牵引变流器变流器工作原理

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《牵引变流器》课件

《牵引变流器》课件
采用先进的控制算法和智 能化技术,提高牵引变流 器的性能和稳定性。
3 新材料应用
使用新型材料提高牵引变 流器的散热性能,降低体 积和重量。
总结和展望
牵引变流器在轨道交通中的作用不可忽视。随着技术的不断发展,牵引变流 器将变得更加高效、智能化,并为未来的城市交通发展做出重要贡献。
《牵引变流器》PPT课件
本课件将介绍牵引变流器的概念、作用及其在轨道交通领域的应用案例。同 时讨论牵引变流器的主要构成部分、工作原理、优点和局限性,以及未来的 发展和趋势。
概念和作用
牵引变流器是一种在轨道交通中用于控制电力传输的装置。它将高压交流电转换为适合电动机使 用的电能,以提供动力。
电力传输
应用案例
牵引变流器在轨道交通领域有广泛应用,以下是一些具体案例:
高铁列车
牵引变流器用于控制高铁列车的 电力传输和驱动电动机,实现高 速运行。
地铁
地铁系统中的牵引变流器控制电 车的动力输入和制动效果,保证 安全运行。
有轨电车
有轨电车的牵引变流器将电能转 换为驱动电机所需的电能,实现 城市交通的便利与绿色出行。
工作原理
牵引变流器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:
1
采集
传感器采集轨道交通工具的运行状态和电力需求。
2
控制
控制电路根据采集到的信息,控制整流器和逆变器的工作,调节输出电流和电压。
3
转换
整流器将交流电转换为直流电,逆变器电动机,提供动力给轨道交通工具。
优点和局限性
优点
• 能量高效利用 • 灵活控制 • 减少环境污染 • 提高行驶安全性
局限性
• 成本较高 • 技术要求高 • 故障难以排查 • 受环境条件影响

关于CRH2型动车组牵引变流器工作原理及常见故障分析

关于CRH2型动车组牵引变流器工作原理及常见故障分析

关于CRH2型动车组牵引变流器工作原理及常见故障分析作者:王洪涛来源:《中国科技博览》2018年第34期[摘要]本文介绍了CRH2型动车组动力单元中牵引变流器的结构及工作原理,动车组运用过程中常见故障,并详细介绍了故障处理方法。

[关键词]CRH2型动车组;牵引变流器;常见故障中图分类号:TD540 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)34-0033-01一、高压及牵引控制系统概述动车组由动车、拖车组成,其中动车含有牵引驱动系统,拖车不含牵引等高压系统。

动车组通过车顶受电弓将25kv、50Hz单相交流电引致牵引变压器,牵引变压器将单相交流电转化为牵引变流器及客室、风机、辅助控制用电设备等。

动力单元列车一般含有一台牵引变压器,每台牵引变压器供两台牵引变流器工作;每辆动车含有一台牵引变流器,每台牵引变流器驱动4台牵引电机。

牵引工况下,牵引变流器将接触网25kv、50Hz单相交流电转化为牵引电机所需电源,驱动牵引电机;制动工况下,牵引变流器将牵引电机转化的电能反馈给接触网。

牵引电机一般采用3相鼠笼型感应电机,牵引电机非传动端安装有速度传感器,传感器将采集的数据提供给牵引变流器及制动控制装置。

其中拖车通过轴端速度传感器采集速度信号,提供给本车制动控制装置。

二、牵引变流器工作原理牵引变流器包括主电路设备、控制电路、冷却系统组成,其中主电路包括电平脉冲整流模块、中间直流电路、三电平逆变模块、交流接触器、充电单元、继电器单元等;控制电路包括无触点控制装置、门极电源等;冷却设备包括主风机、辅助风机、热交换器等。

