城市轨道交通电力牵引复习资料
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城市轨道交通电力牵引复习资料第一章牵引理论基础1、目前,绝大多数城市轨道交通车辆属于钢轮钢轨式,运行的任何一种工况,都依赖于车轮和钢轨的相互作用力。
在钢轮钢轨式城市轨道交通车辆中,牵引动力由牵引电动机通过传动机构,传递给动车的动力轮对(动轮),由车轮和钢轨的相互作用,产生使车辆运动的反作用力。
2、空转:因驱动转矩过大,破坏粘着关系,使轮轨间出现相对滑动的现象,称为“空转”。
3、粘着:由于正压力而保持动轮与钢轨接触处相对静止的现象称为“粘着”。
4、蠕滑:在动轮正压力的作用下,轮轨接触处产生弹性变形,形成椭圆形的接触面。
从微观上看,两接触面是粗糙不平的。
由于切向力的作用,动轮在钢轨上滚动时,车轮和钢轨的粗糙接触面产生新弹性变形,接触面间出现微量滑动,即“蠕滑”。
5、蠕滑速度:由于蠕滑的存在,牵引时动轮的波动圆周速度将比其前进速度高,速度差称为蠕滑速度,用蠕滑率表示。
,式中—动轮的前进速度;—动轮的转动角速度。
6、论述:粘着系数与改善粘着的方法。
(P5)(一)影响粘着系数的重要因素:①动轮踏面与钢轨表面状态;②线路质量;③车辆运行速度和状态;④动车有关部件的状态。
(二)改善粘着的方法:①修正轮轨表面接触条件,改善轮轨表面不清洁状态;②试法改善轨道车辆的悬挂系统,以减轻轮对减载带来的不利影响。
常用的措施:撒沙、清洗轨道、打磨钢轨,改进匝瓦材料如用增粘匝瓦,改善车辆悬挂减少轴重转移。
7、制动方法分为三类:①摩擦制动:包括闸瓦制动和盘式制动;②电气制动:包括电阻制动和再生制动;③电磁制动:包括磁轨制动和涡流制动。
8、电磁制动的最大优点是所产生的制动力不受轮轨间的粘着条件限制。
9、摩擦制动和电气制动都是通过轮轨粘着产生制动力的。
10、当动轮对的牵引力大于最大粘着力时,轮对就发生空转。
11、轨道交通车辆在设计时,充分考虑了轮轨之间的粘着利用,但是没有粘着控制系统的轨道车辆动车只能靠其自然特性运行,难以运用到粘着极限。
城市轨道交通车辆 第06章 电力牵引传动系统一

U T T
ULD
46
基本调速方法(直-直系统)
( 2 )定宽调频控制(频率调制):即保持斩波器导 通时间不变,通过改变斩波器周期 T 来改变负载平 均电压。
ton1 ton1
U T1 T2
ULD
47
基本调速方法(直-直系统)
(3)调频调宽混合控制:不但改变斩波器的工作频 率,而且改变斩波器的导通时间。
极掌
S 转子
· · · S 机座
N· · ·
励磁绕组
N
34
直流电动机工作原理
载流导体在磁场中将会受到力的作用,若磁场与 载流导体互相垂直,作用在导体上的电磁力大小为: f = B· l· i B:磁密 l:导体长度; i:导体中电流 力的方向用左手定则确定
35
直流电动机工作原理
换向
电枢绕组两端分 别接在两个相互绝缘 而和绕组同轴旋转的 半圆形铜片——换向 片上,组成一个换向 器。换向器上压着固 定不动的炭质电刷。
4 交流牵引传动系统的构成及原理
5 电力牵引系统主要设备
6
城轨车辆能量回馈系统
7 大功率交流传动互馈试验系统
32
直流牵引传动系统
一、直流电机
直流电机由定子、转子两部分构成。
极心 极掌 S 励磁绕组 · · · S N 机座
N· · ·
转子
直流电动机的磁极和磁路
33
直流电机
直流电机各部分的作用:
定子的作用是用来产生磁场,提供磁路和作为电机的 机械支撑 转子部分是用来产生感应电势和电磁转矩从而实现机 电能量转换的主要部件 转子通过轴承与定子保持相对位置,使两者之间有一 个空气隙 极心
43
基本调速方法(直-直系统)
城市轨道交通电力牵引系统

第一节 概述
