大功率電力機(jī)車交流傳動(dòng)系統(tǒng)的研究.pdf

1、在鐵路客、貨運(yùn)輸分離的背景下，我國(guó)現(xiàn)已開通了一萬多公里的重載鐵路。然而除了修建貨運(yùn)專線外，貨物的運(yùn)輸能力同時(shí)也取決于機(jī)車的牽引力，因此，對(duì)于大功率貨運(yùn)機(jī)車的研發(fā)也提上了日程。以國(guó)內(nèi)企業(yè)為主導(dǎo)、引進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)，我國(guó)成功引進(jìn)了各種大功率貨運(yùn)機(jī)車制造技術(shù)，并且開發(fā)出了有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的和諧型大功率交流傳動(dòng)貨運(yùn)機(jī)車。本文以和諧型機(jī)車的交流傳動(dòng)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，通過傳動(dòng)系統(tǒng)主電路為切入點(diǎn)，研究大功率電力機(jī)車的交流傳動(dòng)技術(shù)，包括交流傳動(dòng)系統(tǒng)的組成、變流技術(shù)以

2、及相應(yīng)的控制技術(shù)、電機(jī)的控制技術(shù)等，對(duì)于運(yùn)行過程中機(jī)車的運(yùn)行狀況和一些參數(shù)變化可以有直觀的了解。
　　本文以和諧型電力機(jī)車為應(yīng)用背景，設(shè)計(jì)了交流傳動(dòng)系統(tǒng)主電路結(jié)構(gòu)方案，包括網(wǎng)側(cè)電路、主變壓器、牽引變流器及牽引電動(dòng)機(jī)等。分析兩電平脈沖整流器的工作原理及其脈寬調(diào)制技術(shù)，通過對(duì)脈沖整流器的間接電流控制和直接電流控制技術(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，采用適應(yīng)于大功率場(chǎng)合的瞬態(tài)直接電流控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)脈沖整流器輸出直流電壓穩(wěn)定的控制。此外還分析了中間直流回路

3、各部分的功能。
　　分析了兩電平牽引逆變器的工作原理及其脈寬調(diào)制方式，同時(shí)對(duì)其脈寬調(diào)制的約束條件做出簡(jiǎn)要分析。本系統(tǒng)采用矢量控制方式實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制。基于矢量控制的基本思想，通過坐標(biāo)變換方式，建立異步電機(jī)在不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。比較直接運(yùn)算法和間接運(yùn)算法轉(zhuǎn)子磁鏈觀測(cè)模型的各自特點(diǎn)，采用兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的轉(zhuǎn)子磁鏈觀測(cè)模型，最后對(duì)電機(jī)采用轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩直接控制，具有響應(yīng)速度快，穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。