电力牵引交流传动控制系统毕业设计

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毕业设计(论文)-交流传动电力机车的性能分析

兰州交通大学自学考试本科毕业论文摘要交流传动电力机车是指各种变流器供电的交流异步或同步电动机作为传动电机的电力机车或电动车组。

电力牵引交流传动系统主要由受电弓﹑主断路器﹑牵引变压器﹑牵引变流器、三相交流牵引电动机﹑齿轮箱等组成。

根据变流器是否带中间回路，分为交直交变流器或交交变流器两类。

根据中间回路的选择原件的不同，又分为电压型系统﹑电流型系统两种基本结构。

交流传动系统主要由牵引变压器﹑牵引电机﹑牵引变流器组成。

交流传动电力机车具有如下优点：1）良好的牵引性能；2）电网功率因数高，谐波干扰小；3）牵引系统功率大、体积小、重量轻；4）动态性能和黏着利用好；5）显著的节能效果，良好的可靠性、维修性；6）减少磨耗，降低运营成本，解决了对信号和通信设备的干扰。

交流传动技术经过近30年的发展与直流电力机车相比有如上些优良特点，在国内外轨道交通运载装备中得到了广泛的应用。

交流调速系统目前的发展水平可以概括为:1)已从中小容量等级发展到大容量,特大容量等级,并解决了交流调速系统的性能指标问题,填补了直流调速系统在特大容量调速的空白。

2)可以使交流调速系统具有高的可靠性和长期连续运行能力，从而满足有些场合长期不停机检的要求和对可靠性的要求。

3)可以使交流调速系统实现高性能，高精度的转速控制。

除了控制部分可以得到和直流调速控制同样良好的性能外，异步电动机本身固有的优点又使整个控制系统得到更好的动态性能。

采用数字锁相控制的异步电动机变频调速系统，调速精度可高达0.002％。

4)交流调速系统以从直流调速的补充手段发展到与直流调速系统相竞争、相媲美、相抗衡，并逐渐取代的地位。

关键词：交流传动基础；调速；启动；制动；平稳性论文类型：应用与研究交流传动电力机车性能分析abstractAc drive locomotive refers to all converter power supply of asynchronous and synchronous motor communication as the drive motor electric locomotive or emus. Electric traction ac drive system mainly by the bow by electricity, Lord circuit breaker, traction transformer, traction converters, three-phase ac traction motor, gear box etc. According to whether converter with middle circuit, divided into/ZhiJiao converter or hand over two kinds of converter. According to the choice of the original middle loop is different, and divided into the voltage type system, current model system two basic structure. Ac drive system mainly by the traction transformer, traction motor, power converters composition.Ac drive locomotive has the following advantages:1) good traction performance;2) grid power factor is high, the harmonic interference is small;3) traction system power is great, small volume, light weight,4) dynamic performance and gelling use good;5) significant energy saving effect, good reliability, maintainability;6) reduce wear, lower operating costs, solve the signal and communications equipment of interference.Ac drive technology after nearly 30 years of development and dc electric locomotive is compared on some good features, in domestic and international rail transit transport equipment in a wide range of applications.Exchange speed regulation system of the current development level can be summarized as: 1) already from small and medium-sized capacity development level to the large capacity, big volume level, and solve the performance index of ac speed adjustment system, to fill the gaps in dc speed control system super capacity in the blank of speed.2) can make the communication speed regulation system has high reliability and long-term continuous operation ability, so as to meet some situations long-term computer retrieval requirements and to keep the reliability of the requirements.3) can make the communication speed regulation system to realize high performance, high accuracy of speed control. In addition to the control part can get and dc speed control also good performance outside, asynchronous motor itself inherent advantages and make the whole control system has better dynamic performance. The digital phase lock control variable frequency speed regulation system of induction motor speed precision can be as high as 0.002%.4) exchange speed regulation system from the dc speed control to supplement to and development means dc speed control system in competition, comparable to, to compete, and gradually replace status兰州交通大学自学考试本科毕业论文摘要················································································错误！未定义书签。

