交直传动系统

交直传动系统

1948年普通晶体管（transistor）的发明引起了电子工业革命，1957年第一只晶闸管(thyristor)的问世，为电力电子技术的诞生奠定了基础。从此，交直传动系统为人们所接受并广泛应用。

大功率的工业用电由工频（50HZ）交流发电机提供，其中大约20%的电能是以直流形式消费的，其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解) 、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等) 和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电，因此在六七十年代，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。

由于我们所学专业，在本周我主要了解了交直传动系统在牵引领域方面的应用与发展。

电力电子技术（交直传动技术）在轨道交通牵引传动系统中的应用主要分为三个方面，他们是主传动系统，辅助传动系统，控制和辅助系统中的稳压电源。

交流感应电机要满足车辆牵引特性要求的调速手段非常复杂，而直流电机很容易满足要求。1900年开始，机械整流装置开始用于纽约的地铁供电，直流传动系统开始受到青睐。1949年，第一辆引燃管（ignitron）整流的电传动机车诞生，交直流传动系统开始发展。

到了1950年代，硅整流器电传动系统动车问世，标志着交直流牵引传动时代的到来。1960年代初期，大功率硅整流器迅速取代了引燃管，具有调压开关的硅整流器交-直流系统电力机车得到了广泛应用。电传动车在牵引工况，牵引电机大多采用了串励方式，也有采用它励和复励的情况；在制动工况，牵引电机大多采用它励方式。通过调压开关改变硅整流桥交流侧电压来改变牵引电机的端电压，实现机车的控制。晶闸管（俗称可控硅）发明并获得应用以后，于1970年除，提出了“经济多桥段”可控硅相控机车。这样电机端电压可以获得无级调节，从而实现了电力机车的无级调速。

对于直流供电的地铁电动车组，为了调速，直流电传动系统的电机端电压调节也随着电力电子技术的发展经历了三个阶段：机械开调节电阻调压；可控硅调节电阻调压；可控硅等调节导通时间比（占空比）来斩波调压。

我国1958年诞生了第一台引燃管整流的6Y1型电力机车，1966年在6Y1型电力机车上用硅二极管取代引燃管获得成功，并于1968年定型为韶山1（SS1）型电力机车，第一台韶山1型电力机车整流机组采用ZP-300A/600V二极管，每个整流臂用14个期间串联和16个支路并联组成，全车两组整流机组共用448个二极管，随着硅二极管反向耐压的提高和导通电流的增大，从0131台SS1机车开始，全车只用108只二极管。1978年研制成功的韶山3型电力机车采用了级间晶闸管相控调压技术。1985年研制成功的以PK管为开关器件的韶山4型电力机车标志着无极调速国产相控机车的诞生。

在本次毕设中，邱老师要求的是使用同步信号为锯齿波的移相触发电路，对3000w直流电机进行单相全桥调压调速。为此，本星期我大致了解了同步信号为锯齿波的触发电路。

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同步信号为锯齿波的触发电路输出可为双窄脉冲（适用于有两个晶闸管同时导通的电路），也可为单窄脉冲，其有三个基本环节：脉冲的形成与放大、锯齿波的形成和脉冲移相、同步环节。此外，还有强触发和双窄脉冲形成环节。