电力机车电机第4章 三相交流异步牵引电动机
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目录摘要关键词 (2)绪论 (3)第一章牵引电机的结构 (4)第二章牵引电机的工作原理.................................................... ..9第三章牵引电机的调速方法 (12)第四章牵引电机的特性调节................................................. . (18)结束语 (24)参考文献 (25)致谢......................................................................... .. (25)摘要:本文主要针对异步电机结构、工作原理及特性的理论进行分析,从而延伸至对异步牵引电机工作原理和其特殊结构的掌握,异步牵引电机特殊结构使其具有特殊的调速方法以及各种特性控制方法,本文详细阐述了异步牵引电机的变频调速。
关键词:地铁车辆牵引电机结构原理调速方法绪论铁路干线电力机车、工矿电力机车、电力传动内燃机车和各种电动车辆上用于牵引的电机。
牵引电机包括牵引电动机、牵引发电机、辅助电机等。
其中牵引电动机是在机车或动车上用于驱动一根或几根动轮轴的电动机。
牵引电动机有多种类型,直流牵引电动机,尤其是直流串励电动机有较好调速性能和工作特性,适应机车牵引特性的需要,获得广泛应用。
然而直流和脉流牵引电动机的“转向”问题,使其应用有缺陷。
三相交流异步电动机结构简单,工作可靠,成本低廉,是比较理想的牵引电动机。
但由于需用调速,它的发展和应用一度受到限制。
因长期以来在调速领域大多采用直流电机,而交流电动机的优点在调速领域中未能得到发挥。
交流电机实现调速一般有以下三种1、变极调速是通过改变电动机定子绕组的接线方式以改变电机极数实现调速,这种调速方法是有级调速,不能平滑调速,而且只适用于鼠笼电动机。
2、改变电机转差率调速其中有通过改变电机转子回路的电阻进行调速,此种调速方式效率不高,且不经济。
第四节 电力机车的相关知识电力机车是从接触网上获取电能,用电动机驱动运行的机车或动车。
目前,我国使用的是整流器式交—直电力机车。
交—直电力机车顶部的受电弓将接触网上的单相工频交流电引入机车,每台机车上装设有一套把交流电变换成直流电的整流装置,变压整流后供给直流牵引电动机。
直流牵引电动机因带有整流子,在制造和维护检修等方面均较复杂。
而交流无整流子牵引电动机(即三相异步电动机)在制造、性能、功率、体积、重量、成本、维护及可靠性等方面远比整流子电机优越得多。
以前,由于技术上还不能很好的解决大功率交流异步电动机的经济调速问题,所以交流异步电动机在牵引方面未得到很快的发展。
长期以来各种牵引电机几乎都为整流子直流牵引电机所占领。
今天,由于电力电子技术和晶闸管(即可控硅)变流装置的迅速发展,特别是大功率晶闸管性能不断的提高和半导体集成电路的迅速发展,以及可关断晶闸管(GT0)在大功率变流装置上的广泛应用,为交流电机变频调速提供了新的技术途径。
20世纪90年代以来,发达国家机车电传动已由交—直传动全面发展到交流传动,交一直传动的机车已停止生产。
我国已于1996年由株洲电力机车厂制造成功了交—直—交原形机车。
交—直—交电力机车仍是由接触网供给单相交流电,而牵引电动机为三相异步电动机,要调节异步电动机的转速,目前比较理想的方法是改变交流电的频率.所以这种电力机车首先把单相交流整流成直流,然后再把直流逆变成可以使频率变化的三相交流电,供异步电动机使用。
目前,国外(如法国)已经采用了单相电源不经中间的直流环节,而直接变换为频率可调的三相交流电。
这就使电传动系统结构更为简单,机车重量也轻,更有发展前途。
今后机车电传动技术必将有一个快速发展。
我国铁路电力机车除了少量是进口的外,大部分是使用国产韶山SS型机车。
SS型机车已发展了1型~9型(连续)等。
其中,SS4型货运机车应用了晶闸管电子技术,实现了无级调速,并将6轴改为8轴,机车功率达到6400kW;SS5和SS8型客运机车最高速度分别提高到140km/h和160km/h;SS9型客运机车最高速度又提高到170km/h,已初步满足牵引重载货运、大编组客运列车,进行快速或准高速运输。
电力机车按供电电流制——传动型式分为四类,即直流供电——直流牵引电动机的直直型电力机车;交流供电——直(脉)流牵引电动机的交直型电力机车;交流供电——变流器环节——三相交流异步电动机的交直交型电力机车和交流供电——变频环节——三相交流同步电动机的交交型电力机车。
本章着重分析前三种电力机车的工作原理及工作特点,并推导电力机车的基本特性,通过学习所要达到的目标:1、会分析电力机车的工作原理,2、掌握交直型、交直交型电力机车的特点,3、熟记电力机车的基本特性。
第一节直直型电力机车工作原理一、基本工作原理直流电力机车是现代电力机车中最为简单的一种。
它使用的是直流电源和直流串励牵引电动机,其工作原理如图1-1所示。
目前有些工矿电力机车、地铁电动车组和城市无轨电车仍采用这种型式。