牵引变电所设计毕业设计

牵引变电所设计毕业设计目录第1章绪论 (1)1.1选题背景及意义 (1)1.1.1 选题背景 (1)1.1.2 选题意义 (1)1.2我国城市轨道交通系统的构成、特点及发展概况 (2)1.2.1 我国城市轨道交通系统的构成 (2)1.2.2 我国城市轨道交通系统的特点 (2)1.2.3 我国城市轨道交通系统的发展概况 (3)1.3成都地铁发展现状 (4)1.4成都地铁1号线工程概况 (5)第2章牵引变电所电气主接线设计 (7)2.1电气主接线的基本要求和设计原则 (7)2.1.1 设计要求 (7)2.1.2 设计原则 (7)2.1.3 设计程序 (8)2.2电气主接线的基本型式及其特点 (9)2.2.1 单母线接线 (9)2.2.2 双母线接线 (10)2.2.3 桥型接线 (11)2.2.4 多角形接线 (12)2.2.5 单元接线 (12)2.3人民北路站牵引变电所电气主接线设计 (13)2.3.1 电气主接线的基本要求 (13)2.3.2 电气主接线的具体设计 (13)第3章牵引变电所二次接线设计 (18)3.1二次接线设计概述 (18)3.1.1 二次接线功能与分类 (18)3.1.2 二次接线图简介 (18)3.1.3 归总式原理接线图 (19)3.1.4 展开式原理接线图 (19)3.1.5 安装接线图 (20)3.2继电保护系统设计 (20)3.2.1 继电保护的构成及分类 (20)3.2.2 对继电保护装置的基本要求 (21)3.2.3 本所设置的保护 (22)3.2.4 保护的作用原理与功能实现 (23)3.3电力监控系统设计 (26)3.3.1 电力监控系统设计概述 (26)3.3.2 电力监控系统设计原则和标准 (27)3.3.3 电力监控系统主要构成 (28)3.3.4 电力监控系统设备配置 (28)3.3.5 本所电力监控主要内容 (29)3.3.6 电力监控系统功能实现 (30)第4章牵引变电所主要电气设备选型 (31)4.1电气设备选型概述 (31)4.1.1 正常运行条件选择电气设备 (31)4.1.2 短路条件校验电气设备的热稳定和动稳定 (33)4.2电气设备选型原则 (34)4.2.1 母线及电力电缆的选择 (34)4.2.2 动力变压器和整流机组的选择 (35)4.2.3 断路器及隔离开关的选择 (37)4.2.4 熔断器和负荷开关的选择 (38)4.2.5 电压互感器和电流互感器的选择 (40)4.3电气设备选用目录 (43)第5章牵引变电所平面设计 (46)5.1牵引变电所平面设计概述 (46)5.2本站牵引降压混合所的总体布置 (46)5.2.1 地下式车站 (47)5.2.2 高架式车站 (47)5.3本站牵引降压混合所的平面布置 (47)5.3.1 总体平面布置 (47)5.3.2 设备平面布置 (48)总结 (50)致谢 (51)参考文献 (52)附录 (53)附录1：电气主接线图 (53)附录2：继电保护配置图 (54)附录3：设备平面布置图 (56)第1章绪论1.1选题背景及意义1.1.1选题背景随着我国城市化进程的加快，城市人口和机动车数量急剧膨胀，城市交通问题日趋严重，直接制约了城市经济的可持续发展，严重影响了人们的生产生活。

毕业论文-电力拖动电力拖动毕业设计

毕业论文—电力拖动电力拖动毕业设计电气工程系一、设计题目及内容以电动机作为原动机拖动机械设备运动的一种拖动方式。

又称电气传动。

各类机械设备的运动都要依靠动力。

本文主要讲述了什么是电力拖动以及电力拖动的原理,并主要阐述了电动机、三相异步电动机、接触器在实际生活中的运用以及在未来生活中所起到的不可或缺的二、基本要求三、重点研究问题四、主要技术指标五、应收集的资料及参考文献1、电力系统运动柳永智、刘晓川中国电力出版社（2006-10出版）2、王军，电机及电力拖动[M]，北京中国农业出版社，20043、李瑞光，电机与电力拖动基础［M],杭州浙江大学出版社。

20024、候恩奎，电机与电力拖动［M]，北京机械工业出版社19915、张晓江，电机及电力拖动基础实验[M],北京机械工业出版社2006六、进度计划设计环节日期1 收集有关资料 2011-12—12 编写论文提纲 2011-12—73 编写论文 2011-12-304 修改论文 2011-2-145 打印、装订 2011-3-16 检查 2011—3—5 七、附注1摘要以电动机作为原动机拖动机械设备运动的一种拖动方式.又称电气传动.各类机械设备的运动都要依靠动力。

在电动机问世以前,人类生产多以风力、水力或蒸汽机作为动力。

19世纪30年代出现了直流电动机，俄国物理学家Б.С。

雅科比首次以蓄电池供电给直流电动机，作为快艇螺旋桨的动力装置，以推动快艇航行。

此后,以电动机作为原动机的拖动方式开始被人们所瞩目。

到80年代，由于三相交流电传输方便以及结构简单的三相交流异步电动机的发明，使电力拖动得到了发展. 20世纪，随着社会的进步，为提高生产率和改善产品质量，工业部门对机械设备不断提出新的、高的技术要求.如要求有宽的速度调节范围、有高的调速精度、能快速地进行可逆运行以及对位置、加速度、张力、转矩等物理量的可控性能的要求等。

以蒸汽机、柴油机等作为原动机的拖动装置很难甚至不可能予以完成，而应用电力拖动则能很好地满足上述技术要求.因此，电力拖动被广泛用于冶金、石油、交通、纺织、机械、煤炭、轻工、国防和农业生产等部门,在国民经济中占有重要地位，是社会生产不可缺少的一种传动方式。

