《动车组传动与控制》纸质作业答案(第5章)
机车车辆传动与控制作业参考答案(5-6章)

1 《机车车辆传动与控制》作业参考答案(5-6章)一、名词解释:1.Band-Band 控制:即滞环控制,用滞环比较器实现。
控制:即滞环控制,用滞环比较器实现。
2.PI 调节器:即比例积分调节器。
它克服了积分调节器动态响应慢的缺陷,利用了比例调节器动态响应迅速的特点,将比例调节器和积分调节器结合起来,使得输出静态准确,动态响应迅速。
3.PWM 控制:控制:PWM PWM PWM((Pulse Width Modulation)控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。
即通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效地获得所需要的波形(含形状和幅值)。
二、简答题:1.1.分析矢量控制的基本思想。
分析矢量控制的基本思想。
分析矢量控制的基本思想。
答:将三相异步电动机经3/2变换、变换、2s/2r 2s/2r 变换,变换到以转子磁场定向的M 、T 同步坐标系,并使M 轴定向在转子磁链ψ2方向,就可实现励磁电流i M 和电流i T 的独立控制,使非线性耦合系统解耦,将其等效成直流电动机模型。
然后仿照直流电动机的控制方法,求得直流电动机的控制量,再经过相应的反变换,既可以控制异步电动机。
这就是矢量定向控制的基本思想。
2.2.分析转子磁链的电压模型的基本工作原理及优缺点。
分析转子磁链的电压模型的基本工作原理及优缺点。
分析转子磁链的电压模型的基本工作原理及优缺点。
答:转子磁链电压模型是根据电压方程中电动势等于磁链变化率的关系,对电动机的电动势进行积分即可得到磁链。
经推导可以得出即可得到磁链。
经推导可以得出式中式中 L L m ——α-β坐标系定子与转子同轴等效绕组间的互感坐标系定子与转子同轴等效绕组间的互感L 1——α-β坐标系定子等效两绕组的自感坐标系定子等效两绕组的自感 L L 2——α-β坐标系转子等效两绕组的自感坐标系转子等效两绕组的自感σ——漏磁系数,由上式可知,磁链计算只需要实测的电压、电流信号,不需要转速信号,计算过程只与定子电阻r 1有关,与转子电阻r 2无关,定子电阻r 1容易测取。
18春北交《列车传动与控制》在线作业一二

北交《列车传动与控制》在线作业10一、单选题:1.(单选题)CRH3型动车组的牵引变流器主要功能在于给牵引电动机提供() (满分A单相同步直流电B三相同步直流电C三相异步交流电D单相异步直流电正确答案:C2.(单选题)把下坡时机车的位能转换为电能而回馈给电网,称为() (满分A能耗制动B回流制动C反接制动D回馈制动正确答案:D3.(单选题)为了防止发生危险和避免所藏设备受到污损,列车高压设备箱的结构采用() (满分 A开放式B密封式C油封式D水封式正确答案:B4.(单选题)动车组采用()流传动技术 (满分A交B直-交C交-直D交正确答案:5.(单选题)()由铁芯、绕组与机座三部分组成 (满分A定子B动子C转子D滚子正确答案:6.(单选题)CRH3型动车组中()专用于保护牵引变流器,以防过压 (满分:)A限流电阻器B限压电阻器C限流电流器D限压电压器正确答案:7.(单选题)可关断晶闸管简称() (满分:)AGTOBRCTCIGBTDGTR正确答案:8.(单选题)()的主要功能是为牵引电动机提供三相异步交流电 (满分:)A牵引变流器B牵引变压器C受电弓D接触网正确答案:9.(单选题)绝缘门栅极晶体管简称() (满分:)AGTOBRCTCIGBTDGTR正确答案:10.(单选题)()用于开关连接的牵引单元的工作电流,以及在发生严重干扰时安全断开CRH3列车的两个互感器与接触网 (满分:)A主断路器B熔断器C接地开关D牵引逆变器正确答案:11.(单选题)CRH1型动车组的牵引变流器优先采用()、两点式交—直—交电路结构,由多重四象限、直流电压中间环节和电机变流器组成,牵引变流器的模块应具有互换性。
