SDD17型機車電傳動系統(tǒng)設計

周俊

摘 要：介紹了SDD17型機車主傳動系統(tǒng)、柴油機起動系統(tǒng)、直流輔助系統(tǒng)、機車保護系統(tǒng)、機車重聯(lián)控制系統(tǒng)。重點介紹了柴油機起動電路、起動發(fā)動機勵磁電路、起動發(fā)動機供電電路、機車27芯重聯(lián)控制接口。

關鍵詞：SDD17型機車；電傳動系統(tǒng)設計；27芯機車重聯(lián)

2008年8月，沙特政府啟動了三種機車的國際招標項目。南車戚墅堰機車有限公司中標2臺沙特達曼港到利雅得的鐵路貨運機車合同。

沙特機車有特殊的運用環(huán)境要求，用戶要求按照沙漠環(huán)境運行的特點即耐高溫、通風、冷卻、防風沙，防煙霧等特點設計，并要求進行模塊化的組裝生產(chǎn)。該項目對戚墅堰公司以及南車都意義重大，是中國南車海外戰(zhàn)略部署的重要組成部分，不僅關系到中國南車在中東地區(qū)的市場地位，而且關系到中國鐵路走出去的總體部署。

1.主傳動系統(tǒng)

1.1主傳動系統(tǒng)部件

主傳動系統(tǒng)包括1臺同步主發(fā)電機1GS，6臺直流牽引電動機M1-M6，1個主硅整流柜1UR，機車牽引和制動時，接通6臺直流牽引電動機用的電磁接觸器1KM1-1KM6，電阻制動用的電磁接觸器2KM，用于改變機車運行方向的轉換開關1QP，用于機車牽引和制動工況轉換的轉換開關2QP，供機車進行電阻制動用的制動電阻1R1、1R2。

2.柴油機起動系統(tǒng)

2.1柴油機起動系統(tǒng)部件

直流起動發(fā)電機、蓄電池、蓄電池閘刀開關、微機控制柜、超級電容蓄能充電裝置、蓄能充電接觸器、蓄能充電電阻、蓄能充電開關、起機按鈕、滑油泵開關、滑油泵電機、滑油泵接觸器、滑油泵電機斷路器、燃油泵開關、燃油泵電機、燃油泵接觸器、燃油泵電機斷路器、起動接觸器、柴油機電噴控制器。

2.2柴油機起動電路

2.2.1起動前滑油控制電路

起動柴油機之前必須先用滑油泵打滑油，向柴油機各潤滑部件填充機油，以防柴油機的各運動部件拉傷。

閉合滑油泵控制開關3SK1，LCS32在接受此信號后驅動滑油泵電機接觸器3KM，3KM主觸頭閉合，接通滑油泵電機 3MA電路，3MA帶動滑油泵工作，向柴油機各潤滑部分輸送機油。4KM常開觸頭閉合，將4KM動作信號反饋給LCS32。打滑油時間不應超過8分鐘。

2.2.2柴油機起動電路

閉合燃油泵開關3SK2，LCS32在接受此信號后驅動燃油泵接觸器4KM線圈，4KM主觸頭接通燃油泵電機4MA，燃油泵電機驅動燃油泵工作，燃油泵出口壓力應達到350kPa以上，為柴油機起動作好準備。4KM常開觸頭閉合，將4KM動作信號反饋給LCS32。

當燃油壓力達到350kPa時，按下柴油機起動按鈕1SB1，并持續(xù)5秒，LCS32在接受此信號后驅動燃油泵接觸器3KM線圈，3KM主觸頭閉合，接通滑油泵電機3MA電機，3MA帶動滑油泵工作，向柴油機提供滑油。并延時45秒。

滑油泵電機停止工作的同時，LCS32驅動起動接觸器6KM線圈，6KM線圈與輔助發(fā)電接觸器5KM1常閉觸頭串聯(lián)，保證只有輔助勵磁接觸器5KM1的主觸頭斷開的情況下才能起動柴油機。6KM主觸頭閉合，接通起動發(fā)動機2MA電路，2MA作為串勵電動機帶動柴油機旋轉。6KM常開觸頭閉合，將6KM動作信號反饋給LCS32。

當聽到柴油機發(fā)火聲和操縱臺LCS32顯示屏滑油壓力顯示在80kPa以上時，柴油機起動完畢。

3.直流輔助系統(tǒng)

沙特機車直流輔助系統(tǒng)由兩部分組成：74V直流輔助系統(tǒng)和110V直流輔助系統(tǒng)。

3.1起動發(fā)電機勵磁電路

起動發(fā)動機在柴油機起機完成以后，由串勵電動機變成他勵發(fā)電機，由柴油機驅動工作，為蓄電池充電提供電源，為110V直流輔助系統(tǒng)提供電源。

LCS32內置起動發(fā)電機勵磁調節(jié)板，調節(jié)起動發(fā)電機勵磁，保證起動發(fā)電機供電穩(wěn)定。起動發(fā)電機勵磁電源一開始由蓄電池供電，當起動發(fā)電機供電穩(wěn)定后由起動發(fā)電機供電。起動發(fā)電機勵磁調節(jié)板有兩塊，互為冷備份，可通過輔發(fā)勵磁轉換開關進行切換。