牵引机的电气传动系统设计

牵引机的电气传动系统设计摘要如今，很多工厂的老式的起重设备面临着一个缺点：大多部分的货物和集装箱在上升的过程中都是只能悬挂在一点，老式的起重设备只能控制货物在竖直的方向移动，而不能让货物在其他方向移动，同时有一些外力对货物在上升的过程也有很大的影响，使货物在上升时不稳定而左右不停的摆动，从而引起安全的威胁。

目前，我们国家大多的工厂中的牵引机的调速系统还是在用串激直流电动机，可是，这种调速方法不是万能的，在调速的同时串联在电路中的电阻也在消耗很大一部分的电量，不仅耗能,费时,效率低,而且容易造成电网的污染。

由于交流异步电动机具有很多特点，例如简单的结构，高效率，较小的维修量。

所以作为起重机的牵引电机是一种非常合适的选择。

本文通过分析牵引机在运行时负载情况,使用了交流变频调速技术, 设计恒扭矩牵引机构变频调速驱动系统, 确定了变频器的种类与电动机的容量大小以及传动装置的传动比的比值.在文章中还对变频器控制牵引机当中的电机启动时的频率大小和电动机启动时的性能方面做了大量的计算和研究。

关键词：牵引机机构，交流电机，变频调速，启动转矩AbstractIn view of the traditional lifting equipment a deficiency: the weight is hanging on, lifting equipment can only control the weight on the vertical axis movement, and can't control the movement of the weight in the other direction, at the same time in the process of lifting is strongly influenced by the external force, easy to cause the motion of the weight, leading to a threat. Therefore, in this paper, the rope traction device in container lifting applications made certain theoretical research. At present our country most of the motor tractor has also been used series dc motor speed control, the speed adjustment way is magnitude, speed regulation from time to tome a lot of power consumption on the series resistance, not only time consuming, energy consumption, low efficiency, and easy to pollute the power grid. Ac asynchronous motor with its simple structure, high efficiency, small amount of maintenance and serve as a crane of the traction motor is a very appropriate choice.The new container lifting equipment, traction mechanism to the low speed transmission function of the goods. In order to ensure the continuous, uniform and reliable, low speed conveyor drive system with a hard mechanical properties. By analyzing traction institutions run load conditions, this paper USES ac frequency conversion speed regulation technology, design the frequency control of motor speed drive system of constant torque drawing mechanism, and determine the capacity of the inverter and motor and gear transmission ratio. In this paper, and the starting characteristics of variable frequency traction motor and start frequency range is analyzed and studied, determining the optimal starting frequency range, and discusses the compensation voltage "effect on the starting torque etc. Running results show that the design of the driving system is reasonable and meet the technological requirements。

牵引变电所毕业设计

引言牵引变电所供电系统是我们供电专业所学的专业课。

此次的毕业设计主要包括牵引变电所供电系统的主电路得设计此次的毕业设计主要包括牵引变电所供电系统的主电路的设计、牵引变压器容量的计算机选择、电容补偿装置的选择、容量计算及校核。

此次设计有以下特点：一：对于设计中所遇到的一些名词解析的比较详细，力求在掌握的基础上再根据自己所学的知识进行运用。

二：调理清楚，对于各个章节划分较为详细，不至于出现概念混乱。

三：对于设计中所附的图有较深一层的说明，力求做到图与容的一致，为更简单化理解课程容做好了铺垫。

四：遇到所计算的例题时，尽量做到精确、合理、有意义，不致例题脱离主题。

此课程的设计会帮助我们对专业知识有更深一步的理解。

1 电气主接线的概述牵引变电所的电气主接线指的是由隔离开关、互感器、避雷器、断路器、主变压器、母线、电力电缆、移相电容器等高压一次电气设备，按工作要求顺序连接构成的接受和分配电能的牵引变电所部的电气主电路。

他反应了牵引变电所的基本结构和性能，在运行中表明电能的输送和分配关系、一次设备的运行方式，是实际运行操作的依据。

1.1对主接线的基本要求对电气主接线的要求具有：可靠性、灵活性、安全性、经济性，具体如下：①可靠性：根据用电负荷的等级，保证在各种运行方式下提高供电的连续性，力求可靠供电。

②灵活性：主接线应力求简单、明显、没有多余的电气设备；投入或切除某些设备或线路的操作方便。

③安全性：保证在进行一切操作的切换时工作人员和设备的安全，以及能在安全条件下进行维护检修工作。

④经济性：应使主接线的初投资与运行费运达到经济合理。

1.2主接线中对电气设备的简介1.2.1、高压断路器QF：既能切除正常负载，又能排除短路故障。

主要任务：1.在正常情况下开断和关合负载电流，分、合电路；2.当电力系统发生故障时，切除故障；3.配合自动重合闸多次关合或开断电路。

1.2.2、负荷开关QL：只具有简单的灭弧装置，其灭弧能力有限，仅能熄灭断开负荷电流即过负荷电流产生时的电弧，而不能熄灭短路时产生的电流。

牵引机的电气传动系统设计毕业设计(论文)

