通过优化逆变器电压波形提高牵引系统的效率

为提高电动车牵引系统能量的效率,采用效率最优的三脉冲和五脉冲波形来代替传统铁路牵引系统所用的单脉冲波形。通过损耗计算,确认了三脉冲和五脉冲波形的有效性。     

EDM系列永磁同步电动机

ED电动机是装有永磁转子的永磁同步电动机,ED是"Eco Drive"的缩写.这种电动机的转子基本上不产生电气损耗,故电动机的总损耗减小,效率提高.采用转子内埋永久磁铁结构,有效地增大了转矩.此外,由于转子损耗小,轴承的温升也低,使得取决于润滑脂寿命的电动机密封轴承的寿命也大大延长.与通用异步电动机相比,其尺寸和重量大大减小(与同样尺寸的专用于逆变器驱动的异步电动机相比,功率约可以提高1倍).因此,ED电动机的效率比异步电动机提高了5%,轴承的寿命提高了0.5～1倍.这些特性无疑能满足一般产业应用的需要.2000年6月已开始销售6极、5.5～110kW(190/380V、1800r/min)这种型式的电机,更大功率(至500kW)的将于2001年初开始投入市场.     

轮轨系统中使用直线电动机技术的可能性

德国铁路为提高现有以及今后动车的功率,研究了轮轨系统中使用直线电动机技术的可能性.首要的问题是,用直线电动机产生的附加切向力提高牵引力.接着的另一个项目是,研究直线电动机产生的附加法向力分量是否能提高传递到轮轨接触点上的牵引力或制动力,以及是否能降低轻型导向的端部控制车对侧风的敏感性.     

开关磁阻牵引电机传动系统试验研究

设计了180 kW地铁动车用12/8极开关磁阻电动机传动系统,同时结合地铁动车驱动要求,设计了基于DSP的纯数字控制器;根据开关磁阻电动机各种控制方案,实现了电流斩波、角度位置、电压PWM斩波及单脉冲控制相结合的综合控制方案,设计了试验平台,并进行了空载和负载试验.经过试验验证,系统能够在四象限稳定运行并可靠切换,达到了地铁动车各种运行状态的要求.     

高频链矩阵式变换器前级包络线SPWM调制技术

为了减少高频链矩阵式变换器输出波形的谐波成分获得更好的波形质量,提出了一种包络线调制方法。此方法与解结耦SPWM调制相结合,使得高频链矩阵式变换器的前级驱动信号的占空比规律性变化。前级电路的调制波不采用普通直流电压,而是采用没有滤波时的三相桥式整流电路的输出电压,前级逆变的驱动信号的占空比随着三相电压的包络线变化而变化。通过使用该技术,高频链矩阵式逆变器的三相输出电压波形质量优于只使用SPWM调制方法的三相输出电压。文章介绍了调制技术的工作原理和电路的工作过程,使用PSpice进行了仿真,仿真结果表明这种调制方法是可行和有效的。     

交联聚乙烯电缆在线绝缘诊断新方法研究

研究目的:交联聚乙烯(XLPE)电缆有广泛的适用范围,研究其绝缘早期劣化检测方法对于延长电缆寿命有着关键的作用。研究方法:建立了水树精确数字仿真模型,提出一种新的在线绝缘诊断方法:高频信号叠加法。在电缆屏蔽层叠加高频低幅电压信号,以凸现损耗电流波形,利用分形方法对采集到的损耗电流信号进行分析。研究结果:XLPE电缆的水树的劣化使得损耗电流中谐波分量增加。谐波分量主要由于水树的非线性电压-电流特性引起。谐波分量的出现使损耗电流信号的分形维数增加。本文分别计算了容量、信息、关联3种维数,分析了各种维数和水树劣化之间的内在联系。研究结论:分形维数很好地反映了电缆中水树劣化的程度,可以作为在线绝缘水树劣化的诊断依据。     

