牵引电机定子绝缘局部放电试验和可靠性评估

针对牵引电机定子绝缘局部缺陷问题,基于局部放电脉冲电流法,提出了一种可用于评估牵引电机定子绝缘可靠性的方案。根据电机定子绝缘的4种放电类型建立了放电模型,通过放电模型的局部放电试验获取了不同放电类型的相位谱图和放电脉冲,对典型放电相位谱图和脉冲特征进行了分析;提取了相位谱图的特征序列,采用BP神经网络对放电类型进行分类,并根据放电幅值的大小划分定子绝缘安全等级,提出定子绝缘评估方案;搭建了局部放电试验平台,对牵引电机试验样机的定子绝缘性能进行了局部放电测试。文章提出的定子绝缘可靠性评估方案可有效评估电机定子绝缘的局部放电缺陷类型和放电强度,对分析电机的绝缘状况具有一定的通用性和指导意义。     

缺陷对变频牵引电机定子绕组绝缘的影响

变频调速系统引起了牵引电机定子绕组匝间电压分布不均。针对变频牵引电机的绝缘结构,采用有限元方法,仿真了定子绕组的电场分布特性。仿真结果表明,定子绕组首匝承受的电场强度最大,且匝间绝缘含有气隙或金属时,会不同程度地增大场强,降低绝缘介质的起始放电电压。该结果为变频牵引电机定子绕组的绝缘设汁提供了理论依据。     

变频调速交流牵引电机绝缘电老化机理的研究

在变频电机绝缘技术研究成果基础上，以动车组变频牵引电机为研究对象，建立电缆和定子绕组高频等效电路模型，研究电机端过电压以及匝间电压分布特性；研制一套基于高压方波脉冲的绝缘老化试验系统，进行牵引电机绕组的绝缘寿命实验，依据介质损耗、局部放电等参量的变化，分析绝缘材料的破坏机理。     

和谐型机车牵引电机绕组检修技术研究

以和谐型机车C6修牵引电机定子绕组为研究对象,通过对C6修牵引电机定子绕组浸漆前后绝缘电阻、耐电压、极化指数、局部放电、介质损耗角正切、湿热试验、温升试验等绝缘性能测试数据分析,确定了和谐型机车C6修牵引电机定子绕组检修方式。     

略论牵引电动机匝间耐压试验的技术标准

近年来,我国牵引电动机匝间耐压试验逐步采用了“绕组冲击法”。它的原理是先把充电后的电容,通过放电开关接通被测绕组,以冲击电流直接作用于绕组上,利用“形成脉冲”的瞬时大电流的高变化率,在绕组匝间产生足够高的检测电压。检测显示信号直接取自绕组匝间。它在准确、可靠、实用及经济性上都较以往的“片间压降”、“空载发电机电压”、“中频发电机组试验”等方法,有明显的优越性。     

动车组电压互感器现场局部放电测试技术研究

从绝缘事故发生的原因进行分析,针对现场局部放电现测试的各种干扰源,提出抑制和解决的方法。采取适当的抗干扰措施后,对动车组电压互感器进行局部放电检测,能有效发现互感器内部缺陷。通过现场测试证明,局部放电检测是一种能够提前发现互感器潜在隐患的重要测试手段。     

具有恒定开关频率的感应电机无速度传感器直接转矩控制

介绍了一种具有恒定开关频率的新型直接转矩控制方法 ,通过定子磁链、定子电压与同步角速度之间的关系式实时计算下一个控制周期内需要加在电机定子绕组上的电压 ,实现了对感应电机的动态解耦控制 ,采用空间电压矢量调制的方法使逆变器开关器件处于恒定频率工作状态。在低速下较传统直接转矩控制方法具有更优的控制性能 ,在高速下与传统直接转矩控制方法同样具有响应快、性能不受电机参数影响等优点 ,并介绍了该方法的无速度传感器实现 ,仿真结果验证了本文所述方法是有效的     

新书推介

电气传动的基本目标是获得合适的力一速度特性，以满足用户负载特性要求，变流器能向电机提供合适的电压、电流，保证电机生成满意的转矩和转速并能够向电网反馈能量。《现代变流技术与电气传动》一书的主题即阐述了包含开关模式变流器与电机的现代电气传动系统的机电能量变换过程与控制，描述这种开关模式的激励情况下能量变换的特点。     

基于空间矢量调制的感应电机直接转矩控制

介绍了一种基于空间矢量调制的感应电机直接转矩控制的新方法,即通过定子磁链偏差与转矩偏差计算出下一个控制周期内需要加在电机定子绕组上的电压,采用空间矢量调制方法得到逆变器的开关控制信号。它具有开关频率恒定,转矩和磁链波动小等特点。仿真结果验证了所述方法的有效性和正确性。     

轨道交通异步牵引电机低开关频率下定子磁链轨迹跟踪控制研究

功率器件的低开关频率导致轨道交通牵引系统在全速范围内不能实现圆形定子磁链轨迹控制。直接自控制(DSC)广泛应用于轨道交通牵引传动控制,其定子磁链轨迹为六边形或十八边形,但随着逆变器最大输出电压越来越接近电机额定电压,未能实现对转矩的有效控制,产生较大的电流冲击和转矩脉动,影响系统控制性能。为解决此问题,本文基于优化脉宽调制策略,以异步牵引电机为控制对象将定子磁链轨迹跟踪控制算法应用于高速区,与应用于中低速区的DSC控制算法进行无缝切换,实现全速范围内的平滑过渡。仿真及实验证明了所提算法的正确性和可行性。     

