交流传动控制系统_7
交流传动控制系统
7.4 电磁转差离合器调速系统
32
7.4.1调速系统的组成及原理
1、调速系统的组成
由三部分组成：如图7-22所示 1）笼型异步电动机 2）电磁转差离合器 3）可控硅整流电源
7.4 电磁转差离合器调速系统
33
7.4.1调速系统的组成及原理
2、转差离合器的结构原理
1）转差离合器的结构组成
（1）主动部分，由铁磁材料制成的圆筒， 称为电枢。由笼型转子异步电动机带动，以 恒速n1旋转。
7.3交流异步电机的变频调速系统
20
7.3.2 变频器的结构类型及原理
1、变频器的基本类型
间接变频——将工频交流整流器直流逆变器可控频率的交流，又称为交－直－交变频。
直接变频——将工频交流一次变换为可控频率交流，没有中间直流环节，即所谓的交－交变 频。
7.3交流异步电机的变频调速系统
21
7.3.2 变频器的结构类型及原理 2、变频器的基本结构 交－直－交变频器
2、变频器的基本结构 交－直－交变频器 1）按中间直流电路分类 采用电抗器作为无功功率缓冲环节，称为电流型变频器；
特点：直流侧电流恒定，极性可变，能实现回馈制动。
7.3交流异步电机的变频调速系统
24
7.3.2 变频器的结构类型及原理 2、变频器的基本结构 交－直－交变频器 2）按电压频率控制方式分类 （1）用可控整流器调压、逆变器调频的交—直—交变频器
7.3交流异步电机的变频调速系统
25
7.3.2 变频器的结构类型及原理 2、变频器的基本结构 交－直－交变频器 2）按电压频率控制方式分类 （2）用斩波器调压的交—直—交变频器
7.3交流异步电机的变频调速系统
26
7.3.2 变频器的结构类型及原理 2、变频器的基本结构 交－直－交变频器 2）按电压频率控制方式分类 （3）用PWM逆变器同时调压调频的交—直—交变频器
电力电子技术中的电力电子控制技术是什么
电力电子技术中的电力电子控制技术是什么电力电子技术是指将电力和电子技术相结合，用于实现电力的调控、变换和控制的一门学科。
其中，电力电子控制技术则是电力电子技术中的重要组成部分，主要用于控制电力电子设备的工作状态和输出特性，以满足不同的应用需求。
本文将就电力电子控制技术的基本原理、应用领域以及发展趋势等方面展开论述。
一、电力电子控制技术的基本原理电力电子控制技术的基本原理可归纳为以下几点：1. 可控硅技术：可控硅是一种具有开关特性的电子元器件，可通过外部控制信号，实现对电流的控制。
在电力电子应用中，可控硅被广泛应用于交流电压的调制、变换和控制等方面。
2. 双向开关技术：双向开关是指能够实现正向和反向电流流动的电子开关元器件。
双向开关技术常用于直流电源和交流电源之间的转换与控制。
3. 脉宽调制技术：脉宽调制技术是一种通过改变电流或电压的脉冲宽度来控制输出功率的方法。
通过调整脉冲的宽窄，可以实现对输出电压、电流的精确控制。
二、电力电子控制技术的应用领域电力电子控制技术广泛应用于以下几个领域：1. 交流传动系统：在交流传动系统中，电力电子控制技术可用于调节电机的速度、转矩和位置。
例如，变频调速技术可以通过调整电机的频率和电压，实现对电机转速的精确控制。
2. 新能源发电系统：在新能源发电系统中，电力电子控制技术可以用于控制光伏发电系统、风力发电系统和储能系统等。
例如，逆变器技术可将直流电能转换为交流电能，实现与电网的互连。
3. 电力质量控制：电力质量控制是指在电力系统中，通过电力电子控制技术提高电力质量的稳定性和可靠性。
例如，采用无功补偿技术可以减小电压波动和谐波，改善电力系统的供电质量。
三、电力电子控制技术的发展趋势随着科技的不断进步，电力电子控制技术也在不断发展。
未来的发展趋势主要表现在以下几个方面：1. 高效节能：电力电子控制技术将更加注重提高能量的利用效率，减少能源消耗。
例如，采用无感应功率器件和高效控制算法，以提高系统的能源转换效率。
华东交通大学 动车组传动 第7章 动车组牵引与控制原理(CRH2牵引传动控制系统)
M1/M3 车上装有牵引变压器，通过特高压电 缆而贯通连接在各车的25kV特高压电源，经 由各车的特高压接头、主断路器VCB，连接到 牵引变压器原边绕组上。
2、保护接地开关(EGS)
受电弓和保护接地开关安装在同一车辆上。保护接地开关 通过把特高压电源接地，来防止对车体施加特高电压。由 于主断路器（VCB）的原因引起不能阻断主电路的事故电流 时，或在接触网电压异常时，强制性地操作保护接地开 （EGS），把接触网接地，把接地电流流向接触网，让变电 所的隔离开关跳闸，能使接触网处于无电压的状态。此外， 在对高压设备箱内部进行检查时，为确保维修人员的安全， 通过接地保护开关和高压设备箱间的联动的锁定装置，预 先把受电弓接地，即使万一受电弓上升，也能防止触电事 故的发生。（一般检修时先将接地开关转至接地位才能拔 出对应钥匙去开启高压设备箱即安全连锁，以确保安全。）
