高铁永磁同步牵引系统及原理图 共26页共28页文档

PMSM电机的FOC控制策略
4、坐标变换
（1）Clarke（3s/2s）变换
B

N 3iB
N 2 i
60
N3 ：三相绕组每相绕组匝数 N 2 ：两相绕组每相绕组匝数

A
60

O N 2 i
各相磁动势为有效匝数与电流 的乘积，其相关空间矢量均位 于有关相的坐标轴上。
C
N 3iC
PMSM电机的FOC控制策略
VFVFVF 1 2 3、VFVFVF 2 3 4、VFVFVF 3 4 5、VFVFVF 4 5 6、VFVFVF 5 6 1、VFVFVF 6 1 2、VFVFVF 1 2 3 ...
U1
H1 H2 H3
译 码 电 路
VF1
VF3
VF5
A B
C
VF4
VF6
VF2
Y联结三三通电方式的控制原理图
PMSM和BLDC电机的工作原理
vab
0
Vd

1 Vd 3
2

t
van
0
2 Vd 3
M
t
Y联结三三通电方式相电压和线电压波形
Tc 1 2导通时合成转矩 a) VF6VFVF 2
b) VFVF VF 导通是合成转矩
1 2 3
c)三三通电时合成转矩
Tb Ta 2 To 2 Ta Tb T Tc 2 T c b
Ta To Tc

转子
转子采用永磁体，目前主要以钕铁硼作
为永磁材料。 采用永磁体简化了电机的 结构，提高了可靠性，又没有转子铜耗， 提高电机的效率。
PMSM和BLDC电机的结构

PMSM按转子永磁体的结构可分为两种

高速列车永磁同步牵引系统
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪

CRH3动车组牵引系统CRH3动车组设计能够在中国既有线路上运行也能够在新修的的客运专线上运行。

列车能够以在新修的客运专线上及其他经确认的区间以300 km/h速度运行，最高实验速度350 km/h。

牵引系统的是基于25 kV AC供电条件下运行设计的。

列车能够在按规定25 kV AC 50Hz 供电的电压、频率的公差范围内运行，当网压超过规定上公差达到31 kV时，列车还能够许诺运行5分钟，可是只能维持动车组有限的性能。

CRH3动车组由8节车组成，为动力分散型，有50%的车轴为驱动轴。

每列车都是由两组彼此对称的牵引单元组成（01车～04车为一组，05车～08车为另一组），通过车顶电缆连接起来。

牵引传动系统由两个相对独立的大体动力单元组成，一个大体动力单元要紧由一台主变压器、两台牵引变流器和四台牵引电机等组成。

在大体动力单元中的电气设备发生故障时，可全数或部份切除该大体动力单元，而不该阻碍到其它动力单元。

两列CRH3动车组能够重联成一列动车组。

在紧急情形下，CRH3动车组能够与牵引机车通过过渡车钩重联。

通过软管连接风源，没有电气联接。

列车运行线路条件：额定电网电压25 kV AC网压范围 kV ～ 29 kV AC最大31 kV ACkV～19 kV 可运行10分钟29 kV～31 kV 可运行5分钟切断限定值31 kV AC断开主断路器额定电网频率50 Hz电网频率的变化范围 Hz ～ Hz动车组编组图：图：牵引动力系统框图PPantograph受电弓ECTEarth current transformer接地电流互感器SA1、SA2Surge arrester电涌放电器（避雷器）TCTraction container牵引变流器LVTLine voltage transformer线电压互感器MTraction motor牵引电动机变压器变流器辅助变流器双辅助变流器制动电阻蓄电池充电机蓄电池牵引轴拖轴MCB Main circuit breaker/Earthswitch主断路器/接地开关RLDSRoof line disconnectingswitch隔离开关LCTLine current transformer线电流互感器VLRVoltage limiting resistor限压电阻器TCT Transformer currenttransformer变压器电流互感器RARoof area车顶区域MTMain transformer主变压器UAUnderfloor area地板下区域动车组牵引是采纳交流传动方式。

第七章 CRH5型动车组牵引传动系统第一节 概 述CRH5型动车组牵引系统使用交-直-交传动方式，主要由受电弓、主断路器、牵引变压器、牵引变流器及牵引电机组成。

受电弓通过电网接入25kV的高压交流电，输送给牵引变压器，降压成1770V的交流电。

降压后的交流电再输入牵引变流器，逆变成电压和频率均可控制的三相交流电，输送给牵引电机牵引整个列车。

牵引传动系统工作原理示意图如图7-1-1所示。

图7-1-1 牵引传动系统工作原理示意图CRH5型动车组牵引系统主变压器使用油冷方式，牵引变流器使用成熟的IGBT技术。

异步牵引电机的功率为550kW，采用体悬方式，由万向轴传递牵引力。

动车组有两个相对独立的主牵引系统，每个牵引单元配备一个完整的集电、牵引及辅助系统，以实现所需的牵引和辅助电路冗余，其中一个单元由3辆动车加1辆拖车构成（M-M-T-M），另一个单元由2辆动车加2辆拖车构成（T-T-M-M）。

动车组编组及动力设备的配置见图7-1-2。

图7-1-2 牵引设备的布置每个动力单元带有一个主变压器和受电弓。

在正常运行中，每列车只启用1个受电弓。

每个牵引动力单元的牵引设备都由下列设备组成:1．一个高压单元，带受电弓和保护装置；2．一个主变压器；3．两套或三套IGBT水冷技术的主牵引套件；4．四台或六台异步牵引电机，底架悬挂，最大设计负载550kW（轮缘处功率）。

由于每台电机是由一个独立的牵引逆变器驱动的，在同一车辆内轮对间轮径差最大为15mm的情况下，无需减小负载。

每节动车装有两台牵引电机。

正常情况下，两个牵引系统均工作，当一个牵引系统发生故障时，可以自动切断故障源，继续运行。

第二节 牵引传动系统7.2.1 牵引/电制特性（包括技术参数）在正常负载条件下（定员载客）、平直线路、车轮平均磨耗（即车轮直径为850mm）和网压在22.5KV AC-29KV AC范围内电压时，列车的牵引性能如下：1．平均启动加速度（0~40km/h） 0.50m/s2．200km/h 时的剩余加速度 0.11m/s3．220km/h时的剩余加速度 0.09m/s4．250km/h时的剩余加速度 0.05m/s5．平均最大车轮-磨耗粘着系数 0.226．爬行坡度（100%牵引力） 30‰7．在一个牵引变流器故障（80%牵引功率）条件下的爬行坡度>30 ‰；8．在二个牵引变流器故障或一个牵引变压器故障条件下(可获得60% 的牵引功率)的爬行坡度 27‰（连续运行）；30‰（以73km/h速度运行25km）；9．轮周处的最大牵引功率 5500kW；10．轮周处的最大牵引力 302kN；11．轮周处的最大制动功率 5785kW；12．列车在全功率和一半故障条件下的牵引曲线，如图7-2-1所示。