超导磁悬浮列车推进线圈局部放电的绝缘诊断

当磁悬浮列车运行时,推进线圈应用高电压。为检测预报推进线圈绝缘故障的局部放电设计了绝缘诊断方法。介绍了评定绝缘性能用的局部放电试样的研制及对局部放电中的电磁波传播的检查。     

电子开关带电过分相对PETT的影响及其抑制措施

分析了电子开关带电过分相的电气暂态过程,搭建了仿真模型并进行仿真。在电子开关带电过分相方式下,短时失电对电力电子牵引变压器造成了输入冲击电压、冲击电流以及直流侧电压波动的影响,且由于过分相前后输入电压的相位存在突变,其影响将会加剧。根据相应影响,整流级采用优化后的锁相策略,提高了相位跟踪速度,隔离级采用虚拟直接功率控制策略,减小了直流侧电压波动。最后在分相区前后相位差不同的工况下进行仿真,降低了过分相带来的影响,验证了措施的有效性。     

基于DSP的横向磁场直线开关磁阻电机驱动系统

基于TMS320LF2407A,设计了横向磁场直线开关磁阻电机控制器,充分利用了DSP接口资源丰富、运算速度快等优点,结合直线开关磁阻电机的运行需求,采用直线电机位置检测实现其自动往返运动。试验结果验证了设计目标,直线电机在二次侧轨道上自动往复运动,能有效实现四象限运行。     

移缺口控制及其相位补偿──用于实现高电压PWM逆变器三分频工况和方波工况的平滑转换

移缺口控制，即拉制ＰＷＭ三分频调制波，将其中间缺口移到０°或１８０°处，可以减小逆变器三分频工况和方波工况转换时出现的电机定子电压幅值跳变．本文从理论上分析了移缺口拉制工况，给出了电机定子电压幅值、相位变化的关系曲线以及转换时相位跳变与系统功率冲击的关系曲线，提出了采用改变电机定子频率实现相位补偿的方法，在交一直一交１０００ｋＷ地面试验系统中进行验证．试验结果表明，电机电流及中间直流电压在转换过程中无明显跳变．     

电力机车牵引电机绝缘结构局部放电及预防

分析牵引电机绝缘结构局部放电的机理及危害，并提出了相应的预防措施及改进意见。     

确定永磁电机电源电压的优化设计法

永磁电机用途很广.从节能观点出发,必须通过优化设计改善电机的效率,然而需要许多设计变量并有许多限制.本文介绍采用电压驱动有限元分析,并通过电机旋转模拟和传统算法来实现永磁电机的效率优化设计.     

城市轨道交通成套开关装置绝缘参数研究

我国城市轨道交通成套开关装置绝缘参数至今没有可依据的国家、行业标准.通过对国内外城市轨道交通直流1 500 V成套开关装置绝缘参数的分析、对比,提出了一系列经济可靠并可应用于实践的绝缘参数:对工频耐受干试电压和湿试电压、雷电冲击耐压、空气间隙和爬距,推荐了欧盟EN 50123-1标准的参数;其中对工频耐受干试电压和湿试电压、雷电冲击耐压,还推荐了GB/T 11022-1999标准的参数.     

新书推介

书名:《现代变流技术与电气传动》作者:丁荣军,黄济荣出版社:科学出版社出版日期:2009年3月内容简介:电气传动的基本目标是获得合适的力-速度特性,以满足用户负载特性要求,变流器能向电机提供合适的电压、电流,保证电机生成满意的转矩和转速并能够向电网反馈能量。《现代变流技术与电气传动》一书的主题即阐述了包含开关模     

机车车辆充电机用移相全桥ZVS PWM变换器的设计

为提高传统铁路机车车辆充电机的功率密度,必须提高其开关频率和效率,而简单的提高开关频率会增加功率器件的开关损耗,因此需要采用软开关技术。文章介绍了一种机车车辆充电机的核心部件——加箝位二极管的零电压开关PWM倍流整流全桥变换器。该变换器的优点是可以利用输出滤波电感和谐振电感在宽负载范围内实现开关管的零电压开关,利用箝位二极管可以有效消除二次侧整流管上的电压尖峰和振荡,同时采用倍流整流技术可优化变压器和输出滤波电感的设计。文章详细分析了该变换器的工作原理,利用Saber仿真软件对其进行仿真分析,最后通过一台输入DC540V、输出DC28V/400A的工程样机进行了实验验证。     

基于SHEPWM的多模式调制切换策略研究

以大功率电力机车牵引传动系统为背景,针对其逆变器开关频率最大值较低的特点,采用一种基于SHEPWM的多模式调制策略以实现牵引电机在速度全程范围的平滑运行。在综合考虑SHEPWM的实现方法、分析输出电压的谐波成分及电流特性的基础上,对不同调制方式间或相同调制方式的不同载波比之间的切换策略进行深入研究,提出一种基于SHEPWM的三相电压同时切换策略,使控制牵引电机切换的算法显著简化。最后,通过仿真和实验验证切换策略。