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1、电力机车电传动系统试验台优化设计实用技术电力机车电传动系统试验台优化设计OptimumDesignforTestBenchonElectricTransmissionSystemofElectricLocomotive董兴河蔡宾锋贾云岗永济新时速电机电器有限公司山西永济044502DongXingheCaibinfengJiaYungangYongjiXinshisuElectricEquipmentCo.,Ltd,YongjiShanxi044502摘要:研究现代电力机车电传动系统试验台的技术,解决国产化电力机车电传动系统的地面试验设备问题.关键词电传动系统试验台1
2、7-31kV~相电源四象限负载设备测量系统控制系统Abstract:Thispaperstudiedmodemtechnologyfortestbenchonelectrictransmissionofelectriclocomotiveandsolvedtheproblemsonground-testingplantoflocalizationelectriclocomotive.Keywords:Electrictransmissionsystemtestbench17-31kVsingle--phasepowersupplyfour-quadrantloadeq
3、uipmentMeasurementsystemCon--trolsystem随着高铁事业的快速发展和电力机车电传动系统国产化进程,电传动系统的试验能力已经严重影响了国产化电力机车电传动系统的研发和生产继续扩大,必须尽快解决试验设备的瓶颈问题.目前需要建立电力机车电传动系统试验台以满足大功率电传动系统的地面联调,牵引变流器的型式试验的要求.经过潜心调查和研究,总结出大功率电力机车电传动系统试验台技术.1.机车牵引系统试验标准((IEC613773电力牵引机车车辆逆变器供电的交流电动机及其控制系统的组合试验》;((IEC61287—1机车车辆用电力变流器第一部分:特性和
4、试验方法》;((IEC60349—2电力牵引铁路机车车辆与公路车辆用旋转电机一第2部分:电子变流器供电的交流电动机》.2设计原则大功率电力机车电传动系统试验台用于验证牵引变流器各种试验项目是否符合要求,试验台技术成熟,易于实现,控制可靠,调节稳定,以避免因试验台的故障造成试验人员对试验结果误判.3.试验台功能试验台能够满足9600kW大功率电力机车电传动系统牵引变流器的型式试验以及研究性试验,变流器供电的交流电动机的型式试验以及研究性试验,由牵引变压器,牵引变流器,牵引电动机及其控制系统组成的系统的联调试验,为大功率电力机车的研究和生产提供可靠的数据.4技术方案大功率
5、电力机车电传动系统试验台采用交流回馈法,第一为了节约电能,第二为了增加试验台的灵活性.图1试验台工作原理示意图试验系统由电源系统,负载系统,控制系统,测量系统和辅助供电系统组成.电源系统为单相17—31kV,50Hz,提供牵引系统试验所要求的电源.4.1单相电源系统组成单相电源由三相,单相变压器,单相升压调压变压器,调压电抗器,控制测量系统组成.三相输入lOKV移相电容调压电抗器升压调压变压器单相输出25KV图2单相电源系统主原理图电源系统的参数主要是为了满足9600kW电力机车电传动系统地面联调试验和变流器的型式试验.三相10kV电源经过Scott变压器变成相差为9
6、0.的两个单相电,通过电容移相合成一个单相电,经升压调压变压器升到25KV,25KV~~出端微调电抗器配合调至17__3lKV的任意电压值.电源系统具有必须的保护功能.4.2电力机车电传动系统电力机车电传动系统主要由牵引变压器,牵引变流器,牵引电机,机车检测系统和机车控制系统组成.●.L凸臣](_;}jjf—j——{氮暑}B张蚺姆f圉fI/_,M图3HXD2C电力机车电传动系统主原理示意图4.3负载系统负载系统由转速转矩传感器,飞轮,齿轮箱,负载电机,负载变流器,馈网变压器和相应的开关柜组成.ChinaScience&TechnologyOverview337
7、实用技术图4负载系统主原理图负载电机为交流电机,牵引电机在电动工况工作时,负载电机处f发电机状态,通过负载侧四象限变频器,馈网变压器将能量反馈10kV电网.负载电机特性曲线与被试电机特性曲线不一致,故在债载电机与被试电机之间加入减速齿轮箱,确保负载电机与被试电机之间的特性匹配.为保证系统能稳定运行,在减速齿轮箱与负载电机之间加入飞轮,模拟机车实际运行时的转动惯量.负载系统应满足被试电机的以下要求:(1)被试异步牵引电机的转速,转矩,功率范围.(2)被试异步牵引电机在牵引特性与制动特性下的特性曲线.(3)被试异步牵引电机对负载系统的稳定性.被试电机通过
