SDD17型机车电传动系统设计

周俊

摘 要：介绍了SDD17型机车主传动系统、柴油机起动系统、直流辅助系统、机车保护系统、机车重联控制系统。重点介绍了柴油机起动电路、起动发动机励磁电路、起动发动机供电电路、机车27芯重联控制接口。

关键词：SDD17型机车；电传动系统设计；27芯机车重联

2008年8月，沙特政府启动了三种机车的国际招标项目。南车戚墅堰机车有限公司中标2台沙特达曼港到利雅得的铁路货运机车合同。

沙特机车有特殊的运用环境要求，用户要求按照沙漠环境运行的特点即耐高温、通风、冷却、防风沙，防烟雾等特点设计，并要求进行模块化的组装生产。该项目对戚墅堰公司以及南车都意义重大，是中国南车海外战略部署的重要组成部分，不仅关系到中国南车在中东地区的市场地位，而且关系到中国铁路走出去的总体部署。

1.主传动系统

1.1主传动系统部件

主传动系统包括1台同步主发电机1GS，6台直流牵引电动机M1-M6，1个主硅整流柜1UR，机车牵引和制动时，接通6台直流牵引电动机用的电磁接触器1KM1-1KM6，电阻制动用的电磁接触器2KM，用于改变机车运行方向的转换开关1QP，用于机车牵引和制动工况转换的转换开关2QP，供机车进行电阻制动用的制动电阻1R1、1R2。

2.柴油机起动系统

2.1柴油机起动系统部件

直流起动发电机、蓄电池、蓄电池闸刀开关、微机控制柜、超级电容蓄能充电装置、蓄能充电接触器、蓄能充电电阻、蓄能充电开关、起机按钮、滑油泵开关、滑油泵电机、滑油泵接触器、滑油泵电机断路器、燃油泵开关、燃油泵电机、燃油泵接触器、燃油泵电机断路器、起动接触器、柴油机电喷控制器。

2.2柴油机起动电路

2.2.1起动前滑油控制电路

起动柴油机之前必须先用滑油泵打滑油，向柴油机各润滑部件填充机油，以防柴油机的各运动部件拉伤。

闭合滑油泵控制开关3SK1，LCS32在接受此信号后驱动滑油泵电机接触器3KM，3KM主触头闭合，接通滑油泵电机 3MA电路，3MA带动滑油泵工作，向柴油机各润滑部分输送机油。4KM常开触头闭合，将4KM动作信号反馈给LCS32。打滑油时间不应超过8分钟。

2.2.2柴油机起动电路

闭合燃油泵开关3SK2，LCS32在接受此信号后驱动燃油泵接触器4KM线圈，4KM主触头接通燃油泵电机4MA，燃油泵电机驱动燃油泵工作，燃油泵出口压力应达到350kPa以上，为柴油机起动作好准备。4KM常开触头闭合，将4KM动作信号反馈给LCS32。

当燃油压力达到350kPa时，按下柴油机起动按钮1SB1，并持续5秒，LCS32在接受此信号后驱动燃油泵接触器3KM线圈，3KM主触头闭合，接通滑油泵电机3MA电机，3MA带动滑油泵工作，向柴油机提供滑油。并延时45秒。

滑油泵电机停止工作的同时，LCS32驱动起动接触器6KM线圈，6KM线圈与辅助发电接触器5KM1常闭触头串联，保证只有辅助励磁接触器5KM1的主触头断开的情况下才能起动柴油机。6KM主触头闭合，接通起动发动机2MA电路，2MA作为串励电动机带动柴油机旋转。6KM常开触头闭合，将6KM动作信号反馈给LCS32。