牵引变流器采用三电平四象限脉冲整流器，将单相交 流电变换成直流电储存到支撑电容FC中，再由逆变器 将直流电转换成电压频率皆可调的三相交流电，给四 台牵引电动机1M11，1M12，1M13，1M14。牵引电动 机采用速度、转矩控制方式，牵引变流器中的逆变器 采用矢量控制方式，整流器采用的是PWM(脉冲宽度 调制)控制。
受电弓 2501x受电弓转换开关 2501 接地开关 2500
PAN
PanDCCS
EGS
地
高压电缆去 每一节车
电流互感 器CT1
车体
接地电刷 GB
Re
主断 VCB
主变 MTr
9、预充电电路
为防止牵引变流器1 次侧电源投入用接触器(K)投入时 的过大冲击电流，在K 投入前对滤波电容器进行充电。 （启动时通过内置充电电阻的充电变压器从辅助电路 进行初期充电，充电时间约1秒，充电电压约为 1414~1770），具体过程如下(3DY)
电机控制技术-课件
1.2 电力传动系统运动方程
1.2.1 运动方程 一. 单轴电力拖动系统的运动方程
研究运动方程,以电动机的轴为研究对象，电动机 运行时的轴受力如图示。
电力拖动系统正方向的规定：先规定转速n的正方 向，然后规定电磁转矩的正方向与n的正方向相同， 规定负载转矩的正方向与n的正方向相反。
生产机械转矩分为：摩擦阻力产生的和重力 作用产生的。
（3）恒功率负载：负载转矩与转速成反比。 （4）粘滞摩擦负载：负载转矩与转速成正比。
1.4 电力传动系统的机械特性
第 电动机机械特性：电动机的转速与转矩的关系。
一 电动机四象限运行状态：正向电动状态、反向电
章 动状态，正向制动状态、反向制动状态。
电动机固有机械特性： 电动机人为机械特性：
第II象限 第I象限 正向制动 正向电动
变压器
变电站
楼宇
照明 B
高压输电线
制冷 小型发电机 变压器
M
电力系统简单结构图
H/C 加 热
工厂
1.1 电力传动系统的发展
第 电力传动系统：以电动机为动力源，驱动各种设 一 备及电器的系统，以 完成一定的生产任务。 章 目前，电能的三分之二用于电力传动系统。
电力传动系统的基本结构：
概
述
电源
指令 控制设备
电动机 传动机构 生产机械
1.1 电力传动系统的发展
第 电力传动系统分类： 一 （1）按控制类型：调速系统、位置随动系统。调 章 速系统又分为直流调速和交流调速。
（2）按电动机类型：直流传动系统、交流传动 系统。
概 （3）按机组形式：单台传动系统、多机传动系 述 统。
（4）按运动方式：单向运转不可逆、双向运转 可逆传动系统 （5）按用途形式：主传动系统、辅助传动系统
华东交通大学 动车组传动 第7章 动车组牵引与控制原理(CRH2牵引传动控制系统)
6、牵引变流器CI
一个基本动力单元2个，采用车下吊挂、液体 沸腾冷却方式，主电路结构为电压型3电平式， 由脉冲整流器、中间直流电路、逆变器构成。
作用：接受来自主变压器的交流电，经过交 直交变换成三相电压、频率可调的交流电， 向牵引电动机提供电力。制动时，吸收电动 机产生的再生电能反馈给电网或中间直流环 节，目前一般都是送回中间直流回路（电容） 来进行再生制动。
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M1/M3 车上装有牵引变压器，通过特高压电 缆而贯通连接在各车的25kV特高压电源，经 由各车的特高压接头、主断路器VCB，连接到 牵引变压器原边绕组上。
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2、保护接地开关(EGS)
受电弓和保护接地开关安装在同一车辆上。保护接地开关 通过把特高压电源接地，来防止对车体施加特高电压。由 于主断路器（VCB）的原因引起不能阻断主电路的事故电流 时，或在接触网电压异常时，强制性地操作保护接地开 （EGS），把接触网接地，把接地电流流向接触网，让变电 所的隔离开关跳闸，能使接触网处于无电压的状态。此外， 在对高压设备箱内部进行检查时，为确保维修人员的安全， 通过接地保护开关和高压设备箱间的联动的锁定装置，预 先把受电弓接地，即使万一受电弓上升，也能防止触电事 故的发生。（一般检修时先将接地开关转至接地位才能拔 出对应钥匙去开启高压设备箱即安全连锁，以确保安全。）
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7、牵引电动机
CRH2A每节动车上有四台牵引电动机三（相鼠笼式感 应电机），分别安装在两个转向架上。
牵引电动机的技术参数：牵引电动机的功率为300KW， 额定电压为2000V，额定电流为106A，转差率0.014， 型号为MT205型。同一个转向架的两台牵引电动机背 向装置，因此转向相反，如图中1M11，1M12转向相反 （因为图中1M11换了相序）
交流传动技术
432
固定闭塞 连续速度控制 可实行自动 控制（ATC）
1832
固定闭塞 提前式分级阶梯 设备控制优先，人控为 辅