(满分:)A电阻型B电流型C电压型D电容型正确答案:12.(单选题)CRH1型动车组采用的是()型断路器 (满分:)A真空B开放C油压D普通正确答案:13.(单选题)牵引逆变器可以分为电压源型和电流源型两种,为同步电机供电的大多采用()逆变器(满分:)A电压源型B电阻源型C电流源型D功率源型正确答案:14.(单选题)动车组接触网提供()电压的交流电,由受电弓受流。
专业知识部分(动车组考试)题库(64道)

专业知识部分(动车组考试)1、 CRH2系列动车组运行过程中操作升弓时速度不高于( )km/h。
——[单选题]A 160B 200C 220正确答案:B2、 CRH2系列动车组进行蓄电池接触器断电复位时, 在停车状态下,断开VCB、降下受电弓,将制动手柄置于“拔取”位,( )s后重新投入制动手柄。
——[单选题]A 10B 20C 30正确答案:C3、 CRH2系列动车组进行紧急复位操作时, 将制动手柄置于“( )”位,按压主控端司机室操纵台上的“紧急复位”按钮。
——[单选题]A 运转B 快速C 拔取正确答案:B4、 CRH2系列动车组进行人工滚动试验时,随车机械师通知司机操纵动车组,以不高于()km/h的速度运行。
——[单选题]A 5B 10C 20正确答案:A5、 CRH2系列动车组运行时(速度大于5km/h),停放制动异常施加, 动车组自动施加( )停车。
——[单选题]A 常用制动B 快速制动C 紧急制动正确答案:C6、 CRH2系列动车组发生烟火报警(401~435)时,司机实施最大常用制动,250km/h及以下线路限速()km/h及以下。
——[单选题]A 120B 160C 200正确答案:A7、 CRH3C、CRH380B(L)系列动车组运行过程中操作升弓时速度不高于( )km/h。
——[单选题]A 160B 200C 220正确答案:B8、 CRH3C、CRH380B(L)系列动车组启用备用制动前,车组需施加()制动,防止溜车。
——[单选题]A 常用B 紧急C 停放正确答案:C9、 CRH3C、CRH380B(L)系列动车组发生烟火报警(67C0~67D6、6821~6844)等故障时,司机实施最大常用制动,300km/h及以上线路限速()km/h及以下。
——[单选题]A 120B 160C 200正确答案:C10、 CRH3C、CRH380B(L)系列动车组发生烟火报警(67C0~67D6、6821~6844)等故障时,司机实施最大常用制动,250km/h及以下线路限速()km/h及以下。
《动车组传动与控制》作业参考答案

《动车组传动与控制》作业参考答案作业一(1-3章)一、名词解释:1.动力分散牵引方式:以日本为代表,将全列车分为若干个动力单元,在每一个动力单元中带牵引电机的驱动轴(动力轴)分散布置在单元的每一个或部分车轴上,将传动系统的各个动力设备也分散地设置在各个车辆底下,不占用任何一辆车厢。
2.动力集中牵引方式:以欧洲为代表,动力集中型高速列车是将动力设备全部设置在一辆头车中,全列车的牵引力由集中在动力头车的动力轮对上的电动机提供。
3.恒功率调速比:恒功率调速比定义:c PM n v v k =式中:PM v 为恒功率区的最高速度;c v 为持续速度。
4.变压器的额定容量:在铭牌规定的额定状态下变压器输出视在功率的保证值,称为变压器的额定容量SN 。
额定容量用伏安(V·A)或千伏安(kV·A)表示。
由于变压器的效率很高,通常一、二次侧的额定容量设计成相等。
对三相变压器,额定容量系指三相容量之和。
5.变压器的额定电压:正常运行时,规定加在一次侧的端电压称为变压器一次侧的额定电压U1N 。
二次侧的额定电压U2N 是指变压器一次侧加额定电压时二次侧的空载电压。
额定电压以V 或kV 表示。
对三相变压器,额定电压是指线电压。
6.变压器的额定电流:根据额定容量和额定电压算出的电流称为额定电流,以安表示。
对三相变压器,额定电流指线电流。