3.2蓄電池充電電路

蓄電池充電電路由起動發(fā)電機2MA，輔助變流柜UC中的蓄電池充電模塊，蓄電池斷路器9QA，蓄電池閘刀開關1QS，蓄電池GB組成。

3.3起動發(fā)電機供電電路

起動發(fā)電機供電電路分110V和74V兩個回路。

110V供電回路由起步發(fā)電機2MA直接供電，74V供電回路由輔助變流柜中的蓄電池充電模塊供電。

4. 機車重聯(lián)控制系統(tǒng)

沙特機車采用的是符合AAR北美鐵道協(xié)會的27芯重聯(lián)標準的重聯(lián)控制系統(tǒng)。目的是為了便于和沙特現(xiàn)有的EMD機車進行重聯(lián)使用。

4.1 重聯(lián)接口定義及作用

接口1：備用；接口2：信號、警鈴；接口3：D閥；接口4：控制負端；接口5：緊急撒砂；接口6：主發(fā)勵磁；接口7：C閥；接口8：后退、前進；接口9：前進、后退；接口10：空轉；接口11：備用；接口12：B閥；接口13：控制正端；接口14：備用；接口15：A閥；接口16：柴油機起動；接口17：電阻制動設置；接口18：備用；接口19：備用；接口20：備用；接口21：電阻制動啟動；接口22：空壓機同步；接口23：手動撒砂；接口24：制動、功率降低；接口25：備用；接口26：備用；接口27：備用。

4.1.1警鈴重聯(lián)控制（2針）

當本務機車司機按壓警鈴按鈕時，所有重聯(lián)機車的警鈴得電報警。

4.1.2柴油機轉速調節(jié)（3針、7針、12針、15針）

柴油機轉速是通過司機控制器檔位手柄給出信號，檔位手柄上有四對觸點，觸點的不同組合形成的AV、BV、CV、DV編碼來實現(xiàn)柴油機轉速變化。本務機車司機控制器可通過重聯(lián)插座3針、7針、12針、15針上的重聯(lián)線對重聯(lián)機車的柴油機進行調速。

4.1.3機車控制74V電源重聯(lián)（4針、13針）

機車通過重聯(lián)插座4針實現(xiàn)控制74V負端重聯(lián)；通過重聯(lián)插座13針實現(xiàn)控制74V正端重聯(lián)。當本務機車出現(xiàn)故障，不能給控制系統(tǒng)提供74V電源時，可通過重聯(lián)機車提供74V控制電源，本務機車仍然可以控制重聯(lián)機車。

4.1.4主發(fā)勵磁重聯(lián)控制（6針）

當司機控制器檔位手柄在1-8位時，通過觸點輸出74V電壓信號給微機，控制主發(fā)勵磁接觸器，使主發(fā)發(fā)電。同時通過重聯(lián)插座6針實現(xiàn)重聯(lián)機車主發(fā)發(fā)電。

4.1.5機車前進、后退方向重聯(lián)控制（8針、9針）

司機控制器方向手柄通過觸點輸出74V電壓信號給微機，控制方向轉換開關實現(xiàn)機車前進、后退的轉換。同時通過重聯(lián)插座8針、9針實現(xiàn)重聯(lián)機車的前進和后退。

4.1.6輪對空轉信號重聯(lián)控制（10針）

機車微機系統(tǒng)連續(xù)地檢測機車所有牽引電機的轉速并進行比較，如果轉速大于預置的限制值，根據(jù)空轉的嚴重程度逐步降低主發(fā)勵磁電流，使主發(fā)功率降低，并驅動撒砂閥進行撒砂。同時通過重聯(lián)插座10針實現(xiàn)重聯(lián)機車的空轉報警。

4.1.7柴油機起動重聯(lián)控制（16針）

當本務機車司機按下柴油機起機按鈕，機車微機驅動功率控制繼電器吸合，控制系統(tǒng)送出柴油機起動信號給微機，機車進入柴油機起機過程。如果重聯(lián)機車也具備柴油機起機條件，通過重聯(lián)插座16針實現(xiàn)重聯(lián)機車柴油機起機。

5 結束語

沙特機車電氣系統(tǒng)的設計，是在原有直流傳動機車基礎上的改進設計。柴油機起機過程增加了超級電容蓄能充電裝置，解決了起機時蓄電池容量不足的問題。直流輔助系統(tǒng)分74V和110V兩個電壓等級，74V主要用于控制系統(tǒng)。機車重聯(lián)電路采用符合北美AAR標準的27芯重聯(lián)控制系統(tǒng)，便于與沙特現(xiàn)有EMD機車重聯(lián)使用。