整流部分将单相交流电转化为中间直流电压,逆变部分将中间直流电压转化为三相交流电,供牵引电机使用。

2.1 整流部分整流部分包括单相3级PWM脉冲整流模块,其将牵引变压器二次侧电压1500V、50Hz整流成中间直流电压。

通过无触点控制装置的IPM选通控制,实现输出直流电压2600~3000V定电圧控制、牵引变流器原边侧电压电流功率因数1控制。

牵引变流器的原理

牵引变流器的原理

牵引变流器的原理
牵引变流器是一种用于电力牵引的设备,主要用于将高压交流电转换为低压直流电供给牵引电动机。

牵引变流器的工作原理可以简单描述为以下步骤:
1. 输入电源:输电系统提供高压交流电源,通常为25kV~50kV的交流电。

2. 变压器:输入电源首先通过变压器进行降压,将高压电源转换为较低的交流电压,通常为600V~1500V。

这一步骤是为了适应牵引电动机的工作电压。

3. 整流器:变压后的交流电经过整流器,将交流电转换为直流电。

整流器一般采用可控硅整流器或者IGBT整流器,通过控制电压和电流的相位角来实现电能变换。

4. 滤波电路:直流电经过滤波电路,去除高频杂波,使输出电流变得平滑。

5. 逆变器:滤波之后的直流电进一步经过逆变器,将直流电转换为交流电。

逆变器一般采用智能功率模块,通过控制开关电路来实现将直流电转换为交流电。

6. 输出电源:最后,逆变器输出的交流电供给牵引电动机,驱动车辆实现运动。

牵引变流器的主要原理是使用变压器将高压交流电降压,并通过整流器和逆变器的配合,将交流电转换为直流电然后再转换为交流电,最终将电能提供给牵引电动机进行电力牵引。

牵引变流器工作原理

牵引变流器工作原理

牵引变流器工作原理
嘿,朋友们!今天咱来聊聊牵引变流器这玩意儿的工作原理。

你说这牵引变流器啊,就像是火车的超级能量站!
想象一下,火车要在铁轨上飞快地跑起来,那得需要多大的劲儿啊!这牵引变流器就是给火车提供强大动力的关键。

它就好比是一个大力士,能把电流这个小调皮好好地摆弄一番。

牵引变流器主要有几个部分组成呢,就像一个团队里有不同角色一样。

有整流的部分,这就像是个筛选器,把乱七八糟的电流整理得服服帖帖,变成直流电。

然后呢,还有逆变的部分,这个可厉害啦,它能把直流电又变成交流电,而且还能根据需要调整交流电的频率和电压。

这不就跟咱人跑步似的嘛,有时候要跑得快,有时候要跑得慢,得根据情况随时调整。

牵引变流器也是这样,让火车能在不同的情况下都能跑得稳稳当当。

还有啊,它还得特别可靠。

要是半路上出了啥毛病,那火车不就趴窝啦!那可不行,咱乘客还等着按时到达目的地呢。

所以啊,这牵引变流器就得像个老黄牛一样,勤勤恳恳,不能偷懒。

你说这牵引变流器是不是很神奇?它能把电玩得团团转,让火车乖乖听话。

而且它还在不断进步呢,技术越来越好,让火车跑得更快更稳。

咱生活中很多东西都离不开牵引变流器的默默奉献呢。

没有它,那些高铁、地铁啥的还能那么风驰电掣吗?那肯定不行啊!
所以说啊,牵引变流器虽然咱平时看不见它,但它可真是个大功臣啊!咱得感谢这些科技的力量,让咱的出行变得这么方便快捷。

以后坐火车的时候,可别忘了想想这个神奇的牵引变流器哦!它可是在背后拼命努力,让咱能舒舒服服地到达目的地呢!。

动车组牵引变流器应用研究

动车组牵引变流器应用研究

动车组牵引变流器应用研究摘要:本文主要对动车组变流器及其主电路的结构进行了阐述,同时简要分析了其两种工况下的工作原理。

关键词:变流器、结构、原理1.引言高速动车组是当今世界高新技术的集成,是高速铁路标志性设备。

我国通过技术引进和消化吸收,大大促进高速列车的国产化和再创新步伐。

动车组牵引变流器是保障列车电力能量获取的重要设备,牵引变流器能否安全可靠的工作关系到动车组列车的行车安全,因此对于牵引变流器的研究就显得尤为重要。

2.牵引变流器结构特点电力牵引用变流器的基本功能是把来自接触网的电压变换为可调频率和可调幅值的电压或电流,供给牵引电机。

对于由交流接触网供电的机车,绝大多数都是采用电压型的交—直—交变流器。

对于多流制电力机车或电动车组,在进入由直流接触网供电的区段时,变流器的电路将转换为直—交变流器。

我国的交—直—交主电路基木上是认可并采用电压型变流器供电的笼型异步电动机系统。

该系统的基木结构为:网侧四象跟脉冲整流器+中间直流环节+脉宽调制电压源逆变器+笼型异步电动机。

对于电压型变流器供电的笼型异步电动机系统,根据网侧四象限脉冲整流器、中间直流环节、脉宽调制电压源逆变器等各环节的灵活配置和接线方式不同而演化出多种不同结构的主电路形式。

