电器：额定电压500V以下的电器，称为低压电器。一、电器的定义及分类 2按用途分类（1）开关电器：用来自动或非自动地开闭有电流的电路，如闸刀开关、自动开关、转换开关、按钮开关、隔离开关和主断路器等。（2）控制电器：用于自动或非自动地控制电机的启动、调速、制动及换向等，如接触器。（3）保护电器：用于保护电路电机或其他电器设备，使其免受不正常的高电压、大电流的损害，如各种保护继电器、避雷器、熔断器及电抗器等。2按用途分类 （4）调节电器：用于自动调节电路和设备，使参数保持给定值，如电压调节器、温度调节器等。（5）仪用变流和变压器：用于将高电压及大电流变为低电压、小电流，以供仪表测量或继电器保护电路之用，如电流互感器、电压互感器等。（6）受电器：用于接受电网电能，以作为机车电源，如受电弓。（7）成套电器：由一定数量的电器按一定的电路要求组合的整体电器屏柜，如高压柜、辅助柜、控制屏、信号屏等。（4）调节电器：用于自动调节电路和设备，使参数保持给定 3按操作方式分类（1）手动电器：如刀开关、隔离开关、按钮开关等。（2）自动电器：如高压断路器、接触器、继电器等。4按电器的执行功能分类（1）有触点电器：电器通断电路的执行功能由触头来实现。（2）无触点电器：电器通断电路的执行功能是根据开关元件输出信号的高低电平不同，由一些电子组件来完成的。（3）混合式电器：有触点与无触点结合的电器。一般正常工作由有触点部分完成，而转换过程由无触点部分完成。3按操作方式分类 5按电器使用场合和工作条件分类（1）一般工业企业用电器：适用于大部分工业企业环境，无特殊要求。（2）特殊工业企业用电器：适用于矿山、冶金、化工等特殊环境。（3）热带用电器和高原用电器：适合于热带、亚热带地区及高原山区而派生的电器。（4）家用电器：近些年发展起来的适用于家庭生活环境中的电器。（5）牵引、船舶、航空用电器：例如船用电器、航空电器、电气铁道用的牵引电器以及汽车、拖拉机用电器等。5按电器使用场合和工作条件分类 二、电力机车电器的分类 在电传动机车上起开关、控制、转换、保护、检测、调节等作用的电工器械（电器）称为牵引电器。1按电器所接入的电路分类（1）主电路电器：指使用在电力机车主电路中的电器，如受电弓、主断路器、转换开关、高压连接器、高压互感器及电空接触器等。（2）辅助电路电器：指使用在电力机车辅助电路中的电器，如接触器。（3）控制电路电器：指使用在电力机车控制电路中的电器，如司机控制器、各种继电器及一些低压开关等。二、电力机车电器的分类 2按电器在电力机车上的用途分类（1）控制电器：用来对电力机车上的牵引设备进行切换、调节作用的电器，如司机控制器、接触器、转换开关等。（2）保护电器：用来保护电力机车上电气设备不受过电压、过电流及其他损害的电器，如自动开关、熔断器、接地继电器、过流继电器、避雷器、机械式继电器等。（3）检测电器：用于与其他设备配套，检测电力机车各电路电压、电流及机车运行速度等的电器，如互感器、传感器等。（4）受流器：用于电力机车在接触网上获取电流的电器，如受电弓。2按电器在电力机车上的用途分类 三、电力机车电器在电力机车电气系统中的作用电器的需求量随着电气化水平的提高而急剧增长。电力机车电器在电气系统中的作用主要包括：（1）控制作用：能自动或非自动地控制电机的启动、调速、制动及换向等。（2）保护作用：能根据设备的特点，对设备、环境以及人身实行自动保护，如电动机的过热保护、电网的短路保护、漏电保护等。三、电力机车电器在电力机车电气系统中的作用 （3）测量作用：利用仪表及与之相适应的电器，对设备或其他非电参数进行测量，如电流、电压、功率、转速、温度、湿度等。（4）调节作用：低压电器可对一些电量和非电量进行调整，如温度的自动调节等。（5）指示作用：利用低压电器的控制、保护等功能，检测出设备运行状况与电气电路工作情况，如绝缘监测、保护指示等。（6）转换作用：在用电设备之间转换或对低压电器、控制电路分时投入运行，以实现功能切换，如励磁装置手动与自动的转换，供电的市电与自备电的切换等。（3）测量作用：利用仪表及与之相适应的电器，对设备或其 四、电力机车电器的工作条件和基本要求 由于电力机车电器是安装在高速运行的电力机车上，而电力机车内部空间又极为有限，所以其工作条件与一般工业企业用电器有所不同，相应的也有一些不同的要求。1工作环境问题 由于电力机车露天运行，电器工作的环境温度变化范围大，工作时车内温度很高，车底及车顶在冬天或温度很低时甚至可能结冰。四、电力机车电器的工作条件和基本要求 2振动问题 机车运行中，当机车起动或制动时，产生沿机车纵向的振动；当机车通过曲线或道岔时，产生沿机车横向的振动；当机车轮对通过钢轨接缝时，产生垂直方向的振动。这样必然引起电力机车电器的各零件也产生振动。3操作频率问题 机车常有起动、停车以及在不同工况时进行调速的操纵，所以电力机车电器的操作频率较高。4空间安装位置问题 由于安装电器的机车内部空间是有一定限制的，因此电器要有尽量小的安装尺寸。2振动问题 五、电力机车电器的发展随着我国电气化铁道及电力机车技术的迅速发展，电力机车电器在产品的结构、形式、质量方面都有了很大的改进和提高。随着我国电气化铁道及电力机车技术的迅速发展，电力机车电器在产品的结构、形式、质量方面都有了很大的改进和提高。1从有触点电器逐步过渡到无触点电器，且两者互相结合，取长补短 随着电子技术的迅速发展，使用电子元件的无触点电器得到了广泛的应用。五、电力机车电器的发展 2从单个电器过渡到成套电器或成套装置 所谓成套装置，不是指将一般结构的电器简单地、机械地连接在一起，而是将所有电器、组件和小体积的零件按照一定的要求，有机地结合在一起。3趋向于标准化、系列化、通用化、小型化 机车电器在发展中越来越标准化、系列化、通用化、小型化。六、本课程的主要任务 本课程是铁道机车专业的专业课程之一，主要任务是学习有关的电器基本理论知识，机车各种高、低压电器的基本结构、动作原理和技术参数及维护与检修。2从单个电器过渡到成套电器或成套装置 通过教师讲授、学生自学、作业练习、现场实践等教学环节，达到下述要求：（1）掌握电器发热和电动力、电接触、传动装置、电弧的产生和灭弧的方法和装置等基本理论知识。（2）掌握SS4G、HXD3型电力机车中使用的各种低压电器的作用、基本结构和工作原理及维护检修。（3）掌握SS4G、HXD3型电力机车中使用的各种高压电器的作用、基本结构和工作原理及维护检修。通过教师讲授、学生自学、作业练习、现场实践等教学环节，