早期的电力牵引的轨道车辆采用直流电动 机,电机调速是采用改变串联在电机上的电阻 的大小来改变电机的端电压的控制的方式,这 种方式对电能的浪费大。以后由于半导体技术 的发展,电力电子变流技术得到了广泛应用, 直流牵引普遍采用斩波调压的方式。
直流电动机存在体积大、结构复杂、工作 可靠性差、制造成本高、维修麻烦的缺点,故 随着交流电机控制理论和大功率电力电子元器 件制造技术的发展,采用交流电机牵引的交流 传动技术迅速崛起,使轨道车辆电力牵引技术 上了一个, 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书,广泛阅读, 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍,我们能丰富知识, 培养逻辑思维能力; 通过阅读文学作品,我们能提高文学鉴赏水平, 培养文学情趣; 通过阅读报刊,我们能增长见识,扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操, 给我们巨大的精神力量, 鼓舞我们前进。
第四节 城市轨道交通用直线感应电机
一、直线感应电机的基本原理 将三相感应电动机的定子和转子沿径向
剖开后摊开成直线,原来转子的旋转运动 就转变称为直线运动。
但要长时间地维持这一运动,就必须有 足够长的转子或定子,因而出现了两种基 本类型:短定子电机和长定子电机。
第四节 城市轨道交通用直线感应电机
二、采用直线电机车辆的运行原理 用于轨道交通的直线电机一般都是短定
改错:
第二节 直流电力牵引系统
(一)、直流牵引电动机的基本调速方法 直流电动机的转速表达式
n U Id R
CE
第二节 直流电力牵引系统
(一)、直流牵引电动机调速的基本形式: 1、调节牵引电机的端电压
(1)、变阻调压 通过调节串入电机回路的电阻的大小来改
变电动机的端电压以实现电动机的调速。 调节电阻的方法又分两类: 有触点式开关调阻 无触点斩波调阻 这种调压方式在电阻中消耗了大量的电能。
城市轨道交通牵引供电系统复习资料(完整资料).doc

此文档下载后即可编辑城市轨道交通牵引供电系统复习资料第一章电力牵引供电系统概述1、电力牵引的制式概念:供电系统向电动车辆或电力机车供电所采用的电流或电压制式,包括直流/交流制、电压等级、交流电频率、交流制中单相/三相等问题。
2、电力牵引系统性能要求:①启动加速性能:启动力矩大,加速平稳;②动力设备容量利用充分:轻载时,运行速度高;重载时,运行速度可以低一些。
功率容量P=FV近似于常数;③调速性能:速度调节容易实现,能量损耗小。
满足上述条件:直流串激(串励)电动机。
3、直流串励电动机优缺点:通过串联电阻调速,原理简单,调速范围宽,供电系统电压损失和能量消耗较大,而且需要换向。
4、城市轨道交通牵引制式:直流供电制式。
城市轨道机车功率不大,供电半径小,城市之间运营供电电压不能太高,以确保安全。
我国国标规定采用750V 和1500V直流供电两种制式,不推荐600V。
5、城市轨道交通电力牵引供电系统组成:发电厂(站)、升压变压器、电力网(110-220KV)、主降压变电站(110~220KV→10~35KV)、直流牵引变电所(10~35KV→1500、750V)、馈电线、接触网、走行轨道、回流线。
6、组成统一的电力供电系统的优点:①充分利用动力资源;②减少燃料运输;③提高供电可靠性;④提高发电效率。
7、环形供电接线:由两个或两个以上主降压变电站和所有的牵引变电所用输电线联成一个环行。
8、环形供电接线的优缺点:环行供电是很可靠的供电线路,因为在这种情况下,一路输电线和一个主降压变电站同时停止工作时,只要其母线仍保持通电,就不致中断任何一个牵引变电所的正常供电。
但其投资较大。
9、双边供电接线:由两个主降压变电站向沿线牵引变电所供电,通往牵引变电所的输电线都经过其母线联接,为了增加供电的可靠性.用双路输电线供电,而每路按输送功率计算。