如根据变流器联接方式不同,目前就有三点式与二点式之分。

3.牵引变流器主电路结构牵引变流器采用两电平主电路拓扑结构,通过合理设计支撑电容值以取消二次谐波滤波装置,利用牵引变压器绕组的等效电感代替整流器交流侧连接电感。

牵引工况下,脉冲整流器将牵引变压器二次测输出的单相交流电变换成直流,电经中间直流电路将直流电输出给牵引逆变器,牵引逆变器输出电压/频率可调的三相交流电源驱动牵引电机,牵引电机的转矩和转速通过齿轮变速箱和万向轴传递给轮对,驱动列车运行。

在制动工况下,进行回馈制动时,通过控制牵引逆变器,使牵引电机处于发电状态,将发出的三相交流电传送给处于整流状态的牵引逆变器,经中间直流回路稳压后,被处于逆变工况的脉冲整流器变为单相交流电,该交流电通过真空断路器、受电弓等高压设备反馈给接触网,实现能量再生,当列车处于分相区及速度过低时,便可以启用能耗制动,此时通过控制斩波器将能量消耗在制动电阻器上。

牵引变流器产品介绍

牵引变流器产品介绍
✓ 自主高速6500V水冷平台 ✓ 自主城际3300V水冷平台 ✓ 引进CRH2平台
16
精选课件
16
动车产品介绍
自主高速6500V水冷平台
项目
变流 器型 号
中间 电压
更高速度 TGA16 3500
等级试验
V
列车(
500km)
永磁高速 TGA28 3500
动车组
V
功率
2961K VA
2632K VA
11
精选课件
11
机车产品介绍
“和谐”系列货运电力机车
车型
系列 机车轴 机车功 设计速



HXD1
西门子
2(BO- 9600KW 120km/
BO)
h
HXD1B 西门子
CO-CO 9600KW 140km/ h
HXD1C 时代电气 CO-CO 7200KW 120km/ h
HXD2
阿尔斯通 2(BO- 10000K 120km/
0-2400V 输出电流:
350—497A
变流器数量
400台 80台 160台 360台 240台 1400台 7台 104台 54台 1374台 1084台 40台 6台 8台
PS:上述参数适用于所有表中车型
精选课件
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动车产品介绍
四方中标动牵引变压器
输入电压 AC1900V 输入电流 2x814A 直流电压 3600V 输出电流 2x314A 电机功率 4x625kw 辅助容量 260kVA 冷却方式 强迫水冷
路特 流等级 等级 级


18 出口澳大利
DC160 1200 120km 台 亚

牵引变流器变流器工作原理

牵引变流器变流器工作原理

牵引变流器变流器工作原理牵引变流器(Traction Converter)是一种用于电力机车和列车的设备,用于将电网供电转换成适合牵引电机的电力。

牵引变流器的工作原理是将输入的电能进行变换和控制,以满足电机的工作要求并实现速度和转向的调节。

牵引变流器通常由以下几个主要部分组成:整流单元(Rectifier)、逆变单元(Inverter)、滤波单元(Filter)、控制单元(Control Unit)和保护单元(Protection Unit)。

