模块9 交流传动内燃机车恒功率调速系统《列车电力传动与控制》教学课件.pptVIP

交流传动系统分析赵卫东复旦大学*辑---戚墅堰specialreportandworksummary谢谢您的耐心聆听谢谢您的耐心聆听谢谢您的耐心聆听谢谢您的耐心聆听谢谢您的耐心聆听谢谢您的耐心聆听谢谢您的耐心聆听谢谢您的耐心聆听谢谢您的耐心聆听谢谢您的耐心聆听谢谢您的耐心聆听谢谢您的耐心聆听谢谢您的耐心聆听谢谢您的耐心聆听谢谢您的耐心聆听谢谢您的耐心聆听谢谢您的耐心聆听谢谢您的耐心聆听?精品课件合集第X章XXXX模块9交流传动内燃机车恒功率调速系统第9章交流传动内燃机车恒功率调速系统9.1异步牵引电动机控制规律的选择9.2牵引逆变器电路分析**交流传动内燃机车为自备电源的机车，交-直-交流恒功率调速系统由交流牵引发电机、牵引变流器、异步牵引电动机以及控制系统组成。柴油机拖动三相同步发电机产生三相交流电，按照恒功率方式供给牵引变流器。牵引变流器由不可控三相桥式整流器、中间直流环节和电压型三相逆变器组成。中间直流环节通过支撑电容进行滤波、稳压。逆变器一般采用两电平电压型逆变器。逆变器在特定的控制模式下，将稳定的直流电压变换为频率电压均可调节的三相等效正弦波交流电，供给异步牵引电动机，将电能转换为机械能驱动动轮旋转，在轮轨之间产生牵引力，驱动机车运行。控制系统采用微机网络控制，主要完成恒功率励磁控制、机车牵引控制、柴油机燃油电子喷射及运行控制、机车主要部位的保护控制等。通过网络将计算机与柴油机运行控制、辅助系统控制、牵引传动系统控制等设备连接起来，为与第三方设备进行通信提供连接接口与支持。交-直-交流传动内燃机车牵引变流器电路原理，如图9-1所示。**交流传动内燃机车可看作由交-直流和直-交流两部分组成。交-直流部分与交-直流传动内燃机车完全相同，由柴油机拖动三相同步发电机按照恒功率方式运行，产生三相交流电经三相桥式硅整流器整流成直流，完成交流电能的产生与变换。直-交流部分可以看作是交-直流传动的扩展，直流电源经支撑电容滤波稳压后供给牵引逆变器，完成直-交流变换，为交流牵引电动机提供变压变频等效正弦三相交流电能，并对其转速与转矩实施控制，实现对机车速度与牵引力的控制。交流传动内燃机车动力制动也采用电阻制动。内燃机车交流传动属于恒功率供电的交-直-交流传动系统，由于电能供给方式不同，与外接电源恒电压供电的交流传动系统相比较，在交-直部分存在差异，区别在于整流器采用三**相不可控整流器，中间环节储能器只设支撑电容器，仅与逆变器负载交换无功能量和谐波功率。直-交部分与电力机车/EMU传动系统相同，采用两电平式电压型逆变器。**9.1异步牵引电动机控制规律的选择9.1.1异步电动机牵引特性的形成内燃机车牵引特性基本上由两部分组成，如图9-2所示。一部分是牵引力或转矩几乎不变的起动加速部分，如图中虚线AB所示。另一部分是牵引力和速度成双曲线规律变化的恒功率运行部分，如图虚线BC所示。由于机车起动和恒功率两个区段中牵引力的变化规律是不同的，所以异步牵引电动机机械特性的变化规律也应不同。对于机车起动阶段，为了实现几乎不变的牵引力，异步牵引电动机的最大转矩也应保持不变，而且最大转矩Tmax应大于所要求的牵引转矩Tst（起动转矩）。异步牵引电动机为实现所需要的牵引转矩而出现的工况点如图中a、b、c、d各点所示。对于恒功率运行阶段，要求异步牵引电动机的最大转矩Tmax随f1(或机车速度)的增加而减小，以实现双曲线的牵引特性。**9.1.2异步牵引电动机机械特性变化规律的选择在机车起动阶段，为获得大而稳定的起动牵引力，异步牵引电动机的机械特性应按Tmax=C的规律变化，为此牵引变流器必须按U1/f1=C的规律对异步牵引电动机供电，这就是机车起动阶段的异步电动机控制规律。起动结束机车进入恒功率运行阶段，随着变流器输出频率的增加，异步牵引电动机的最大转矩可以有不同的变化规律。最大转矩Tmax随频率f1的变化规律不同，意味着异步牵引电动机实现恒功率牵引时额定工况点的变化规律不同，也就是说还涉及到异步电动机电流I和电压U的变化规律不同，因而牵引逆变器和异步电动机容量也不同。所以异步牵引电动机最大转矩Tmax随频率f1的变化规律，实质上就是牵引逆变器和异步牵**引电动机之间容量及尺寸的匹配问题。牵引逆变器与牵引电动机两者之间只能有一个工作在最佳状态，能力得到充分利用，其容量及尺寸相对较小；另一个相对而言其能力未被完全利用，其容量及尺寸较大。牵引逆变器与牵引电动机的