城市轨道交通概论_城市轨道电力牵引系统培训课件（可编辑）

城市轨道交通概论_城市轨道电力牵引系统培训课件四牵引主回路及其控制第二节直流电力牵引系统第三节交流电力牵引系统一交流牵引系统特点及发展概况二三相异步电机三交流电机调速系统四交流传动的脉宽调制技术一交流牵引系统特点及发展概况第三节交流电力牵引系统直流电力传动优点具有良好的调速性能直流电力传动缺点防空转性能较差换向器与电刷因而带来了较大的体积与重量容易产生环火以及繁杂的维护问题交流电力传动特点电机结构简单成本较低正作可靠寿命长维修运行费用低防空转能力好一交流牵引系统特点及发展概况第三节交流电力牵引系统第一阶段交流电动机数学模型复杂初期人们对其调速特点没有很好的掌握第二阶段充分掌握其调速理论受变流器本身限制调速装置无法实现第三阶段电力电子器件的发展促进了交流电机的应用交流牵引系统已被世界各国公认为近代最优越的牵引调速系统交流牵引也是今后世界各国轨道交通发展的总趋势二三相异步电机基本结构第三节交流电力牵引系统1定子铁心由内周有槽的硅钢片叠成AXBYCZ三相绕组机座铸钢或铸铁二三相异步电机基本结构第三节交流电力牵引系统2转子鼠笼转子铁心由外周有槽的硅钢片叠成1鼠笼式转子铁芯槽内放铜条端部用短路环形成一体或铸铝形成转子绕组2绕线式转子同定子绕组一样也分为三相并且接成星形二三相异步电机工作原理第三节交流电力牵引系统定子三相绕组通入三相交流电星形联接AXBYCZ1旋转磁场的产生O二三相异步电机工作原理第三节交流电力牵引系统OI首端流入尾端流出I尾端流入首端流出AYCBZX电流出电流入二三相异步电机工作原理第三节交流电力牵引系统TAXYCBZAXYCBZAXYCBZ三相电流合成磁场的分布情况合成磁场方向向下合成磁场旋转60合成磁场旋转90600O2转动原理定子三相绕组通入三相交流电方向顺时针切割转子导体右手定则感应电动势E20旋转磁场感应电流I2旋转磁场左手定则电磁力F电磁转矩TNAXYCBZ二三相异步电机工作原理第三节交流电力牵引系统FF二三相异步电机工作原理第三节交流电力牵引系统3转差率由前面分析可知电动机转子转动方向与磁场旋转的方向一致但转子转速N不可能达到与旋转磁场的转速相等即异步电动机如果无转子电动势和转子电流转子与旋转磁场间没有相对运动磁通不切割转子导条无转矩二三相异步电机工作原理第三节交流电力牵引系统3转差率旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为转差率因此转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别二三相异步电机工作原理第三节交流电力牵引系统4机械特性OTS1OT三交流电机调速系统第三节交流电力牵引系统三相交流异步电机调速方法可分为改变极对数调节供电频率调节转差三大类变频调速是最为理想的调速方法变频调速是把交直流电变换为可调电压可调频率的交流电向交流电机供电三交流电机调速系统第三节交流电力牵引系统四交流传动的脉宽调制控制技术第三节交流电力牵引系统用于交流电传动的变频器实际上是变压VARIABLEVOLTAGE简称VV变频VARIABLEFREQUENCY简称VF器即所谓VVVF装置一直线电机特点及发展概况第四节城市轨道车辆用直线感应电机优点LTM车辆有着断面小爬坡能力强转弯半径小良好的牵引和制动性能噪声小寿命长等优点缺点与普通的旋转电机相比它的效率和功率因数低直线电机系统一次侧和二次侧的气隙对LIM的性能影响较大所以对轨道反作用板轨枕的尺寸精度及安装精度LIM的安装精度及支撑结构都相应有较高的要求一直线电机特点及发