毕业设计论文牵引机的电气传动系统设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

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作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

电力牵引与传动控制课程设计报告

电力牵引与传动控制课程设计姓名：xxxxx学号：xxxxxx班级：xxxxxx电力牵引与传动控制课程设计摘要：本文介绍了CRH2和谐号动车组的主要电气参数，分析并讨论了CRH2和谐号动车组主电路原理图及其保护电路的设计原理、控制策略，并对主电路器件进行了简单的计算选型。

Abstract: This paper introduces the China Railways CRH2’s main electrical parameters, analyzed and discussed the main circuit schematic of CRH2 and its protection circuit design, control strategy, and the main circuit elements are simplely calculated for selection.目录一设计任务、指标内容及要求 (3)二CRH2型动车组主要技术参数 (4)2.1CRH2型动车组简介 (4)2.2CRH2系列主要参数（节选） (4)三主电路原理图分析及设计 (6)3.1电网电压制式 (6)3.2牵引传动系统主要参数 (6)3.3主电路分析与器件选型 (6)3.4控制策略 (8)四主电路保护电路设计 (9)一、设计任务、指标内容及要求(1)自行选取一种既有电力机车（如SS4、SS9）或电动车组（如CRH2系列），根据其主要指标和主电路原理图，设计主变流器；(2)器件可以选取SCR或IGBT，对所选器件进行计算验证；(3)当所选取的器件不能满足设计要求时，器件串并联应该进行均压均流设计；(4)完成器件阻容保护电路设计；(5)对整个系统进行过流、过压、欠压等保护电路设计；(6)对设计电路进行仿真。

二、CRH2型动车组主要技术参数2.1CRH2型动车组简介CRH2型是以日本新干线的E2系1000番台为基础，也是继台湾高铁的700T 型后，第二款自日本出口的新干线列车。

电力拖动自动控制系统毕业论文

目录摘要 (1)V-M双闭环直流可逆调速系统设计3 (2)1设计任务及要求 (2)1.1．技术要求 (2)1.2．设计内容 (2)2总体设计 (2)2.1主电路结构 (2)2.2双闭环调速系统组成 (5)2.3主电路参数计算及选型 (6)2.3.1平波电抗器参数的计算 (6)2.3.2变压器参数的计算 (7)2.3.3晶闸管元件参数的计算 (7)2.3.4保护电路的设计 (8)2.4触发电路的设计 (8)3动态设计计算 (9)3.1电流调节器的设计 (9)3.1.1电流环结构 (9)3.1.2时间常数的确定 (10)3.1.3电流调节器结构确定 (11)3.1.4电流调节器参数的计算 (11)3.1.5校验近似条件 (11)3.1.6电流调节器电阻和电容的计算 (12)3.2转速调解器的设计 (13)3.2.1转速环结构 (13)3.2.2时间常数的确定 (15)3.2.3转速调节器结构确定 (15)3.2.4转速调节器参数的计算 (15)3.2.5校验近似条件 (16)3.2.6计算调节器电阻和电容 (16)3.2.7校核转速超调量 (17)4电气原理总图 (18)5总结与体会 (19)参考文献 (20)摘要双闭环直流调速系统是工业生产过程中应用最广的电气传动装置之一。

具有调速范围广、精度高、动态性能好和易于控制等优点，所以在电气传动中获得了广泛应用。

V-M双闭环可逆直流调速系统是晶闸管-电动机调速系统（简称V-M 系统），系统通过调节器触发装置GT的控制电压Uc来移动出发脉冲的相位，即控制晶闸管可控整流器的输出改变平均整流电压Ud，从而实现平滑调速。

使用两组晶闸管反并联实现可逆调速。

电动机正转时，由正组晶闸管装置VF供电；反转时，由反组晶闸管装置VR供电。

采用转速、电流双闭环控制系统，一般使电流环(ACR)作为控制系统的内环，转速环(ASR)作为控制系统的外环，以此来提高系统的动态和静态性能，为了获得良好的静、动态性能，转速和电流调节器一般都采用PI调节器。

《电力牵引传动与控制》-2015-08-26(40学时)