媒介：无绝缘模拟轨道电 媒介：无绝缘模拟轨道 媒介：数字电道交叉环 媒介：有绝缘模拟轨道 路； 电路； 线； 电路； 方向：地对车单方向； 方向：地-车间双方向； 方向：地对车单方向； 安全信号传 方向：地对车单方向； 输 载 频 ： 1700 、 2000 、 载 频 ： 1700 、 2000 、 载频：（36±0.4）kHz、载频：750、850、900、 2300、2600Hz； 2300、2600Hz； （56±0.2）kHz； 1000Hz； 信息量：18个 信息量：27bit 信息量：83.4bit 信息量：10个
点式列车自动控制系统
它也叫点式ATP，采用点式传递信息、车载计算机处理 信息的方式达到列车超速防护。我国京津客运专线（前期） 采用该系统 分有线和无线两种方式，几乎所有高速铁路均采用这种 模式
连续式列车自动控制系统 按信号传输 方式分类
这种系统是在连续式列车自动控制系统中增加点式应答 器作为线路数据的输入、进路信息和临时限速信息的输入， 点连式列车自动控制系统 这种方式有效利用了轨道线路和点式设备。日本ATC和我 国第六次提速所采用的CTCS-2级ATP采用这种模式
关门控制：
入门关闭的时间是7～8秒（不包括脚蹬）。
入门的关闭指令下达时会听到声音信号。声音信 号在门开始移动前1秒开始。
入门可在以下地点关闭：司机室。 无论在什么情况下，打开的门将发出牵引阻塞信 号。
超出正常时间2秒时，发出关门时间错误的信号。
机车车组装备有用于一人操作的规定。该程序包括以下内容： 1.出发时，司机走到驾驶室窗前一侧，开窗，检查并确认站台和门 前无障碍，可以关闭。 2.司机按“关门”按键。该按键安装在司机写字台的一侧。 3.门关闭蜂鸣器发出的警报声（间歇性信号）针对所有门。 4．“关门”按键按下1秒钟后，门开始关闭，同时，“门闩”信号 被取消。被关闭的门将被联锁。 5.门信号蜂鸣器在“关门”按键按下之后5秒钟停止。 6.当所有门被关闭和锁定之后，“关门”按键（的照明）熄灭。此 时，适用司机写字台上的按键和司机写字台旁边的按键。 7.大约在确认信号显示所有的门均已联锁之后2秒钟，列车可以发 车。
电子教案《交直流传动控制系统》第版钱平biao
交直流传动控制系统的基本控制策略 ，如开环控制、闭环控制、PID控制 、模糊控制等。
实验和实践环节，包括电机性能实验 、控制系统仿真实验、传动系统设计 实践等。
教学方法
01理论讲授
通过课堂讲授、板书推导等方 式，系统介绍交直流传动控制 系统的基本原理和理论知识。
实验教学
开设多个实验项目，让学生在 实践中掌握交直流传动控制系
制、模糊控制等。
熟悉传动控制系统的设计方法 ，包括控制器设计、电机选型
、传动装置设计等。
培养学生解决电气工程领域实 际问题的能力，提高其独立思
考和创新意识。
课程内容
交直流电机的基本原理和性能分析， 包括电机的结构、工作原理、运行特 性等。
传动控制系统的设计方法，涉及控制 器设计、电机选型、传动装置设计等 方面。
04
课程总结与展望
课程总结
知识体系完整
本课程全面介绍了交直流传动控制系统的基本原理、控制策略及工 程设计方法，使学生对该领域的知识体系有了完整的认识。
理论结合实际
通过实例分析和实验操作，使学生深入理解了交直流传动控制系统 的实际运行状况，增强了学生理论联系实际的能力。
教学方法多样
采用了讲授、讨论、实验等多种教学方法，激发了学生的学习兴趣 和主动性，提高了教学效果。
节能高效等特点。
发展历程
随着电力电子技术和控制理论的 不断进步，交流传动控制系统从 最初的简单开环控制发展到现在 的复杂闭环控制，性能得到极大
提升。
基本组成
交流传动控制系统主要由交流电 动机、电力电子变换器、控制器
和传感器等部分组成。
交流电动机的控制策略
矢量控制
通过坐标变换将三相交流电动机 的定子电流分解为励磁分量和转 矩分量，分别进行控制，以实现
交流传动的优越性及发展概况
一．交流传动的优越性交流传动技术是一门综合技术，但其本质的特点是牵引电动机采用了交流异步电动机，其一系列的优点都是由此而表现出来的。
交流传动机车所以成为现代机车发展的方向，正是由异步电动机的特点和优点所决定的。
和传统的串激直流电动机驱动系统相比，交流异步电动机驱动系统的优越之处表现在机械、绝缘、耐热、耐潮、粘着、维修、效率、重量尺寸等诸多方面。
1．构造简单，转速高，可靠性高，维修简便三相异步电动机结构中无换向器、无电刷装置；所以相同功率的电机，异步电动机的重量轻，体积小，可使机车转向架簧下部分重量相应减少，在机车通过曲线时，轮轨之间侧向压力也就相应减少，这对高速行车尤为重要；同时，由于电动机体积减少，便能选择更为合适的悬挂方式，从而简化了转向架结构；除轴承外无磨擦部件，密封性好，防潮、防尘、防雪性能好；全部电气部件均是绝缘的，且所用绝缘材料均为H级或F级，绝缘性能好，耐热性能好。
因此故障率低，可靠性高。
控制装置是模块结构，故障率也很低，驱动系统的全部运行过程和控制过程均由无触点电子元件完成，所以不存在传统系统中经常发生的触点磨损、粘连、接触不良、机械卡滞等问题。
据美国伯灵顿北方铁路介绍，该公司直流电动机的大修期一般在4万公里至48万公里之间，而交流牵引电动机的大修期可高达120~160万公里。
