无轨电车交流驱动系统技术及发展

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1、无轨电车交流驱动系统技术及发展无轨电车交流驱动系统技术及发展无轨电车交流驱动系统技术及发展无轨电车交流驱动系统技术及发展无轨电车交流驱动系统技术及发展无轨电车交流驱动系统技术及发展无轨电车交流驱动系统技术及发展无轨电车交流驱动系统技术及发展无轨电车交流驱动系统技术及发展无轨电车交流驱动系统技术及发展无轨电车交流驱动系统技术及发展无轨电车交流驱动系统技术及发展无轨电车交流驱动系统技术及发展技术与研究无轨电车交流驱动系统技术及发展王令苏剑王砚生内容提要:本文讨论了无轨电车交流驱动系统的技术特点及应用.

2、由此认为从节能环保,技术先进性等方面考虑,采用交流驱动系统的无轨电车将是今后我国电车技术发展的主流.关键词:无轨电车交流驱动系统技术无轨电车作为一种绿色交通工具,以其零排放,无污染,低噪声及使用清洁,廉价能源的优势,从20世纪90年代开始,在世界范围内呈现出复苏和兴旺发展的景象.随着电力电子技术和变流技术的进步,能够更方便地采用现代控制技术实现无轨电车机电一体化的目标,交流驱动技术逐渐取代直流驱动技术,在新型无轨电车中得到应用和推广.1交流驱动技术直流驱动系统具有优越的调速性能,调速范围宽广,调速

3、特性平滑,直到20世纪80年代中期,它仍是国内外无轨电车的主要驱动方式.但直流电机体积和重量大,效率低,结构复杂,很难向大容量,高转速发展.直流电机机械换向结构易产生电火花,不适合在多尘,潮湿,易燃易爆环境中使用.因此,人们将目光转向了更先进的交流驱动系统.交流驱动系统作为无轨电车的心脏,为其提供动力来源,交流驱动技术性能的优劣直接决定了无轨电车整车的性能.无轨电车交流驱动系统主要由是周边密封.上端可采用整体式橡胶铰链结构,使侧舱门与其密封胶条紧密结合,可有效地解决工具箱漏水现象.左右两边可以将胶

4、条直接用螺钉打在骨架上,利用门板与其密封.工具箱下部密封采取了一种新形式(图3).做出一个角铁型件,下能源供给子系统,电气驱动子系统,机械传动子系统3部分组成,如图1所示.根据交流驱动系统中电机的选取方式不同,可分为异步电机驱动系统,永磁同步电机驱动系统和开关磁阻电机驱动系统,而目前国内外无轨电车上广泛采用的是最为成熟可靠的异步电机驱动系统.1.1异步电机驱动系统1.11异步电机无轨电车用异步电机具有转差率小,运行频率高的特点,采用变频调速方式时,转速与极数之间没有严格对应关系等特征.为此,无轨电

5、车用异步电机设计方面有如下特点:(1)尽力扩大恒转矩区,使电机在高速运转时也能有较高转矩,而要提高转矩,则需尽量减小定转子之间的气隙,同时减小漏抗;(2)更注重电机的电磁优化设计,使转矩,功率和效率等因素达到综合最优;(3)减少重量,体积,以增加与车体的适配性.1.1.2控制技术应用于异步电机的变频控制技术主要有3种:V/F控制,转差频__控减上制速I囡器箱肉函—_/凼一蓄电池组l{ffJ电池管理系统Ii电气驱动子系统机械传动子系统图1无轨电车交流驱动系统构成图部开塞焊孔与工具箱下部骨架梁塞焊.

6、插上特制胶条,此胶条前部与工具箱门板相贴,后部增加一个”尾巴”搭在工具箱底板上(此工具箱底板已在制作时留出余量).这样设计的好处是:工具箱内灰尘,杂质等不能掉入角铁槽中;而且起到将胶条和工具箱底板合为一体的作用,提高了表面质量.这样,一个独立的分体工具箱设计完成(图4).3结束语MPB客车是我公司2007年开发的新产品,产品受到用户的各种好评.此种结构的工具箱为该车标准配置,满足了各类用户的需求.率控制,矢量控制.20世纪90年代以前主要以PWM方式实现V,/F控制和转差频率控制,但这2种控制技术

7、因转速控制范围小,转矩特性不理想,难以满足无轨电车频繁起动,加减速等工况的需求.近年来,矢量控制技术以其优越的性能在无轨电车异步电机驱动系统中得到广泛应用.1.2永磁同步电机驱动系统1.2.1永磁同步电机从磁铁所处不同位置的结构上看,永磁同步电机可以分成表面型,镶嵌型,深埋式等结构型式.深埋式永磁同步电机因其有高的功率密度,有效的弱磁控制及方便的最大效率控制而在无轨电车应用领域受到青睐.深埋式永磁同步电机在结构设计方面主要有以下2个特征:(1)转子磁铁使用埋入式;(2)采用多极化设计.12.2控制

8、技术深埋式永磁同步电机转子的铁心直接与空气接触增加了空气磁链,且电机中电枢反映电抗很大,q轴电抗和d轴电抗差别很大,弱磁控制很容易实现,采用最小转矩控制和最大效率控制方法可以有效地控制阻抗转矩.1.3开关磁阻电机驱动系统131开关磁阻电机开关磁阻电机具有结构简单可靠,在较宽转速和转矩范围内具有高效运行,控制灵活,可四象限运行,响应速度快,成本较低等特点.但是由于其转矩波动大,噪声大,控制复杂,目前应用还受到限制.1.32控制技术开关磁阻电机的控制方式,在低速时采用电流斩波控制,以获