电力牵引变流技术任务3城轨车辆直流牵引传动系统.ppt

图2-18 凸轮调阻控制 （1） 凸轮调阻控制的原理 （2） 斩波调阻控制 图2-19 斩波调阻控制 2.斩波调压控制（电枢斩波控制） 利用接在电网与牵引电动机之间的斩波器，通过控制斩波器的导通与关断时间来改变牵引电动机的端电压。 图2-20 斩波调压控制 结论：斩波调速是一种经济的调速手段。 项目二 城市轨道交通车辆牵引传动系统 项目二 城市轨道交通车辆牵引传动系统 项目二 城市轨道交通车辆牵引传动系统 * * 学 习 目 标 1. 项 目 导 入 2. 学 习 任 务 3. 任务3 城轨车辆直流牵引传动系统 项目导入： 项目内容： 主要介绍城轨交通车辆各种牵引传动系统组成及控制原理。全面介绍了主传动设备——直流牵引电动机、三相异步牵引电机和直线牵引电机的结构、工作原理及其特性。 详细分析了主传动系统牵引、制动、保护电路。 知识拓展： 介绍城轨交通车辆使用的主要电力电子器件的类型、工作原理及应用场合，分析城轨车辆整流、斩波和逆变电路的工作原理。 图2-1 主牵引逆变器外形结构 一．直流牵引电机的原理 1．直流牵引电机的结构与原理 图2-2 直流电动机结构（4极） 表2-1 串励牵引电动机的结构及部件作用 直流串励牵引电机工作原理 2．直流牵引电机的特性分析 (1)速率特性 直流电机的速率特性表示式 （2-1） 图2-4 电机磁化曲线 主磁通Φ由电机的磁化曲线决定 对于复励电机而言，他励绕组磁势比例越大，速率特性越接近他励电动机，反之则接近串励电动机的特性。 图2-5 直流电动机速率特性 （2） 转矩特性 直流电机的转矩特性表示式 （2-2） 根据电动机的转矩特性与速率特性，可以得到电动机的机械特性。 图2-6 直流电动机转矩特性 图2-7直流电动机机械特性 3．直流牵引电机与动车牵引特性分析 动车牵引力与电动机转矩、动车速度与电动机转速都是正比例关系，因而动车的牵引 特性曲线F=?（υ）与电动机的机械特性M=?（n）趋势一致，只是坐标比例尺不同。 动车运行时，必须具有机械和电气上的稳定性。 （1）机械稳定性 定义：列车正常运行时，由于偶然的原因引起速度发生微量变化后，动车本身能恢复到原有的稳定运行状态 图2-8 牵引特性机械稳定性分析 即: （2-5） 稳定条件：是牵引特性曲线的斜率小于基本阻力曲线的斜率。 （2）电气稳定性： 定义：动车正常运行时，由于偶然的原因引起电流发生微 量变化后，电动机本身能恢复到原有的电平衡状态. 直流牵引电动机的动态电压平衡方程式 　 　(2-6) 　(2-6) 牵引特性电气稳定性分析 牵引电动机稳态电压平衡方程? ‘（Ia）曲线斜率为正值时，就具有电气稳定性。 图2-9 牵引特性电气稳定性分析 图2-10 串励、他励电动机的稳态电压平衡曲线f（Ia） （a）串励； （b）他励 （3）牵引电动机之间的负载分配： 情况一：两台特性有差异的牵引电机装在同一动车上并联运行，轮径完全相同。 结论： 串励电动机负载分配不均匀的程度远比他励电动机小。 图2-11 特性有差异的牵引电动机负载 （a）串励电动机特性曲线 （b）他励电动机特性曲线 情况二： 两台电动机特性完全相同，而它们各自的动轮直径不同 结论：串励电动机负载分配不均匀程度比他励电动机小。 图2-12动轮直径有差异时的牵引电动机负载分配 （a）串励电动机特性曲线 （b）他励电动机特性曲线 （4）电压波动对牵引电动机工作的影响 当电网电压波动时，由于他励电动机具有硬特性，其电流冲击和牵引力冲都比串励电动机大得多。当外加电压突变时，他励电动机比串励电动机所引起的电流冲