另外，交流传动机车有完备的微机监视系统和故障诊断系统，可随时监视系统的技术状态，进行故障诊断。
由此可知交流传动系统的可靠性是很高的，维修量很小，且检修简便，维修费用大大降低。
加拿大CP4744型交流传动机车的应用实践表明：不仅延长了计划修间隔，而且减少了计划外修理次数，每台机车每年可减少计划外修6次。
2，功率大，牵引力大，机车可以发挥较高的输出功率异步牵引电动机不存在换向的问题，所以高速行车时电的效率也就较高；同时，牵引电动机因无换向器，空间利用好，使机车功率得以进一步提高，再生制动时亦能输出较大的电功率。
上下调节机构
上下调节机构上下调节机构，又称之为电机传动系统，是一种能够实现物体在上下方向上进行精确位置调节的装置。
它广泛应用于各种机械设备、汽车、电子产品等领域，为生产和生活带来了极大的便利。
1. 模块组成上下调节机构通常由以下几个基本模块组成：1.1 电机电机是上下调节机构的核心部件，其作用是将电能转换为机械能，并提供足够的动力。
常见的电机类型包括直流电机、交流电机和步进电机。
1.2 传动装置传动装置用于将电机的旋转运动传递给调节机构上下运动的部件。
常见的传动装置包括齿轮传动、皮带传动和蜗轮蜗杆传动等。
1.3 控制系统控制系统用于监测和控制上下调节机构的运动。
它通常由传感器、控制器和执行器组成。
传感器用于感知机构的位置和状态，控制器根据传感器信号控制电机的运转，执行器用于驱动调节机构。
1.4 机械结构机械结构是上下调节机构的支撑和连接部件，它将电机、传动装置和调节机构组合在一起，保证机构的稳定性和可靠性。
常见的机械结构包括滑轨、螺杆和导轨等。
2. 工作原理上下调节机构的工作原理基本可以分为两种方式：直线运动和旋转运动。
2.1 直线运动直线运动方式常见于需要上下调节的装置，例如电脑升降台、手术床等。
其工作原理如下：1.电机通过传动装置将旋转运动转换为直线运动。
2.控制系统监测机构的位置和状态，并根据设定的目标位置控制电机的运转。
3.电机驱动传动装置，使之产生相应的运动，从而带动调节机构上下运动。
4.当达到目标位置时，控制系统停止电机的运转，保持机构的稳定。
2.2 旋转运动旋转运动方式常见于需要角度调节的装置，例如舞台灯光、监控摄像头等。
其工作原理如下：1.电机通过传动装置将直线运动转换为旋转运动。
2.控制系统监测机构的位置和状态，并根据设定的目标角度控制电机的运转。
3.电机驱动传动装置，使之产生相应的运动，从而带动调节机构旋转角度。
4.当达到目标角度时，控制系统停止电机的运转，保持机构的稳定。
3. 应用领域上下调节机构广泛应用于各个领域，为各行各业的发展提供了便利。
交流传动电力机车的调速控制方法研究
交流传动电力机车的调速控制方法研究朱亚男【摘要】针对交流传动电力机车调速受多种耦合因素影响比较困难的问题,通过系统地分析和介绍目前实用的交流调速系统控制方法,包括:转差频率控制、矢量控制和直接转矩控制,结合交流电力机车调速的实际情况,得出矢量控制和直接转矩控制方法较转差频率控制方法更适用于交流电力机车调速,而矢量控制方法在低速高开关频率区的性能则比直接转矩控制方法更加优越.以上结论对于进一步理解交流电力机车调速控制方法有着重要作用.%In order to solve the difficulty that caused by various coupling factors of the AC drive electric locomotive speed control, this thesis system analysis and presentation of the practical AC speed regulation control method, including: slip frequency control, vector control and direct torque control. Consider with the actual situation of the AC locomotive speed control , analysis of the control mode suitable for AC locomotives: The vector control and the direct torque control method are superior to the slip frequency control method, and the performance of vector control method in low speed and high switching frequency region is more advantageous than the direct torque control method. It is very important for further understanding of AC electric locomotive speed control method.