第五章交流传动机车控制系统
交流传动控制系统
课程设计报告●系别：电气工程系●班级：铁自092●学号：200901350234●姓名：蔺军●指导老师：严俊目录第一章交直流调速技术发展概况 (1)1.1调速系统 (1)1.2直流调速系统概况 (1)1.3交流调速系统概况 (1)第二章异步电动机结构及工作原理 (2)2.1 异步电动机结构 (2)2.2 异步电动机工作原理 (3)2.3 异步电动机运行的机械特性 (6)第三章异步电动机变频调速系统介绍 (7)3.1 异步电动机调速方法 (7)3.2 变频调速的基本原理 (8)3.3 变频器分类及其工作原理 (12)第四章脉宽调制（PWM）控制技术 (14)4.1正弦波脉冲宽调制（SPWM）控制技术 (16)4.2 SPWM 控制信号产生的方法 (18)4.3 电流滞环跟踪PWM控制技术 (20)4.4 电压空间矢量PWM控制技术 (21)第五章转速开换的异步电动机变压变频调速系统 (23)5.1 转速开换的异步电动机变压变频调速系统结构图 (23)5.2 数字控制IGBT-SPWM变频调速.............................................. .245.3 系统软件设计 (27)第六章课程结业总结 (28)第一章直交流电动机调速技术的发展概况1.1什么是调速控制系统调速控制系统；是指通过对电动机的控制将电能与机械能进行转换，并控制工作的机械按给定的云感动规律运行的装置。
1.2 直流调速技术概况：由于直流调速系统具有良好的启动、制动、正反转及调速性能，特别是混合动力及纯电动汽车的推广和中小型发电机的使用，使得用词无刷等直流电动机怒前占重要地位。
同时由于直流电动机电枢和磁场能够独立进行励磁，而且转速和输出转矩是对可控电压（或电流）励磁的线性函数，因此，容易实现各种直流电动机调速控制系统，也容易实现对目标控制的“最佳化”。
直流电动机调速的发展经历了功率器件GTO GTR P-MOSFET IGBT和MCT等电力电子元件的发展，简化了控制电路的体积和重量。
交流传动机车的控制系统
第三节交流传动机车的控制系统对于铁路牵引，要求传动系统按照一定的控制方式（如恒力矩和恒功率）运行，同时又要不断地进行加速或减速。
为了保证机车牵引系统有较高的静态控制精度和动态稳定性，机车上通常采用闭环控制系统在任何一个传动系统中，速度和转矩值通常被认为是两个重要的被调量。
控制转矩，有两种方法：一种是由相关联的其它物理量作为给定信号，并检测这些量的实际值作为反馈信号（如电压、定子电流和转差频率），来有效地控制电机的转矩；另一种是利用检测的或计算的转矩作为反馈信号，与给定的转矩作比较，产生转矩调节器的输入信号，来直接控制传动系统的转矩。
前者已广泛的应用在各种交流传动机车和动车组上；后者也称为直接力矩控制，它是迄今为止最佳的控制方法，已经在机车上采用。
交直交变频调速系统经过近十多年来的发展，出现了许多形式，例如，电压、频率协调控制的变频调速系统，转差频率控制的变频调速系统，谐振型变频调速系统，矢量控制的变频调速系统和直接转矩控制的变频调速系统等。
一、转差频率控制的交流传动系统目前，在铁路牵引的交流传动系统中，大都采用脉宽调制（PwM）逆变器，这种逆变器的特点在于：当控制系统给定电压***和频率***时，PWM信号生成单元控制逆变器的输出总能保证电动机气隙磁通******接近恒值，这就满足了关于恒磁通控制的要求。
根据****，转矩T 只取决**的值，如果系统能合适的控制**以及**随**的变化规律，就能使电动机按照要求的运行方式控制力矩。
如图***所示的系统控制结构，是已经在一些机车和动车组上采用的实例。
从基本特征来看，它是一种由电压型逆变器供电并具有电流反馈的转差闭环的双闭环控制系统。
从司机室送出的给定转矩**信号，一路通过**函数发生器产生给定的转差频率**，它与反馈的转速信号**相加得********（牵引）或想减得******（再生制动），确定了逆变器输出电压频率。
考虑到恒转矩对磁通****的要求，系统中设置了一个电压函数发生器，其函数关系为，***是考虑零速度附近对定子绕组压降的补偿。
