问与答

交流传动内燃机车电传动及控制系统是由柴油机-主发电机组、整流装置、逆变器、牵引电机及微机网络控制系统构成。主发电机发出的三相交流电经整流装置转换成中间直流电压,供给逆 变器-牵引电机环节。交流传动电力机车是由四象限变流器、逆变器、牵引电机以及微机网络控制系统构成。四象限变流器将电网经变压器后的单相交流电变换成中间直流电压,供给逆变器牵引电机环节。交流传动内燃、电力机车电传动系统主要区别:（1）内燃机车中间直流电压是与柴油机转速相关的可变值,该电压通过调节主发电机励磁电流 而产生;而电力机车中间直流电压是恒定的。     

城市轨道交通整流机组几个参数的分析与计算

分析牵引整流系统中理想空载整流系数、额定空载整流系数与整流脉波数的关系,牵引整流变压器阀侧与网侧容量的关系、阀侧电压的选取及额定直流电压调整率的计算,讨论直流负载临界电流的计算方法及与牵引整流变压器阻抗参数的关系。     

内燃机车励磁电路故障的分析及预防措施

1概述 DF4、DF5型内燃机车采用了测速发电机励磁系统.测速发电机为直流发电机,由柴油机驱动向励磁机励磁,励磁机发出三相交流电经整流后向主发电机励磁,主发电机发出三相交流电经整流后向6台牵引电机供电,牵引电机为机车提供牵引动力.     

交—直—交电传动内燃机车部分工况探讨

本文就交—直—交电传动内燃机车,阐明了牵引发电机的外特性;利用有关文献资料推导出逆变器负载电流与牵引发电机整流电压之间的理论关系,揭示了部分工况下机车牵引功率和启动牵引力与柴油机转速之间的关系;并以DE2500型和Am6/6型机车为实例旁证了牵引发电机的设计功率等于实际需要功率难以付诸实现。     

直流牵引网稳态短路电流计算

城市轨道交通短路故障的分析与计算是提高牵引供电系统安全运行能力及相关保护与控制技术的基础。首先建立精确的直流牵引供电系统模型,将整流机组等效成带内阻的电压源,建立等效模型并利用整流机组的外特性计算稳态短路电流。     

直流牵引变电所在供电系统运行仿真中的建模

讨论了直流牵引变电所在供电系统运行仿真中的建模问题。直流牵引变电所主要由整流变压器和硅整流器构成。在进行直流牵引供电系统的运行仿真时,将其按戴维南电路建模,其等效内电阻和理想电压源由交流电源和整流机组的参数以及负载情况决定。本文给出了12脉波整流机组的计算实例。     

基于PWM整流器无功调节技术的新型光伏模拟器

介绍了一种采用三相电压型PWM整流技术的光伏电池阵列模拟器。通常PWM整流器工作于单位功率因数,因而电网电压限制了直流电压的输出范围。文章通过电网提供无功电流,实现模拟器低压区间的输出,详细分析了无功电流的取值范围,提出了最佳的无功电流选取方法。实验采用一台输出端连接三相电阻的变流器,dSPACE软件控制该变流器实现逆变,以模拟直流可调负载,通过改变负载的功率使模拟器工作在I-V曲线的不同位置,并用ControlDesk监测到了模拟器在不同光照强度下的I-V和P-V特性曲线。实验证明了该模拟器能够输出不同光照强度下的I-V曲线,且具有较宽电压输出范围。     

城轨交通整流机组空载直流输出电压的计算

本文分析了城市轨道交通牵引供电系统中整流机组等效24脉波的产生过程,提出了整流机组空载直流输出电压与整流变压器阀侧空载线电压的电压比,以及应根据整流机组空载直流输出电压波形的计算方法。     

电气化铁路同相供电试验系统模拟牵引负载方案研究

提出了基于双PWM变流器技术的交-直-交变流器的模拟牵引负载方案。交-直变流环节在电流滞环控制下,能够模拟出给定的牵引负载特性。直-交环节在电流内环电压外环控制下实现电容电压稳定,保证模拟负载两侧有功功率平衡,并将交-直环节吸收的能量,以接近单位功率因数回馈给三相电网,以节约电能。仿真验证了当以实测牵引负荷作为给定负荷时,该方案能够较好地实现对实测牵引负荷的模拟。     

基于双象限运行模式的能量回馈装置技术研究

针对地铁牵引供电系统提出一种基于双象限的能量回馈装置技术,可实现直流侧牵引网和交流侧电网之间能量的双向流动.通过对电网侧电流的矢量控制,在牵引网电压低于设定阈值时,装置处于整流牵引模式,向直流牵引网输出电能,降低牵引网供电的大幅度波动;在牵引网电压高于设定阈值时,装置处于逆变回馈模式,将列车制动产生的能量通过变流装置进...     

