交流传动（精选九篇）

2025-03-13 12:06:49

交流传动（精选九篇）

交流传动篇1

1.1应达到规定的工艺标准

在进行轧制钢铁工作之前,应当先对轧机进行相关的专业性检查。确保下一步工作中将要用到的轧钢机的功率、转动速度、转动范围、可控区间等方面顺利进行。观察在检查工作中轧机所达到的最大功率值,这样能够帮助我们快速获取轧机的过载能力。与此同时,还要认真观察,记录机器是否会出现逆向运行的情况,以及机器的转动能力,运行时的平均功率是否正常等等。

1.2传动装置的数据需求

传送系统是机器的重要组成部分之一。应当通过科学合理的手段,精确控制其运行速度,保证工作精度,减少由于低级错误而导致的不必要的麻烦。

1.3顺应电网的具体规定

电机和相应的电力电子变换器也应当做到顺应国家电网的具体要求,时刻注意它们在工作进程中对国家电力网络的注入功率是否达到规定标准。

1.4实现其自动化能力

传动系统以及轧钢机的发展同样也应该跟上时代发现潮流,不断增强其通讯接口的标准性、优质性、对外开放性。此外,还要将系统的信息收集能力、管理能力、传播能力等等考虑在内。

1.5经济性要求

在判定一个传动系统是否经济实惠时,最为直观的数据就是企业位置所付出的经济压力,除此以外还包括企业在使用该系统时所损失的运行费用等,这些都是其经济性能的判定基础。

2轧机主传动交流调速技术比较

2.1交-交变频调速传动系统

这类调速技术实际上就是由直流调速技术不断转变而来的,在他的主要回路上使用的是一种名为相控晶闸管的设备。在通常情况下,在对于6相变频的使用时,经常采用3组反并联的变压器对其进行电力供应。以此类推,在12相变频时往往采用的就是6相变频关联的方式进行电力支持。这种传动系统最为明显的就是在电网工作时的频率以下进行工作。另外交-交变频系统也具有许多的优点:在它的电流供应过程中,它是并不会参与其中的,减少了电力资源的损失。此外,它还具有占地空间小、运行效率高、波形优良、价格低等等主要优点。而且采用这类变频可以有效的解决无环流交-交变频系中经常出现的功率低下、频率不足、波形污染严重等等致命性缺点。当然他也有不足之处,尤其是它们的闸晶管的供电方式是不同的。这种方式除了可以对电源处的无功分量进行有效控制,还能够提高变频系统的输出电压,提升频率等。另外,它还存在传动系统有效率低下,安装复杂,费用高,占有空间大等特点。

2.2负载换流变频调速系统

由一个直流耦合电抗器、一台整流变压器、一套电源测自然换流闸晶管整流器以及一套电动机侧负载换流晶闸管逆变器组合而成的系统被称为LCL系统。是通过同步电机转子过激磁的容性无功率,进而来实现晶闸管换流。它的输出电流和输出电压分别由电动机测逆变器和电源侧整流器进行控制。LCI系统是属于交-直-交变频系统的一种,便于四象限的运行,能够满足对其对输出频率的具体需求。但由于在电流的输出方面,是呈现出层次性的,而且其电流波较大,低速时,它的力矩脉动同样是较大的。所谓的低速,也就是在它的转动速度小于百分之十时,更加明显。在一般情况下,LCI系统能够控制的速度范围是在一比十。为了降低输出力矩的脉动,大型LCI系统通常采用12相供电方式。在这样的脉动能力和速度控制之下,通常是没有办法达到相关的工艺要求的。

2.3交-直-交三电平变频传动系统

伴随着科学技术的进步,一些电流较大、电压值较高的电子器件的被研发出来,例如GTO、IGBT等元件。交-直-交的变频系统在它的变频调速方面也在不断的向着大容量的方向发展。这些大电流、高电压的电子器件,在与一些传统的器件相对比时,可以发现在使用了可自关断的半导体原件之后,达到了节约资源、节约费用、结构简单、使用方便、工作效率高等优点。PWM作为现代轧钢机最为主要的传动系统,三电平结构是其最长使用的结构。在PWM的作用之下,可以将调速的控制在一定的范围之内,此外还能够把电流波量控制在百分之四以下。这样以来,能够对实现其工作效率的提高、费用降低、能量的再次利用起到重要作用。