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2017(025)014【总页数】5页(P152-155,161)【关键词】交流调速;转差频率控制;矢量控制;直接转矩控制【作者】朱亚男【作者单位】西安铁路职业技术学院牵引动力系,陕西西安 710014【正文语种】中文【中图分类】TN710交流传动电力机车调速的实质是对三相异步电动机调速，而异步电动机和直流电动机不同，它只有一个供电回路——定子绕组，致使其速度控制比较困难，不能像直流电动机那样通过控制电枢电压或控制励磁电流均可方便地控制电动机的转速，交流异步电动机的控制量只有定子电流，而定子电流的变化，不仅影响输出转矩，而且也会使气隙磁链发生变化[1-2]。
《交直流传动控制系统安装与调试》课程标准
10.常用的线路布线方式；
11.安装传动控制系统的作业规范、安装工艺；
12、沟通技巧、验收流程、填写验收报告。
参考性学习任务
序号
名称
学时
1
自动洗衣机开环直流调速系统
26
2
龙门刨床反电动势反馈控制系统
26
3
工业机器人驱动电机转速-电流双闭环直流调速系统
26
4
龙门刨床工作台的交流变频拖动及其PLC控制系统安装与调试
（2）工具与材料
建议按工位配备
工具：电工常用工具（如低压兆欧摇表、接地电阻摇表、万用表、剥线钳、电烙铁、焊锡膏、焊锡条、尖嘴钳、斜口钳、电工刀、万用表、十字螺丝刀、一字螺丝刀、镊子等等）、仪表（双踪示波器、万用表、兆欧表等等）、安装工具（如冲击钻、切割机电钻、手锯、弯管弹簧、梯子等等）、劳保用品。
材料：变频器、PLC、直流电动机、交流电动机、三相可调交流电源、三相整流及触发装置、可调电抗器、给定电位器、直流电动机、测速发电机及测功机导线、控制器件、保护器件、线槽、线管、绝缘材料、标签。
考核任务案例：风扇开环调速系统的安装与调试
【情境描述】
要对风扇的开环调速系统进行安装与调试。主要材料如下：
三相可调交流电源1台
三相整流及触发装置、可调电抗器1套
给定电位器1个
直流电动机1台
测速发电机及测功机1组
双踪示波器1台
万用表1只
主要材料如下：
一字旋具1个
主要电工工具1套
万用表1块
根据控制要求，预算2000元左右。业务主管要求你完成此任务。
4.质量自检环节：任务书、测试工具
5.交付验收环节：客户确认表、工作记录表
HXD3D型交流传动快速客运电力机车微机控制系统分析和主变压器
显示界面 显示部分设计的原则是以HXD3B机车的显示画面为基础，融合
HXD3C机车现有的显示习惯，力求显示简洁、明了醒目。 画面的上部为各项功能选择的触摸键，系统能够根据不同的工况
和选择，显示不同的功能键，包含操作/维护、列车信息、控制、空气 制动系统、过程数据、数据输入、维护测试、事件履历等；中间区域 为主信息显示区，根据不同的工况、按键的选择，将显示牵引/制动的 有关参数、机器的状态、开关信息，还包含时间、机车重联状态、机 车速度、司控器级位等信息；底部为信息提示区，左侧显示故障内容， 右侧显示机车状态信息包含机车运行方向、受电弓状态、主断路器状 态、无人警惕状态、过分相状态、撒砂状态、空转/滑行状态、空气防 滑行保护状态、制动状态等，同时具有故障导向信息的提示。通过显 示屏亦可显示出机车重联与否以及重联机车的故障信息。
机车控制系统主要功能：
—顺序逻辑控制：如升、降受电弓，分、合主断路器，机车的换向、牵引、制动，辅助 电动机的逻辑控制，机车库内动车逻辑控制，主辅变流器库内试验逻辑控制等； —机车特性控制：采用恒牵引力/制动力+准恒速特性控制，实现对机车的控制要求； —定速控制：根据机车运行速度，可以实现牵引工况下机车恒定速度控制。 —辅助电动机的控制：除空气压缩机外，机车各辅助电动机根据机车准备情况，在外部 条件具备的前提下，由TCMS发出指令，与辅助变流器同时启动、运行。空气压缩机则根 据总风缸压力情况，通过控制接触器的分合来实现控制； —CCB-Ⅱ制动系统的电空网络控制； —机车粘着控制：包括防空转、防滑行控制、轴重转移补偿控制； —故障诊断、显示与保护：通过设在司机室的微机屏显示机车正常运行的状态信息，如： 网压、原边电流、机车工况、级位、机车牵引力、机车速度等；设备的工作状态，如： 主变流器、辅助变流器的状态等；开关状态，如：主断路器、辅助接触器、各种故障转 换开关的状态；还能够实时显示机车发生的故障信息，发生故障的设备、故障处理的方 法等，并记录故障发生时的有关数据； —机车重联控制：可以实施同型号的2台机车重联。
电动转盘的工作原理
电动转盘的工作原理
电动转盘是一种常见的机械装置，用于转动各种物体或工件。
其工作原理主要包括电机驱动、齿轮传动和控制系统三个方面。
1. 电机驱动：
电动转盘的核心是电机，它将电能转化为机械能，驱动转盘进行旋转。
常见的电机类型包括直流电机和交流电机。
直流电机通过调节电压或电流来控制转速和方向。
交流电机则通过改变电压的频率和相位来实现同样的效果。