对于单相变压器,一次和二次额定电流分别为:NN N N N N U S I U S I 2211,== 对于三相变压器,一次和二次额定电流分别为:NN N N N N U S I U S I 22113,3== (1)转差率:旋转磁场的转速n 1与转子转速n 的差值称为转差,用△n 表示。
转差△n 与同步转速n 1的比值称为转差率,用s 表示,即:11n n n S -=(2)异步电动机的机械特性: 异步电动机的机械特性是指转差率与电磁转矩之间的关系T em =f(s)。
机电传动控制第五版课后答案--最全版

机电传动控制第五版课后答案--最全版机电传动控制是一门涉及机械、电气和控制等多领域知识的重要学科,对于相关专业的学生和从业者来说,掌握这门课程的知识至关重要。
而课后习题的答案则是检验学习成果、加深理解的重要工具。
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第一章绪论1、机电传动控制的目的是什么?答:机电传动控制的目的是将电能转变为机械能,实现生产机械的启动、停止、调速、反转以及各种生产工艺过程的要求,以满足生产的需要,提高生产效率和产品质量。
2、机电传动系统由哪些部分组成?答:机电传动系统通常由电动机、传动机构、生产机械、控制系统和电源等部分组成。
电动机作为动力源,将电能转化为机械能;传动机构用于传递动力和改变运动形式;生产机械是工作对象;控制系统用于控制电动机的运行状态;电源则为整个系统提供电能。
3、机电传动系统的运动方程式是什么?其含义是什么?答:运动方程式为 T M T L =J(dω/dt) 。
其中,T M 是电动机产生的电磁转矩,T L 是负载转矩,J 是转动惯量,ω 是角速度,dω/dt 是角加速度。
该方程式表明了机电传动系统中电动机的电磁转矩与负载转矩之间的平衡关系,当 T M > T L 时,系统加速;当 T M < T L 时,系统减速;当 T M = T L 时,系统以恒定速度运行。
第二章机电传动系统的动力学基础1、为什么机电传动系统中一般需要考虑转动惯量的影响?答:转动惯量反映了物体转动时惯性的大小。
在机电传动系统中,由于电动机的转速变化会引起负载的惯性力和惯性转矩,转动惯量越大,系统的加速和减速过程就越困难,响应速度越慢。
因此,在设计和分析机电传动系统时,需要考虑转动惯量的影响,以确保系统的性能和稳定性。
2、多轴传动系统等效为单轴系统的原则是什么?答:多轴传动系统等效为单轴系统的原则是:系统传递的功率不变,等效前后系统的动能相等。
3、如何计算机电传动系统的动态转矩?答:动态转矩 T d = T M T L ,其中 T M 是电动机的电磁转矩,TL 是负载转矩。
轨道车辆传动与控制_北京交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

轨道车辆传动与控制_北京交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.CRH2动车组采用()传动方式答案:交直交传动2.交流异步电动机变频变压调速,低速时,一般可以进行()以提高控制精度。
答案:电机输入电压补偿3.三相交流异步电动机转子磁场的转速()。
答案:与同步磁场的转速相同4.串励直流电动机的机械特性是(),他励直流电机的机械特性是()。
答案:软特性硬特性,5.交流电机矢量控制可以()。
答案:其他三个答案都对6.CRH2 动车组的牵引主电路功率因数的调节主要由()进行。
答案:变流器的整流环节7.7 下列采用车控模式,主电路具有三电平拓扑电路结构的动车组是()。
答案:CRH28.CRH2动车组牵引变流器中间直流环节电容器的主要作用()。
答案:支撑电容的作用 +滤波9.CRH5动车组基本型是()的动车组。
答案:5动3拖10.CRH3动车组主电路中间直流环节由()进行二次谐波滤波。