图1-1所示为一般工矿用四轴电力机车的电传动装置示意图。
工作过程为:机车由受电弓从接触网取得直流直流电力机车工作原理二、直流电力机车的特点通过分析直流电力机车的工作原理,可以得出直流电力机车具有以下特点:1、机车结构简单,造价低,经济性好;2、采用适合于牵引的直流串励电动机,牵引性能好,调速方便;3、控制简单,运行可靠;4、供电效率低。
由于受牵引电动机端电压的限制,接触网电压一般为1500伏~3000伏。
传输一定功率时电流较大,接触网导线损耗量较大,因此供电效率低。
5、基建投资大。
为了减少接触网上的压降,电气化区段的牵引变电所数量较多,造成基建投资大。
6、效率低,有级调速。
由于机车使用调压电阻进行启动、调速,因此调节过程中有能量损耗使效率很低,同时也难以实现连续、平滑地调节。
随着电力电子技术的发展,应用斩波器技术进行调速,可以对牵引电动机端电压进行连续、平滑地调节,从而实现无级调速。
综上所述,直流电力机车由于受牵引电动机端电压的限制,网压不可能太高,从而限制了机车功率的进一步提高。
随着现代铁路运输事业的发展,直流电力机车显然已不适应干线大功率的要求。
机车控制系统试题(总18页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《电力机车控制系统检查与维护》试题一、填空题1.电力牵引始创于年。
2.按机车动轴数电力机车可分为、、、等电力机车。
3.交直型整流器机采用电动机作为牵引电动机。
4.交直交机车(或动车组)采用电动机作为牵引电动机。
5.不可控整流电路中,根据整流元件在一个周期内工作时间不同,分为整流和全波整流电路两种。
6.整流器电力机车上需要装设和固定磁场削弱分路电阻,以限制电流的脉动,改善牵引电动机的换向。
7.整流是指把交流电变换成的过程。
8.逆变器用于将转换为三相交流电。
9.在具有直流牵引电动机的机车中,由机车速度公式调速方法有、改变牵引电动机的端电压和磁场削弱三种。
10.在交直型整流器机车中主要采用和磁场削弱两种调速方法。
11.调节具有三相异步交流牵引电动机机车的速度方法有、改变定子磁极对数和改变转差率三种。
12.一般情况下,要进行磁场削弱调速,必须是在牵引电机端电压已达到,而牵引电动机电流比额定值小时实施。
13.直流或脉流牵引电动机采用励磁调节调速时,通常是把量减小,以提高机车运行速度,这种调速方法称为磁场削弱调速法。
14.根据磁场削弱系数的定义,磁场削弱的方法可分为改变励磁绕组的匝数和改变两种。
15.为弥补电阻分路法的不足,在分路电阻支路串人适当的,在磁场削弱时分路支路的电路性质与励磁绕组的属性一致。
16.采用不共阴极半控桥移相调压时,二极管的工作时间为π+a,晶闸管的工作时间为(设触发角为a)。
17.交直型电力机车电压调速可分为变压器调压和两种。
18.平波电抗器的电感与整流电流的大小应成关系。
19.全控桥整流电路,触发角为a<π/2时是整流状态,触发角为时是逆变状态。
20.提高交直型电力机车功率因数的方法主要有采用多段半控桥和。
21.按照中华人民共和国《铁路技术管理规程》的规定,对机车起动的基本要求是:起动稳、加速快、。
2024年《电力机车牵引与控制》考试复习题库(含答案)一、单选题1.每台机车装有。
台变流装置,每台变流装置内含有()组主变流器和一组辅助变流器()A、——B、一三C、二二D、三一参考答案:B2.HXD3型电力机车牵引电机过载保护的动作值为()A。
A、1000B、1400C、1600D、1800参考答案:B3.HOV充电模块输出电流的额定值为()A。
A、32B、30C、25D、55参考答案:A4.当总风缸风压在750~825KPa时只有()端压缩机可以投入工作。
A、操纵B、非操纵C、两端D、以上都不对参考答案:A5.辅助变流器故障转换接触器()具有把发生故障的辅助变流器的负载切换到另一套辅助变流器上的作用。
A、K MllB、K M12C、K M13D、K M20参考答案:D6.发生辅助变流器过载,导致辅助变流器被锁死后,可通过()方法解锁。
A、断开主断路器B、切断辅助变流器的控制电源C、按SB61复位D、切断辅助变流器工作接触器参考答案:B7.电力机车按供电电流制-传动形式分类,不包括以下哪项。
()A、交一直型B、直-交型C、交-直-交型D、交-交型参考答案:B8.韶山型电力机车主要采用()制动,和谐型电力机车主要采用()制动。
OA、电阻能耗B、再生回馈C、电阻再生D、再生电阻参考答案:C9,交直型电力机车牵引时采用直流()牵引电动机。
()A、串励B、并励C、它励D、他励参考答案:A10.关于改变励磁绕组电流的方法,不包括以下哪项。
()A、电阻分路法B、磁感应分路法C、电感分路法D、无极磁场削弱法。
参考答案:CIL辅助电动机过载时,逆变器的门极均被封锁,同时向微机控制系统发出跳主断的信号。
该故障消除后IOS内自动复位,如果此故障在2min 内连续发生(),该辅助变流器将被锁死,必须切断辅助变流器的控制电源,才可解锁。
A、2次B、4次C、6次D、8次参考答案:C12.辅助变流器(APU)采用()方式。