电机通常通过轴和传动装置连接到转盘上。
2. 齿轮传动：
齿轮传动是电动转盘中常用的传动机构，用于将电机的高速旋转转换为转盘的相对低速旋转。
它由一对或多对齿轮组成，其中一个齿轮与电机轴相连接，称为主动轮，另一个齿轮与转盘轴相连接，称为从动轮。
主动轮旋转时，通过齿轮传递力矩和转速，驱动从动轮和转盘旋转。
齿轮的大小和齿数可以根据需要来设计，以实现所需的转速和转矩比。
3. 控制系统：
电动转盘通常需要一个控制系统来控制其旋转方向、转速和停止等操作。
这个控制系统可以简单到使用一个开关来控制电机的启动和停止，也可以复杂到使用计算机或编程逻辑来实现精细的控制。
在一些应用场景中，电动转盘的转速甚至可以通过传感器来实时测量和调整，以达到更高的精度和稳定性。
总结起来，电动转盘的工作原理是通过电机驱动，齿轮传动和控制系统的协同作用，实现转盘的旋转。
电机将电能转化为机械能，通过齿轮传动使转盘旋转，控制系统则能够控制其旋转方向、转速和停止等操作。
这种工作原理使得电动转盘可以广泛应用于各种需要物体旋转的领域，如展览展示、工业制造、娱乐等。
交流传动电力机车主变流器原理及功能介绍
交流传动电力机车主变流器原理及功能介绍摘要：本文详细介绍大功率交流传动电力机车主变流器的电路原理、结构特点、工作方式、理论基础、安全保护方法与实施情况。
关键词：交流传动；机车主变流器；四象限整流器、PWM逆变器。
一、引子大功率交流传动电力机车主变流器是机车交流传动系统的核心构成。
在正常的牵引/制动工况下，主变流器内的牵引控制单元接收司机控制指令，控制各变流器单元实现电源从工频、高压不可控单相交流电源到三相可控变压、变频的交流电源的转化，拖动异步牵引电动机，实现对牵引电机的控制。
二、主变流器的电路原理大功率交流传动电力机车采用交—直—交电传动方式，主变压器的次边牵引绕组向主变流器中的四象限脉冲整流器供电，实现电源从交流到直流的转换；四象限脉冲整流器输出形成一个中间直流电路，变流器直流环节实现二次谐波吸收、直流储能、各种保护；中间直流电路向电压型牵引逆变器供电，实现直流到3相交流的VVVF变换，拖动一台异步牵引电动机，实现机车牵引电机轴控方式。
牵引时能量从电网流向电机，电能转化为机械能；制动时过程相反，机械能转化为电能回馈电网。
主变流器内部设置有向加热装置提供交流电源的接口，使机车电传动系统可以根据需求进行合理配置。
主变流器电路原理如上图1所示，按照功能可分为：四象限变流电路（输入电路）、中间直流电路、VVVF逆变电路（输出电路）。
2.1四象限变流器2.1.1 四象限变流器电路构成如图1所示，四象限变流器通过主变压器的牵引绕组得电，每组四象限变流电路由1个充电电阻、1个预充电接触器、一个主接触器及1个四象限变流器构成，四象限脉冲整流器由一个功率模块单元构成，其每一臂IGBT模块组成。
四象限变流器将交流电变换成直流电向中间回路供电。
2.1.2 四象限变流器工作原理正常情况下，主变流器刚启动工作时，中间电压为零，所以首先开始预充电，此时主接触器断开，预充电接触器闭合，四象限以自然整流方式向中间回路电容充电，预充电电阻的作用在于限制充电电流。
交直流传动系统工作原理
交直流传动系统是一种将电能转换为机械能并进行传动的系统。
它使用交流或直流电源通过电动机将电能转化为机械能，以驱动负载进行工作。
下面介绍交流传动系统和直流传动系统的工作原理：1. 交流传动系统的工作原理：- 交流电源供应：交流传动系统使用交流电源，通常是交流电网或发电机产生的交流电。
交流电的电压和频率可以根据实际需求进行调整。
- 电动机：交流传动系统中使用的常见电动机是交流异步电机（Induction Motor），它是一种通过电磁感应的原理工作的电动机。
交流电源提供的交流电经过电动机的定子线圈，产生旋转磁场。
定子线圈中的旋转磁场感应到电动机的转子线圈，从而产生转矩和转速。
- 变频器控制：为了实现电动机的调速和控制，交流传动系统通常使用变频器（Inverter）来改变交流电的频率和电压。
变频器将输入的交流电源信号转换为可调的频率和电压输出信号，以控制电动机的转速和转矩。
2. 直流传动系统的工作原理：- 直流电源供应：直流传动系统使用直流电源供应，如电池、整流器等。
直流电压和电流可以根据需要进行调整。
- 电动机：直流传动系统中常见的电动机是直流电机（DC Motor），它是一种通过电流方向改变的原理工作的电动机。
直流电源提供的直流电流流经电动机的定子线圈和旋转子线圈，根据电流的方向变化，定子与旋转子之间产生电磁力，从而产生转矩和转速。
直流电机通常具有较好的调速性能和反向运转能力。
- 电控系统：直流传动系统使用电控系统来实现对电动机的调速和控制。
电控系统通常包括电流控制器、速度控制器和位置控制器。
通过调整控制系统中的参数，可以实现对电动机的精确控制。
无论是交流传动系统还是直流传动系统，它们的工作原理都是将电能转换为机械能并驱动负载工作。
具体使用哪种传动系统，需根据应用要求、功率需求以及可行性等综合考虑。
传动控制系统考试说明及讨论题_...
