内燃机车总体及走行部检查与维护 辅助交流发电机 17.辅助交流发电机
时间：2020-09-08 16:25:40 来源：勤学考试网 本文已影响 人 
和谐5型内燃机车HXN5
和谐5型内燃机车
6 辅助电气系统HX
6 辅助电气系统
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6.1 辅助交流发电机
图6-2 辅助发电机内部原理图6.1.1 辅助发电机位置
图6-2 辅助发电机内部原理图
辅助发电机AA集成与交流发电机，它位于机车的交流发电机间内。与牵引发电机一起连接在柴油机后部。见图6-1中。
6.1.2 辅助发电机特点
辅助发电机三套绕组输出三个不同等级的三相交流电源。分别供给不同的辅助电路。即主辅发电机励磁电路、冷却风扇等辅助发电机回路、蓄电池充电电路。按负载的不同。可将这三套绕组分为：励磁供电绕组、辅助电动机供电绕组、蓄电池充电供电绕组。如图6-2 所示：
当柴油机旋转时，由于辅助发电机的转子与柴油机曲轴连在一起，所以辅助发电机AA的转子也在旋转。如果此时给辅助发电机的励磁绕组通一直流电，则辅助发电机发电的两个外部条件均已满足。旋转的励磁绕组产生旋转的磁场，当该磁场被电枢绕组切割时，在电枢绕组上便产生了电动势。所以产生了电压。由于磁场是旋转的，反应到输出绕组上便产生交变的电压。这样就输出了交流电。因为每套绕组均有三相，所以便产生了三相交流电源。
6.1.3辅助交流发电机的起动
6.1.3.1辅助交流发电机AA起动条件
控制系统决定辅助发电机（AA）何时起动。AA的起动必须同时满足三个条件方能进行。机车上的CCA可检测这些条件并作出反应。
柴油机转速在400转/分到1050 转/分之间，并至少持续20秒。
所有辅助柜的柜门关闭并锁好，DIS1－DIS4触点闭合。
智能显示器的第2级开关显示屏上的AA输入/输出（in/out）开关必须打到In 位置。
1．柴油机转速检测
如果辅助发电机不在运行，智能显示器3通过ECU（柴油机控制单元）采集有关柴油机转速数据。如图6-3。ECU读取来自柴油机曲轴传感器的输入数据，并将该数据转换成曲轴转速信息，并传送给DS3。智能显示器中的软件对柴油机转速设有限值检测。如果转速值在400转/分到1050 转/分之间，则起动定时器。如果柴油机转速保持稳定持续20秒，智能显示器将继续检测其他两个条件是否满足。
2．辅助柜关闭检测
ECUWA WB
ECU
WA WB
AAC
WA WB
CIO
WA WB
DS3
WA WB
终端电缆
终端电缆
机车上的任何一个辅助柜在起动辅助发电机时都不允许打开。如果由于某种原因已经打开，那么CIO将通过与门锁相连的一组DIS开关触点检测到门的状态。图6-4示出了当辅助柜门打开时DIS3的状态。在这种情况下，CIO得不到蓄电池的高电平输入信号，CIO将该信息传送给了DIS3（见图6-5）。
DIS1DIS1
DIS1
DIS1
DIS1
DIS1
R1
CIO
S15
蓄电池+
蓄电池-
图6-4 辅助柜门打开时触点状态
ECUWA WBAAC
ECU
WA WB
AAC
WA WB
CIO
WA WB
DS3
WA WB
终端电缆
终端电缆
DIS1DIS2DIS3
DIS1
DIS2
DIS3
DIS4
CIO
S15
蓄电池+
蓄电池-
R1
R1
图6-6 辅助柜门关闭时触点闭合
3．对辅助发电机断路开关的响应