3我国当代的具体发展情况

在经济飞速发展的现代,大众对高质量生活的需求越来越强烈,现代化建筑规模也越来越大。在这样的形势之下,交-交变频系统的使用依旧十分普遍,因为这种系统不仅成本低,还具有很多特有的优越之处;相反,另外一种系统的价格较高,在最出的购买与使用中需要相关单位承受较大的经济压力。但是它同样也有着自己的优点。比如说,它的性能相对于交-交变频系统来说则更加的优越,并别还能省去无功补偿的使用,这样以来在为企业节约了资金资源之外还节约了大量的企业的占地面积。另外在使用过程中它还比交-交变频系统有更强的节能性。企业是否拥有交-直-交三电平变频系统是判定一个钢铁企业也是否迈向现代化的重要指标之一,还是一个钢铁企业的综合实力的体现。对于轧钢机的控制系统的研究问题上,我们涉及了电机学、电子学、自动化、计算机科学、数学计算等准多学科。在过去的较长一段时间里,我们国家在轧钢机的控制系统等核心技术上,都是需要依赖进口的。因此,在较长一段时间内,外国企业对我国轧钢机控制系统的产业实施了技术以及市场垄断。在关于三电平整流以及逆变主要回路的结构上,对PWM这一重要理论的积极研究以及使用问题上逐渐成为了我们关注的焦点。我国在使用DPS对于变频系统的控制上逐渐走向成熟化。这样以来,不但能够打破国外技术对我国经济以及市场的垄断,还能够为自身的进步以及发展做出奉献。

摘要：随着社会的不断进步,钢铁需求量也在稳步提升。但是由于钢铁的轧制技术种类繁多,不同种类的技术手段对于电控系统的需求问题上,往往会有不同之处,钢铁企业中轧机的电动传动问题的解决上呈现出了多样化。本文将相关措施进行了科学规划与统计,并对其优劣之处加以比较。此外,还将对我国当代一些运行功率较大的调控系统的使用以及发展情况进行简要分析与评价。

关键词：轧机主传动,交流变频传动技术,发展

参考文献

[1]李华德,主编.交流调速控制系统[M].电子工业出版社,2003.

[2]刘涛.一种无回馈交流变频主电路的分析[J].电气应用,2010(08).

交流传动篇2

机车试验要完成交流机车试验、动车组试验、直流机车试验并把数据查询到EXECL电子表格里。

2．系统要求

系统要实现智能化的试验模式，操作简捷方便，界面友好美观，监控系统稳定灵活，符合行业标准，可扩展性好。系统应有先进性、安全性、可靠性、和容错性、灵活性，监测系统要结合实际情况，采用先进、成熟、使用的技术，细致考虑，涉及多方位。

3．系统实施

3.1系统布置图

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3.2硬件配置

一台奔4（1.7G），4台奔III(800)

4台D6266功率分析仪（瑞士）

hub

标准以太网

3.3软件配置

win2000操作系统

office97(access)

ControX2000软件

3.3 系统功能

系统总体设计方案，由铁科院的相关人员与华富惠通技术有限公司的专业资深研发人士，共同组织开发实施。采用了目前最先进的功率分析仪。

该工程Controx2000运行于WINDOWS2000之上，提供灵活的组态平台，功能强大界面友好直观，操作方便

系统I/O设备采用国际知名的功率分析仪，自动检测功率分析仪上的电流、电压、有功、无功功率等等

数据传输方便、可靠性、稳定性高

自控性强，安全性高

组态、修改、查询、打印等功能灵活方便

软、硬件结构设置合理，符合现场需要

远程监测、自控电路设置良好，抗干扰性强

报警功能强大，及时，准确

实时和历史趋势曲线

数据报表采用ACCSS、EXCEL报表，日、月、季、年的报表统计、检索功能，实现即时查询和打印.

系统自检功能

安全的权限级别用户管理

4．结论和客户评价

由于Controx2000软件在铁路上的成功应用，得到用户一致好评，尤其是灵活方便的操作界面，强大的通讯功能，使机车试验系统成为铁道自动化工程中的典范。

交流传动篇3

关键词：交流牵引传动；互馈试验台；双逆变器；DCT控制

中图分类号： TM921.2 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）10-195-2

0 引言

本文研究的牵引传动试验平台由交流牵引传动变流系统、计算机控制系统、计算机测试系统组成。采用“双逆变器—电机”的能量互馈技术，由两套变流器-电机联轴背靠背组成，两台电机的能量互馈。用以模拟轨道交通车辆牵引传动系统的牵引、制动等各种工作状况，完成对其系统部件如变流器、牵引电机、脉冲整流器的各种试验，以及列车牵引特性试验。

