变频交流牵引电机绝缘系统新构想

简要介绍了国内外变频牵引电动机绝缘系统的现状,讨论了变频电机的绝缘破坏机理,并从无机填料效用的角度研究了纳米TiO2在绝缘破坏过程中的电、光及热效应。根据变频交流牵引电动机的制造工艺特性和纳米填料作用机理,提出了用纳米无机填料填充改性定子绕组绝缘,将“漆包绝缘”的概念通过合理途径引入到变频牵引电机中,用以提高变频牵引电机耐高频脉冲和电晕性能的新思路。     

逆变器供电的异步牵引电机特性曲线的计算

针对普通工频异步电机的特性参数计算方法不适用于逆变器供电的异步牵引电机的问题，对电压源逆变器供电的异步牵引电机动行特性进行了分析并提出了计算方法，具体讨论了不同工况下的电机特性参数的计算，给出了计算实例。     

变频交流牵引电机绝缘系统新构想

简要介绍了国内外变频牵引电动机绝缘系统的现状，讨论了变频电机的绝缘破坏机理，并从无机填料效用的角度研究了纳米TiO2在绝缘破坏过程中的电，光及热效应，根据变频交流牵引电动机的制造工艺特性和纳米填料作用机理，提出了用纳米无机填料填充改性定子绕组绝缘，将“漆包绝缘”的概念通过合理途径引入到变频牵引电机中，用以提高变频牵引电机耐高频脉冲和电晕性能的新思路。     

电流源逆变器——异步鼠笼电机系统在变频调节时的稳态特性分析

本文是另一篇文章“电压源逆变器—异步鼠笼电机系统在变频调节时的稳态特性分析”的姊妹篇。本文推导了用以描述电流源逆变器—鼠笼电机系统的稳态性能的基本公式:电流、电压、磁通链、力矩、效率和功率因数。这些公式适合于电动机或发电机工况下,用来计算变频调节过程中任何稳定状态下各次谐波的有关量值的。最后给出了一个由709通用数字机得到的算例。     

和谐HX_D1型机车用变频异步牵引电机

介绍HXD1型大功率交流传动电力机车用1TB2624-0TD02型变频异步牵引电机的基本结构、技术参数和特性,并结合该电机的特征阐述了变频牵引电机的设计参数选取要点。     

三电平逆变器无拍频控制策略研究

在高速动车组牵引传动系统中,当单相脉冲整流器工作时,会在主牵引传动系统的中间直流电路产生2倍于电网频率的脉动电流分量,该脉动电流传递到逆变器输出端会在牵引电机上产生拍频现象,引起转矩脉动和牵引电机过热。本文提出:若逆变器处于同步脉冲调制阶段而输出电压可调,可采用无拍频控制策略,根据与直流侧电压变化成反比例的关系调节参考电压幅值,保证输出波形的正弦性;若逆变器处于单脉冲控制阶段,逆变器输出电压恒定而频率可调,则可采用无拍频控制策略,瞬时改变逆变器的频率。模型仿真以及对小功率异步牵引电机系统的实验表明,这些策略使拍频现象得到较好的抑制。     

电压源逆变器—异步鼠笼电机系統在变頻調节时的稳态特性分析

本文从建立三角级数和形式的逆变器输出函数开始,考虑铁磁部分的涡流和磁滞效应的情况下,确定了用以描述与任何次激励谐波分量相应的电机模型,从而推导出一系列有关120°和180°导通型的电压源逆变器—鼠笼电机系统的稳态性能基本公式:电流、力矩、磁通链、损耗与效率、功率因数。利用这些公式,可以计算变频调节过程中任何稳定状态下各次谐波的有关量值,不论是电动机工况或发电机工况。并得到了变频调节下各次谐波的等值电路。最后给出了一个在709通用数字机上得到的算例。     

牵引电机转矩脉动对机车粘着利用的影响分析

简单分析了轮轨间的粘着特性,对机车上IGBT变流器供电的异步牵引电机的转矩脉动进行了理论和仿真计算,根据计算的结果讨论了牵引电机转矩脉动对机车粘着利用的影响,并对机车运行时最佳蠕滑速度点的选取提出了建议.     