这种接线可靠性稍低于环行供电。
当引入线数目较多时,开关设备多,投资增加。
10、电网向牵引变电所供电形式:环形供电接线、双边供电接线、单边供电接线、辐射形供电接线。
牵引供电复习资料整理总结

一. 普速铁路接触网工作人员安全等级的规定分为五级。
二.普速铁路接触网工作人员安全等级三级允许担当的工作为1.各种高空和停电作业。
2.间接带电作业。
3.隔离开关倒闸作业。
4.防护工作。
5.要令人及倒闸作业、停电作业、验电接地监护人。
必须具备的条件1.参加接触网运行和检修工作1年以上,具有技工学校或相当于技工学校及以上学历的人员可以适当缩短。
2.熟悉接触网停电和间接带电作业的有关规定。
3.具有接触网高空作业的技能,能正确使用检修接触网用的工具、材料和零部件。
4.具有列车运行的基本知识,熟悉作业区防护的规定及信联闭知识。
5.能进行触电急救。
三.高空作业凡在坠落高度基准面2m以上含两米有可能坠落的高处作业,都称为高处作业。
四.使用车梯进行作业时,应指定车梯负责人,工作台上的人员不得超过两名。
所有的零件、工具均不得放置在工作台的台面上.五.作业平台上有人作业时,作业车移动的速度不得超过10km/h,且不得急剧起,停车。
六.安全带的分类,围杆作业安全带。
坠落悬挂安全带。
全身式安全带。
区域限制安全带。
七.接触网停电作业的一半规定,垂直作业—双线电化区段上下行接触网同时停电进行的接触网作业。
V形作业—双线电化区段上下行接触网一行停电进行的接触网作业。
八.接触网作业组在接到停电作业命令后须先验电接地,然后方可进行作业。
九.接地线的含义,接地线顾名思义就是直接连接大地的线,也称为安全回路线,工作或生活中出现危险时它就把高压直接嫁祸给地球,算是一根生命财产保障线。
在供电系统中接地线是为了在已停电的设备和线路上意外地出现电压时保证检修工作人员安全的重要工具。
按铁路供电部门的规定,接地线必须是由截面积25mm2以上的裸铜软绞线制成。
十.牵引变电所内带电作业有三种内容测试,检查,维修。
十一.遇到有大雨大雪雾霾天气空气湿度相对湿度大于85%时,一般不进行间接带电作业。
十二.牵引变电所内进行远离带电部分作业时,在高压设备外壳上作业时,作业前要先检查设备的接地必须完好。
城市轨道交通复习资料

一.名词解释1.轨道交通:通常以电能为动力,采取轮轨运输方式的快速大运量公共交通之总称。
2.限界:是列车沿固定的轨道平安运行时所需要的空间尺寸。
3.车辆段:是车辆运用管理、停放、检查及维修保养的场所。
4.线路平面:线路中心线在水平面上的投影。
5.线路纵断面:线路中心线在垂直平面上的投影。
6.合理纵断面:既满足有利于列车运行提高效率降低消耗平安可靠的要求,又能满足兼顾较低施工量,减少施工难度,提高施工进度的需要。
7.轨道:由钢轨、轨枕、联结零件、道岔和附属部件组成,用来引导列车行驶方向,直接承受由车轮传来的巨大压力,扩散到路基或桥隧建筑物上的整体工程结构。
8.联锁:为保证行车平安、作业平安,将站内所有信号机、道岔及轨道电路等相对独立的信号设备构成一种相互制约、互为控制的连带环扣关系。
9.进路:列车在车站内的运行路径。
10.闭塞:为保证区间内列车运行平安和效率,防止列车冲突和追尾,在一个铁路区间内,同一时间只允许一列列车占用的列车运行控制技术,是铁路区间信号的重要组成局部。
11.地下迷流:在直流牵引供电系统中,牵引电流并非全部经由走行钢轨流回牵引变电所,局部电流会由钢轨流入大地,再由大地流回钢轨或牵引变电所的杂散电流。
12.列车运行图:是利用坐标原理表示列车运行状况的一种图解形式。
13.道岔的有害空间:从辙叉咽喉至心轨尖端之间,有一段轨线中断的空隙,称为道岔的“有害空间〞。
