异步电机DTC在机车滚动试验台中的应用.pdf

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1、第24卷第1期2011年1月机电产品开笈与刨新Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProductsV01．24．NO．1Jan．，2011文章编号：1002—6673(2011)01—160-03异步电机DTC在机车滚动试验台中的应用代刚，胡汉春，何青，张邦力(西南交通大学机械T程学院。四川成都610031)摘要：介绍了机车滚动试验台的基本原理，对测功机系统进行分析，选择直接转矩控制(DTC)方式实现交流异步电机的变频调速。并对异步电机直接转矩控制系统进行仿真，为其在

2、机车滚动试验台的应用打下了基础。关键词：机车滚动试验台；异步电机；DTC中图分类号：U26文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002-6673．2011．01．063ApplicationofAsynchronousMotorDTCinLocomotiveRollingTestRigDAIGang，HUtt∞-Chun。HEqi,,g，ZHANGBang--Li(SchoolofMechanicalEngineeringofSouthwestJiaotongUmversity，ChengduSichu

3、an610031，China)Abstraet：ThispaperintroducestheprincipleoflocomotiveroUingtestrig,analysesdynⅡnometersystem，selectdirecttorquecontrol(DTC)methodtoachievefrequencycontrolofinductionmotors。actthesimulationofasynchronousmotordirecttorquecontrolsystem,andlaythefounda

4、tionfortheapplicationoflocomotiverollingtestrig．Keywords：locomotiverolingtestrig；asynchronousmotor；DTC(directtorquecontr01)0引言运用机车经中修后须进行正线试运行。随着我国经济建设的快速发展。铁路的运能与运尾矛盾日益突出．安排机车正线进运愈湿罔瞧．且赡以渺足对机车试运的质量检验要求，势必将影响到机车运用的安全性及可靠性．所以采用机车滚动试验台来代替正线试运很存必要。本文基于异步电机直接转矩控制(DT

5、C)。研究其在机车滚动试验台中的应用。1机车滚动试验台特点及方案设计在机车滚动试验台上(如图1所示)，用轨道轮模拟轨道．轨道轮通过万向轴、增速齿轮箱与测功电机连接。制动电阻装置作为测功电机的直接负载，消耗测功电机的电能。通风冷却装置由电动通风机及管道组成，对测功电机和制动电阻装置进行通风冷却。当机车进行牵引．丁况试验时，机车动轮驱动轨道收稿日期：2011—12—22：作者简介：代刚(1985-)，男，硕士研究生。研究方向：机车I传动与控制；胡汉春(1954一)．男，教授。主要研究领域：机l车、动车和城市轨道车辆电传动及

6、控刳系统。l160轮．轨道轮义驱动测功电机．此时测功电机处于发电工况。向机车施加负载。测功电机所发f“的电能町经变流器控制反馈电网，或者直接消耗在制动电阻(RB)上，转变为热能。又经通风冷却系统带人大气中。图1机车滚动试验台结构图Fig．1Lo∞motiverollingtestrigstructurecharts当机车辆进行制动T况试验时．测功电机处于电动-丁况，驱动轨道轮，轨道轮义驱动机车轮对，此时机车可实施制动。机车滚动试验台采用的测功电机大都为直流测功电机。直流电机的电枢磁势与电机的励磁磁势正交．进而电枢电流和

7、磁通可以分别控制．因而直流电机转速的调·测试与控制·节性能和转矩的控制性能比较理想。但是，直流电机结构中存在着换向器、电刷等器件，结构复杂，运用中容易出现火花甚至引起环火．使其16E电机容量、转动惯量以及维护等方面受到了限制，不能向大型化发展，更不可能在快速性、可靠性、免维护及节能等方面满足要I求。随着机车运行速度的大幅提升。机车功牢的大幅增加，直流测功机的劣势越来越明显，因此。选择一种合适的测功机已是大功率机车车辆滚动试验台设计中应考虑的问题。交流鼠笼型异步电机由于其结构简单、坚固l耐用、惯量小、动力学性能好、功率大

8、、牵引力大、运行可靠、很少维护、原材料消耗小、制造成本低等优点，已大量应用于交流传动机车和动车上作为牵引电机，因而也开始应用于各种测功系统中作为测功电机，本文对机车滚动试验台采用i相鼠笼异步测功机的方案进行研究。本试验台的电力测功机系统结构框图如图2所示。图2(a)为i相380V供电方案，图2(b)为单相25kV供电方案。测功机电