首先,电能从电网输入整流单元,整流单元将交流电转换为直流电,并通过滤波单元进行滤波处理,以减少电流的纹波成分。

整流单元可以采用不同的拓扑结构,如单向整流桥、三相桥式整流等,根据不同的应用需求进行选择。

经过整流和滤波处理后,直流电被逆变单元转换为适合驱动电机的交流电。

逆变单元一般采用高频开关器件(如IGBT、MOSFET 等)来实现电能的逆变过程。

逆变单元通过控制开关器件的开关时间和频率,可以控制输出的电流和电压特性,实现对电机的速度和转向的调节。

为了保证电能的质量和稳定性,牵引变流器中要加入滤波单元。

滤波单元用于减少逆变输出产生的高频成分,以提高电流质量,并减少对电动机的干扰。

滤波单元通常由电感、电容和电阻等元件组成,可以通过调节滤波元件的参数来满足不同的滤波要求。

牵引变流器的控制单元起着核心作用,用于监测和控制整个系统的运行。

控制单元负责实时监测输入电压、输出电流、温度等参数,并根据预设的控制算法对整流和逆变单元进行精确的调节和控制。

控制单元还可以接收车辆的指令信号,实现对车辆的速度和转向的精确控制,并通过反馈系统进行闭环控制。

为了确保设备的安全运行,牵引变流器还需要加入保护单元。

保护单元通常采用电路保护器、过流保护器、过温保护器等来实现对整个系统的监测和保护。

一旦出现电流过大、温度过高等异常情况,保护单元会及时切断电路,以防止设备的损坏和事故的发生。

总结起来,牵引变流器通过整流、滤波、逆变和控制等过程,将电网供电转换为适合牵引电机的电力,并实现对车辆速度和转向的调节。

tag9 牵引变流器基本结构

tag9 牵引变流器基本结构

TAG9 牵引变流器基本结构
牵引变流器是列车关键部件之一,安装在列车动车底部,主要由供电环节、PWM逆变器、电阻制动电路、制动电阻组成。

1.供电环节:主要功能是将输入的直流电转换为交流电,为整个
牵引变流器提供电源。

2.PWM逆变器:是牵引变流器的核心部分,通过控制开关的占空
比,实现电压和频率的调节,从而控制牵引电机的转速和转矩。

3.电阻制动电路:用于在制动时将电机产生的能量消耗在制动电
阻上,从而降低牵引变流器的负荷,延长使用寿命。

4.制动电阻:用于吸收制动时产生的能量,并将其转化为热能散
发出去。

此外,根据不同的应用场景和需求,牵引变流器还有可能包含其他辅助部件,如输入滤波器、输出滤波器、传感器等。

牵引变流器的结构复杂且精细,是列车正常运行的重要保障。

如需更多关于牵引变流器的信息,可以咨询相关领域的专家或查阅相关文献资料。

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牵引变流器变流器工作原理1,概述交流异步电动机的同步转速与电源频率的关系:⑴变频调速就是利用电动机的同步转速随电机电源频率变化的特性,通过改变电动机的供电频率进行调速的方法。

利用半导体功率开关器件如IGBT等变频装置构成变频电源对异步电动机进行调速。

同步转速随电源频率线性地变化,改变频率时的机械特性是一组平行的曲线,类似于直流电机电枢调压调速特性。

因此,从性能上来讲,变频调速是交流电机最理想的调速方法。

异步电机电压U1与磁通Φ的关系:⑵有⑵式知,若不变,与成反比,如果下降,则增加,使磁路过饱和,励磁电流迅速上升,导致铁损增加,电机发热及效率下降,功率因数降低。

如果上升,则减小,电磁转矩也就跟着减小,电机负载能力下降。

由此可见,在调节的同时,还要协调地控制,即给电机提供变压变频电源,才可以获得较好的调速性能。

由变压变频装置给笼型异步电机供电所组成的调速系统叫做变压变频调速系统,它可以分为转速开环恒压频比控制、转速闭环转差频率控制系统,可以满足一般要求的交流调速系统。

若调速系统对调速系统静、动态性能要求不高的场合,比如风机、水泵等节能调速系统,可以采用转速开环恒压频比带低频电压补偿的控制方案,其控制系统结构简单,成本也比较低。

若要提高静、动态性能,可以采用转速反馈的闭环控制系统。

若调速系统对静、动态性能的要求很高,则需要采用模拟直流电机控制的矢量控制系统。

矢量控制系统是高动态性能的交流调速控制系统,但是需要进行大量复杂的坐标变换运算,而且控制对象参数的变化将直接影响控制精度。

直接转矩控制系统是近十几年来继矢量控制系统之后发展起来的另一种高动态性能的交流调速系统。

它避开了矢量控制的旋转坐标变换,而是直接进行转矩“砰—砰”控制。

地铁列车和电动车组的调速系统,对静、动态性能的要求很高,采用矢量控制系统或直接转矩控制系统。

地铁列车的牵引系统为直-交变频器,电动车组的牵引系统为交-直-交变频器。

随着电力半导体器件的发展,变频器的发展也经历了几个阶段。

电力电子器件的可控性、模块化、控制手段的全数字化,利用了微机的强大信息处理能力,使软件功能不断强化,变频器的灵活性和适用性不断增强。

随着网络时代的到来,变频器的网络功能和通信不断增强,它不仅可以与设备网的现场总线直接相连,还可以与信息交换实时数据。

2,牵引变流器工作原理牵引变流器将直流电变成电压和频率可变的交流电,并采用采用正弦脉宽调制(SPWM)方法,使输出波形近似正弦波,用于驱动异步电机,实现无级调速。