1 交流牵引传动试验台设计

1.1 交流牵引传动变流系统

牵引传动系统采用“双逆变器—电机”的能量互馈技术，其主电路如图1所示。由低压开关柜、四象限整流器、牵引变流器、负载变流器、辅助变流器、牵引电机、UPS电源等构成。

两组“逆变器—电机”机组互为牵引和负载。当牵引机组处于牵引工况运行时，负载机组为制动工况；同样，当牵引机组为制动工况时，负载机组工作在牵引工况，给牵引变流器提供恒定的制动负载，解决系统负载问题及能量利用率问题。接受并执行试验操作台模拟的地铁列车司机操纵指令；进行牵引电机转矩控制，混合电制动控制，防冲击控制，空转/滑行控制，空重车控制，牵引/制动切换控制等反转保护，进行系统控制逻辑检测和故障诊断、显示、记录。

牵引变流器采用大功率IGBT构成的电压型调压调频（VVVF）变流器，变流器采用PWM控制技术，由牵引控制单元控制IGBT的开通与关断。当地铁列车在牵引工况时，三相逆变器将直流电变为电压和频率可调的三相交流电，控制4台并联牵引电机的转矩和转速；当地铁列车再生制动时，将牵引电机输出的三相交流电整流成直流电反馈回电网。当电网吸收能力不足或不能吸收時，斩波相则提供再生制动能量释放的通道。

1.2 计算机控制系统

试验台配备计算机控制系统，通过软件实现对地铁列车的牵引制动的控制，由主变流器DSP牵引控制单元、工控机、控制台电控部分构成。工控机与DSP牵引控制单元通过CAN总线连接。通过工控机对变频电源的控制，实现在允许速度、功率范围内，依据给定速度指令恒速运行；在允许转矩、功率范围内，依据给定转矩指令恒转矩运行。

主变流器DSP牵引控制单元完成对变频器的核心控制算法（DTC直接转矩控制）、上位机进行通讯获取控制指令，反馈变频器的工作状态，并通过开关量输入输出接口测取转速和控制台主令电器的控制指令，输出对主开关的控制信号。

工控机运行牵引传动试验系统各单元的控制程序，直接实现被试件的运行控制，同时实现试验系统的自检、系统初始化、通信管理等，显示各变频电源、电机、电源等主要设备的工作情况和运行参数，进行故障信息显示和记录，显示主要参数波形图、数据表。

电控部分通过操作台上的司机控制器、按钮、旋钮、仪表及指示灯进行控制调节和显示，实现电机的启动、运行和停机以达到城轨列车各种运行试验工况。

1.3 计算机测试系统

测试系统是一个网络通信系统，由测试主计算机、功率分析仪、测量转换电路、转矩转速传感器、电压测量模块、电流传感器等组成。随时监控着控制台的网络信号反馈。与控制计算机配合运行，可替代司机控制台对列车的控制。

2 交流牵引传动试验台工作原理

牵引变流系统通过一组四象限脉冲整流器为模拟列车牵引部提供直流动力电源，列车母线电源为DC 510V，母线电源分别为列车牵引变流器、模拟负载变流器及列车辅助变流器提供动力电源。负载变流器为与牵引变流器同等功率的电源，与牵引变流器可互为牵引和负载，且可以四象限运行。牵引变流器控制牵引电机处于牵引工况运行时，负载变流器控制负载电机为制动工况，给牵引变流器及电机提供负载，给定的负载既可以是恒定的，也可以随牵引力的变化而变化。同样，当牵引变流器控制牵引电机工作在制动工况时，负载变流器此时工作在牵引工况，给牵引变流器提供恒定的制动负载。无论整个牵引变流系统处于牵引工况还是处于制动工况，总有一组变流器是工作在发电工况的，且发出的电

能可以通过变流器的四象限控制，回馈到直流母线上。回馈到直流母线上的直流电源也将再供给用电工况的变流器使用，如列车辅助变流器在供电直流母线侧取动力电源，来模拟通风，空调等设备的实际电源，构成了电源的系统内部循环。

3 交流牵引传动系统控制特性研究

牵引变流器控制采用DCT直接转矩控制技术，将上位机给定值和控制指令转换成变流器用的控制信号，对整流器、变流器、牵引电机进行控制。DSP牵引控制单元每25μs将测量的电机电流值和直流回路电压值输入到一个自适应的电机模型，并精确地计算出电机的转矩和磁通。磁通和转矩比较器把实际值与磁通和转矩控制器计算的给定值进行比较。根据转矩误差，磁链误差及磁链的相位，采用优化策略，选择合适的电压矢量及电压矢量作用的时间，在较低的开关频率下，达到最小的转矩脉动和转矩的快速响应的性能，从而最好地满足牵引特性要求，实现对陪试电机的精确控制。