➢ 调速性能优良，系统简洁。
➢ 直流牵引电机造价较高，但可靠性、维护性相对较差。
➢ 受直流电机换向条件和机车限界、轴重等限制，主发电机单机功率受到限制。一般在2200KW以下。
➢ 车型：早期DF,DF2,DF3,ND1,ND2等。
图1-4 内燃机车直-直电传动
11
2. 交-直电力传动系统
内燃或电力机车采用交流牵引发电机或单相交流网及变压器，通过整流器向数台直流牵引电动机供电的传动方式。
24
韶山8型电力机车
➢ 1994年研制的快速客运电力机车，曾创造了中国铁路机车的最高速度240km／h
➢ 轴式Bo-Bo
➢ 额定功率3600kW
➢ 持续牵引力126kN
➢ 最大牵引力208kN
➢ 持续速度100km/h
➢ 最大速度170km/h
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SS-9高速机车
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SS9G型客运电力机车
F·V=3.6η·N=const.
图 1-2 机车理想牵引特性曲线（牛马特性）
8
3. 内燃机车电传动装置的功用
电传动装置的功用：
图 1-3 柴油机功率和扭矩特性
---柴油机通过机械直接传动不能适应机车起动、过载、恒功等要求
➢ 充分利用和发挥机车动力装置的功率；
➢ 扩大机车牵引力F与速度V 的调节范围；
六轴干线大功率准高速客运交直传动电力机车。采用了许多国际客运机车先进技术，是我国干线铁路牵引旅客列车功率最大的机车
机车持续功率4800kW 最大功率5400kW 轴式C0-C0 牵引工况恒功速度范围
为99-160km／h 最高速度为170km／h
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交流传动技术发展历程

电力牵引传动控制系统

电力牵引传动控制系统：核心技术与应用优势一、电力牵引传动控制系统概述电力牵引传动控制系统，作为现代轨道交通领域的关键技术，以其高效、环保、低噪音等优势，逐渐成为我国铁路、城市轨道交通等领域的主流驱动方式。

该系统主要包括电力变换、电机控制、传动装置及监控系统等部分，通过先进的控制策略，实现列车牵引与制动的高效运行。

二、电力牵引传动控制系统的核心技术1. 电力变换技术电力变换技术是电力牵引传动控制系统的核心，主要包括整流、逆变和滤波等环节。

通过对输入的电能进行高效转换，为电机提供稳定、可靠的电源供应，确保列车在各种工况下都能实现优异的牵引性能。

2. 电机控制技术电机控制技术主要针对牵引电机进行精确控制，包括速度、转矩和位置控制等。

采用矢量控制、直接转矩控制等先进控制策略，实现电机的高效、稳定运行，降低能耗，提高列车运行品质。

3. 传动装置技术传动装置技术主要包括齿轮箱、联轴器等部件，将电机输出的动力传递到车轮，实现列车的牵引和制动。

通过优化传动装置的设计，降低噪音、提高传动效率，确保列车运行的安全性和舒适性。

4. 监控系统技术监控系统技术负责对整个电力牵引传动控制系统进行实时监控，包括故障诊断、保护、数据处理等功能。

通过集成化、智能化的监控手段，提高系统的可靠性和运行稳定性。

三、电力牵引传动控制系统的应用优势1. 节能环保电力牵引传动控制系统采用电能作为动力来源，相较于传统燃油驱动方式，具有显著的节能环保优势。

同时，系统的高效运行有助于降低能源消耗，减少污染物排放。

2. 运行速度快电力牵引传动控制系统具有较高的功率密度，能够实现列车的快速启动、加速和制动，提高运行速度，缩短运行时间。

3. 维护成本低相较于传统传动系统，电力牵引传动控制系统结构简单，故障率低，维护方便。

通过智能化监控手段，可实现故障预警和远程诊断，降低维护成本。

4. 噪音低、舒适性高电力牵引传动控制系统采用交流电机驱动，相较于直流电机，噪音更低，振动更小，提高了乘客的舒适度。

电力牵引交流传动及其控制系统实验指导书

实验一基于DSP的异步电机SPWM变频调速系统一．实验目的1．通过实验掌握交流电机变频调速系统的组成及工作原理；2．理解用单片机通过软件生成SPWM波形的工作原理与特点。

以及不同调制方式对系统性能的影响；3．熟悉掌握交流变频调速系统中主要电量的测试方法。

4．熟悉变频调速实验系统的配置与结构，在此基础上完成实验接线。

并通过仔细阅读“MCL-13(V1.1)上位机程序使用说明”，熟悉在上位机界面上进行实验操作的方法。

二．实验内容1．连接有关线路，构成一个实用的交流电机变频调速系统。

2．采用SPWM数字控制时，不同输出频率、不同调制方式（同步、异步、混合调制）时定子电流、IGBT 两端电压波形测试。

3．低频补偿特性测试。

三．实验系统组成及工作原理基于DSP的高性能变频调速系统原理框图如图2—1所示：系统主电路采用交-直-交电压源型变频器，功率器件采用智能功率模块IPM，该模块包含了由六个IGBT、六个续流二极管、栅极驱动电路、逻辑控制电路以及欠压、过流、短路、过热等保护电路，模块的主电路部分共有5个端子，即直流电压输入端+、-，三相交流电压输出端U、V、W，控制部分共有15个端子，用于PWM信号输入、故障信号输出及驱动电源等，驱动电源为4组+15V电源，DSP生成的PWM信号需通过光耦合器隔离后输入。