第二章电力拖动继电接触控制1.试分析什么叫点动，什么叫自锁，并比较图2-1和图2-2的结构和功能上有什么区别？点动就是在对电动机的控制要求一点一动，即按一次按钮动一下，连续按则连续动，不按则不动的状态;自锁，是在接触器线圈得电后，利用自身的常开辅助触头保持回路的接通状态。
图2-2比图2-1多了热继电器FR1和接触器SB2,以及辅助触头KM1，热继电器可以实现过载保护，SB2和辅助触头KM1可以实现自锁控制，图2-1没有此功能。
2.图2-2电路能否对电动机实现过流、短路、欠压和失压保护？图2-2电路实现了对电机的过流、短路、欠压和失压保护。
图2-2中利用了四个熔断器FU以实现短路保护。
熔断器FU串联于被保护的电路中，当电路发生短路或严重过载时，它的熔体能自动迅速熔断，从而切断电路，使导线和电器设备不致损坏。
最终实现短路保护。
当电路短路过流时，即使熔断器还没工作，由于电流的热效应导致电路升温，热继电器及时切断控制回路，接触器线圈失电而触点断开，切断了电机与电源电路。
当电路欠压或失压时，接触器线圈就失电，触点断开，电机脱离电源而得到保护，过后即使电压恢复只要不按下启动按钮，电机就不会自动启动运转。
3.接触器和按钮的联锁触点在继电接触控制中起到什么作用？接触器的联锁触点是继电器的殿后线圈使使常闭触点断开实现联锁，属于电气联锁；而按钮的联锁触点则是利用按钮按下时使其常闭开关断开来实现联锁的，属于机械联锁。
4.在图2-4中，欲使电机反转，为什么要把手柄扳到“停止”使电动机M停转后，才能扳向“反转”使之反转，若直接扳至“反转”会造成什么后果？若直接扳至“反转”，电动机的工作状态相当于反接电源制动，制动期间电枢电动势E 和电源电动势是串联相加的，因此会产生较大的电枢电流，在串接的限流电阻不够的情况下易产生过流。
5.试分析图2-4、2-5、2-6、2-7各有什么特点？并画出运行原理流程图。
图2-5采用KM接触器互锁，其运行的正常与否取决于接触器的反应速度与先后顺序。
组成机器设备的基本单元
组成机器设备的基本单元机器设备是由多个基本单元组成的，这些基本单元相互协作，完成各种工作任务。
这些基本单元包括：电机、传动装置、控制系统、传感器和执行器等。
首先，电机是机器设备的主要驱动力。
它们将电能转化为机械能，驱动各种运动部件完成不同的工作。
电机根据不同的应用场景可以分为交流电机和直流电机等。
交流电机通常用于大型设备中，而直流电机则常用于小型设备中。
其次，传动装置是将电机输出的动力传递到工作部件上的装置。
它包括齿轮传动、皮带传动、链条传动等不同类型。
齿轮传动通常用于高扭矩低速度场合，而皮带和链条传动则适合于长距离传输。
第三，控制系统是指通过程序或人工干预来控制设备运行状态和完成任务的技术体系。
它可以通过PLC（可编程逻辑控制器）或计算机软件实现自动化控制。
在现代化生产中，自动化控制已成为必要条件。
第四，传感器是一种能够将物理量转化为电信号的装置。
它可以感知温度、压力、流量、速度等各种参数，将这些参数转化为电信号，进而控制设备的运行状态。
传感器在现代化生产中起着至关重要的作用。
最后，执行器是一种能够将电信号转化为物理动作的装置。
它可以通过电磁、气压等方式实现工作部件的开启和关闭、上下移动等动作。
执行器与传感器相互配合，共同完成设备的自动化控制。
总之，机器设备是由多个基本单元组成的，这些基本单元相互协作，完成各种工作任务。
在现代化生产中，这些基本单元已经得到了广泛应用，并且不断地进行着技术创新和改进。
随着科技的不断发展和进步，机器设备也将不断地向更高效率、更智能化方向发展。
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Ir
~ ~ ~
Eadd
附加电动势与转子电 动势有相同的频率， 可同相或反相串接。
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图4-1 绕线转子异步电动机转子附加电动势的原理图
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有附加电动势时的转子相电流：
如图4-1所示，绕线转子异步电动机在外接 附加电动势时，转子回路的相电流表达式
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功率流程
s n
S P
P
1 2n1
Pm
(1 S) P
S P
CU
0
n1
0
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-Te
33
图4-2c 超同步转速回馈制动状态
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至于电功率是馈入定子绕组和/或转子绕组， 还是由定子绕组和/或转子绕组馈出，则要视电 机的工况而定。
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双馈调速的基本结构
电网 K1
M
50Hz K2 TI
3~
功率变换单元
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4.1.0 概述
转差功率的利用 众所周知，作为异步电动机，必然有转差功 率，要提高调速系统的效率，除了尽量减小转差 功率外，还可以考虑如何去利用它。 但要利用转差功率，就必须使异步电动机的 转子绕组有与外界实现电气联接的条件，显然笼 型电动机难以胜任，只有绕线转子电动机才能做 到。
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功率流程
1 0
S P
P
Te
Pm
( S 1) P
S P
CU
2 -n1 s
30
-n
图4-2b 反转倒拉制动状态
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3. 电机在超同步转速下作回馈制动运行
工作条件 进入这种运行状态的必要条件是有位能性 机械外力作用在电机轴上，并使电机能在超过 其同步转速n1的情况下运行。 此时，如果处于发电状态运行的电机转子 回路再串入一个与 sEr0 反相的附加电动势 +Eadd ，电机将在比未串入 +Eadd 时的转速更高 的状态下作回馈制动运行。
（4-4）
式中 Pm —从电机定子传入转子（或由转子传 sPm —输入或输出转子电路的功率，即转 差功率； (1-s)Pm —电机轴上输出或输入的功率。
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由于转子侧串入附加电动势极性和大小的不 同， s 和 Pm 都可正可负，因而可以有以下五种
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双馈调速的功率传输
（1）转差功率输出状态
异步电动机由电网供电并以电动状态运行时，它从 电网输入（馈入）电功率，而在其轴上输出机械功率给 负载，以拖动负载运行.