试验证明，控制系统具有精确的速度控制特性，速度控制器基于PID算法，静态速度误差为电机额定转速±0.1%（不带脉冲编码器），动态速度误差的典型值在100%；负载转矩阶跃下，为±0.2%… 0.5 %sec；动态速度误差取决于速度控制器的调节。

相较于电流矢量控制，DCT直接转矩控制能使逆变器的开关直接由电机的核心变量磁通和转矩控制，不需要轴的速度和位置反馈，每个逆变器的开关过程单独确定，在70%转速时，转矩阶跃时间少于3ms，不需要速度和位置编码器即可满足性能要求。

4 结语

本文对交流传动互馈试验平台的功能、原理、结构、控制特性进行了研究，系统采用双DSP技术的全数字化控制硬件系统，可快速高效地实现复杂的控制策略，采用先进直接转矩控制（DTC），其控制结构简单，控制手段直接，可实现对负载电机静动态性能的高效和高精度控制，使得电机的驱动及调速控制更加灵活、简易，控制精度更高。同时能够利用小功率等级的电源进行大功率等级的系统试验研究，具有较好的节能效果。

参考文献

[1] 霍连文，郭建斌.采用双变流器——电机能量互馈的交流传动试验系统[J].机车电传动，2004（04）.

动车组交流传动技术及其应用探讨篇4

关键词：动车组,交流传动,控制

20世纪80年代初, 法国铁路采用了同步牵引电机方案, 研制出TGV高速动车。同步机牵引传动系统的优点是变流电路比较简单, 其晶闸管是借助于同步电机提供的反电势进行自然换流, 因此, 不需要具有自关断能力的电力半导体器件。电网侧采用桥式全波整流器, 为了提高功率因素和减少谐波电流, 在变压器次边绕组上加装了LC滤波器 (AFP功率补偿器) 。随着自关断电力半导体器件的出现, 使铁道牵引电传动系统的可靠性、性能、效率等主要取决于牵引电机, 显然, 同步牵引电机远不及异步牵引电机。基于此, 异步牵引电机传动系统得到了全世界的认可, 就连法国铁路也开始转向异步机系统。

1 动车组交流传动系统的组成

高速动车组交流牵引传动系统的组成目前, 世界各国高速动车组均采用交流传动技术。高速动车组交流牵引传动系统主要由以下部分组成:

1.1 交流牵引电机

交流传动与传统交-直传动技术的根本差异在于所采用的牵引电机。与直流电机相比, 交流传动所采用的三相交流电机结构简单、可靠性好、单位体积和质量功率大、黏着利用率高、维修保养性好, 适合高速动车组大功率、小轴重、低簧下质量的要求。随着交流传动技术的成熟和实用化, 世界各国的高速列车均将交流电机用作牵引电机。

1.2 变流装置

为了在高速列车上使用性能优越的三相交流牵引电机, 必须采用比直流传动系统技术复杂得多的变流装置。交流传动系统的变流装置是将单相交流电转变为频率和电压可调的三相交流电。这种大功率牵引变流器不同于应用在一般工业领域中的变流器, 它的技术特点可简要归纳为:1) 调速范围宽。根据列车速度要求, 变流器调频范围从0.4Hz一直到200Hz以上, 且调频连续平稳, 无冲击。2) 控制特性复杂。一般高速列车的牵引性能由恒转矩区、恒功区及自然特性区组成, 并且要求起动转矩大、恒功区宽。3) 有良好的稳态控制特性和快速动态响应特性。电力机车或动车通过弓网传递能量, 通过轮轨传递牵引力, 空转、打滑、跳弓离线及网压波动等均能引起功率的急剧变化, 牵引变流器应能适应这种负载及外界环境的急剧变化。4) 输出电压波形质量好。为了减少谐波分量对牵引电机谐波热损耗和转矩脉动的影响, 输出波形应尽量接近正弦形。5) 由交流电网供电时, 应使功率因数尽可能接近1, 电网电流波形接近正弦形, 从而降低对供电系统的影响和对外界的干扰。6) 牵引与再生制动频繁转换, 能量双向流动。7) 效率高, 利用率高, 可靠性高。8) 由于安装在车上, 对重量、体积和耐振动性能有严格要求。9) 便于安装、调度和维修。