14.轨道几何形位:指的是轨道各局部的几何形状、相对位置和根本尺寸,是保证列车按规定的速度平安平稳运行的重要条件之一。
二、根本知识1.城市轨道线路敷设方式:有地下、高架和地面三种形式。
2.城市轨道交通线网类型:放射形、环线形、棋盘式。
3.站台的形式:有岛式站台、侧式站台和混合式站台。
4.高架车站的结构形式:站、桥别离式,站、桥结合式,站、桥合一式。
5.轨道的组成:由钢轨、轨枕、联结零件、道岔和附属部件组成。
6.城轨车辆种类: A 型车、 B 型车是我们通称的地铁车辆,C 型车是轻轨车辆。
城市轨道交通概论_第九章城市轨道电力牵引系统

第二节 直流电力牵引系统
二、直流牵引调速系统-基本形式
(一)调压法:
(1)变阻控制
调节电阻的 方法 又可分为两类,即 采用有触点组合式 凸轮开关调阻和无 触点斩波调阻。
R0
CH
图 5.12 斩波调阻原理图
斩波调阻
有触点开关调阻 图 5.11 有触点式开关调阻原理图
第二节 直流电力牵引系统
二、直流牵引调速系统-基本形式
(一)调压法: (2)斩波调压
直流斩波电 路原理
U RL
t on U U T
uR L
图 5.13 直流斩波电路原理
U
0
UR L
Ton T
Ton
Toff
t
直流斩波电 压波形
T
第二节 直流电力牵引系统
二、直流牵引调速系统-基本形式
改变负载平均电压有三种典型的控制方法:
(1)定频调宽控制(脉宽调制):即保持斩 波周期T不变,改变斩波器导通时间,从而改变负 载平均电压。 t t
第四节 城市轨道车辆用直线感应电机
一、直线电机特点及发展概况
加拿大的多伦多、温哥华,LIM驱动的轻轨车辆已 运营多年 马来西亚也计划建设同样的交通系统 在日本,LIM驱动方式也被用于地铁车辆牵引,如 大阪地铁的鹤见绿地线电动车辆、东京地铁的都营 12号线电动车辆,都采用了LIM驱动方式,
第四节 城市轨道车辆用直线感应电机
二、直线感应电机的基本工作原理
转子 (次级)
图 5.30 将旋转电机剖开拉直而得到的直感电动机 定子
(初级) a) 转子 (次级) 定子 (初级)
b)
第四节 城市轨道车辆用直线感应电机
二、直线感应电机的基本工作原理
陈戈市轨道交通电力牵引与控制复习.doc

城市轨道交通电力牵引与控制填空题:1.影响可用黏着的因素:动轮踏而与钢轨表而状态、车轮直径、轴重、机车速度、线路质量2.黏着制动根据制动原理不同,分为黏着制动(闸瓦、盘形、动力以及空电联合制动)、非黏着制动(涡流轨道、磁轨、气制动力制动)。
3.城市轨道交通屮应用较多的制动方式是闸瓦制动、盘形制动、电阻制动、再生制动以及空电联合制动。
4.逆变电路根据直流侧电源性质分类分为:电压型逆变电路、电流型逆变电路。
5.GTO关断时间~#为:存储时间《.、下降时间G两者之和。
6.IGBT关断时间:由关断延迟时间、电压上升时间、电流下降时间三者构成。
7.IGBT开通时闹由:开通延迟时间、电流上升时间、电压下降时间组成。
8.时间比控制方式分为:定频调宽、定宽调频、调宽调频三种类型。
9.IPM自保护功能包括:控制电源欠压锁定、过热保护、过流保护、短路保护。
10.GTO门控电路由:开通电路、关断电路、偏置电路组成。
11.恒流控制有瞬时值控制和平均值控制两种方式。
12.6种基本斩波电路:降斬波电路、升压斩波电路、升降压斩波租路、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta 斩波电路。
13.SPWM逆变器由三角波(载波)、正弦波(调制波)相交得出。
P15414.GT0开通缓冲电路的作用:限制导通时的di/dt,以免发生元件内的过热点,还起着抑制故障时贯穿短路电流的峰值及其di/dt。
GTO关断缓冲电路的作用:限制GTO关断时重加电压的du/dt及过电压,并且对降低GTO的关断消耗,使GTO 发挥应有的关断能力,充分发挥它的负荷能力起重要作用。