交流传动控制系统
交流传动控制系统的历史与发展
早期的交流传动控制系统主要采用模拟电路和控制技术，随 着计算机技术和数字信号处理技术的不断发展，现代的交流 传动控制系统已经逐步实现数字化和智能化。
目前，交流传动控制系统正朝着高效率、高精度、高可靠性 和网络化方向发展，未来还将进一步融合人工智能、物联网 和云计算等先进技术，实现更加智能化和自动化的控制。
其他领域
总结词
除了上述领域外，交流传动控制系统还广泛 应用于电梯、压缩机、泵等机械设备中，提 高设备的运行效率和节能效果。
详细描述
在电梯中，交流传动控制系统用于控制电梯 的运行速度和平衡状态，提高电梯的安全性 和舒适度。在压缩机和泵等机械设备中，交 流传动控制系统可以实现精确的速度和压力
控制，提高设备的运行效率和节能效果。
02 交流传动控制系统的基本原理
CHAPTER
交流电机的工作原理
交流电机的基本结构
交流电机的调速原理
交流电机主要由定子和转子组成，通 过磁场相互作用实现能量的转换。
通过改变交流电的频率或相位，可以 改变旋转磁场的转速，从而实现对交 流电机的调速。
交流电机的旋转原理
当交流电通过定子绕组时，产生旋转 磁场，该磁场与转子相互作用，使转 子旋转。
维护保养
交流传动控制系统的维护保养相对复杂，需要专业技术人员进行 故障排查和维修。
对未来的展望
技术发展
随着电力电子技术和控制理论的不断进步，交流传动控制系统的性 能将得到进一步提升，实现更加精确、快速和智能的控制。
应用领域拓展
随着环保和节能要求的提高，交流传动控制系统将在更多领域得到 应用，如电动汽车、可再生能源等领域。
kmph交流传动客运电力机车培训控制监视系统TCMS
160km/h交流传动客运电力机车培训教材机车控制监视系统TCMS大连机车车辆有限技术开发部1.概述2.机车控制监视系统3.微机显示屏显示界面1.概述1 概述机车控制监视系统（简称TCMS）的核心任务是：根据司机指令完成对主变流器及异步电动机的实时控制、辅助变流器的实时控制、牵引/制动特性控制、传动系统的时序逻辑控制，显示机车运行状态，具备完整的故障保护、故障记忆及显示功能，并具有一定程度上的故障自排除、自动切换和故障处理指导功能。
2 机车控制监视系统2.1 系统的构成机车控制监视系统在硬件上主要由电源模块、逻辑运算控制部分、数字量输入/输出部分、模拟量信号采集部分、通信部分等组成。
主控制单元采用32位CPU，并在配置上采取冗余、双机热备措施，以提高系统的可靠性。
系统构成示意图和机车控制监视系统机箱外形结构如图所示：2 机车控制监视系统2 机车控制监视系统2 机车控制监视系统机箱内包括AVR电源模块，为TCMS提供工作所需的各种直流电，如24V、±15V、5V；PUZ处理器单元，包括CPU、软件以及与显示屏通讯的接口；DET检测模块，检测主控制系统是否存在故障，以便在主系统发生故障时立即进行主辅系统的切换；SIF串行通讯接口，完成TCMS与两个主变流器和辅助变流器之间的通讯，以及TCMS与列车供电柜、DC110V电源装置、机车远程控制系统CMD和制动系统之间的通讯；DI数字量输入模块，将接收到的各种开关信号处理后传送给处理器单元；AUX辅助模块，具有数字量输出、模拟量输入及脉冲量输入的功能，实现对各辅助继电器的控制及特殊信号的输入功能；MDM重联控制模块，将本车的信息通过Ethernet传往他车，并将收到的他车信息传送给处理器单元，实现机车的重联功能。
2 机车控制监视系统2.2系统的功能TCMS在整个机车控制中起主导作用，它的工作正常与否直接决定了机车能否安全、正常地运行。
TCMS主要完成如下工作：通过人机接口接收所有输入指令，采集各种反馈信号，进行相关运算，生成相应控制命令，将命令以通信方式发送给主变流器、辅助变流器，将计算结果、故障信息、有关参数送显示屏显示，并在重联时将重联命令通过网络传送给重联机车。
内燃机车交流传动及控制系统研究
内燃机车交流传动及控制系统研究摘要：我国的铁路运输事业正在高速发展，而铁路运输事业的高速发展与机车牵引系统的发展是密切相关的。