该智能功率模块的应用，减小了装置的体积，提高了变频系统的性能与可靠性。

控制系统由DSP、信号检测电路、驱动与保护电路等组成，DSP采用美国TI(Texas Instruments)公司于1998年推出的16位数字信号处理器(Digital Signal Processor简称DSP)TMS320X24x系列芯片，该芯片是专门为电机的数字化控制而设计的，它集DSP的信号高速处理能力及适用于电机控制的优化外围电路于一体，为电动机数字控制系统应用提供了一个理想的解决方案，从而成为传统的多微处理器单元和昂贵的多片设计的理想替代，每秒执行20兆条指令的运算能力，使该系列芯片能提供比传统16位微处理器强大得多的性能。

7电力牵引论文电力牵引交流传动系统

石家庄铁道大学研究生课程论文培养单位电气与电子工程学院学科专业电气工程课程名称电力牵引交流传动及其控制系统任课教师学生姓名学号研究生学院HXD3B型交流传动电力机车综述摘要：HXD3B型机车是大连机车车辆有限公司自主开发的六轴大功率交流传动货运电力机车。

本文主要就HXD3B型机车的主辅电路，空气制动系统，辅助电源，防滑技术以及撒沙装置进行简要介绍。

关键字：交流电力机车；电气系统；制动特性；防滑技术引言HXD3B型机车主要有通风系统，电气系统，微机网络控制系统，制动及供风系统。

1通风系统1.1牵引通风机冷却系统整车共有两台牵引通风机，每一台牵引通风机用来冷却转向架的三台牵引电机，冷却空气由顶部风腔进入，经过风机后，在进入牵引电机前分成三个通风道，分别通过软管和牵引电机的入口相连接，然后进入牵引电机，最后由牵引电机的出风口排出车外。

1.2油水冷却塔通风系统每台机车设有2台油水冷却塔，通过各自的回路分别与变流器和变压器连接。

变流器回路中，使用水和乙二醇的混合物作为传热介质；变压器回路中，传热介质为矿物油。

整体的散热器由2个隔开的流体回路组成，变压器的热量通过油循环回路进入冷却塔散热器下层，变流器的热量通过水循环回路进入冷却塔散热器上层。

在冷却风机的作用下，冷却空气过车顶风腔进入，先吸收水回路的热量，再吸收油回路的热量，然后由车底排向大气。

1.3机械间辅助通风系统机车设有2个车体通风机，分别安装在两端的顶盖上。

冷却空气由车顶风腔进入机械间，向空气压缩机、变流器控制模块提供风源，并保证机械间内部的微正压。

1.4空调通风系统在机械间内靠近两端司机室的后墙位置各设有1个空调机组，空调的入风口设置在车体侧墙开口处，空气经过机组处理后，通过布置在司机室地板下面的风道送到司机室前端部。

空调系统具有通风、制冷、制热等功能，由于新风风机的作用，送入司机室的新风使司机室保持一定的正压，保证司机室的卫生要求。

[1]2电气系统2.1主电路主变压器的6组牵引绕组分别经过3组变流柜，实现对机车牵引系统和辅助系统的供电。

电力牵引交流传动的控制1(控制系统)

1、CCF功能 3）总体列车功能：监控并诊断受电弓状态；监控并诊断闸刀开关状态；监控并诊断辅助逆变器状态；控制并诊断车门系统、车门开关指令的构建；控制并诊断HVAC系统；控制乘客车厢照明；如果出现欠压，监控并诊断蓄电池；控制并诊断司机室/主开关状态；如果活性主VCU出现故障，控制其主要变化；监控司机室内的旁通开关；支持PA/PI子系统。
还具有以下功能：
限制冲击，提高运行舒适性
监视主要设备的过电流、过电压、欠电压、过热，必要时切断主断路器
限制一次电流，防止接触网不稳定对所测量的实际值（如电压、电流、速度、制动压力等）进行处理
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一、电力牵引电子控制系统的分级管理模式
3、传动级控制
传动级控制实现对每个动力单元的开环和闭环控制，包括电动机的调节和变流器的控制，从而保证提供合适的牵引力和速度。
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车门控制器原理框图
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一、VCU系统
5、BECU系统微处理器制动控制单元控制空气制动。能主动（常用制动）或被动（停车制动）地控制空气制动系统。主动和被动空气制动器各自独立操作，不能同时进行，因此可避免制动过量。主动空气制动由安装在每台车上的制动电子控制单元进行无极调控。
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一、电力牵引电子控制系统的分级管理模式
由交流传动的电动车组的电子控制系统一般可以分为：
列车级控制
动车级控制
传动级控制
形成三级控制格局
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电力牵引控制系统分级管理
层面功能
列车级控制特性控制；速度控制；目标制动运行状态选择、显示列车安全防护诊断重联控制指令传输；状态反馈
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电力牵引交流传动及其控制系统课程实验报告

一、实验题目：基于DSP的异步电机恒压频比控制的调速系统二、实验内容：1.熟悉交-直-交变频调速系统的整个实物模型；特别是中间直流环节到逆变器，再到异步电机转动的具体过程。