15.PWM控制技术的热门课题是正弦脉宽调制技术。
16.空转判定方法:蠕化率判据、速度差判据、加速度判据、加速度的微分判据、电流差判据。
17.黏着控制系数/^=伽醒(/?:黏着利用率、A ma x:可用黏着)18.GTO开通吋间由延迟吋间、上升吋间组成。
19.电流型交一直一交变频器20.电压型交一直一交变频器21.性能良好的逆变电路包括:电力电路及缓冲电路、控制电路、电力电子器件的门控电路。
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城市轨道交通电力牵引复习资料第一章牵引理论基础1、目前,绝大多数城市轨道交通车辆属于钢轮钢轨式,运行的任何一种工况,都依赖于车轮和钢轨的相互作用力。
在钢轮钢轨式城市轨道交通车辆中,牵引动力由牵引电动机通过传动机构,传递给动车的动力轮对(动轮),由车轮和钢轨的相互作用,产生使车辆运动的反作用力。
2、空转:因驱动转矩过大,破坏粘着关系,使轮轨间出现相对滑动的现象,称为“空转”。
3、粘着:由于正压力而保持动轮与钢轨接触处相对静止的现象称为“粘着”。
4、蠕滑:在动轮正压力的作用下,轮轨接触处产生弹性变形,形成椭圆形的接触面。
从微观上看,两接触面是粗糙不平的。
由于切向力的作用,动轮在钢轨上滚动时,车轮和钢轨的粗糙接触面产生新弹性变形,接触面间出现微量滑动,即“蠕滑”。
5、蠕滑速度:由于蠕滑的存在,牵引时动轮的波动圆周速度将比其前进速度高,速度差,式中ω—动轮的前进速度;ω—动轮的转称为蠕滑速度,用蠕滑率表示。
σ=ωωω−ωω动角速度。
6、论述:粘着系数与改善粘着的方法。
(P5)(一)影响粘着系数的重要因素:①动轮踏面与钢轨表面状态;②线路质量;③车辆运行速度和状态;④动车有关部件的状态。
(二)改善粘着的方法:①修正轮轨表面接触条件,改善轮轨表面不清洁状态;②试法改善轨道车辆的悬挂系统,以减轻轮对减载带来的不利影响。
常用的措施:撒沙、清洗轨道、打磨钢轨,改进匝瓦材料如用增粘匝瓦,改善车辆悬挂减少轴重转移。
7、制动方法分为三类:①摩擦制动:包括闸瓦制动和盘式制动;②电气制动:包括电阻制动和再生制动;③电磁制动:包括磁轨制动和涡流制动。
8、电磁制动的最大优点是所产生的制动力不受轮轨间的粘着条件限制。
9、摩擦制动和电气制动都是通过轮轨粘着产生制动力的。
10、当动轮对的牵引力大于最大粘着力时,轮对就发生空转。
11、轨道交通车辆在设计时,充分考虑了轮轨之间的粘着利用,但是没有粘着控制系统的轨道车辆动车只能靠其自然特性运行,难以运用到粘着极限。
12、粘着控制分类:按控制类型分类,目前国内常见的粘着控制系统主要是校正型和蠕滑率控制型两大类。
13、集中控制:这种控制方式是一个粘着控制系统控制整辆动车。
14、分散控制:这种控制方式也是单轴控制,即每一动轴单独控制。
15、城市轨道交通车辆的运行阻力包括基本阻力和附加阻力。
16、城市轨道交通车辆的单位重量附加阻力主要取决于线路条件,例如坡道阻力、弯道阻力、隧道空气阻力。
17、城市轨道交通车辆各项牵引参数中,起动加速度的选择至关重要,因为它对轴功率和旅行速度都有着直接的影响。
目前世界各国的城市轨道交通车辆起动加速度为~s-2。
适当地选择起动加速度,可以使城市轨道交通车辆以较小的轴功率得到符合需要的旅行速度。
18、对于各种不同的站距,起动加速度大于后,对缩短开行时间的作用都将越来越弱。
取不同的最高运行速度进行设计计算,也可以看到起动加速度大于后,对缩短开行时间的作用减弱这一现象。
19、城市轨道交通车辆各项牵引参数中,起动加速度的选择对轴功率和旅行速度都有着直接的形响。
起动加速度大于后,再用增加起动加速度的方法来缩短运行时间,其效果将越来越差,而轴功率却仍然成倍数增长。
