DF7G—E型内燃机车电气系统的研制

安国平

摘 要：文章介绍DF7G-E型模块化机车电气系统，主要介绍机车电气配置、性能特点、技术参数，充分发挥出机车具有启动牵引力大、持续速度低、恒功范围宽的特点。希望对相关工作提供参考。

关键词：东风7G-E型；模块化机车；电气系统；研制

前言

DF7G-E型模块化机车是北京二七公司自主研发的用于重载调车和短途货运作业的机车。该车是以DF7G型内燃机车为基础，根据客户的要求以及满足出口爱沙尼亚的标准要求设计制造的。机车上部从Ⅱ端到Ⅰ端依次为：制动室、电器室、司机室、动力室、冷却室、辅助室六个部分。机车电器控制部件集中安装在电器柜，司机室操纵台，辅助交流控制柜中。通过这个车的设计制造，促进了产品的技术改进，推动了制造工艺的进步，提升了员工的精品意识，加强了制造过程质量控制意识，使我公司机车的技术水平和产品实物质量不断提高。

1 DF7G-E型机车电气系统

1.1 主传动系统

DF7G-E型机车为交-直流电传动机车。主发电机采用JF217H型无刷励磁同步发电机，实现了励磁机、励磁整流装置与主发电机的集成，具有结构简单，性能可靠的特点。与JF217系列电机相比，具有启动牵引，持续牵引电流大的特点。

整流装置为DF-J81B型硅整流柜，它采用双三相整流桥电路，交流侧并联，两组桥直流侧分别与前后转向架三台牵引电机相连。如果一组桥发生故障，还可以使用另一组桥继续维持运行。整流装置两组桥共有12个元件，每个桥臂采用一只二极管，因此无均流问题。由于整流元件数量减少，密度降低，改善了整流装置和牵引电机的散热。

牵引电动机采用ZD109R型，恒功率调速范围宽，与ZD109J型电机相比，启动牵引及持续牵引电流大，同时该电机可靠性更高。为满足在持续速度（11.5公里/小时）到最大速度（100公里/小时）范围内恒功，主发电机与牵引电机的配合，主电路设计有一级磁场削弱。过渡速度为（60±3）公里/小时。

1.2 辅助交流传动系统

辅助交流传动系统采用变频与变极相结合的调速方案。电源采用一台JF409A5型同步辅助交流发电机，由柴油机驱动，由于其转速随柴油机变化，其电源频率在33-100Hz范围内变化。前后通风机采用JD342型异步电动机驱动，其转速与柴油机转速成正比。柴油机中冷水及高温水冷却采用一个风扇控制，柴油机额定工况工作时，各系统冷却水温度稳定在柴油机最佳工作状态，控制简单可靠。

柴油机冷却风扇采用JD358AG型变极异步电动机驱动，该电机采用独立的双绕组结构，具有高低两档转速，由微机根据水温温度值控制风扇电机起动、停止、低速、高速运行。

辅助交流发电机的励磁由励磁装置控制。它采用直流斩波的方法通过调节励磁电压来控制励磁电流，达到发电机输出电压与频率比保持恒定的目的。把辅助发电机输出电压作为反馈信号，检测到输出频率，根据压频比（V/F=4）得到电压量作为给定信号，给定随着输出频率（与柴油机转速成正比）变化。给定和反馈之间的偏差经过运算后形成控制斩波开关通断的脉冲信号，从而控制输出励磁电压和电流。

辅助交流主电路设有接触器，断路器，便于操作及保护，若负载过流或短路，相应的断路器动作，保护电路，避免事故进一步扩大。

1.3 辅助直流传动系统

辅助直流系统由起动发电机、蓄电池和空压机等用电负载组成。柴油机起动前，起动发电机作串励电动机运行，拖动柴油机起动；柴油机起动后，起动发电机作他励发电机运行，向机车供电，同时向蓄电池充电。起动发电机励磁由电压调整器控制。起动发电机为ZQF-46A1型，空压机电机为ZTP-180C4型。司机室预热，柴油机预热，空调系统采用24V控制系统。司机室预热，柴油机预热首次采用德国技术，具备定时控制等功能，节能环保。

1.4 微机控制系统

机车采用微机控制技术，具备恒功率、限流、限压、接地、防空转功能；柴油机调速、逻辑控制功能；对机车、柴油机和电气设备的保护功能；显示、报警及记录功能。微机故障时，还可以使用故障励磁装置继续维持运行。（1）机车功率输出由司机给定信号，微机自动控制柴油机各转速的功率输出，并实现恒功。同时，该机车作为调车机车具备启动牵引力大，加速快等特点。（2）各转速下柴油机功率给定符合柴油机即满足经济运行特性，同时也满足调车及小运转作业要求。

1.5 电气系统主要技术参数

（1）JF217H型同步牵引发电机，额定容量：1800kVA，额定电压：251/598V，额定电流：4150/1740A，额定转速：1800r/min，最大起动电流 4700A，额定效率：93%/94%。（2）DF-J81B型硅整流柜，额定交流输入电压：三相、425/770V，额定交流输入电流：3955/2183A，最大交流输入电压：770+10%V，额定直流输出电压：980V，额定直流输出电流：2×2550A，最大直流输出电压：980+10%V。（3）ZD109R型牵引电动机，额定功率：530kW，额定电压：655V/980V，额定电流：870A/580A，额定转速：740r/min，最大电流：1200A，额定效率：93%，最高电压：980V，最大转速：2385r/min。（4）ZQF-46A1启动发电机，型号：ZQF-46A1，型式：防护式，绝缘等级：H/F，冷却方式：自通风，转向：逆时针（面对输出端），最高转速：3300rpm，电动机工况：蓄电池电压：96V，起动电流：1600A，励磁方式：串励，发电机工况：额定功率：46kW，额定电压：115V，额定电流：400A。（5）JQF409A5型辅助交流发电机，额定容量：260kVA，额定电压：400V，额定电流：375A，最大电流：870A。（6）JD358AG型冷却风扇电机，极数：10/14，额定功率：60/22kW，额定转速：1200/857r/min，额定电压：400V，额定电流：120/50A。（7）JD342型通风机电机，额定功率：45kW，额定电压：400V，额定电流：80A。

2 结束语

DF7G-E型模块化机通过在爱沙尼亚的各项性能试验，结果证明该车性能稳定、可靠，完全符合客户使用要求，充分发挥出机车具有启动牵引力大，持续速度低，恒功范围宽的特点。