2.在恒压频比控制下，分别观测空载时的定子磁链的波形、转速和转矩的关系波形，负载时的启动转矩和到达平稳时的转矩波形、转矩和电流的关系波形等，并对结果进行分析。

三、实验系统组成及工作原理：本实验系统利用TI公司的32位高性能DSP最新产品TMS320F2812作为控制核心芯片，要求学生自己编程控制电机。

控制信号出DSP后经过74HCT240加强驱动能力，进入驱动箱分C、G、E三线进IGBT箱。

主电路由三相电经调压器和整流变压器后进入整流器，然后进支撑电容、IGBT、电机。

在交流变频调速系统中，恒压频比控制是最常用的一种变频调速控制方法。

该方法是通过使V/f恒定，从而使磁通保持不变，并通过控制转差频率来控制电机的转矩和转速。

采用恒压频比的转速闭环控制，可得到平滑而稳定的调速，获得较高的调速范围。

该方法由于实现简单、稳定可靠，调速方便，在一些对动态性能要求不太高的场合如对通风机、水泵等的控制，恒压频比控制是首选的控制方式。

通常在恒压频比控制中采用空间电压矢量脉宽调制技术SVPWM，它能用逆变器不同的开关模式产生的实际磁通去逼近基准磁通圆，不但能达到较高的控制性能，而且由于它把逆变器和电机看作一个整体处理，所得模型简单，便于数字化实现，并具有转矩脉动小、噪声低、电压利用率高等优点。

电机的速度由装在电机轴上的光电码盘检测并计算得到。

光电码盘测得位置角信号转换成两路正交脉冲信号A和B，直接送入到DSP的QEP单元（正交编码脉冲单元）。

经译码逻辑单元产生4倍频的脉冲信号CLK。

GPT2中的T2CNT记下在一个采样周期内码盘输出的脉冲数。

若光电编码器的位置分辨率为每转个脉冲，那么电机转子在一个采样周期内转过的角位移为：242c c M e e N N N N πθπ∆== 则转速为：2c M M M e MN T N T πθω∆==。

毕业设计-牵引变电所供电系统设计

毕业设计牵引变电所供电系统设计Design of Power Supply System forTraction Substation2013届电气与电子工程学院专业电气工程及其自动化学号学生姓名指导教师完成日期2013年6月10日毕业设计成绩单毕业设计任务书毕业设计开题报告摘要自20世纪80年代以来，我国的电气化铁道有了很大的发展。

