鐵路干線電力�(jī)車、工礦電力機(jī)�、電力傳動內(nèi)燃機(jī)車和各種電動車輛(如�電池�、城市電�、地下鐵道電動車輛)上用于牽引的電機(jī)。牽引電�(jī)包括牽引電動�(jī)、牽��(fā)電機(jī)、輔助電�(jī)��
交流變頻牽引電機(jī)作為車輛�(qū)動的原動�(jī)是國際上二十世紀(jì)八十年代�(fā)展起來的先�(jìn)牽引技�(shù)� 它以十分顯著的優(yōu)良特性在�、日、法等經(jīng)�(jì)�(fā)�(dá)國家迅速發(fā)�,很快取代了傳統(tǒng)的直流牽引電�(jī)�
為了解決直流和脈流牽引電動機(jī)的“轉(zhuǎn)向”問�,有些國家已在使用晶閘管無換向器式牽引電動機(jī)和三相交流異步變頻牽引電動機(jī),并在試�(yàn)以直線異步電動機(jī)為動力的磁懸浮高速車�。晶閘管無換向器式牽引電動機(jī)是由一臺同步電動機(jī)和一組晶閘管逆變器組�,用晶閘管和�(zhuǎn)子位置檢測器來代替直流牽引電動機(jī)的換向器和炭刷結(jié)�(gòu)。這種電動�(jī)具有直流電機(jī)的優(yōu)�(diǎn)而沒有困難的“換向”問�。但晶閘管及其控制系�(tǒng)相當(dāng)�(fù)�,所以電子元件直接影響電動機(jī)的運(yùn)行可靠�。三相交流異步變頻牽引電動機(jī)�(jié)�(gòu)簡單,工作可�,成本低�,是比較理想的牽引電動機(jī)。但由于需用變頻調(diào)速,它的�(fā)展和�(yīng)用一度受到限��60年代,大功率晶閘管變頻裝置的�(fā)展使異步電動�(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)變頻�(diào)��21世紀(jì)以來,各國已有較多機(jī)車和動車采用三相交流異步變頻牽引電動�(jī)。聯(lián)邦德國和日本在試�(yàn)的磁懸浮高速車輛上采用直線異步電動�(jī)。它的初級繞組敷�(shè)在地面導(dǎo)軌上,由地面的變頻電源供電以�(chǎn)生行波磁�,調(diào)節(jié)供電電源頻率就可改變磁懸浮高速車輛的速度。次級繞組就是反�(yīng)板,裝在車輛的構(gòu)架上。初級行波磁場和次級感應(yīng)電流的相互作用,不僅�(chǎn)生使車輛前�(jìn)的推�,而且還產(chǎn)生磁拉力以懸浮車�,并在制動工況時起著動力制動的作用�
牽引電動�(jī)
在機(jī)車或動車上用于驅(qū)動一根或幾根動輪軸的電動�(jī)。牽引電動機(jī)有多種類�,如直流牽引電動�(jī)、交流異步牽引電動機(jī)和交流同步牽引電動機(jī)�。直流牽引電動機(jī),尤其是直流串勵電動�(jī)有較好調(diào)速性能和工作特�,適�(yīng)�(jī)車牽引特性的需�,獲得廣泛應(yīng)用�
牽引電動�(jī)的工作原理與一般直流電動機(jī)相同,但有特殊的工作條件:空間尺寸受到軌距和動輪直徑的限�;在�(jī)車運(yùn)行通過軌縫和道岔時要承受相�(dāng)大的沖擊振動;大、小齒輪嚙合不良時電樞上會產(chǎn)生強(qiáng)烈的扭轉(zhuǎn)振動;在惡劣環(huán)境中�(yùn)用,�、雪、灰沙容易侵入等。因此牽引電動機(jī)在設(shè)�(jì)和結(jié)�(gòu)上也有許多要�,如要充分利用機(jī)體內(nèi)部空間使�(jié)�(gòu)緊湊,要采用較的絕緣材料和導(dǎo)磁材�,零部件需有較高的�(jī)械強(qiáng)度和剛度,整臺電�(jī)需有良好的通風(fēng)散熱條件和防塵防潮能�,要采取特殊的措施以�(yīng)付比較困難的“換向”條件以減少炭刷下的火花��
牽引電動�(jī)有兩種懸掛方�。一種是牽引電動�(jī)和動輪軸連接的懸掛方式,稱為抱軸式懸掛或半懸�。采用這種懸掛方式�,動輪通過軌縫和道岔所�(chǎn)生的沖擊振動會直接傳給牽引電動機(jī)。抱軸式懸掛適用于結(jié)�(gòu)速度低于120公里/小時的機(jī)車車�。另一種是架承式懸�(或稱全懸�)。采用這種懸掛方式時牽引電動機(jī)固定懸掛在轉(zhuǎn)向架�(gòu)架上,在牽引電動�(jī)軸端和小、大齒輪之間加入各種彈性連接元件,以減小沖擊振動的影�。架承式懸掛適用于結(jié)�(gòu)速度高于120公里/小時的機(jī)車車��
在用牽引變壓器降壓經(jīng)硅整流器或大功率晶閘管整流后供電給直流串勵牽引電動機(jī)�,加在牽引電動機(jī)上的電壓為脈動電�,因此這種牽引電動�(jī)稱為脈流牽引電動�(jī)。大功率脈流牽引電動�(jī)的“換向”條件更加困�。此�,電動機(jī)�(nèi)部還有一些附加損�,從而引起電動機(jī)溫升,因�,脈流牽引電動機(jī)在設(shè)�(jì)和結(jié)�(gòu)上還要采取一定的特殊措施,以解決“換向”和溫升兩個突出的問題�
輔助電機(jī)
電力�(jī)車上的輔助電�(jī)可用直流電動�(jī),也可用三相交流異步電動�(jī)。用直流電動�(jī)作為輔助電機(jī)�,須由專用的硅整流器供電。用三相交流異步輔助電動�(jī)�,須由靜止變�、變頻裝置或?qū)S玫男D(zhuǎn)電機(jī)供給三相電源。這種專用的旋�(zhuǎn)電機(jī)稱為劈相�(jī),可以把單相交流電變?yōu)槿嘟涣麟姟?/FONT>
牽引�(fā)電機(jī)
專用于電力傳動內(nèi)燃機(jī)�,以供給牽引電動�(jī)電力的發(fā)電機(jī),又稱主�(fā)電機(jī)。牽引發(fā)電機(jī)有直流和交流兩種。直流牽引發(fā)電機(jī)直接向直流牽引電動機(jī)供電。交流牽引發(fā)電機(jī)�(fā)出的三相交流電經(jīng)硅整流器整流后再向直流牽引電動機(jī)供電。交流整流電路是三相�,整流電壓雖然有脈動,但脈動量比較小,因此牽引電動機(jī)還被�(rèn)為是一般的直流電動�(jī)�
牽引電機(jī)通常采用變頻器供�。對試驗(yàn)測試�(shè)備的功能及性能指標(biāo)提出了較高的要求�
1、要求測試設(shè)備具有較寬的帶寬,并且在較寬的頻率范圍內(nèi)均能獲取較高的測量精��
2、部分試�(yàn)基波頻率可能低于5Hz,常�(guī)測量儀表不能穩(wěn)定讀�(shù)�
3、變頻器開關(guān)頻率較低,諧波含量豐�,且信號不是�(yán)格的周期信號,傅里葉變換�,需要較長的時間��
要正確測量牽引變頻器輸出的基波電壓有效�,必須注意:
1、采用正確的變頻電量測量裝置� 電壓、電流傳感器及儀表應(yīng)該有合理的帶寬、正確的測量模式(基波有效值模式)、輸出頻率下滿足�(zhǔn)確級要求等等�
2、牽引變頻器顯示的基波有效值(接近理論值)與實(shí)際測量結(jié)果一致的前提是開�(guān)頻率(載波頻率)足夠高(至少大于基波頻率�20倍)。實(shí)際上,牽引變頻器的開�(guān)頻率往往比較低,一般低�1KHz,而基波頻率較�,所以并不滿足該條件�
3、要對基波有效值�(jìn)行準(zhǔn)確的、穩(wěn)定的測量,前提是變頻器輸出為周期信號(傅里葉變換針對周期信號�。實(shí)際上由于牽引變頻器的開關(guān)頻率較低,當(dāng)開關(guān)頻率不是基波頻率整數(shù)倍時,其輸出信號不是周期信號。例如:開關(guān)頻率�500Hz,基波頻率為60Hz,假如當(dāng)前的基波周期從第0個脈沖的開始時刻開始,將在第9個脈沖的1/3時刻�(jié)束,而下一個基波周�,將從第9個脈沖的1/3時刻開始,顯然,這兩個基波周期不是一樣的信號,也就是�,變頻器輸出并非周期信號(當(dāng)開關(guān)頻率較高�,這種非周期性的表現(xiàn)相對較弱��
小結(jié)� 基于上述原因,一般的測量系統(tǒng)很難�(zhǔn)�、穩(wěn)定的測量牽引變頻器輸出的電壓�
為了�(zhǔn)確獲取電�(jī)的效�,應(yīng)該采用低頻精度較高、帶微處理器的寬頻功率分析儀和準(zhǔn)確級較高的變頻電量變送器/傳感��
維庫電子�,電子知�,一查百��
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