三相四线并联型无功补偿与有源滤波装置的研究

研究了三相四线并联型无功补偿与有源滤波装置的工作原理和控制方法，该装置利用同步旋转坐标变换方法分析系统电压和负载电流，生成实时指令电流，并控制电压源逆变器输出补偿电流，达到综合补偿电力系统的谐波、无功，并解决负载不对称运行等问题的目的。     

基于多折线外特性模型的直流牵引供电系统稳态短路计算

直流牵引供电网络故障分析对城市轨道交通牵引供电系统设计有着重要的作用.针对整流机组,采用多段折线的外特性模型,使用变化理想电压源、内阻的戴维南等效电路模拟,并通过迭代的方法确定短路时的工作区间.建立了包括杂散电流收集网在内的供电系统仿真模型,可较准确地仿真短路时各整流机组负荷以及接触网、钢轨与杂散电流收集网电位等的变化情况.     

对整流机组联调试验若干问题的分析

阐述了整流机组联调试验直流空载电压过高的原因;分析了导致不带平衡电抗器的整流机组直流负载拐点电流超出许可范围的成因;叙述了联调试验求得的额定直流电压调整率值过高是因为试验电流未超过拐点电流,介绍了采用降低网压求取额定直流电压调整率的等效试验法;结合试验数据,说明了压仓电阻的主要作用。     

基于q轴电流补偿的牵引电机拍频抑制方法研究

以实现电力牵引变流器轻量化为目标,开展了中间直流环节无LC谐振电路时牵引电机拍频抑制方法的研究。首先分析了牵引变流器中间直流环节电压存在的2倍频脉动特性,以及该脉动电压量对同步旋转d-q坐标系电机电流的影响规律;在此基础上,研究了一种基于q轴电流进行补偿的牵引电机拍频抑制方法;最后在半实物仿真平台上对该拍频抑制方法进行了测试验证。结果表明,该拍频抑制方法可以有效降低牵引变流器中间直流环节无LC谐振电路情况下2倍频脉动电压量引起的转矩脉动和电流低频谐波,从而达到抑制电机拍频现象的目的。     

ТЭМ18Д型内燃机车牵引发电机和同步励磁机的励磁系统

介绍了牵引发电机和同步励磁机励磁系统的组成和用途以及调节组件及其与机车电气线路的连接。对电流电压传感器、励磁机输出整流器、发电机故障的励磁组件等电路的工作原理及组成也作了逐一介绍。     

ТЭМ18Д型内燃机车牵引发电机和同步励磁机的励磁系统

介绍了牵引发电机和同步励磁机励磁系统的组成和用途以及调节组件及其与机车电气线路的连接。对电流电压传感器、励磁机输出整流器、发电机故障的励磁组件等电路的工作原理及组成也作了逐一介绍。     

地铁列车在不同工况下的网侧电流谐波分析

建立了24脉波整流供电系统和牵引传动系统的联合仿真模型,基于Matlab/Simulink仿真软件实现了24脉波整流机组、三电平牵引逆变器和三相异步电机的联合仿真。介绍了24脉波整流供电系统的谐波特性,以及列车在起动、制动、加载等不同工况下的网侧电流谐波特性。仿真结果表明,在列车运行状态改变,甚至是突变时,网侧电流所受影响较大,谐波会随之增大,谐波受到负载大小和运行状态的改变程度等因素的影响;在再生制动工况下,谐波含量远高于其他牵引工况,而且以低次谐波为主。     

电气化铁路综合补偿器控制策略研究

为解决电气化铁路牵引供电系统中存在的负序、谐波与无功等电能质量问题,设计一套由三相三电平补偿器通过多绕组降压变压器并联构成的综合补偿器。根据综合补偿器的基本结构与工作原理,设计适用于牵引供电系统中有害电流的检测策略,提出基于正、负序双闭环控制与预测电流控制相结合的复合控制策略,以实现综合补偿器直流侧电压的稳定与负序、无功和谐波电流的实时补偿。通过仿真和试验验证综合补偿器及其电流检测、控制策略在解决牵引供电系统三相网侧的负序、谐波和无功等电能质量问题方面的可行性与优越性。补偿后,变电所网侧功率因数可达0.99以上,总谐波畸变率低于3%,电流三相不平衡度低于2%,为工程应用提供了有价值的参考。     

牵引移相变压器网侧谐波消除研究

对24脉波移相牵引整流移相变压器的结构、移相原理和谐波电流的相移进行了研究,通过公式推导出这种变压器与谐波电流可以互相抵消,并在某牵引整流站进行了实测,证明这种变压器构成牵引整流站对城市电网的影响完全在电网电压的波动范围之内.     

使用单开关元件实现软开关的新型准谐振直流环节PWM逆变器

介绍一种新型准谐振直流环节(QRDCL)逆变器.该逆变器只需使用一个开关元件即可在各种负载条件下建立零电压瞬间.逆变器开关元件所承受的最高电压维持在输入电压的1.01～1.1倍,其电路能够灵活地选择谐振环节的开关时间,使之与所采用的任何PWM技术同步,控制技术不需要逆变器开关来帮助在直流环节建立零电压瞬间,控制电路中不需要电压和电流传感器.文中阐述所提出QRDCL逆变器的工作原理,对其进行了详细分析,获得了实现软开关设计的理念.利用PSPICE软件对系统进行详细的仿真,以研究电路模型在各种负载条件下的可行性.最后给出了用该QRDCL PWM逆变器驱动三相异步电机的实验结果.