目前，电气化已经成为铁路发展的趋势，越来越成为最现代化的铁道。

牵引变电所作为电气化铁路供电系统的心脏，为列车的运行提供电能，是列车安全运行的重要保障。

石太客运专线是我国铁路“四纵四横”客运专线的重要组成部分，连接了石家庄和太原两大铁路枢纽。

本设计的任务是完成石太客运专线中井陉牵引变电所供电系统设计。

根据相关资料，首先确定了牵引供电方案，本设计采用2×25kV工频交流制，AT供电方式，复线区段供电，牵引变压器采用三相VV型式。

然后进行了容量计算，并根据实际情况，计算了牵引网阻抗。

在此基础上分别进行了短路计算、电能电压损失计算。

之后，对电气设备进行了选择与校验。

最后进行谐波分析以及防雷接地的设计，并对供电过程中产生的不良影响给出相应合理的措施。

关键词：牵引变电所牵引变压器AT供电方式客运专线AbstractSince 1980s,our country has made great progress in electrified railway.Currently, electrification has become the trend of the development of the railway,becoming the most modern railway increasingly.As the heart of the electrified railway power supply system,traction substations provide electrical power for the operation of trains,and is an important guarantee for the safe operation of trains.The Shijiazhuang-Taiyuan passenger dedicated line is an important component of China's railway "four vertical and four horizontal"passenger dedicated line,linking Shijiazhuang and Taiyuan, the two major railway hub.The design task is to complete the power supply system for Jingxing traction substation in Shijiazhuang-Taiyuan passenger dedicated line.According to the relevant information,determine the traction power supply scheme firstly.This program utilized the AT power supply, double line-powered, three-phase VV connection for the traction transformer.Then capacity calculation was carried out,and according to the actual situation, the traction network impedance was calculated.On this basis, the short circuit voltage and power loss calculation were carried out respectively.Afterwards, came to the selection and calibration of the electrical equipment.Final step was harmonic analysis and the design of lightning protection grounding,at the same time, the reasonable measures for negative effects of power supply were proposed.Key words: traction substations t raction transformer AT power supplyp assenger dedicated line目录第1章绪论 (1)1.1 课题研究的背景及意义 (1)1.2 电气化铁路牵引供电系统的现状 (1)1.2.1 国外情况 (1)1.2.2 国内情况 (2)1.3 设计主要内容 (3)第2章牵引变电所的供电方式和主接线设计 (5)2.1 牵引供电系统 (5)2.1.1 系统结构 (5)2.1.2 系统的工作特点 (5)2.2 牵引网对电力机车的供电方式 (6)2.3 牵引变电所主接线的设计 (7)2.3.1 概述 (7)2.3.2 高压侧电气主结线的基本形式 (7)2.3.3 220kV侧接线 (10)2.3.4 2×27.5kV侧接线 (10)2.3.5 牵引变压器的接线 (10)2.4 主接线图 (11)第3章牵引变压器容量的计算与确定 (12)3.1 概述 (12)3.2 牵引变压器容量的计算 (12)3.2.1 供电臂1、2平均电流的计算 (13)3.2.2 供电臂1、2有效电流的计算 (16)3.2.3 变压器容量的计算 (16)3.2.4 变压器校核容量的计算 (17)3.2.5 求变压器的安装容量 (19)第4章牵引网阻抗 (20)4.1 概述 (20)4.2 牵引网阻抗计算 (20)4.2.1 导线的类型的选择 (20)4.2.2 导线的相关参数 (20)4.2.3 牵引网阻抗计算相关公式 (21)4.2.4 牵引网阻抗计算的相关数据 (23)4.2.5 牵引网阻抗计算 (23)第5章短路计算 (28)5.1 概述 (28)5.2 三相对称短路计算 (28)5.2.1 一次侧短路计算 (30)5.2.2 二次侧短路计算 (30)5.3 牵引变电所牵引侧短路类型及短路电流计算 (31)5.3.1 短路类型及计算公式 (31)5.3.2 牵引变电所牵引侧短路电流计算 (32)5.4 牵引网短路类型及短路电流计算 (33)5.4.1 短路类型及计算公式 (33)5.4.2 牵引网短路电流计算 (34)第6章牵引变电所电气设备的选择及其校验 (38)6.1 电气设备的选择及其校验的方法 (38)6.2 断路器的选择和校验 (39)6.2.1 断路器介绍 (39)6.2.2 220kV侧断路器的选择与校验 (39)6.2.3 2×27.5kV侧断路器的选择 (40)6.3 隔离开关的选择和校验 (41)6.3.1 隔离开关的介绍 (41)6.3.2 220kV侧隔离开关的选择与校验 (41)6.2.3 2×27.5kV侧隔离开关的选择 (42)6.4 互感器的选择 (43)6.4.1 电流互感器的选择与校验 (43)6.4.2 电压互感器的选择与校验 (45)第7章牵引供电系统谐波分析及对通信线路的影响 (47)7.1 谐波分析 (47)7.1.1 概述 (47)7.1.2 牵引供电系统的谐波与功率因数 (47)7.2 电气化铁道谐波的特点 (48)7.3 电气化铁道谐波的危害 (48)7.4 电气化铁道谐波的抑制 (49)7.4.1 概述 (49)7.4.2 谐波抑制措施 (49)7.4.3 总结 (51)7.5 牵引网对通信线路的影响 (51)7.5.1 概述 (51)7.5.2 静电感应影响 (51)7.5.3 电磁感应影响 (51)7.5.4 减小对通信线路影响的措施 (52)第8章牵引供电系统的电压损失和电能损失 (53)8.1 电压损失 (53)8.2 AT牵引网最大电压降的计算 (53)8.3 VV接线变压器电压损失 (54)8.4 改善供电臂电压水平的方法 (54)8.5 牵引网电能损失 (57)8.5.1 概述 (57)8.5.2 AT牵引网电能损失的计算 (57)8.6 牵引变电所的电能损失 (57)8.6.1 概述 (57)8.6.2 VV接线牵引变压器电能损失的计算 (58)8.7 减小牵引供电系统电能损失的措施 (59)第9章防雷、接地装置及地中电流 (60)9.1 供电线路的雷电防护 (60)9.1.1 概述 (60)9.1.2 防雷措施 (60)9.2 变电所的雷电防护 (61)9.2.1 概述 (61)9.2.2 防雷措施 (61)9.2.3 避雷器的选择 (62)9.3 牵引变电所的接地 (62)9.3.1 概述 (62)9.3.2 接地设计方案 (63)9.3.3 接地装置材料选择 (63)9.3.4 降低接地电阻措施 (64)9.3.5 总结 (64)9.4 地中电流 (64)9.4.1 地中电流的产生 (64)9.4.2 地中电流的特点 (64)9.4.3 地中电流的近似计算 (65)9.4.5 地中电流的不良影响及对策 (66)第10章结论 (67)参考文献 (68)致谢 (69)附录 (70)附录A 外文翻译 (70)附录B 设计图纸 (82)第1章绪论1.1 课题研究的背景及意义自1897年，有了第一条电气化铁路以来，全世界已经有68个国家和地区修建电气化铁路25万公里，承担铁路总运量的80%以上，电气化铁路已经成为一个国家现代化的重要标志。