在智能显示器的第二级开关屏上。见图6-7中，标有“Aux Alt”的拨动式开关即为辅助发电机切断开关，图中开关的位置表明AA处于切除状态。AA切断开关的位置可通过拨动两排按钮中的一个按钮来控制，这些按钮安装于智能显示器显示屏的下面。尤其是当智能显示器上显示出第2级开关屏时，拨动按钮排中的4号按钮便可以转换Aux Alt开关的位置。
如图6-8所示，当开关拨到“接入”（In）位置时,在其他两个起动条件均满足的情况下，DS3的软件便允许辅助发电机起动。
图6-7 智能显示器显示辅助发电机处于切除状态
图6-8 智能显示器显示辅助发电机处于接入状态
6.1.3.2辅助发电机起动
当起动辅助发电机的三个条件得到满足时，控制系统便开始起动辅助发电机。
1．蓄电池给辅助发电机提供励磁
智能显示器DS3控制CIO吸合励磁继电器（FFR）。
当FFR被触发时，其触点保证蓄电池电流通过AA的励磁线圈。电路状态如图6-10所示，励磁线圈中的励磁电流I励磁仅包含蓄电池电流，即I励磁=I蓄电池。此时，AA的各输出绕组开始建立电压输出。由于在AA的辅助电动机供电线圈输出端直接接有交流发电机通风机电动机、辅助柜通风机电动机和过滤用排风机电动机。这些负载的接入有利于保持输出线圈上电压的平稳升高。在升压过程中，控制系统必须及时对电压上升状况进行跟踪检测，并计算出在AA起动过程中乃至起动后均要用到的重要控制参数。电动机负载有助于这种检测的实现。
在AA的辅助电动机供电线圈输出端建立电压时，该电压经电压衰减模块进行衰减处理后，由AAC作为输入读取。反馈电路如图6-9所示。AAC读取输出电压后，再利用输出电压过零点而计算得到的发电机输出频率计算出AA辅助电动机供电线圈每赫兹的输出电压值。
TAC蓄电池+励磁供电绕组蓄电池充电供电绕组励磁线圈AACFFRFFRWA
TAC
蓄电池+
励磁供电绕组
蓄电池充电供电绕组
励磁线圈
AAC
FFR
FFR
WA
BCC蓄电池-辅助电动机供电绕组辅助交流发电机相电压ABC
BCC
蓄电池-
辅助电动机供电绕组
辅助交流发电机相电压
A
B
C
WB
图6-9 辅助发电机的蓄电池供电励磁电路
2．蓄电池与AAC同时给辅助发电机提供励磁
当AAC计算出AA的电动机供电线圈输出的V/Hz比率约为0.38时，此时，AAC中的软件系统触发其内置SCR整流桥，来自AA的励磁供电线圈的交流电被整流桥电路转换为直流电，与蓄电池一起给AA的励磁绕组励磁，即I励磁=I蓄电池+IAAC，随着AAC电流的加入，I励磁增大，从而电动机供电线圈输出的V/Hz比率也有所增大，AA的励磁供电线圈输出也增大，从而使IAAC增大，相应地I励磁、V/Hz比率及AAC输出又有所增大。形成了一正反馈循环。AAC的软件系统对该过程进行监视与控制，不断地跟踪检测AA的电机供电线圈输出端的V/Hz比率增大状态。V/Hz比率与I励磁同步增大，当其值达到3.0时，AAC的控制软件将有所变化。
3．辅助发电机的AAC励磁及输出调节
当AAC计算出AA的电动机供电线圈输出的V/Hz比率已经达到3.0 V/Hz时，即通过ARC网络向智能显示器DS3发送信息， DS3接到信息后便命令CIO让FFR（磁场继电器）释放，使其触头断开。FFR继电器的触头断开后，蓄电池就不再向AA的励磁绕组供电。
当由于失去了蓄电池供电电流而使I励磁值减小时，AAC能够检测到电机供电线圈输出的V/Hz比率的变化，输出更大的电流IAAC以补偿I励磁的减小，从而使V/Hz比率恢复到3.0并继续增大。直到AA的电动机供电线圈输出的V/Hz比率达到最终工作值3.83。AA的其它供电线圈也都能为机车上其它辅助系统提供所需要的电源。辅助发电机起动程序完成后。