内燃机车的交流传动部分及控制系统是两个非常重要的部分，内燃机车交流传动部分和控制系统的发展将使得铁路运输更加快捷。
关键词：内燃机车；交流传动；控制系统前言：内燃机车指的是以内燃机产生动力，并通过传动装置驱动车轮的机车。
可以根据机车内燃机的种类将内燃机分为柴油机车和燃气轮机车，我国最常见的是柴油机车，所以在我国的内燃机车指的就是柴油机车。
燃气轮机车的效率比柴油机车要小，而且所需的成本较高，所以我国铁路多是采用柴油机车，柴油在气缸内燃烧，然后将热能转换为机械能，但是机械能并没有直接作用于车轮，而是通过传动装置来使得机车获得足够的机械能，进而使得机车在轨道上行驶。
内燃机车的两个重要部分就是传动装置和控制装置，传动装置将柴油燃烧所获得的机械能作用于车轮上，并使得车轮向前移动。
控制装置则是控制机车的行驶速度、方向以及停车的设备，控制装置主要是保障机车的安全运行。
本文将讲述交流传动内燃机车的结构，这其中包括了交流传动内燃机车的传动方式的发展过程。
然后便详述内燃机车交流传动及控制系统。
1.我国发展交流传动内燃机车的必要性我国的铁路运输事业正在以较快的速度发展着，铁路运输事业的高速发展就需要机车有更好的效能，要使得机车能牵引沉重的列车并且能够将列车较快的提速。
内燃机车主要是燃烧柴油来获取足够的机械能，内燃机车相比于燃气轮机车而言有着更好的稳定性，而且内燃机车所能够牵引的货物重量也非常大[1]，并能够在牵引较重列车的情况下提升到较快的速度。
内燃机车更加适合我国铁路运输缓慢的情况，内燃机车的传动部分是相对重要的部分，因为柴油燃烧转化的机械能并不是直接作用与车轮上，而是需要通过传动装置来作用与车轮。
我国的交流传动技术发展的较晚，与国外发达国家的交流传动内燃机车有着较大的差距。
交流牵引电动机的结构相对简单、维护简单、重量小而且可靠性极高，在很大程度上提高了内燃机车的牵引性能。
交流传动机车系统分析
交流传动机车系统分析毕业设计任务书一、课题名称：电力机车交流传动系统分析二、指导老师：三、设计内容与要求：1、课题概述:早期电力机车常采用直流电机来实现牵引系统，随着电力电子技术的进步，VVVF逆变器控制的异步电机牵引系统得到了广泛的应用，替代了直流电机牵引系统。
采用交流传动技术的电力机车具有性能好、可靠性高、驱动功率大、维护工作量小等直流传动无法比拟的优越性。
因此，电力牵引交流传动已经取代了直流电机牵引系统，成为轨道交通实现高速和重载的唯一选择和发展方向。
本课题主要分析电力机车交流传动系统的组成结构和常见的主电路拓扑结构，交流传动系统各主要部件的功能和原理，以及各种交流传动控制技术的对比分析。
2、设计内容与要求：1)设计内容a)电力机车交流传动系统的发展现状分析b)电力机车交流传动系统组成和各种主电路拓扑结构分析c)电力机车交流传动系统各主要部件功能和原理分析d)各种交流传动控制技术的对比和分析e)结论2)要求a)通过检索文献或其他方式，深入了解设计内容所需要的各种信息；b)能够灵活运用《电力电子技术》、《交流调速技术》、《电力机车总体》等基础和专业课程的知识来分析电力机车交流传动系统。
c)要求学生有一定的电力电子，轨道交通专业基础。
四、设计参考书1、《现代变流技术与电气传动》2、《HXD1型电力机车》3、《HXD2型电力机车》4、《HXD3型电力机车》5、《电力牵引交流传动与控制》五、设计说明书内容1、封面2、目录3、内容摘要(200-400字左右，中英文)4、引言5、正文（设计方案比较与选择，设计方案原理、分析、论证，设计结果的说明及特点）6、结束语7、附录(参考文献、图纸、材料清单等)六、设计进程安排第1周：资料准备与借阅，了解课题思路。
第2-3周: 设计要求说明及课题内容辅导。
第4－7周：进行毕业设计，完成初稿。
第7-10周：第一次检查，了解设计完成情况。
第11周：第二次检查设计完成情况，并作好毕业答辩准备。
交流传动电力机车动力性能控制
交流传动电力机车动力性能控制作者：王芳兰来源：《环球市场信息导报》2016年第15期文章通过对机车动力控制方式，交流电机的特性，及电机工作参数控制的方法，对机车牵引变流器的原理、结构、控制进行了细致的分析和论述。
