前言

 

SS4G机车作为货运牵引车型之一，经常发生相机故障，导致机车临时维修和破损，直接影响机车的安全运行和正常运输秩序。通过对近年来SS4G机车发生的相机电路故障的分析和总结，解决相机故障问题对确保机车安全运行和铁路运输秩序具有重要意义。

 

1劈相机工作原理

 

劈相机是一种结构特殊、用途特殊的三相异步电机，是SS4G电力机车辅助系统的主要电机之一，其性能直接影响其他辅助电机的正常运行。它是一种可以实现单三相变换的异步电机，用于所有由单相电源供电，并以三相异步电机为负载的场合。在单相工频交流电力机车的辅助系统中，异步分割机（以下简称“分割机”）用于“分割”主变压器辅助绕组提供的单相电源，并向辅助系统的所有三相异步电机供电。与三相异步电机不同，异步劈相机的结构为鼠笼式，定子绕组按三相不对称规律嵌入定子槽。劈相机的电负荷不是固定的，而是随机车运行条件的变化。当电机单相交流电通过电机定子的单相绕组时，产生交变脉冲磁场。脉冲磁场可分解为两个振幅相同、速度相等、转向相交的旋转磁场。磁场与电机转子的旋转方向相同，相反转子旋转方向的磁场为负旋转磁场。劈相机的电动相绕组接收到单相交流电源，在劈相机的空气间隙中产生两个大小相同的磁场。当劈相机的转子静止时，转子导体中两个磁场感应的电势和电流大小相等，方向相反。由此产生的两个转矩大小相等，相反方向相互抵消，启动转矩为零，劈相机不能自行启动。如果转子与正序旋转磁场的相对速度相对较小，而转子与负序旋转磁场的相对速度相对较大，则转子以几乎两倍于同步速度的速度切割负序磁场，使转子导体感应到电网频率的电势和电流近两倍，电流产生的磁场几乎抵消了定子绕组产生的负序磁场。也就是说，当转子旋转时，劈相机的气隙中主要有一个正旋转磁场，它与转子相互作用，产生电磁转矩，克服转子的机械电阻转矩和转子负序电流产生的电磁电阻转矩，驱动转子沿正序旋转磁场方向旋转。同时，正序旋转磁场切割定子三相绕组，使其感知三相电势，因此单相电源被分割成三相电源。电负载连接到劈相机定子的三相输出端，因为两相负载直接连接到单相电源，不需要通过劈相机直接从单相电源供电，而另一相负载由劈相机的发电相供电，所以劈相机将单相交流电源分割成三相，只输出一相异步电机。

 

2劈相机的启动和运行

 

为了保证辅助电路的正常运行，必须改善劈相机的电压不对称。一种方法是使用不对称的绕组，但这种情况只适用于恒定的负载，一旦负载发生变化，就不再适用。显然，由于负载的变化，电力机车不能采用这种方法。另一种方法是在劈相机的发电相和电源相之间并联一个电容，其优点是劈相机发电相绕组的电流减小，压降减小，从而增加端电压。因此，这种方法非常适合电力机车，通常电容在负载上，由于负载不同，其尺寸也不同。劈相机的启动与单相异步电机相同。当单相电源连接时，电动相绕组产生相同尺寸和相反转向的旋转磁场合成的脉动磁场，因此在转子上产生两个相同尺寸和相反转向的扭矩，因此转子不能旋转。

 

3.分析劈相机的基本情况

 

劈相机是一种三相异步电机，具有特殊的结构和用途。它是一种可以实现单一三相变换的异步电机，可以为各种单相电源供电提供重要支撑，并以三相异步电机为负载。在单相工频交流电力机车的辅助系统中，劈相机可以划分主变压器辅助绕组提供的单向电源，使其成为三相，从而向各电力机车辅助系统内的各个三相异步电机供电。目前，劈相机广泛应用于国内SS系列电力机车中，是从一些容量相近的三相异步电机进行改装设计的。劈相机容量小，采用交流电形式，经济可靠性高，结构简单，维护方便，可直接接入正常交流电源。

 

4.电路的启动和运行

 

如果劈相机有不对称电压，会对劈相机辅助电路的整体运行产生不良影响。因此，有必要对其进行全面细致的监控，及时有效地改进，使劈相机电路保持正常运行[1]。面对恒定的负载环境，可以使用不对称绕组，但如果相机本身面临的负载发生变化，这种方法将无法取得良好的效果，这种方法不适用于电力机车。因此，将电容并联在劈相机的发电相和电源相之间，可以有效降低劈相机发电相的绕组电流和压降，从而增加端电压。在这种应用过程中，对促进机车电路的正常运行具有积极的作用，因此应用程度较高[2]。与单相异步电机一样，当单相电源连接时，劈相机的启动会产生脉动磁场。这些磁场大小相等，但转向相反，由旋转磁场合成。劈相机具体启动时，两相绕组形成电流相位差，相应的绕组在空间位置形成一定的角差，使两相绕组在电力机车运行间隙中出现旋转磁场，椭圆形磁场能促进启动扭矩，使转子保持良好运行。在电力机车的实际运行过程中，采用劈相机提供稳定的三相交流电源，为辅助电路的良好运行提供重要支持[3]。为了全面保证辅助电路的安全运行效果，需要做好相机的供应，减少电路运行中的中断和短路故障，有效促进机车运行活动的可靠发展[4]。

 

5.劈相机的控制和日常维护

 

充分发挥分裂相机的优势和作用，为全面有效促进电力机车的安全稳定运行提供良好的前提支持，需要积极开展分裂相机的综合控制和日常维护工作。首先，在实施分裂相机控制的过程中，需要采用手动控制、自动控制和故障控制，结合电力机车的实际运行，实现各环节的有效联动，确保各机车运行的可靠性和稳定性。做好除湿工作，为分裂相机提供干燥的运行环境，定期测量定子绕组和绝缘电阻，充分有效满足相应的运行标准，减少实际运行过程中的不良故障，定期维护工作，及时更换轴承油，确保油润状态的运行效果。

 

6.结束语

 

劈相机对电力机车的整体运行具有重要意义和作用，需要积极采用科学合理的方法和手段进行控制和管理，全面有效地提高劈相机的整体应用效果。积极做好劈相机的控制和日常维护工作，充分细致地关注和控制劈相机的工作状态，积极开展状态维护工作，使劈相机始终保持良好的工作状态。从劈相机的运行情况出发，进行详细的检查。通过维护工作，将尽可能延长劈相机的使用寿命，为电力机车的良好运行提供重要前提。