答案:谐波滤波器11.一般情况下,交流异步电动机的启动电流小于正常运行时的电流答案:错误12.串励直流电机作为牵引电机使用时,有利于保持多台电机间的负载分配均匀答案:正确13.在保证变压器不损坏的前提下,变压器的负载越大,其效率越高。
答案:错误14.在电机的矢量控制模型中,采用电流模型没有累积误差。
答案:正确15.三电平三相脉冲逆变电路有12个大开关矢量。
答案:错误16.CRH5动车组采用高压箱对变压器进行管理答案:正确17.直流电机的弱磁调速是一种恒功率调速答案:正确18.交流电机转子的电流与电势是同相位的答案:错误19.CRH2动车组的受电弓具有紧急降弓装置答案:正确20.在电机控制中,可以应用电压矢量来控制电机磁链的运行轨迹答案:正确。
《机电传动控制》第五版课后习题答案

第3章直流电机的工作原理及特性习题3.1 为什么直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成?答案:直流电动机工作时,(1)电枢绕组中流过交变电流,它产生的磁通当然是交变的。
这个(2)变化的磁通在铁芯中产生感应电流。
铁芯中产生的感应电流,在(3)垂直于磁通方向的平面内环流,所以叫涡流。
涡流损耗会使铁芯发热。
为了减小这种涡流损耗,电枢铁芯采用彼此绝缘的硅钢片叠压而成,使涡流在狭长形的回路中,通过较小的截面,以(4)增大涡流通路上的电阻,从而起到(5)减小涡流的作用。
如果没有绝缘层,会使整个电枢铁芯成为一体,涡流将增大,使铁芯发热。
因此,如果没有绝缘,就起不到削减涡流的作用。
习题3.4 一台他励直流电动机在稳态下运行时,电枢反电势E =E1,如负载转矩TL =常数,外加电压和电枢电路中的电阻均不变,问减弱励磁使转速上升到新的稳定值后,电枢反电势将如何变化?是大于、小于还是等于E1?答案:∵当电动机再次达到稳定状态后,输出转矩仍等于负载转矩,即输出转矩T =T L =常200aae e ae m ae m e e R U n I K K R U n E K n T K I n n n K K K U T K =Φ=−ΦΦ=∴=Φ−Φ∴−∆=Φ=ΦQ Q 又当T=0a aU E I R =+数。
又根据公式(3.2), T =K t ФI a 。
∵励磁磁通Ф减小,T 、K t 不变。
∴电枢电流I a 增大。
再根据公式(3.11),U =E +I a ·R a 。
∴E=U -I a ·R a 。
又∵U 、R a 不变,I a 增大。
∴E 减小即减弱励磁到达稳定后,电动机反电势将小于E 1。
习题3.8 一台他励直流电动机的铭牌数据为:P N =5.5KW ,U N =110V ,I N =62A ,n N =1000r/min ,试绘出它的固有机械特性曲线。
(1)第一步,求出n 0 (2)第二步,求出(T N ,n N )答案:根据公式(3.15),(1-1)Ra =(0.50~0.75)(N N N I U P −1)NN I U我们取Ra =0.7(N N N I U P −1)NN I U, 计算可得,Ra =0.24 Ω 再根据公式(3.16)得,(1-2) Ke ФN =(U N -I N Ra )/n N =0.095 又根据(1-3) n 0=U N /(Ke ФN ),计算可得,n 0=1158 r/min 根据公式(3.17),(2-1) T N =9.55NNn P , 计算可得,T N =52.525 N ·M 根据上述参数,绘制电动机固有机械特性曲线如下:3.10一台他励直流电动机的技术数据如下:P N =6.5KW ,U N =220V , IN=34.4A , n N =1500r/min , R a =0.242Ω,试计算出此电动机的如下特性:①固有机械特性;②电枢附加电阻分别为3Ω和5Ω时的人为机械特性;③电枢电压为U N /2时的人为机械特性; ④磁通φ=0.8φN 时的人为机械特性;并绘出上述特性的图形。
机车车辆传动与控制作业参考答案(5-6章)