机车的控制是通过动态调整交流牵引电机实际工作点，以适应机车牵引特性的要求，四象限整流器调节的是输入电压与电网电压的相位关系，牵引逆变器调节的是输出电压与交流牵引电机转速的匹配关系，调节的主线是保持能量传输的动态平衡。
使机车性能控制满足重载牵引运输的需要，并最大限度地利用了电网的牵引供电能力。
和谐系列大功率交流传动电力机车现在已经成为我国重载牵引的主力机型，到现在我段配属机车中，和谐1型、和谐2型大功率交流传动电力机车占到配属机车的80%以上。
而现有技术资料有限，且由于知识产权和技术保密等原因，至今还没有一种技术资料对其控制方式进行系统解释和说明。
为了方便广大职工学习和掌握和谐型重载机车的理论知识，结合和谐1型、和谐2型、和谐3型大功率交流传动电力机车的控制方式不同和本人的理解，现对和谐系列大功率交流传动机车性能控制理论进行进一步的探讨。
机车动力控制概况分析机车性能参数的控制主要是由机车司机通过司机控制器来控制机车的工作状态和参数，以达到控制机车动力输出的工作状态。
从内燃机车、交直流传动电力机车到交直交传动机车，其控制方式和控制原理是有较大的区别的。
内燃机车由于机车自带全部动力系统，其动力控制是通过控制发动机的转速和输出功率以及机车的牵引制动工况，实现完全控制机车的动力性能。
交直流传动电力机车，由于其馈电电源来自交流电网，无法对线路上的每台机车单独控制，在电源动力转换时，主变压器采用有级控制的方式。
通过控制主变压器工作时的变比，控制传动装置输出的电压和功率。
对于以上两种类型的机车，由于传动装置输出能在较大速率范围内符合牵引动力的牛马特性，利用传动装置的自然特性，不需要对传动装置进行专门控制，只需要把司机控制器手柄信号转换为发动机转速控制信号或主变级数控制信号，就完全可以实现机车牵引动力和状态的控制。
O'Z-EL型交流传动电力机车制动控制系统简介
O'Z-EL型交流传动电力机车制动控制系统简介
O'Z-EL型交流传动电力机车制动控制系统是一种专门设计用于电力机车的制动控制系统。
该系统采用交流传动技术，具有较高的效率和可靠性，能够有效地控制电力机车的制动操作。
该系统由多个组件组成，包括制动电阻器、制动端子箱、制动空气控制系统和制动电控单元等。
制动电阻器是制动系统的核心组件之一，用于通过将电力机车的动能转化为热能来制动列车。
它由多个电阻器组成，能够提供足够的制动力来减速电力机车。
制动端子箱是连接制动电阻器和电力机车的中间环节，负责将电力机车的制动力传递给制动电阻器，并将产生的热量散发出去。
它还包括一些安全装置，以确保在制动过程中不会发生意外事故。
制动空气控制系统用于控制制动端子箱中的空气流动，以实现对制动力的精确控制。
它包括多个气动阀门和传感器，能够实时监测和调整制动系统的工作状态。
制动电控单元是整个制动控制系统的核心部件，负责判断制动的力度和时机，并向制动空气控制系统发送指令，以实现对电力机车的制动控制。
它采用先进的电子控制技术，能够实现智能化的制动操作。
该制动控制系统具有多种制动模式，包括制动能量回收模式、再生制动模式和空气制动模式等。
这些模式能够根据电力机车的实际工况和运行需求进行切换，以实现最佳的制动效果和能耗控制。
交流传动机车牵引与控制实训报告
交流传动机车牵引与控制实训报告交流传动机车牵引与控制实训报告一、实训目的本次实训旨在通过对交流传动机车牵引与控制系统的学习与实践，使学生掌握交流传动机车的基本原理、牵引与控制系统的结构和工作原理，以及相关故障排除方法。
二、实训内容1. 交流传动机车牵引系统1.1 交流传动机车的基本原理在交流传动机车中，电能由接触网供给给主变压器，经过变压器升压后再供给给牵引变流器。
通过牵引变流器将直流电转换为交流电，进而驱动牵引电机工作。
同时，通过对电源频率和相位的调节，可以实现对机车速度和力矩的精确控制。
1.2 牵引变流器牵引变流器是交流传动机车中最关键的部件之一。
它负责将直流电转换为可调频率、可调幅度的交流电，并将其供给给牵引电机。
通过改变输出频率和幅度，可以实现对机车速度和力矩的精确控制。