增大高速区电制动力的方法

针对现有电力机车高速区电制动力下降,导致车辆维修费用增加问题,提出了2种解决办法,即在牵引逆变器和电机绕组间串接电阻或电容,来提高电制动力和改善功率因数,并从理论和实践的角度作了充分的论证。对电阻短路时引起的电流和转矩变动进行了试验分析,并提出了解决方法。     

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。     

一种新型城轨用牵引电机牵引制动性能的试验方法

在对新型城轨用牵引电机的数学模型进行分析的基础上研究了电机运行过程,分析了该电机的牵引性能、制动性能,推导了城轨用牵引电机的运行控制方法,得到了影响牵引电机运行特性的典型参数。根据其运行控制方法,通过试验完成了该新型牵引电机的牵引、制动性能测试,得到了190 kW城轨用交流变频牵引电机的牵引、制动性能测试参数及性能测试曲线,与文献的理论曲线吻合。测试结果也验证了城轨用牵引电机牵引制动性能的正确性和有效性。     

国内城轨车辆电传动系统主要问题分析

城轨车辆的牵引电机在牵引和电制动工况下短时过载可达50%,瞬时过载可达100%.IGBT牵引逆变器在电制动时浪涌输出电流尖峰值允许超过器件额定电流20%.并联工作电机负荷不平衡受轮径差影响极大,与电机转差率相关.提出了逆变器与牵引电机的配置原则.     

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。     

城轨车辆牵引电机轴承电腐蚀故障分析及处理建议

文章对牵引电机轴承电腐蚀的现象、原因进行了分析,指出牵引逆变器是牵引电机轴承电腐蚀的源头,并从标准角度提出了城轨车辆牵引电机轴承电腐蚀问题的解决建议。     

基于SiC MOSFET的牵引逆变器在轨道交通中的应用研究

阐述了SiC器件和Si器件的开关特性和能耗对比;根据轨道交通牵引工况计算比较了SiC器件和Si器件的功率损耗;针对高开关频率应用,进行了包括温升、噪声、损耗、效率等一系列试验验证。试验结果表明,采用SiC MOSFET的牵引逆变器可以有效降低电机的谐波损耗,实现牵引系统节能降耗,并降低中低速段的电机噪声。     

基于电机振动的动车组牵引逆变器故障诊断研究

牵引逆变器的安全性和可靠性对高速动车组车辆的稳定运行至关重要,为了对逆变器工作状态进行识别,文章结合车辆系统动力学,提出了一种基于电机振动信号分析的故障诊断方法。将电机振动信号作为监测对象,通过检测逆变器故障时电流畸变引起电机异常振动的特征信号来进行判断。以CRH2型动车组牵引传动系统为例,建立了基于空间矢量脉宽调制策略下的三电平牵引逆变器电路仿真模型,对逆变器结构故障模式进行仿真。仿真结果表明,逆变器故障会显著影响交流侧输出电流谐波含量,尤其是5倍频、7倍频、11倍频、13倍频电流谐波;而这些谐波电流输入到牵引电机后转化为6P(1-s)倍频、12P(1-s)倍频的脉动转矩,并作用于电机,使得其输出振动中含有相应频率的谐波成分。通过对高速动车组实际运行过程中的牵引电机振动信号进行分析可发现,在正常情况下振动信号不明显含有此类谐波频率成分,而当逆变器存在故障时,则会导致在振动信号中该频率信号含量非常明显。因此,文章所提出的基于振动信号分析法能够有效地监测并诊断牵引逆变器工作状态,并具有一定的工程应用价值。     

JD160A型变频异步牵引电机

文章介绍JD160A型变频异步牵引电机的主要技术参数、电磁场仿真分析,并对其特性和结构特点进行详细阐述。     

动车组牵引传动系统HIL仿真平台被控对象建模研究

讨论了动车组牵引传动系统HIL仿真平台被控对象正常建模和故障建模,包括牵引变压器、四象限整流器、中间直流回路、逆变器和牵引电机等,故障模型是在正常模型基础上完成的,两者均以状态方程形式实现。     

大功率GTO逆变器磁链轨迹PWM控制方法

大功率ＧＴＯ逆变器用于铁路电力牵引，其ＰＷＭ控制与一般工业领域中的变频调速系统的ＰＷＭ控制有很大不同。章在分析了磁链畸变对电机转矩脉动影响的基础地大功率ＧＴＯ逆变器ＰＷＭ控制技术的特点，提出了适用于铁路电力牵引的零矢量载波磁链轨变ＰＷＭ控制原理及实现方法。试验结果证实了这种控制方法的可行性。     

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。