交流传动机车主电路的组成与工作原理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,路漫漫其修远兮,吾将上下而求索,05 十一月 2024,交流传动机车主电路的组成与工作原理,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,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,动力制动模块,空气系统模块,辅助变频器,主变频器及电机驱动模块,通讯模块,电子设备,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,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,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，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,MRE_2563_FR B,H(O-M),DJ(M),CA2(I)TFP,H(O-C),DJ(C),OND,CA2(I)-OND,CA1(I)-OND,M1,PT2,(15kV DB),PT1,(25kV&,15kV CFF),TFI-QL(M),SF-FI-50,C(IS)FI-50,CAP-FI-50,H3-FI,RH,C(IS)PMCF1,C(IS)E(C),R(PC)E(C),C(PC)E(C),CVS-AUX sur essieux 1 et 3,C(IS)PMCF2,Essieu 4,Essieu 3,Essieu 2,3 x 1 mF,x 3,C(PC)FI-50,H(O-15),Palpage avec,clateur,PF(C),R(PC)FI-50,PF(M),E-TFP,CA(I)DIFF,CA(U)EC,CA(U)PMCF,3 x 1,33 mF,CAP-OND,CC-FI-50,CA2(I)PMCF,SF1-HACH,SF2-HACH,H-INV-CONT,H-INV-15,H-15,H-CONT,CA(I)RH,R(DC)CAP-OND,CAP-2F,R(DC)CAP-2F,OND-RH,PMCF,C(PC)PMCF,R(PC)PMCF,Option Filtre 50Hz,Options non reprsentes:,-Chauffage,PT4,(1,5kV&,3kV SNCB),Nota sur les pantographes pour le fonctionnement sous 3kV:,-Sur le dmonstrateur,en configuration 3 pantographes,on,utilisera uniquement le pantographe 3(PT3)avec un archet adapt,aux essais raliss,H2-FI,H1-FI,SF1-FI,SF2-FI,CA1(I)TFP,TFI-50,R(DC)CAP-FI-50,7,2 mH,7,2 mH,2,835 mH,2,835 mH,10 mH,1 mF,PT3,(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)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,谢谢！,