2. 交流传动机车控制系统2.1 控制系统结构交流传动机车的控制系统主要由牵引控制器、制动控制器和辅助控制器组成。
其中，牵引控制器负责对牵引电机的频率和幅度进行调节，从而实现对机车速度和力矩的控制；制动控制器则负责对机车进行刹车操作；辅助控制器则用于监测和保护机车各个部件的工作状态。
2.2 控制系统工作原理交流传动机车的控制系统通过接收驾驶员输入的指令，经过处理后输出给牵引变流器和制动系统，从而实现对机车速度和力矩的精确调节。
在运行过程中，控制系统还会不断监测各个部件的工作状态，并根据需要进行相应的保护操作。
3. 故障排除方法在实际运行中，交流传动机车可能会出现各种故障。
为了能够及时准确地排除故障，我们需要熟悉常见故障的表现以及相应的排除方法。
常见故障包括但不限于：牵引电机过热、电源供应异常、牵引变流器故障等。
针对不同类型的故障，我们需要采取不同的排除方法，以确保机车的正常运行。
三、实训过程1. 理论学习在实训开始前，我们首先进行了相关的理论学习。
通过教师的讲解和课堂讨论，我们了解了交流传动机车的基本原理、牵引与控制系统的结构和工作原理，以及常见故障的排除方法。
第五章交流传动机车控制系统
一、交流传动机车发展综述
运输的需求
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。
各种限制 交流电机的特点
科学技术的发展
交流传动机车发展
一、交流传动机车发展综述
运输的需求 各种限制 交流电机的特点
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
第二节 异步电动机变频调速控制系统
变频调速控制系统
常规交－直－交变频器原理图
PWM 交－直－交变频器原理 图 电力机车整流部分为四 象限脉冲整流器
交流电机（异步）的矩速特性
n 60 f1 (1 s)
p
M CM m I2 cos2
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：
X 1 f1 X 2 f1 X m f1 r1、r2, const
（2）用 U1、f1、fsl 表示的力矩公式M
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 )
典型的地铁牵引变频器
每一个动车一台逆变器，同时为4台异步电机供电
MAC
MAC
MAC
MAC
适用于4种电压供电的机车牵引变频器
PT4 (1,5kV & 3kV SNCB)
H2-FI
H1-FI
H3-FI
SF2-FI 7,2 mH
Option "Filtre 50Hz"
O'Z-EL型交流传动电力机车制动控制系统简介
O'Z-EL型交流传动电力机车制动控制系统简介
一、系统概述
O'Z-EL型交流传动电力机车制动控制系统是一种用于电力机车的制动系统，能够有效地控制机车的制动力，提高机车的牵引与制动性能，保证机车列车的安全运行。
该系统是以高性能的交流传动技术为基础，结合先进的控制算法和智能化的系统设计而形成的一套完备的制动控制系统。
二、系统组成
O'Z-EL型交流传动电力机车制动控制系统由以下几个主要模块组成：
1. 制动控制器：制动控制器是整个系统的核心部件，负责对制动系统进行监控和控制。
通过分析传感器反馈的信号，制动控制器可以实时调整制动力的大小，保证机车在牵引和制动过程中的平稳性和安全性。
2. 传感器：传感器用于采集机车运行状态的相关数据，如速度、加速度、牵引力、制动力等。
这些数据将被传输到制动控制器，供其进行制动力的计算和调整。
3. 制动执行部件：制动执行部件是制动控制系统的输出部分，负责根据制动控制器的指令，实际控制制动器的动作，并产生相应的制动力。
五、系统应用
O'Z-EL型交流传动电力机车制动控制系统已经在多条铁路线路上得到了广泛应用，取得了显著的经济和社会效益。
该系统不仅提高了机车列车的牵引和制动性能，降低了运行成本，还提高了机车列车的安全性和可靠性，为铁路运输行业的发展作出了重要贡献。
六、结语