必须适当选择起动加速度,以保证在得到规定旅行速度的同时,避兔不必要地增加轴功率,从而降低车辆和其他设施造价。
第二章牵引电动机与运行1、牵引电动机是城市轨道交通车辆得以实现牵引及电制动的动力机械。
2、直流电动机的特性与励磁方式有关,直流电机的励磁方式有:串励、他励、复励。
3、一般来说,串励电动机有软特性,他励电动机有硬特性。
4、加复励电动机,速率特性介于他励和串励电动机之间,其硬度由他励绕组磁势占总磁势的比例而定,他励绕组磁势比例越大,速率特性越接近他励电动机,反之则接近串励电动机的特性。
5、由空载损耗引起的制动转矩△M一般为电动机额定转矩的1%~3%左右。
6、调节直流串励牵引电动机转速的方法:改变牵引电动机的端电压;改变牵引电动机的主极磁通。
7、改变牵引电动机的端电压的方法:①改变牵引电动机的联接法;例如串并联的方式。
由于联接的方式有限,所以可调的电压等级也有限,同时使电动机的连接复杂;②在电动机回路中接电阻,通过凸轮成斩波方法调节电阻值实现调压,这种应用已久的方法要消耗电能,不经济;③在电动机与电源之间串接斩波器,调节斩波器的导通比来改变电动机的端电压。
8、判断:机械稳定性是指列车正常运行时,由于偶然的原因引起速度发生微量的变化后,动车本身能恢复到原有的稳定运行状态。
可以用列车速度获得增量△v时,引起的反馈是负反馈还是正反馈来判断是否稳定。
9、除差复励外的各种励磁方式下,直流牵引电动机的特性曲线都具有负斜率,均满足稳定性条件,在列车牵引时具有机械稳定性。
10、牵引电动机的电气稳定性是动车正常运行时,由于偶然的原因引起电流发生微量变化后,电动机本身能恢复到原有的电平衡状态。
11、牵引电动机的曲线斜率为正值时,就具有电气稳定性。
串励电动机在任何负载情况下,,斜率处处为正值,具有电气稳定性。
12、串励电动机负载分配不均匀程度比他励电动机小。
13、从粘着重量利用观点出发,他励电动机优于串励电动机。
除粘着重量利用外其他性能,都是串励电动机优于他励电动机。
14、变阻控制是通过调节串入电机回路的电阻来改变直流牵引电动机端电压来达到调速目的,主要有凸轮控制和斩波调阻控制两种方式。
15、电阻制动分为:他励式电阻制动和串励式电阻制动。
16、直流牵引电动机只有优良的牵引利制动性能、调节端电压和励磁,就可以方便地进行调皮。
但是直流牵引电动机酌换向器结构尚存在一系列缺点:电机换向困难和电位条件恶化、结构复杂、工作可靠性较差、制造成本高和维修麻烦。
17、异步电动机采用VVVF控制。
18、转矩裕量:异步电机的最大电磁转矩取决于电机漏抗,最大电磁转矩与实际输出转矩的差值称为转矩裕量。
19、增大异步电机的最大电磁转矩的方法有两种:增大磁通(磁负荷型)和增大转子电流(电负荷型)。
20、牵引工况时,轮径大的负载偏大,轮径小的负载偏小;制动工况相反:轮径大的负载偏小,轮径小的负载偏大。
21、对于由一台逆变器供给多台异步电机并联运行的城市轨道交通车辆,在检测空转时.应选取并联电机中转速最低的作为基准信号;而检测滑行时,应选取其中转速最高的作为基难信号。
为了提高防止空转和滑行系统的灵敏度,通常还检测电机转速的变化率作为空转和滑行发生的信号。
22、直线电机无旋转部件,呈扁平形,可降低车辆高度,从而缩小地铁隧洞直径,降低工程成本。
直线电机运行不受粘着限制,可得到较高的加速度和减速度;噪音饺小,这都是适合城市轨道交通车辆应用的突出优点。
23、直线异步电动机的分类:按结构分类:平板形单边式、平板形双边式、圆筒形;按电源分类:三相电源、二相电源;按动体分类:短初级方式、短次级方式。
24、将直线异步电动机的推力-速度特性与旋转异步电动机的特性相比较,则滑差率s为:。
旋转异步电动机的转矩最大值发生处转差率较低,而直线异步电动机的最大推s=ωω−ωωω力在高滑差率处即s=1。
可见,直线异步电动机的起动推力大,高速区域的推力小,比较符合动车的驱动要求。