2.1,电压型PWM变频器主电路的原理图图1 电压型PWM变频器主电路的原理图2.2,变频器的调制方式正弦波脉宽调制(SPWM)。

2.2.1,开关器件的门极驱动信号的产生由三角波载频信号uc与三相正弦波参考信号ur相比较的方法产生。

如图2所示。

图2 开关器件的门极驱动信号2.2.2,开关器件IGBT 的开关状态当U G为正时,V 1导通,V 2截止;U G为负时,V 1截止,V 2导通;当V G为正时,V 3导通,V 4截止;V G为负时,V 3截止,V 4导通;当W G为正时,V 5导通,V 6截止;W G为负时,V 5截止,V 6导通。

V 1~V 6共有8种开关状态。

其中:6种是工作状态,特点是三相负载接在不同电位上;2种是0开关状态,特点是三相负载接在相同电位上,同时接电源正极,或同时接电源负极。

6种是工作状态为:①V1、V3、V6导通,V2、V4、V5截止,A、B接电源正极,C接电源负极;②V1、V4、V5导通,V2、V3、V6截止,A、C接电源正极,B接电源负极;③V2、V3、V5导通,V1、V4、V6截止,B、C接电源正极,A接电源负极;④V2、V4、V5导通,V1、V3、V6截止,A、B接电源负极,C接电源极正;⑤V2、V3、V6导通,V1、V4、V5截止,A、C接电源负极,B接电源极正;⑥V1、V4、V6导通,V2、V3、V5截止,B、C接电源负极,A接电源极正。

2种是0开关状态为:①V1、V3、V5导通,V2、V4、V6截止,A、B、C都与电源正极接通;②V1、V3、V5截止,V2、V4、V6导通,A、B、C都与电源负极接通。

2.2.3,A、B、C三点的电位波形以直流电源负极(0V线)为参考电位。

当UG为正时,V1导通,V2截止,U A为正;UG为负时,V1截止,V2导通, U A 为0;当VG为正时,V3导通,V4截止,U B为正;VG为负时,V3截止,V4导通, U B 为0;当WG为正时,V5导通,V6截止,U C为正;WG为负时,V5截止,V6导通, U C 为0。

A、B、C三点电位的波形如图3所示图3 A、B、C三点电位的波形2.2.4,正弦波脉宽调制(SPWM)的特点这种调制方式的特点是:输出的PWM脉冲波形等幅、变宽,脉冲宽度变化呈正弦分布,各脉冲面积之和与正弦波下的面积成比例。

因此,其调制波形接近于正弦波,谐波分量减少。

当改变参考信号ur的幅值时,脉宽随之改变,从而改变了主回路输出电压的大小。

当改变ur的频率时,输出电压频率即随之改变。

2.2.5,载波比载波与基准波的频率比定义为载波比N,N=fc/fr>1,它决定一个周期内电压的脉冲个数。

按照载波比不同的处理方式,变频器有同步调制、异步调制和分段调制三种(1)同步调制在变频调速时,载波频率与基准波频率同步变化,即载波比N 为常数,因此,在逆变器输出电压的一个周期内调制脉冲数是固定的。

若取N等于三的倍数,则同步调制能保证逆变器输出的正、负半波对称,也能保证三相平衡。

但是,当输出频率很低时,相邻两脉冲的间距增大,谐波分量增加。

这会使电机产生较大的转矩脉动和噪声,低速时运转不平稳。

(2)异步调制在变频器的变频范围内,载波比N不等于常数。

在改变基准波频率时保持载波频率不变,因此提高了低频时的载波比,这样变频器输出电压在一个周期内的脉冲个数可随输出频率的降低而增加,相应地可以减少电机的转矩脉动,改善低速性能。

但是,随着载波比的变化,很难保证三相输出间的对称关系,也会影响电机的平稳运行。

(3)分段同步调制将同步调制和异步调制结合起来,相互取长补短,形成分段同步调制。

把变频器的整个变频范围划分成若干个频段,在每个频段内固定载波比。

在不同的频段,N的取值不同,频率越低N越大。

用同步调制保证输出波形对称,用分段调制可以改善低速性能,这就是这种方法的优点,也是它广泛采用的原因。

2.3,变频器的控制方式2.3.1电压频率协调控制如果变频调速过程中,磁通过大,会使铁心饱和,励磁电流过大会使绕组过热,严重时会烧坏电机;磁通过小时,电机出力不足,输出转矩小,电机的铁心不能充分利用,造成浪费。

