牵引系统知识介绍.ppt

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1、长春轻轨三期牵引系统知识介绍中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心2011年11月长春运营中的长春轻轨三期车辆1牵引系统原理介绍长春轻轨三期牵引系统组成长春轻轨三期牵引系统技术参数长春轻轨三期牵引系统部件技术参数2牵引系统原理介绍牵引系统能量的传递三相异步牵引电机的工作原理3牵引工况受电弓牵引变流器牵引电机齿轮箱轮对（车辆）牵引系统能量的传递直流电能直/交能量转换电能/机械能机械能机械能45制动工况（再生制动）受电弓牵引变流器牵引电机齿轮箱轮对（车辆）直流电能直/交能量转换电能/机械能机械能机械能67制动工况（电阻制动+再生制动）受电弓牵引变流器牵引电机齿轮箱轮对（车辆）直流电能直/交能量

2、转换电能/机械能机械能机械能制动电阻热能89牵引系统原理介绍牵引系统能量的传递三相异步牵引电机的工作原理10三相异步牵引电机的工作原理1、电生磁：三相定子对称绕组通以三相对称电流产生圆形旋转磁场。2、磁生电：旋转磁场切割转子导体感应电动势和电流。3、电磁力：转子载流（有功分量电流）体在磁场作用下受电磁力作用，形成电磁转矩，驱动电动机旋转，将电能转化为机械能。11电生磁移动的电荷（电流）产生磁场磁场强度和电流之间的关系由安培环路定理确定：设空间有N根载流体，环绕载流体的任意磁通闭合回路中，磁场强度的切向分量沿该回路的线积分等于该回路所包围的电流的代数和。12电流I磁场强度H磁感应强度B磁通φ磁

3、链ψHL=NIL磁场的积分路径N载流体的数量B=μHμ介质的磁导率Φ=BSS与磁场垂直的面积Ψ=NΦN线圈的匝数13单相定子电流按正弦变化，产生的磁场（磁通）幅值也跟随变化14三相定子电流分别产生按正弦变化的磁通。15在三相电机中，三相定子绕组是按120度（电角度）排列，三相绕组产生的磁通位置关系如图所示。16三相磁通合成后的磁通如图所示。定子绕组虽然是固定的，但合成后磁通却因为电流的正弦变化而形成了一个旋转的磁场。三相定子对称绕组通以三相对称电流产生圆形旋转磁场。17旋转磁场的旋转方向与三相交流电的相序一致;改变三相交流电的相序,即A-B-C变为C-B-A,旋转磁场反向;要改变电动机的转向

4、,只要任意对调三相电源的两根接线.旋转磁场的旋转方向旋转磁场的转速旋转磁场的转速称为同步转速f为电机电源频率，即为牵引逆变器的输出频率；p为电机极对数，三期牵引电机为2。磁生电：闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应。19在电动机中，定子磁场是旋转的，起始时刻转子绕组是静止的。旋转磁场切割转子导体就产生了感应电动势和电流。在异步电动机转动起来以后，定子磁场和转子之间也一直存在速度差，即转差，两者的相对运动保证了电磁感应现象的存在。20电磁力：转子载流（有功分量电流）体在磁场作用下受电磁力作用，形成电磁转矩，驱动电动机旋转，将电能转化为机械能。

5、21转子在定子磁场的转动作用下跟随旋转起来。车辆加速时，定子电流频率加大，磁场旋转速度加快，转子转速跟随加快。22变流器驱动三相异步电机的示意图23牵引工况下，电动机的转速达不到旋转磁场的转速,否则,就不能切割磁力线,就没有感应电势,电动机就停下来了.转子转速与同步转速不一样,差那么一些,所以称之为异步电机.设同步转速为no,电动机的转速为n,则转速差为;no-n;电动机的转速差与同步转速之比定义为异步电动机的转差率S,S是分析异步电动机运行情况的主要参数。24牵引系统原理介绍长春轻轨三期牵引系统组成长春轻轨三期牵引系统技术参数长春轻轨三期牵引系统部件技术参数25长春轻轨三期牵引系统组成长春

6、轻轨三期车辆系统简介列车采用两个单元编组；每个单元编组由三个模块编组，其中两个模块装有动车转向架和一个模块装有拖车转向架；每个动车转向架装有2台驱动电机，每台电机通过齿轮箱驱动一个车轴的2个车轮；每个动车车顶安装一台牵引逆变器，用以驱动两台牵引电机；每个单元编组构成一套相对独立的牵引系统。26编组方式：—MC+TP+M=M+TP+MC—(动车模块)（拖车模块）(动车模块)(动车模块)（拖车模块）(动车模块)Mc：安装动车转向架和司机室的动车模块M：安装动车转向架的动车模块TP：安装受电弓和拖车转向架的拖车模块+：风档铰接结构=：车钩—：事故车钩27牵引系统组成产品描述牵引变流器每列车4个牵引

7、变流器箱辅助电源箱每列车4个辅助电源箱制动电阻箱每列车4个制动电阻箱避雷器每列车2个避雷器牵引电机每列车8个牵引电机齿轮箱每列车8组齿轮箱司机控制器每列车2个司机控制器网络控制系统每列车1套网络控制系统28常用名词牵引控制单元TCU车辆控制单元VCU制动控制单元BCU（VSS阀制动单元）辅助控制单元ACU牵引变流器（VVVF逆变器）辅助电源箱（SIV）辅助逆变器充电机2930牵引系统包含所有的部件如上图所示，