電傳動控制基礎4.123相控電力機車

1、 6G型電力機車型電力機車l有級調(diào)速機車有級調(diào)速機車SS1有有33個調(diào)壓個調(diào)壓級和級和3級磁場削級磁場削弱弱l對應于牽引變壓對應于牽引變壓器的每級電壓都器的每級電壓都有一條速度特性有一條速度特性曲線曲線vId6abcdl起動時電力機車速度為起動時電力機車速度為0，牽引電動機轉(zhuǎn)速為，牽引電動機轉(zhuǎn)速為0l牽引電動機的反電勢牽引電動機的反電勢 E = Ce n = 0l若進行滿壓起動，將產(chǎn)生很大的起動電流若進行滿壓起動，將產(chǎn)生很大的起動電流 10倍額定電流倍額定電流l限制起動電流，進行變阻起動或降壓起動限制起動電流，進行變阻起動或降壓起動降壓起動過程：降壓起動過程： v = 0 n = 0 E =

2、0 U = Id R Id = U/R電壓升至第六級電壓升至第六級：從從a點起動點起動 F W n E Id l橋式整流：變壓器的容量發(fā)揮充分，結構簡化橋式整流：變壓器的容量發(fā)揮充分，結構簡化l兩段半控橋相控無級調(diào)壓：起動、調(diào)速平滑兩段半控橋相控無級調(diào)壓：起動、調(diào)速平滑l半集中式供電：電機之間負載分配較均勻半集中式供電：電機之間負載分配較均勻l取消了調(diào)壓開關：主電路簡單、開關電器動作減少取消了調(diào)壓開關：主電路簡單、開關電器動作減少一、特點一、特點T1T2T3T4D1D2D3D4M1M2M3RM4RM3RM1M4M5M6RM2 低壓調(diào)壓低壓調(diào)壓調(diào)節(jié)RM1，封鎖RM2 D3、D4續(xù)流Ud：0 0.

3、5Ud0 = 450VRM1滿開放，調(diào)節(jié)RM2 Ud：0.5Ud0 Ud0 = 900V0-900V0-900V調(diào)壓，用一段橋式電路是否可以實現(xiàn)，調(diào)壓，用一段橋式電路是否可以實現(xiàn)，且主電路簡單？為何用兩段橋式電路？且主電路簡單？為何用兩段橋式電路？二、調(diào)壓原理二、調(diào)壓原理 高壓調(diào)壓高壓調(diào)壓l實現(xiàn)端電壓平滑調(diào)節(jié)，減少電流沖擊，較好利用粘著力實現(xiàn)端電壓平滑調(diào)節(jié)，減少電流沖擊，較好利用粘著力l獲得機車工作范圍內(nèi)的任意牽引力和速度獲得機車工作范圍內(nèi)的任意牽引力和速度l更好地利用機車的慣性更好地利用機車的慣性l取消笨重的有觸點式調(diào)壓開關取消笨重的有觸點式調(diào)壓開關晶閘管整流實現(xiàn)無級調(diào)速的優(yōu)點：晶閘管整流實

4、現(xiàn)無級調(diào)速的缺點：功率因數(shù)低和諧波分量較高機車功率因數(shù)概念： 一般正弦交流電路：U、I 均為正弦 功率因數(shù)：電壓與電流之間相位角的余弦 cos 電力機車：I 發(fā)生畸變?yōu)榫匦尾?機車整流電路的功率系數(shù)機車整流電路的功率系數(shù) =機車牽引變壓器高壓側(cè)有功功率機車牽引變壓器高壓側(cè)有功功率機車牽引變壓器高壓側(cè)視在功率機車牽引變壓器高壓側(cè)視在功率 = P / S = Pd / S機車功率系數(shù)概念： = P / S = U1I1f cos 1U1I1I1f=I1=cos 1 cos 1 ：電流畸變系數(shù) cos 1 ：基波電壓與基波電流之間的相位移系數(shù) 不可控整流電路：SS1MuiIdiu tIdid t不可

5、控整流電路：SS1牽引變壓器高壓側(cè)電流與電壓同相位 cos 1 = 1 S = U1I1 = KU2 (Id/K)Ud = 22/ U2S = 22Ud Id = 22Pd = Pd / S = 22 PdPd=22 = 0.9 = P / S = U1I1f U1I1=I1fI1= 0.9半控整流電路：idIdtcos 1 = cos /2 電流有畸變電流有畸變 三個臺階三個臺階utiMuiId全控整流電路：idIdtcos 1 = cos 電流有畸變電流有畸變 兩個臺階兩個臺階MuiIdutil利用特殊控制方法利用特殊控制方法不對稱觸發(fā)不對稱觸發(fā)扇形控制扇形控制PWM控制控制l多段橋順序控

6、制多段橋順序控制iutiut全控橋：存在電壓和電流反向階段 電網(wǎng)吸收能量半控橋：不存在電壓和電流反向階段u t iT1 tiT2 tiT3 tiT4 tMuiIdT1T2T4T3T1T1、T2T2：晶閘管工作在時，T1觸發(fā)導通在+，T2觸發(fā)導通T3T3、T4T4：二極管工作在網(wǎng)壓過零時導通iMuiIdT1T2D3D4utitt = 晶閘管導通t = 晶閘管截止若 = 電流基波分量與電源電壓同相位 cos = 1eSeCeC：載波eS：正弦調(diào)制波調(diào)節(jié)輸出電壓：改變脈沖寬度改變脈沖次數(shù)可以消除低次諧波udiT1T3T2T4T5T6D5D6D1D2a1x1a2x2o6G：兩段半控橋順序控制SS4：三段半控橋順序控制三段繞組：a1o ox1 1/4U2 a2x2 1/2U2Ud第一段： 控制半控橋D1D2T1T2 T3T4T5T6都封鎖 Ud = 0 Ud0第二段： T1T2滿開放 控制T3T 4 Ud = Ud0第三段： T5T6滿開放 控制T1T 2 Ud = Ud0第四段： T1T