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1、电力牵引传动控制系统,第七讲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,交流传动机车发展,交流电机的特点,科学技术的发展,一、交流传动机车发展综述,运输的需求,各种限制,交流传动机车发展,交流电机的特点,科学技术的发展,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,交流传动机车发展,交流电机的特点,科学技术的发展,安全性、实用性、可靠性、灵
2、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,一、交流传动机车发展综述,运输的需求,各种限制,交流传动机车发展,交流电机的特点,科学技术的发展,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,运输的需求,各种限制,交流传动机车发展,交流电机的特点,科学技术的发展,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
3、,单位体积重量的功率大、可靠性好、易维护等,电力电子技术、微电子技术、新材料、新工艺等,一、交流传动机车发展综述,运输的需求,各种限制,交流传动机车发展,交流电机的特点,科学技术的发展,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,电力电子技术、微电子技术、新材料、新工艺等,满足运输的需求 充分利用新技术 利用新材料 采用新工艺,二、交流传动机车的主要组成,牵引变频器 逆变器 (电流源型、电压源型、PMW),电机 同步电机、异步电机,设备与功率器件,交流传动系统主电路,
4、变速箱 0,98,异步电机 0,95,逆变器 0,99,整流器 0,98,牵引变压器 0,94,1000kW,1020kW,1074kW,1085kW,1107kW,25000V,交直与交流传动机车主电路比较,变速箱,异步电机,逆变器,整流器,牵引变压器,1085kW,25000V,变速箱,直流 电机,整流器,牵引变压器,25000V,滤波电抗器,励磁绕组,交直传动机车主电路,交流传动机车主电路,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,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,
5、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,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,1 变频调速异步电机如何控制能满足机车牵引的要求？,2 牵引逆变器如何控制能满足牵引电机对机车牵引的要求？,机车牵引特性有哪些要求？,四、机车牵引
6、特性,机车牵引特性要求：,1、能产生足够大的牵引力,2、能方便广泛调节速度,3、有较高的过载能力,4、充分发挥机车功率,5、先进的经济技术指标,交流电机（异步）的矩速特性,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：,（2）用 表示的力矩公式M,恒压频比时最大转矩和起动转矩与频率的关系曲线,（3） 用 表示的力矩公式,结论：当,3、机车牵引中异步电机的运行特性,（1） 恒力矩起动 采用恒压频比控制 低频时适当提高电压，抵消定子绕组内阻的影响。 采用恒磁通控制 电机各参数与频率的关系：,(2) 恒功率运行,恒功率1：,恒功率2：,第一种恒功率的特点：最小逆变器
7、，最大电机,恒功率1：,第二种恒功的特点：最大逆变器，最小电机,恒功率2：,五、典型交流传动机车主电路工作,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 ),每一个动车一台逆变器，同时为4台异步电机供电,典型的地铁牵引变频器,MAC,MAC,MAC,MAC,(3kV FS),CA1(I)PMCF,50,?,50,?,50,?,3,7,?,适用于4种电压供电的机车牵引变频器 (25Kv/15kV, = 3kV/1,5kV),DJ(C),DJ(M),Ecrteur,C(ALI)
8、FI,R(ALI)FI,SF1-FI,SF2-FI,H-FI-XX,SF-FI-XX,CAP-FI-XX,X 3,=,380 V,M1,AUX,PMCF,OND,C(PC)PMCF,R(PC)PMCF,CAP-PMCF,CAP-OND,RH1,CA(I)PMCF,CA(U)PMCF,CA(U)OND,FTR - 17/08/1998 Rev E - Page 2,Palpage,H(O-M),CA(U)1/2-OND,H(O-C),CA1(I)TFP,CA2(I)TFP,CA(U)1/3-OND,CA(I)1-OND,CA(I)2-OND,Q1L(M),H-2F,C(IS)E(C),SF2-2F-FI,SF1-2F-FI,H4-PMCF,C(PC)E(C),R(PC)E(C),CAP-2F,C(PC)PMCF,牵引变频器 3种电压供电的机车 (25Kv/15kV, =1,5kV),六、交流传动机车新技术,大功率电力电子器件 交流电机驱动控制规则与控制理论 列车网络技术 列车控制系统软件 e化列车（ eTrain ） eTrain 监控系统 音频系统 车地通讯新技术 典型的司机室无线通讯技术,