《机车车辆传动与控制》作业参考答案(5-6章)一、名词解释:1.Band-Band控制:即滞环控制,用滞环比较器实现。
2.PI调节器:即比例积分调节器。
它克服了积分调节器动态响应慢的缺陷,利用了比例调节器动态响应迅速的特点,将比例调节器和积分调节器结合起来,使得输出静态准确,动态响应迅速。
3.PWM控制:PWM(Pulse Width Modulation)控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。
即通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效地获得所需要的波形(含形状和幅值)。
二、简答题:1.分析矢量控制的基本思想。
答:将三相异步电动机经3/2变换、2s/2r变换,变换到以转子磁场定向的M、T同步坐标系,并使M 轴定向在转子磁链ψ2方向,就可实现励磁电流i M和电流i T的独立控制,使非线性耦合系统解耦,将其等效成直流电动机模型。
然后仿照直流电动机的控制方法,求得直流电动机的控制量,再经过相应的反变换,既可以控制异步电动机。
这就是矢量定向控制的基本思想。
2.分析转子磁链的电压模型的基本工作原理及优缺点。
答:转子磁链电压模型是根据电压方程中电动势等于磁链变化率的关系,对电动机的电动势进行积分即可得到磁链。
经推导可以得出式中 L m——α-β坐标系定子与转子同轴等效绕组间的互感L1——α-β坐标系定子等效两绕组的自感 L2——α-β坐标系转子等效两绕组的自感σ——漏磁系数,由上式可知,磁链计算只需要实测的电压、电流信号,不需要转速信号,计算过程只与定子电阻r1有关,与转子电阻r2无关,定子电阻r1容易测取。
u1σ、u1β、i1σ、i1β很容易由测量得到的电动机定子三相电压、电流经过3/2变换得到。
电压模型受电动机参数变化的影响较小,算法简单便于应用。
但由于含有积分运算,积分的初始值和累计误差会对结果产生影响。
在低速时,定子电阻压降的变化较大,因此电压模型计算法在低速时测量精度可能不高,更适合于中、高速范围。
3.分析转子磁链的电流模型的基本工作原理及其特点。
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《动车组传动与控制》参考答案一、名词解释:1.电流型牵引变流器:交-直-交流传动系统中,牵引变流器由网侧整流器、直流中间环节、电动机侧逆变器及控制装置组成。
根据中间直流环节滤波元件的不同,牵引变流器可分为电压型和电流型两种。
电流型牵引变流器直流中间环节的储能器采用电感,相当于恒流源,向逆变器输出的是恒定的直流电流。
2.电压型牵引变流器:交-直-交流传动系统中,牵引变流器由网侧整流器、直流中间环节、电动机侧逆变器及控制装置组成。
根据中间直流环节滤波元件的不同,牵引变流器可分为电压型和电流型两种。
电压型变流器直流中间环节的储能器采用电容器,向逆变器输出的是恒定的直流电压,相当于电压源。
3.两电平式逆变器:逆变器将直流转换为交流。
两电平式逆变器,把直流中间环节的正极电位或负极电位接到电动机上,即逆变器的输出相电压为两种电平。
4.三电平式逆变器:逆变器将直流转换为交流。
三电平式逆变器,除了把直流中间环节的正极或负极电位送到电动机上去以外,还可以把直流中间环节的中点电位送到电动机上去,即输出相电压为三种电平。
二、简答题:1.简述牵引变流器的类型及特点。
答:牵引变流器是交流传动系统的核心部件,交-直-交流传动系统中,牵引变流器由网侧整流器、直流中间环节、电动机侧逆变器及控制装置组成。
牵引变流器根据中间直流环节滤波元件的不同,可分为电压型和电流型两种。
电压型变流器直流中间环节的储能器采用电容器,向逆变器输出的是恒定的直流电压,相当于电压源;电流型变流器直流中间环节的储能器采用电感,相当于恒流源,向逆变器输出的是恒定的直流电流。
现代轨道列车交流传动领域大多都采用电压型变流器。
根据逆变器输出交流侧相电压的可能取值情况,将电压型逆变器分为两电平式和三电平式。