展概况第四节城市轨道车辆用直线感应电机加拿大的多伦多温哥华LIM驱动的轻轨车辆已运营多年马来西亚也计划建设同样的交通系统在日本LIM驱动方式也被用于地铁车辆牵引如大阪地铁的鹤见绿地线电动车辆东京地铁的都营12号线电动车辆都采用了LIM驱动方式城市轨道交通电力牵引系统城市轨道交通概论第九章电力系统术语电力系统POWERSYSTEM生产输送分配消费电能的发电机变压器电力线路各种用电设备联系在一起组成的统一体动力系统与电力系统动力部分火电站的锅炉汽轮机水电站的水库水轮机热电站的热力网等动力系统DYNAMICSYSTEM电力系统和动力部分的总和电力系统单线示意图G发电机输电线路降压变压器发电厂配电系统负荷BLB升压变压器F火力发电厂水力发电厂第一节概述第二节直流电力牵引系统第三节交流电力牵引系统第四节城市轨道车辆用直线感应电机思考题本章目录一电力牵引系统的发展概况第一节概述接触网第三轨受流器变流装置牵引电机齿轮传动箱轮对列车运行二轨道交通电力牵引系统主要类型第一节概述根据供电电压制式可分为直流60075015003000V标称值交流62501500025000V标称值根据牵引电机可分为直流电力牵引系统交流电力牵引系统二轨道交通电力牵引系统主要类型第一节概述直流传动框图交流传动框图三轨道交通车辆的结构与特性第一节概述有轨电车电动车组特种电动车独轨电动车轻轨车磁浮列车四电动车组牵引特性第一节概述第二节直流电力牵引系统一直流电机二直流牵引调速系统三牵引电动机的电气制动四牵引主回路及其控制一直流电机第二节直流电力牵引系统极掌NSNS极心励磁绕组机座转子直流电动机的磁极和磁路直流电机由定子转子两部分构成一直流电机第二节直流电力牵引系统直流电机各部分的作用定子的作用是用来产生磁场提供磁路和作为电机的机械支撑转子部分是用来产生感应电势和电磁转矩从而实现机电能量转换的主要部件转子通过轴承与定子保持相对位置使两者之间有一个空气隙一直流电机第二节直流电力牵引系统直流电机工作原理一直流电机第二节直流电力牵引系统直流电机分类根据励磁绕组与电枢绕组的联接方式主要分为他励并励串励和复励四种一直流电机第二节直流电力牵引系统机械特性电动机是用来拖动车辆运行的而车辆运行对电动机提出的主要要求是转速和转矩N0T串励电动机机械特性他励电动机机械特性二直流牵引调速系统第二节直流电力牵引系统直流电机的基本调速方法直流牵引电动机调速的基本形式二直流牵引调速系统基本调速方法第二节直流电力牵引系统在上式中CE是常数ID是由负载决定的因此调节电动机的转速可以有三种方法调解电枢供电电压U减弱励磁磁通和改变电枢回路电阻R二直流牵引调速系统基本形式第二节直流电力牵引系统一调压法1变阻控制调节电阻的方法又可分为两类即采用有触点组合式凸轮开关调阻和无触点斩波调阻有触点开关调阻斩波调阻二直流牵引调速系统基本形式第二节直流电力牵引系统直流斩波电路原理直流斩波电压波形一调压法2斩波调压二直流牵引调速系统基本形式第二节直流电力牵引系统改变负载平均电压有三种典型的控制方法1定频调宽控制脉宽调制即保持斩波周期T不变改变斩波器导通时间从而改变负载平均电压二直流牵引调速系统基本形式第二节直流电力牵引系统改变负载平均电压有三种典型的控制方法2定宽调频控制频率调制即保持斩波器导通时间不变通过改变斩波器周期T来改变负载平均电压二直流牵引调速系统基本形式第二节直流电力牵引系统改变负载平均电压有三种典型的控制方法3调频调宽混合控制不但改变斩波器的工作频率而且改变斩波器的导通时间二直流牵引调速系统基本形式第二节直流电力牵引系统三种典型控制方法特点1定频调宽控制频率固定易于设计消除高次谐波的滤波器2定宽