牵引参数对内燃机车异步传动装置损耗的影响

对运行中直流牵引电动机和异步牵引电动机在内燃机车动力电路中工作时的损耗作了比较分析。指出:当牵引传动装置功率不高时,由于电流高次谐波分量带来的损耗,使异步牵引电动机的经济性不如直流牵引电动机。在单节功率为2200kW的内燃机车上使用异步牵引传动装置会降低其区段速度。     

有源滤波器改进控制方法的仿真研究

有源滤波器通常采用常规的三角载波调制PWM控制方法，具有开关频率固定、输出波形谐波分量较少的优点，但响应速度比较慢、精度低。通过增加输入电压补偿来改进三角载波调制的PWM控制方法，可以提高有源滤波器的补偿精度和实时性，减少开关损耗。MATLAB/Simulink仿真验证了改进方案的可行性。     

牵引电动机和辅助电机换向稳定性的提高

详细地分析了俄罗斯铁路牵引电动机的故障原因;指出了牵引电动机和辅助电机的主磁极、附加极安装工艺的重要性,提高换向特性、降低火花等级的方法;规范了先进的牵引电动机试验台应有的功能;并根据俄罗斯铁路运输中的修理和保养的实际情况,提出了换向条件的优化调整工艺和方法。     

低损耗双零电流升压斩波器电路拓扑研究

提出一种双零电流开关ＰＷＭ升压斩波变换器电路，使得主开关和辅开关的开通和关断都在零电流条件下进行。与已有的双零电流转移电路方案相比，这种电路由于开关换相时附加的谐振次数最少，所以辅助换相时的附加通态损耗达到最小。理论分析和计算机仿真阐释了这一新型零电流ＰＷＭ升压斩波电路。     

转子绕线式电动机斩波调速系统的研制

介绍了一种转子绕线式电动机斩波调速系统的工作原理。这种调速系统采用计算机控制，可无触点地调节转子的电阻来实现转子绕线式电动机软启动及调速。     

变频调速系统的三相鼠笼异步电动机(续)

第一讲非正弦波电源下三相鼠笼式异步电动机的稳态谐波性能 (四)非正弦波电压下电动机的谐波损耗在非正弦波电源下,谐波将引起附加损耗,其中包括定子谐波铜耗、转子谐波铜耗、谐波铁耗和谐波杂散损耗。 1.定子谐波铜耗由谐波引起的定子铜耗可由下式计算     

牵引电动机可控硅控制系统元件参数对调节特性影响的分析

近来,直流电动机车车辆的接触器——变阻器的控制系统已经被脉冲调节系统所代替,后者是建立在可控和不可控半导体器件的基础上的。和现有的控制系统比较,采用脉冲调节方法带来了一连串好处(没有起动电阻上的电能损耗,改善牵引电器和换相电器的工作条件,降低供电系统的尖峰负荷,提高电力机车牵引特性的利用等等)。迄今就牵引电动机脉冲控制的大量工作,主要是建立、研究和计算控制系统本身的问     

单板机在机车谐波分析中的应用

一、数据处理的基本内容电力机车主电路采用单相桥式或中抽式全波整流电路,这种电路是一个谐波发生源,它产生奇次谐波,通常3次谐波约占基波的22％,5次约占12％,7次占6％左右。这些谐波成分,一方面造成电网电流波形畸变,干扰了通讯信号系统。另一方面增加了感性电流,降低了总功率因数,增加了变电站的视在功率,增加了损耗。为此,须进行改善功率因数和减小干扰的研究,其中重要的一环就是测试和数据处理的技术问题,只有通过大量的测     

用示波器测量雷电冲击电压时存在的问题分析

雷电冲击波是一种上升速率快、持续时间短、高频分量丰富的瞬态脉冲。在用示波器测量其波形的过程中,快速变化的脉冲电流会在测量线路上形成压降,并且通过测试回路产生幅值很大的高频阻尼振荡,这种现象叠加到测量结果中,会造成波形失真、测量结果偏大等测量误差。通过分析波形失真以及产生测量误差的原因,提出通过隔离变压器给示波器供电,使示波器浮地来减小或消除引入的误差,保证测量结果的准确性。     