当听到柴油机发火声和操纵台LCS32显示屏滑油压力显示在80kPa以上时，柴油机起动完毕。

3.直流辅助系统

沙特机车直流辅助系统由两部分组成：74V直流辅助系统和110V直流辅助系统。

3.1起动发电机励磁电路

起动发动机在柴油机起机完成以后，由串励电动机变成他励发电机，由柴油机驱动工作，为蓄电池充电提供电源，为110V直流辅助系统提供电源。

LCS32内置起动发电机励磁调节板，调节起动发电机励磁，保证起动发电机供电稳定。起动发电机励磁电源一开始由蓄电池供电，当起动发电机供电稳定后由起动发电机供电。起动发电机励磁调节板有两块，互为冷备份，可通过辅发励磁转换开关进行切换。

3.2蓄电池充电电路

蓄电池充电电路由起动发电机2MA，辅助变流柜UC中的蓄電池充电模块，蓄电池断路器9QA，蓄电池闸刀开关1QS，蓄电池GB组成。

3.3起动发电机供电电路

起动发电机供电电路分110V和74V两个回路。

110V供电回路由起步发电机2MA直接供电，74V供电回路由辅助变流柜中的蓄电池充电模块供电。

4. 机车重联控制系统

沙特机车采用的是符合AAR北美铁道协会的27芯重联标准的重联控制系统。目的是为了便于和沙特现有的EMD机车进行重联使用。

4.1 重联接口定义及作用

接口1：备用；接口2：信号、警铃；接口3：D阀；接口4：控制负端；接口5：紧急撒砂；接口6：主发励磁；接口7：C阀；接口8：后退、前进；接口9：前进、后退；接口10：空转；接口11：备用；接口12：B阀；接口13：控制正端；接口14：备用；接口15：A阀；接口16：柴油机起动；接口17：电阻制动设置；接口18：备用；接口19：备用；接口20：备用；接口21：电阻制动启动；接口22：空压机同步；接口23：手动撒砂；接口24：制动、功率降低；接口25：备用；接口26：备用；接口27：备用。

4.1.1警铃重联控制（2针）

当本务机车司机按压警铃按钮时，所有重联机车的警铃得电报警。

4.1.2柴油机转速调节（3针、7针、12针、15针）

柴油机转速是通过司机控制器档位手柄给出信号，档位手柄上有四对触点，触点的不同组合形成的AV、BV、CV、DV编码来实现柴油机转速变化。本务机车司机控制器可通过重联插座3针、7针、12针、15针上的重联线对重联机车的柴油机进行调速。

4.1.3机车控制74V电源重联（4针、13针）

机车通过重联插座4针实现控制74V负端重联；通过重联插座13针实现控制74V正端重联。当本务机车出现故障，不能给控制系统提供74V电源时，可通过重联机车提供74V控制电源，本务机车仍然可以控制重联机车。

4.1.4主发励磁重联控制（6针）

当司机控制器档位手柄在1-8位时，通过触点输出74V电压信号给微机，控制主发励磁接触器，使主发发电。同时通过重联插座6针实现重联机车主发发电。

4.1.5机车前进、后退方向重联控制（8针、9针）

司机控制器方向手柄通过触点输出74V电压信号给微机，控制方向转换开关实现机车前进、后退的转换。同时通过重联插座8针、9针实现重联机车的前进和后退。

4.1.6轮对空转信号重联控制（10针）

机车微机系统连续地检测机车所有牵引电机的转速并进行比较，如果转速大于预置的限制值，根据空转的严重程度逐步降低主发励磁电流，使主发功率降低，并驱动撒砂阀进行撒砂。同时通过重联插座10针实现重联机车的空转报警。

4.1.7柴油机起动重联控制（16针）

当本务机车司机按下柴油机起机按钮，机车微机驱动功率控制继电器吸合，控制系统送出柴油机起动信号给微机，机车进入柴油机起机过程。如果重联机车也具备柴油机起机条件，通过重联插座16针实现重联机车柴油机起机。

5 结束语

沙特机车电气系统的设计，是在原有直流传动机车基础上的改进设计。柴油机起机过程增加了超级电容蓄能充电装置，解决了起机时蓄电池容量不足的问题。直流辅助系统分74V和110V两个电压等级，74V主要用于控制系统。机车重联电路采用符合北美AAR标准的27芯重联控制系统，便于与沙特现有EMD机车重联使用。