传动系统分析.doc

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1、地铁牵引车辆传动系统分析电力机车具有功率大、过载能力强、牵引力大、速度快、整备作业吋间短、维修量少、运营费用低、便于实现多机牵引、能采用再生制动以及节约能量等优点。使用电力机车牵引车列，可以提高列车运行速度和承载重量，从而大幅度地提高铁路的运输能力和通过能力。电动汽车使用的能源是电池，需要频繁的充电来保证能源的供应。与电动汽车不同，电力机车的能源来自于电气化铁路供电网或第三轨。本文分析的电力机车供电来自于第三轨。电力机车所使用的驱动电机为感应电机，电机驱动部分使用了口立公司最新的矢量控制的交流电传动系统，应用了无速度传感器、全电气制动控制等多项新技术。D

2、C7S0(SS01ASFSF501BCSSF501DCS色TOEB1T(5EB3UPTSTdEB2InEiM

3、轨的额定电压为直流750Vo第三轨采用钢铝复合轨，接触而为不锈钢带。采用这种方式供电，电压平稳，机车在加速的过程屮不会引起供电电压的变化，机车的舒适性提高。ThrdRall(TopContact)RumingRais图2第二轨供电二、驱动电机牵引电机为三相四极交流杲步电机，无速度传感器；主要参数为：功率180kW.电压550V、电流237A、转速2011r/min＞频率68Hz、转差率1.4%、效率M90%、功率因数285%、绝缘等级200级；电机自带具有特殊结构的冷却风机，利用其旋转所产生的离心力來分离吸入冷气屮的灰尘。从图1的主电路屮我们可以看到，机

4、车由4台电机牵引，通过齿轮传动与机车轮相连。齿轮箱的传动比为100/13o经齿轮箱完成电机速度的转换。IM1与IM3并联方式由同一台变频器供电，保证了电机启动的一致性。三、控制方式牵引控制系统采用了基于间接转子磁场定向的无速度传感器控制方式，将牵引电机的参考模型由三相静止坐标系变换为同步旋转的d-q轴坐标系。d-q轴在相位上相差90°,转子磁通量一直保持在d轴上，由此解耦了磁通量和转矩，即将电机电流解耦为转矩电流Iq和磁场电流Id,分别加以控制，使得转矩控制的过渡相应吋间相比转差控制型的交流电传动系统快10倍，防空转/滑行性能更加优良，实现了无速度传感器

5、控制、全电气制动控制，系统的总体性能较以往有了很大的提高。矢量控制框图如图3所示。磁电流图羽厶Lg「电机电流•4I图3矢最控制框图tnu在主电路图屮，牵引逆变器箱（VVVF）采用无速度传感器，最大输出容量为724kVAX2,输出电压的频率范囤0-145Hz,对应电机的速度为0-4500rpmo逆变器采用热管散热，煤质为水，通过风机冷却。车辆启动吋，车辆速度从零到33km/h的范围内，逆变器输出电压与频率同步上升直至电压达到最大值为止，电机磁通保持恒定，输出扭矩恒定，为恒转矩控制区；车辆速度从33km/h开始至36lm/h止，利用逆变器容量的裕量，使逆变器

6、输出电压维持最大值不变，调节扭矩电流丄升，励磁电流下降，使电机电流随频率继续上升直最大值，从而使电机输出扭矩恒定，车辆仍处于恒转矩控制区;车辆速度从36hn/h开始至52km/h止，频率随车辆速度继续上升，调节扭矩电流上升（上升速度减慢），励磁电流下降，电机电流恒定，为恒功率控制区；车辆速度从52kni/h开始至最高速度，为自然特性区。