所以,变频调速时还要同时改变定子电压,以保证电机调速时保持每极磁通量为额定值。

由关系式可知,为了保持Φ恒定,改变频率时,就要相应地改变定子感应电势,使按照上式确定的控制方法称为恒定电势频率比的控制方式。

然而,绕组中的感应电势一般是难以直接测量和控制的。

为了便于实现,我们通常采取近似的方法:当电势较高的时候,忽略定子绕组中的电阻压降和漏抗压降,用定子电压代替定子电势,使这就是恒定压频比的控制方式。

不论是恒定电势频率比还是恒定电压频率比都只能在基频以下运行。

如果要在基频以上调速运行,频率可以大于额定频率,但是电压却不能大于额定电压,只能保持= 。

如果继续增大,这将使磁通与频率成反比地下降。

如图4所示。

图4 恒压频比控制特性如果电动机在不同转速下都有额定电流,则电机能在温升容许的情况下长期运行,这时转矩基本上随磁通变化。

在基频以下属于恒转矩调速的性质,在基频以上属于恒功率调速的性质。

高频高压时, 定子电压远大于定子阻抗压降, 定子阻抗压降可忽略不计,U1≌E1;但低频低压时,定子阻抗压降已经不能忽略,U1≠E1,此时的压频比恒定已经不能保证磁通恒定。

因此,低速时时引起电势和磁通的明显降低,将发生严重励磁不足和转矩减少的问题。

为了改善低速时机械特性,需要对电压给定进行补偿,即在低速时抬高压频比值,两种典型的改善压频比特性如图5中的曲线2和曲线3所示。

在非线性特性中,与在高频时是成正比的,但是随着频率趋于零,电压逐渐被提高。

在偏置特性中,电压补偿量与频率比分量共同决定定子电压,故:⑷式中:值根据不同负载的需要进行调整。

2.3.2 转差频率控制从异步电动机的转矩方程式和稳态电路图可以看到,当S很小时,很小,一般为的2%~5%,可得近似的转矩与转差角频率的关系式:⑸上式表明:在S很小的范围内,只要能够维持气隙磁通不变,异步电动机的转矩近似地与转差角频率成正比。

也就是说在异步电动机中控制,能够达到间接控制转矩的作用。

控制转差频率就代表了控制转矩,这就是转差率控制地基本概念。

“保持磁通恒定”是基于稳态等效电路和稳态转矩公式而得到的结论。

在动态过程中,磁通不可能保持恒定。

加之在实际中,磁饱和和温度变化等引起的电机参数的变化都将导致气隙磁通的变化,使驱动性能降低,这是稳态的函数关系所不能自适应解决的稳态,所以转差率控制的精度保证是困难的。

转差频率控制的基本要点之一是保持磁通恒定,为此需要对定子电流进行调节。

这种策略加强了对磁场的控制,有利于系统响应的快速和稳定性。

但是对定子电流进行调节的规律是在稳态的情况下得到的,在动态过程中,一般说,并不能依此来保证磁通恒定。

另外,转差频率控制仍然没有对电流的相位进行控制,这也会影响它对转矩的控制能力。

同恒压频比控制一样,转差频率控制所依赖的规律--不管是转矩与转差的关系,还是保持恒磁通时,定子电流与转差的关系,都是在稳态条件下得出的,不能反映动态特性,因而仍然不能保证最优的动态性能。

2.3.3 矢量控制的变频调速系统异步电机的数学模型是一个高阶、非线性、强耦合、多变量的系统,通过坐标变换,可以使之降阶并解耦,但是并没有改变其非线性、多变量的本质。

在标量控制中,动态性能不够理想,调节器的参数很难设计,究其原因在于仍采用单变量系统的控制思想,而没有从根本上解决非线性、多变量的特殊问题。

矢量控制,又称磁场定向控制。

从原理上说,矢量控制方式的特征是:它把交流电动机解析成直流电动机一样的转矩发生机构,按照磁场与其正交电流的积就是转矩这一基本的原理,从理论上将电动机的一次电流分离成建立磁场的励磁分量和磁场正交的产生转矩的转矩分量,然后进行控制。

其控制思想就是从根本上改造交流电动机,改变其产生转矩的规律,设法在普通的三相交流电动机上模拟直流电动机控制转矩的规律。

矢量变换控制的基本思路,是以产生同样的旋转磁场为准则,建立三相交流绕组电流、两组交流绕组电流和在旋转坐标上的正交绕组直流电流之间的等效关系。

由电动机结构及旋转磁场的基本原理可知,三相固定的对称绕组A、B、C,通过三相正弦平衡交流电流ia、ib、ic时,即产生转速为的旋转磁场,如图5(a)所示。

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