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电力牵引传动控制系统西南交通大学冯晓云2005年10月 第七讲交流传动机车主电路 主要内容 交流传动机车发展综述交流传动机车主电路的组成交流传动机车的技术分类交流传动机车牵引特性典型交流传动机车主电路工作原理交流传动机车新技术及其发展方向 一 交流传动机车发展综述 运输的需求 各种限制 交流传动机车发展 交流电机的特点 科学技术的发展 一 交流传动机车发展综述 运输的需求 各种限制 交流传动机车发展 交流电机的特点 科学技术的发展 安全性 实用性 可靠性 灵活性 舒适性越高越好 费用越低越好 一 交流传动机车发展综述 运输的需求 各种限制 交流传动机车发展 交流电机的特点 科学技术的发展 安全性 实用性 可靠性 灵活性 舒适性越高越好 费用越低越好 地域规范 供电制式 空间 体积 重量 技术水平 工艺水平的限制等 一 交流传动机车发展综述 运输的需求 各种限制 交流传动机车发展 交流电机的特点 科学技术的发展 安全性 实用性 可靠性 灵活性 舒适性越高越好 费用越低越好 地域规范 供电制式 空间 体积 重量 技术水平 工艺水平的限制等 单位体积重量的功率大 可靠性好 易维护等 一 交流传动机车发展综述 运输的需求 各种限制 交流传动机车发展 交流电机的特点 科学技术的发展 安全性 实用性 可靠性 灵活性 舒适性越高越好 费用越低越好 地域规范 供电制式 空间 体积 重量 技术水平 工艺水平的限制等 单位体积重量的功率大 可靠性好 易维护等 电力电子技术 微电子技术 新材料 新工艺等 一 交流传动机车发展综述 运输的需求 各种限制 交流传动机车发展 交流电机的特点 科学技术的发展 安全性 实用性 可靠性 灵活性 舒适性越高越好 费用越低越好 地域规范 供电制式 空间 体积 重量 技术水平 工艺水平的限制等 单位体积重量的功率大 可靠性好 易维护等 电力电子技术 微电子技术 新材料 新工艺等 满足运输的需求充分利用新技术利用新材料采用新工艺 二 交流传动机车的主要组成 牵引变频器逆变器 电流源型 电压源型 PMW 电机同步电机 异步电机 设备与功率器件 交流传动系统主电路 变速箱0 98 异步电机0 95 逆变器0 99 整流器0 98 牵引变压器0 94 1000kW 1020kW 1074kW 1085kW 1107kW 25000V 交直与交流传动机车主电路比较 变速箱 异步电机 逆变器 整流器 牵引变压器 1085kW 25000V 变速箱 直流电机 整流器 牵引变压器 25000V 滤波电抗器 励磁绕组 交直传动机车主电路 交流传动机车主电路 三 交流传动机车的技术分类 核心层技术 辅助层技术 相关层技术 牵引变频器技术 交流驱动电机技术 牵引变压器技术 变频控制及其网络技术 三 交流传动机车的技术分类 核心层技术 辅助层技术 相关层技术 牵引变频器技术 交流驱动电机技术 牵引变压器技术 变频控制及其网络技术 冷却与通风技术 辅助变流器技术控制电源技术 保护技术 电磁兼容与布线技术 三 交流传动机车的技术分类 核心层技术 辅助层技术 相关层技术 牵引变频器技术 交流驱动电机技术 牵引变压器技术 变频控制及其网络技术 冷却与通风技术 辅助变流器技术控制电源技术 保护技术 电磁兼容与布线技术 司机台操纵技术 车体轻量化技术转向架技术 空气制动技术高压测检测技术 本讲课要解决的问题 1变频调速异步电机如何控制能满足机车牵引的要求 2牵引逆变器如何控制能满足牵引电机对机车牵引的要求 机车牵引特性有哪些要求 四 机车牵引特性 机车牵引特性要求 1 能产生足够大的牵引力 2 能方便广泛调节速度 3 有较高的过载能力 4 充分发挥机车功率 5 先进的经济技术指标 交流电机 异步 的矩速特性 关键问题 1 异步电机变频调速特性分析 1 变频调速时异步电机参数变化为 2 用表示的力矩公式M 恒压频比时最大转矩和起动转矩与频率的关系曲线 3 用表示的力矩公式 结论 当 3 机车牵引中异步电机的运行特性 1 恒力矩起动 采用恒压频比控制低频时适当提高电压 抵消定子绕组内阻的影响 采用恒磁通控制电机各参数与频率的关系 2 恒功率运行 恒功率1 恒功率2 第一种恒功率的特点 最小逆变器 最大电机 恒功率1 第二种恒功的特点 最大逆变器 最小电机 恒功率2 五 典型交流传动机车主电路工作 法国TGV 西班牙AVE机车主电路 同步电机 励磁 韩国TGV机车主电路 同步电机 励磁 电流型逆变器 异步电机 GTO电压型逆变器 欧洲之星TGV 每一个动车一台逆变器 同时为4台异步电机供电 典型的地铁牵引变频器 MAC MAC MAC MAC 3kVFS CA1 I PMCF 50 50 50 3 7 适用于4种电压供电的机车牵引变频器 25Kv 15kV 3kV 1 5kV DJ C DJ M Ecr teur C ALI FI R ALI FI SF1 FI SF2 FI H FI XX SF FI XX CAP FI XX X3 380V M1 AUX PMCF OND C PC PMCF R PC PMCF CAP PMCF CAP OND RH1 CA I PMCF CA U PMCF CA U OND FTR 17 08 1998RevE Page2 Palpage H O M CA U 1 2 OND H O C CA1 I TFP CA2 I TFP CA U 1 3 OND CA I 1 OND CA I 2 OND Q1L M H 2F C IS E C SF2 2F FI SF1 2F FI H4 PMCF C PC E C R PC E C CAP 2F C PC PMCF 牵引变频