两电平式逆变器,可以把直流中间环节的正极电位或负极电位接到电动机上去;三电平式逆变器,除了把直流中间环节的正极或负极电位送到电动机上去以外,还可以把直流中间环节的中点电位送到电动机上去,含有较少的谐波,其输出波形得到了改善,但需要更多的器件。
在交流传动领域,当中间电路直流电压U>2.7~2.8 KV时,主电路中变流器通常采用两电平式电路;当U>3KV时,宜采用三电平式电路结构。
2.简述电压型四象限脉冲整流器的基本工作原理。
答:图1为忽略变压器牵引绕组电阻R N的脉冲整流器简化的等效电路。
变压器牵引绕组的输出电压为u N 、漏电感为L NuL图1 脉冲整流器的简化等效电路脉冲整流器的电压矢量平衡方程为:N N N ab U j L I U ω=+式中 U N 为二次侧牵引绕组电压相量;I N 为二次侧牵引绕组电流的基波相量;U ab 为调制电压的基波相量。
当U N 一定时,I N 的幅值和相位仅由U ab 的幅值及其与U N 的相位差来决定。
改变基波相量U ab 的幅值和相位,就可以使I N 与U N 同相位或反相位。
在牵引工况下,I N 与U N的相位差为0°,该工况下的相量图如图2(a )所示,此时U ab 滞后U N ;而对于再生制动工况, I N 与U N 的相位差为180°,该工况下的相量图如图2(b )所示,此时U ab 超前U N ,电机通过脉冲整流器向接触网反馈能量。
NU NI (a )(b )图2 脉冲整流器简化基波相量图由四象限脉冲整流器等效电路及相量图,有:d ab NN N N N N ab U U M I L kU I L U U /2)(222==+=ωω式中 k —变压器短路阻抗电压的标幺值,牵引变压器一般取0.3~0.35;M —整流器的调制度,一般取M=0.8~0.9;U d —直流侧输出电压。
由上式计算可得到M U k U N d /)1(22⋅+=由此可见,U d 与U N 成正比关系,与整流器的调制度M 成反比关系。
3.简述两电平脉冲整流器PWM 控制原理。
答:两电平脉冲整流器采用SPWM 调制。
理想电子开关的状态选择,通过PWM 过程中调制波与载波间的相互关系产生,在调制波与载波交点时刻控制电路中开关元件的通断,按照A 、B 两端分别产生相应的开关状态值。
A 、B 两端的调制信号相位相反,而载波信号相位相同,也可共用一个载波信号。
调制方式如图所示。
两电平PWM信号调制方式当A端调制波u rA>u c,电子开关S A=l,否则S A=0。
当B端调制波u rB>u c,电子开关S B=1,否则S B=0。
4.简述电压型四象限脉冲整流器的特征。
答:脉冲整流器是利用电抗器的储能,达到整流、升压、稳压的目的,四象限脉冲整流器能够达到网侧功率因数接近1,并能实现电能的反馈。
四象限脉冲整流器能够执行脉宽调制和能量变换,即整流或反馈两方面的功能。
这种整流器能够在输入电压和电流平面所在的四个象限中工作。
作为电力牵引用的变流器,相应能够实现牵引、制动状态下前进、后退四种工况。
四象限脉冲整流器的突出优点是网侧功率因数高,可达到1,等效谐波干扰电流小。
5.简述牵引变流器中间直流储能环节的作用和组成。
答:在交—直—交流变流器中,中间直流储能环节是连接四象限脉冲整流器和负载端逆变器之间的纽带。
它不仅起到稳定中间环节直流电压的作用,而且还承担着与前后两级变流器进行无功功率交换和谐波功率交换的作用。
电压型脉冲四象限变流器中间直流环节由两个部分组成:一个是相应于2倍电网频率的串联谐振电路(也可以取消),另一个是滤波电容器(支撑电容器)和过电压限制电路。
6.简述动车组牵引控制系统的主要控制目标。
答:动车组牵引控制系统的主要控制目标是:(1)网侧功率因数接近于1,电流畸变小;(2)在网压波动时中间直流电压保持恒定;(3)在负载或供电电压波动时具有快速响应的动态性能,保持良好的稳态运行能力;(4)启动平稳,谐波转矩小,启动力矩恒定;(5)在宽广的速度范围内实现恒功率控制。