P1
M 3~
Pmech
Ps
CU
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使得
s1Er 0 Eadd s2 Er 0 E
这里
' add
s1 s2
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转速下降
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转子附加电动势的作用（续）
2. Er 与 Eadd反相
同理可知，若减少或串入反相的附加电动 势，则可使电动机的转速降低。
Ir sEr 0 Eadd Rr (sX r 0 ) 2
2
(4-3)
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转子附加电动势的作用
1.
Er 与 Eadd 同相
当 Eadd
s1Er 0 Eadd I r Te n s
4. 电机在超同步转速下作电动运行
工作条件 设电机原已在 0 < s < 1 作电动运行，转子侧 串入了同相的附加电动势+Eadd，轴上拖动恒转矩 的反抗性负载。
根据电机理论，改变 转子电路的串接电阻， 可以改变电机的转速。 转子串电阻调速的原 理如图所示，调速过 程中，转差功率完全 消耗在转子电阻上。
9
~
Pm
Pmech
Ps
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双馈调速的概念
所谓“双馈”，就是指把绕线转子异步电机 的定子绕组与交流电网连接，转子绕组与其他含 电动势的电路相连接，使它们可以进行电功率的 相互传递。
④ 电机在超同步转速下作电动运行
⑤ 电机在次同步转速下作回馈制动运行
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异步电机的功率关系
忽略机械损耗和杂散损耗时，异步电机在任 何工况下的功率关系都可写作
Pm sPm (1 s) Pm
出给定子）的电磁功率；
所以，在绕线转子异步电动机的转子侧引 入一个可控的附加电动势，就可调节电动机的 转速。
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ห้องสมุดไป่ตู้.1.2 异步电机双馈调速的五种工况 本节摘要
① 电机在次同步转速下作电动运行 ② 电机在反转时作倒拉制动运行 ③ 电机在超同步转速下作回馈制动运行
使得 这里
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' s1Er 0 Eadd s2 Er 0 Eadd
s1 s2
转速上升
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转子附加电动势的作用（续）
当 Eadd s1Er 0 Eadd I r Te n s
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交流调速系统按转差功率的分类
（1）转差功率消耗型——异步电机采用调压控制 等调速方式，转速越低时，转差功率的消耗越大， 效率越低；但这类系统的结构简单，设备成本最 低，所以还有一定的应用价值。
（2）转差功率不变型——变频调速方法转差功率 很小，而且不随转速变化，效率较高；但在定子 电路中须配备与电动机容量相当的变压变频器， 相比之下，设备成本最高。
不同的工作情况。
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1. 电机在次同步转速下作电动运行
工作条件：
转子侧每相加上与 Er0 同相的附加电动势 +Eadd（Eadd < Er0），并把转子三相回路连 通。
运行工况： 电机作电动运行，转差率为 0 < s < 1，从 定子侧输入功率，轴上输出机械功率。
异步电机运行时其转子相电动势为
Er sEr 0
式中 s — 异步电机的转差率；
(4-1)
Er0 — 绕线转子异步电机在转子不动时的 相电动势，或称转子开路电动势，也就是转子 额定相电压值。
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转子相电流的表达式为
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功率流程
s n
0 n1
~
P1 Pm
sPm
(1-s)Pm
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sPm
CU
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图4-2a 次同步速电动状态
第 4 章
绕线转子异步电机双馈调速系统
——转差功率馈送型调速系统
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内容提要
① 引言 ② 异步电机双馈调速工作原理
③ 异步电机在次同步电动状态下的双馈系统— —串级调速系统
④ 异步电动机串级调速时的机械特性 ⑤ 串级调速系统的技术经济指标及其提高方案 ⑥ 双闭环控制的串级调速系统
⑦ *异步电机双馈调速系统
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绕线转子异步电动机
绕线转子异步电动机结 构如图所示，从广义上 讲，定子功率和转差功 率可以分别向定子和转 子馈入，也可以从定子 或转子输出，故称作双 馈电机。
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P1
M
Ps
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绕线转子异步电动机转子串电阻调速
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4.1 异步电机双馈调速工作原理 本节提要
① 概述
② 异步电机转子附加电动势的作用 ③ 异步电机双馈调速的五种工况
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