O'Z-EL型交流传动电力机车制动控制系统是一种高性能、智能化、可靠性的电力机车制动系统，有着广阔的应用前景和发展空间。
在未来的发展中，该系统将继续不断完善和更新，为铁路运输行业的发展做出更大的贡献。
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2 f1 xm / r2 pm U 1 Mq 2 2 2 f1 r1 1 2 r1 ( x m x11 x 22 ) x11 x 22 r2 r2
恒压频比时最大转矩和起动转矩与频率的关系曲线
PM
OND Tension Asynchrone
EuroStar MAS Taiwan Push-Pull PC
Les convertisseurs d'entr閑
PM
HAC
OND Courant Synchrone
MS
Loc BB26000
HAC
4Q PC HAC OND Courant Asynchrone MAS EMU Z2N EMU UT450 EMU MI2N
第五章
交流传动机车控制系统
第一节 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 交流电机的特点 科学技术的发展 交流传动机车发展
二、交流传动机车的主要组成
– 电机 • 同步电机、异步电机 –牵引变频器 • 逆变器 (电流源型、电压源型、PMW) – 设备与功率器件
辅助变频器
主变频器及电机驱动模块 动力制动模块 通讯模块 空气系统模块
电子设备
交流传动系统主电路
25000V
1107kW
整流器 0,98
1085kW
逆变器 0,99
1074kW
异步电机 0,95
1020kW
牵引变压器 0,94
变速箱 0,98 1000kW
交直与交流传动机车主电路比较
25000V 励磁绕组 滤波电抗器
直流 电机
整流器
牵引变压器
变速箱
交直传动机车主电路
25000V
异步电机 整流器 牵引变压器 1085kW 逆变器 变速箱
交流传动机车主电路
三、交流传动机车的技术分类
60 f1 (1 s) n p cos 2 M C M m I 2
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：
X 1 f 1 X 2 f 1 X m f1 r1、r2, co n st
（2）用 U1、f1、f sl 表示的力矩公式M
Essieu 4 Essieu 3 Essieu 2
H1-FI
PF(C)
R(DC)CAP-FI-50 TFI-QL(M)
E-TFP
CVS-AUX sur essieux 1 et 3
CA2(I)PMCF CA1(I)-OND
PF(M)
H-INV-CONT R(DC)CAP-OND 3 x 1 mF SF1-HACH 2,835 mH C(IS)E(C) H-INV-15 SF2-HACH 2,835 mH CAP-2F 3 x 1,33 mF H-15 H-CONT
U 1 f1 (低频U 1 ) E1 f1 M const( f sl const) M max const I1 const
电机各参数与频率的关系：
(2) 恒功率运行
mp cos 2 M E1 I 2 2f 1
mp M E1 I 2 2f1
I2 E f sE1 1 sl f r2 r2
PM: pont mixte
PC: pont complet
HAC: hacheur
4 Q: pont 4 quadrants
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 )
典型的地铁牵引变频器
一、交流传动机车发展综述
运输的需求 各种限制 交流电机的特点 科学技术的发展 交流传动机车发展
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
2cos 2 来自/s r2 / s) 2 x2 ( r2
2
I2
E1 (r2 / s ) 2 x 2
2
恒功率1：
恒功率2：
m p U 1 M f sl 2r2 f1
Mf1 KU