目前动车组牵引控制常采用的控制策略有脉冲整流器瞬态直接电流控制;牵引逆变器—异步电机驱动系统磁场定向矢量控制和直接转矩控制。
7.简述CRH1型动车组牵引传动系统主电路的组成、各组成部分所包括的主要设备。
答:CRH1型动车组牵引传动系统主电路主要由高压系统和牵引系统电路构成,此外CRH1型主电路还包括辅助供电系统。
高压系统:包括受电弓、主断路器、主变压器初级绕组、电流互感器、电压互感器、避雷器、接地开关、网侧滤波器、受电弓切断开关等部件。
牵引系统:从主变压器次级绕组开始,包括网侧变流器LCM、电机变流器MCM、滤波器箱、牵引电动机等。
辅助供电系统:包括辅助变流器、三相滤波器、三相变压器等和蓄电池系统。
图1 CRH1型动车组主电路图8.简要分析CRH2型动车组辅助供电系统。
答:CRH2型动车组的辅助供电系统由牵引变压器辅助绕组、辅助电源装置、蓄电池、辅助及控制用电设备、地面电源等几部分组成。
辅助电源装置由辅助电源箱(Auxiliary Power Unit,简称APU)和辅助整流箱(Auxiliary Rectifier,简称ARf)两部分组成。
其中辅助及控制用电设备包括各种交流及直流用电设备。
CRH2型的辅助供电系统从牵引变压器辅助绕组获取单相交流电,由辅助变流器经交-直-交变换后输出三相AC400 V的交流电,通过交流滤波器滤波后为三相交流辅助电源母线供电并通过三相交流辅助电源母线分配给不同负载。
通过接至交流辅助电源母线的变压器获得单相AC100V、AC220 V电压。
通过整流变压器和整流器获得DC110V电源,为直流用电设备和蓄电池供电。
其系统结构如下图所示CRH2型的辅助供电系统结构图三、综合分析题:试分析CRH2型动车组牵引传动系统的特点。
CRH2型动车组牵引传动系统采用交流传动,在牵引变压器、牵引变流器、牵引电机、控制策略等方面有如下特点:(1)牵引变压器采用壳式结构、车体下吊挂安装、油循环强迫风冷,原边采用两组并联结构的绕组,从而增加了每相牵引绕组的容量;牵引绕组为两个独立线圈,确保牵引绕组的高电抗、弱耦合性。
(2)牵引变流器主电路采用两主管串联与中点带箝位二极管的方案,功率开关器件采用IPM智能功率模块或IBGT模块。
其中IPM是将芯片、驱动电路、保护电路等封装在一个模块内的新型电力电子器件,是IGBT集成化、智能化的一种应用方式。
除具有IGBT的优点外,驱动功率小,吸收回路简单,器件模块本身具有检测和自保护功能,可以采用多个并联以增大电流容量。
(3)脉冲整流器采用单相三点式PWM脉冲整流器,具有以下优点:每一个功率器件所承受的关断电压仅为直流侧母线电压的一半,在相同的情况下,直流母线电压可以提高一倍,容量也提高一倍;在同样的开关频率及控制方式下,输出电压或电流的谐波大大小于两点式变流器,其总的谐波失真THD也远小于两点式变流器;即使在开关频率很低时,其输入侧的电流波形也能保证一定的正弦度。
从而减小对通信系统的谐波干扰。
(4)牵引变流器中间直流环节不设二次谐波滤波装置,减轻了牵引变流器质量。
(5)逆变器采用三点式拓扑结构,与二点式逆变器相比,端电压波形包含较少的谐波分量。
在一个周期内,两点式逆变器电路只有7种状态,而三点式有19种,有利于减小相邻电路状态转换时引起的电压和电流波动,从而有利于降低损耗,提高电动机效率,减少脉动转矩。
(6)牵引电机具有良好的牵引特性,可以实现宽范围的平滑调速,使动车组启动时发出较大的启动转矩;异步电机结构简单,可靠性高,同直流电机比较,没有因换向引起的电气损耗和机械损耗,没有环火,运行可靠性进一步提高;耐振动、耐风雪,可以在多尘、潮湿等恶劣环境下正常运行;电机过载能力强;转速高,功率/质量比高,有利于电机悬挂;转矩—速度特性较陡,可抑制空转,提高黏着利用率。
(7)牵引电机采用矢量控制策略,把定子电流分解成转子磁场定向坐标系下的励磁电流分量和转矩电流分量,实现了定子电流的完全解耦,控制方式简单,使整个牵引传动系统具有良好动态性能和控制精度。