DF4机车抱轴悬挂牵引电机方式产生的惯性故障及解决措施

目前内燃机车牵引电机的悬挂方式基本采用轴悬式和架悬式两种。DF4型内燃机车的牵引电动机采用的是刚性轴悬式驱动机构。牵引电动机的一端由两个抱轴轴承刚性地支承在抱轴颈上;另一端弹性地悬挂在转向架构架上。轴悬式驱动机构结构简单,检修容易,拆装方便,在不起吊车体的情况下,牵引电动机可以在落轮坑内卸下,各轮对的牵引电动机可以互换安装。这种驱动方式目前得到了广泛的应用,我国内燃机车大多采用此种悬挂方式。1　轴悬挂方式的缺陷虽然轴悬式有以上优点,经过机车长时间运用,特别是在气候较寒冷的区域,它的缺陷也逐步地暴露出来,主要表…     

不同驱动方式下的无刷直流电机性能比较

针对反电势为梯形波与正弦波的两种无刷直流电机,分析了电机分别在正弦波与六脉冲方波驱动模式下的机械特性、电流波形、换相转矩脉动。推导了反电势为正弦波的无刷直流电动机在方波驱动模式下的机械特性表达式。通过对这两种电机电流波形的对比分析,给出了这两种不同反电势波形的无刷直流电动机在高速和低速时两者电流波形、换相转矩脉动差异的原因。建立了两种电机的仿真模型,仿真结果进一步验证了分析的正确性。     

电枢绕组平放方式的应用研究

一、前言电枢绕组的导体在电枢槽中的布置有竖放、交叉竖放和平放三种方式。竖放及交叉竖放在国内牵引电动机中已得到广泛的应用。例如韶山1型电力机车的ZQ650-1和韶山3型电力机车的ZQ800-1牵引电动机,其电枢绕组采用交叉竖放;而东风_4型内燃机车的ZQDR-410和东风型内燃机车的ZQDR-204牵引电动机,其电枢绕组则采用竖放。众所周知,传统的竖放方式有工艺简单、制造方便的优点,但其缺点是槽满率(电枢槽内铜线所占的截面积与该槽形截面积之比)较低、附加损耗大、散热效果较差,并且绕组端部容易错位,以致造成绕组匝间短路。交叉竖放在槽满率和散热效果方面虽比竖放有所改善,但其他缺点仍然存     

直流牵引电动机采用全叠片机座的利弊分析

直流牵引电动机采用三相全波整流,其电流脉动系数ki＜5%,电流中不含交流分量.由柴油机组供电,自给电源,不存在网压突变、受电弓脱弓恢复以及过接触网分相区等过渡过程.因此无必要采用全叠片机座,国内外直流牵引电动机如ZD106、ZD109、TAO659、GE752、D87等均未采用全叠片机座,但都具有良好的速率和换向性能.相反由于采用全叠片机座带补偿绕组,使电机结构复杂,导致运行可靠性降低,维修费用增加.全叠片机座可减少涡流具有改善脉流及过渡过程换向的作用,在脉流牵引电动机、斩波调压电动车组及空气压缩机等领域具有良好的前景.     

交流传动车辆用多星型异步电动机的新型无变压器拓扑结构

传统的干线交流传动车辆大多在牵引电路中带有牵引变压器,牵引变压器体积大、成本高且损耗大,尤其是在15 kV/16.7 Hz电网供电条件下.本文介绍的是可减少牵引电路的重量和尺寸、提高效率的一种全新的无变压器结构.在网侧,串联连接的电压型变流器通过平波电抗器直接与电网相连.这导致直流环节有不同的电位,因此需要引入一种新的电动机概念.采用了带有3个独立三相绕组的3星型异步电动机,其三相绕组由接在不同电位的3个三相逆变器供电,这就需要用这种3星型异步电动机的新型控制结构.