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1、试验检测文章编号:100726034(2006)0520025203牵引电机试验台变流方案陈德才(中国南车集团戚墅堰机车车辆工厂,江苏常州213011)摘要:介绍了牵引电机试验台采用变流方案的电源线路,分析了其工作原理。同时解决了变流方案中的难点问题。关键词:牵引电机;试验台;变流方案;12相整流电路;串并联回馈法+中图分类号:U260.146文献标识码:B因此,采用可控硅供电装置取代直流发电机组,0前言不但成本较低,而且维护方便。牵引电机试验台主回路采用串并联回馈法时,1试验台容量的确定原系统采用2套大的直流发电机组,1套为线路电源,1套为升压电源。线路电源提供电机端电压,并本牵引电机试验
2、台主要用于ZD109,ZQDR-410为电机提供机械损耗和铁损;升压电源提供电机电电机试验,系统参数为:流,并为其提供铜损,如图1所示。升压电源参数:直流200V,1610A。线路电源参数:直流1200V,150A。(1)升压电源主要为系统提供铜损,其输出电源电压为陪试电机、被试电机及线路的电阻压降。其输出电源电流为试验电机的最大电流。升压电源:I=1610A,U=I×1.1×∑R×1.1=1610×1.1×0.05292×2×1.1=199.5VM—被试电机;G—陪试电机其中I为试验电机的最大电流,∑R为陪试电图1串并联回馈试验结构简图机、被试电机及线路的总电阻。在发电机组试验台中,主要存
3、在以下问题:整定为:U=200V,I=1610A。(1)发电机组运行时噪声很大,造成环境污染;(2)线路电源主要提供被试电机、陪试电机的机(2)运行成本较高。发电机组存在机械损耗,其械损耗,其输出电源电压为牵引电机的最高电压。总的损耗比可控硅整流试验台高5%左右;其输出电源电流为陪试、被试电机所需铁耗和(3)发电机组维护较困难。因为线路发电机和机械损耗提供所需电流。升压发电机均为6000V的高压电机,故障时必须送线路电源:U=1000V,专业厂家维修,本单位无条件维修。U=U’+I’×R而可控硅整流试验台,具有以下优势:=1000+647×(0.01232×2+0.01995(1)可控硅电源
4、是一种静止电源,运行时无噪声;+0.02065)=1042.2V(2)可控硅电源运行效率较高,其负载损耗比发I=150A电机组低5%左右;其中:U’为牵引电机最高电压,I’为牵引电机(3)可控硅电源器件价格便宜,可靠性高;相对应的电流。(4)可控硅电源易于拆卸,维修方便。整定为:U=1200V,I=150A。收稿日期:2006-07-03作者简介:陈德才(1973-),男,湖南益阳人,工程师,1996年毕业于2变流方案介绍华中科技大学电机电气及其控制专业,工学学士,现从事电气方面的技术工作。在该方案中,线路电源系统采用了2个电压负25©1994-2010ChinaAcademicJourna
5、lElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net试验检测机车车辆工艺第5期2006年10月反馈,见图2。内环反馈是从线路电源输出端引入压:电压负反馈,使线路电源输出直流电压保持恒定。mπ/mUd=2U2cosωtd(ωt)×外环反馈是从电机端电压引入负反馈,保证系统在2π∫-π/m∞运行过程中被试电机端电压稳定。1-∑2coskπcosnωt2n=mkn-1升压电源系统采用了2个电流负反馈,见图3。式中k=1、2、3等,n=m·k内环反馈从升压电源端引入电流负反馈,使升压电根据上式,当m=12时,源输出的直流电流
6、保持恒定。外环反馈是从电机电2cos12ωt2cos24ωt流引入负反馈,保证系统在运行过程中被试电机电Ud=4.68U21+-+⋯11×1323×25流稳定。从上式可知,相数m的增加使最低次谐波的频率增加,同时其幅值也迅速减小。用谐波分析,它只有12次,24次,36次等谐波电压,消除了奇次谐波。因此相数越多,输出电压的交流分量就越小。其12相整流的纹波系数为0.994。三相全控桥串联构成12相整流电路在高压小电流供电场合有十分显著的优点,除了供电质量高外,元器件耐压要求较低,对器件瞬态参数的一致性要求也不十分严格,在高图2线图电源系统反馈图压直流电机的拖动场合得到广泛应用。3.2升压电源升
7、压电源设计输出容量为200V,1610A。升压电源和陪试电机串联,为陪试电机和被试电机提供给定电流。升压电源选用12相可控整流供电。与线路电源不同的是升压电源属低压大电流,因此主电路形式也与线路电源不同。同时考虑到在削磁图3升压电源系统反馈图试验时可能产生的负压,升压电源设计为可逆系统。3牵引电动机试验台电源线路当升压电源电压减至0还不能满足给定电流要求时,升压电源工作在逆变状态,输出负压。升压电源3.1线路