25、一般旋转异步电动机的极距/气隙比为10左右,而直线异步电动机为20左右;因而LIM的效率和功率因数都较低。
26、边缘效应的分类:静态纵向边缘效应、动态纵向边缘效应和横向边缘效应。
27、直线牵引电动机应用于城市轨道交通车辆时,初级可以设置在车上、也可以设置在地面,分别称为车载初级式和地面初级式。
第三章电力电子器件的原理与应用1、由于二只晶体管的电流放大倍数ω1+ω2仅稍大于1,且ω1比ω2小得多,且ω1比ω2小得多,因此集电极电流ωω1占总阳极电流的比例较小,只要设法抽走这部分电流,即可使GTO关断。
2、GTO的开通特性:元件从断态到通态的过程中,电流、电压及功耗随时间变化的规律为元件的开通特性。
当GTO阳极加上正电压,并给门极注入一定触发电流时,阳极电流大于擎住电流后GTO完全导通。
开通时间由延迟时间和上升时间组成。
3、简答(P66):对大功率电力电子元件正向特性的要求是通态电流大,通态电压低,因此在通态下就必须使元件具有足够多的载流子存贮量,这就给元件的关断带来了特殊困难。
GTO门控电路的基本要求就是从门极排出P基中过剩的载流子,这就是说必须在门极加上足够大的反向电压,使ω2基区中过剩的空穴通过门极流出,与此同时电子通过ω2基区与ω2发射极间的ω3结从阴极排出。
随着电子和空穴的排出,在ω2基区和ω3结的地方形成逐渐向中心区扩大的耗尽层,其结果是从ω2发射极没有电子向ω2区注入,在ω2基区及ω2基区中的过剩载流子一直复合到消灭为止,如ω3结能维持反偏状态,GTO就被关断。
由此可见,关断GTO的前提是门控电路要有足够大的关断电流,以便从门极排出足够大的门极关断电荷,同时其关断功率又不能超过允许值。
4、IGBT是以MOSFET为驱动元件、GTR为主导元件的达林顿电路结构器件,相当于一个由场效应管MOSFET驱动的厚基区GTR。
5、IGBT的控制原理与MOSFET基本相同,IGBT的开通和关断受栅极控制,N沟道型IGBT 的栅极上加正偏置并且数值上大于开启电压时,IGBT内的MOSFET的漏极与源极之间因此感应产生一条N型导电沟道,使MOSFET开通,从而使IGBT导通。
反之,如在N沟道型IGBT 上加反偏置,它内部的MOSFET漏源极间不能感生导电沟道,IGBT就截止。
6、IGBT伏安特性分:截止区即正向阻断区、放大区即线性区、饱和区和击穿区。
7、IGBT的开通时间有开通延迟时间、电流上升时间和电压下降时间三者组成,开通时间约为(~)us。
8、IGBT的关断时间由关断延迟时间、电压上升时间和电流下降时间三者组成,约为1us。
9、擎住效应:IGBT结构内部存在一只NPN型寄生晶体管,当漏极电流大于规定的临界值IDM时,该寄生晶体管因有过高的正偏置被触发导通,使PNP管也饱和导通,结果IGBT的栅极失去控制作用,这就是所谓擎住效应。
10、静态擎住效应:IGBT发生擎住效应后,漏极电流增大,造成过高的功耗,最后导致器件损坏。
为此元件制造厂规定了漏极电流的最大值ωωω,以及与此相应的栅源电压最大值,这种漏极电流超过ωωω引起的擎住效应称为静态擎住效应。
⁄过大,则元件内部11、动态擎住效应:在IGBT关断的过程中,若元件上的ωωωωωω的结电容电流也会很大,从而引起上述寄生晶闸管的开通,使IGBT栅极失控,形成动态擎住效应。
12、针对IGBT等功率模块主要损坏原因,IPM采用如下修改措施:(1)桥臂短路:短路电流保护、过载电流保护;(2)温度异常:温度保护;(3)驱动条件不具备或不正常、静电破坏:优化设计的专用驱动IC;(4)控制电压或基极电流不足:欠电压保护;(5)基极振荡、栅极电压破坏、控制回路连线引入干扰:驱动回路集成于模块中无外线连线(6)RBSOA:改进功率芯片;(7)高频开关功率损耗:绝缘基极采用热传导率高的材料-高效的热管散热。