U12 PK f sl f1
2 1
f sl f1
U1 const s const
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
MRE_2563_FR B
牵引变频器
3种电压供电的机车 (~25Kv/15kV, =1,5kV)
SF1-FI
DJ(C)
H(O-C)
Palpage
H(O-M) DJ(M)
C(ALI)FI
SF2-FI R(ALI)FI
Ecrêteur
H-FI-XX SF-FI-XX CAP-FI-XX
Q1L(M) CA(U)1/2-OND
（3） 用 E1、f1、f sl 表示的力矩公式
f sl r2 pm E1 M 2 )2 2 f 1 r2 ( 2f sl L2
2
fm
r2 2L2
Mm
p m E1 2 f 1
2
1 4L2
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
C(PC)PMCF
R(PC)PMCF 50 ?
CA1(I)TFP
CA2(I)TFP
x3
Nota sur les pantographes pour le fonctionnement sous 3kV : - Sur le démonstrateur, en configuration 3 pantographes, on utilisera uniquement le pantographe 3 (PT3) avec un archet adapté aux essais réalisés
每一个动车一台逆变器，同时为4台异步电机供电 MAC
MAC
MAC
MAC
适用于4种电压供电的机车牵引变频器
(~25Kv/15kV, = 3kV/1,5kV)
PT4 (1,5kV & 3kV SNCB) PT3 (3kV FS) PT2 (15kV DB) PT1 (25kV & 15kV CFF) SF1-FI DJ(C) H(O-C) H(O-M) TFI-50 DJ(M) Palpage avec é clateur 7,2 mH H2-FI SF2-FI 7,2 mH C(PC)FI-50 C(IS)FI-50 R(PC)FI-50 50 ? Option "Filtre 50Hz" SF-FI-50 10 mH CAP-FI-50 1 mF CC-FI-50 H(O-15) H3-FI
2
fm
2 r12 x11 f1 r2 2 ( xm x11 x 22 ) 2 (r1 x 22 ) 2
Mm
pm U 1 2 f 1 2 r1
2
f1
2 r12 x11 2 xm
( x x11 x 22 ) (r1 x 22 )
CA(I)1-OND
SF1-2F-FI SF2-2F-FI
C(PC)PMCF R(PC)PMCF
CAP-PMCF RH1
CAP-OND
H-2F C(IS)E(C) H4-PMCF CAP-2F C(PC)E(C) R(PC)E(C)
M1
CA(I)2-OND
CA(I)PMCF PMCF
CA(U)1/3-OND
一、交流传动机车发展综述
运输的需求 各种限制 交流电机的特点 科学技术的发展 交流传动机车发展
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 交流电机的特点 科学技术的发展 交流传动机车发展
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
Les convertisseurs moteurs
OND Courant Asynchrone PMCF OND Tension Asynchrone MAS Loc BB36000 EMU S閛ul Arlanda OND Tension Asynchrone
OND Courant Synchrone
运输的需求 各种限制 交流电机的特点 科学技术的发展 交流传动机车发展
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。