2 高速动车组交流传动控制技术

2.1 交流传动控制策略

交-直-交传动控制系统主要由网侧变流器控制和电机侧逆变器控制两部分组成。其控制策略主要包括:1) 网侧变流器控制。单相交流供电制的电气化铁路, 在采用电压型异步电机传动系统时, 一般均需增加电网侧变流器。该变流器的基本功能主要包括:将单相交流电转变为稳定的直流电压, 保证牵引逆变器正常工作;网侧功率因数尽可能接近于1, 且电网电流接近正弦形, 以降低对电网的影响和对外界的干扰;可迅速、平滑、无接点地实现牵引与再生制动转换, 即能量的双向流动控制。人们曾尝试过相控、扇控等多种技术, 但都难以达到满意的效果。2) 电机逆变器控制。铁道牵引三相交流传动系统的控制对象是三相交流异步牵引电机, 而其牵引力、制动力的发挥又是通过轮轨之间的黏着关系, 这就决定了铁道牵引控制技术的特殊性。与一般工业领域变频调速相类似, 异步电机控制技术可分为两部分, 一是可调频调压的三相交流电的生成, 二是异步电机的调节。

2.2 交流异步电机控制技术

直流电机的电磁转矩控制可以分别对电枢。电流和励磁电流进行独立控制。它们之间没有耦合, 所以直流电机具有良好的调速性能。异步牵引电机则不同, 可控制的量只有SPWM调制波形定子电流 (因为只有一个供电回路) , 而定子电流的变化不但影响输出转矩, 而且也使气隙磁链发生变化, 也就是说异步电机的转矩控制和磁通控制之间存在着很强的耦合, 因此, 异步电机的控制技术是使交流传动系统的调速性能达到直流传动系统水平的关键。目前已成熟地应用于交流异步牵引电机的控制方法有三种:即转差特性控制、矢量变换控制和自接力矩控制。

3 动车组交流传动技术的应用

交流传动与控制系统是采用交流电动机作为原动机的工作机械-电动机系统的总称。交流电动机分同步电动机和异步电动机两大类。同步电动机的调速靠改变供电电压的频率来改变同步转速。由于中间环节是直流电压, 在电压型逆变器中电力半导体器件始终保持正向偏置, 由于采用了晶闸管器件, 就必须进行某种形式的强迫换流。根据换流方式的不同, 电压型逆变器的种类很多, 其中带有辅助晶闸管单独关断的并联逆变电路, 即著名的麦克墨莱电路在机车传动中有一定的代表意义。麦氏电路是借助辅助晶闸管接通L、C振荡换流电路, 使导通的晶闸管中的负载电流降到零并承受一定时间的反向电压的一种强迫换流电路。

交流调速系统主要是针对异步电动机而言, 它是交流传动与控制系统的一个重要组成部分。对于铁路牵引, 要求传动系统按照一定的控制方式 (如恒力矩和恒功率) 运行, 同时又不断地迅速地加速或减速。为了保证机车牵引系统有较高的静态控制精度和动态稳定性, 机车上通常采用闭环控制系统。在任何一个传动系统中, 速度和转矩值通常被认为是两个重要的被调量。系统欲调节和控制转矩, 有两种方法:一种是由与转矩相关联的其他物理量作为给定信号, 并检测这些量的实际值作为反馈信号 (如电压、定子电流和转差频率) , 来有效地控制电机的转矩。另一种是利用检测的或计算的转矩作为反馈信号, 与给定的转矩进行比较, 产生转矩调节器的输入信号, 来直接控制传动系统的转矩。前者已广泛用在各种交流传动机车和动车车组上。后者称直接力矩控制, 它是迄今最佳的控制方法, 已经在机车上采用。交-直-交变频调速系统经过十多年的发展, 出现了许多形式, 如电压、频率协调控制的变频调速系统, 转差频率控制的变频调速系统, 谐振型变频调速系统, 矢量控制的变频调速系统和直接转矩控制的变频调速系统等。

4 结论

以上对高速动车组牵引系统的主要控制功能作了较为详尽的分析研究, 该系统采用IGBT作为牵引逆变器的功率模块, 其控制方法与传统的矢量控制有所改进, 降低了过流的可能性, 使电机转矩响应更快。该系统将被用在城际高速铁路及即将通车的高速铁路的动车上。

参考文献

[1]李芾, 安琪, 王华编著.高速动车组概论[M].西南交大出版社, 2008.

[2]铁路职工岗位培训教材编审委员会编.CRH1型动车组机械师[M].中国铁道出版社, 2009.

交流传动篇5

1 机车主要技术特点

1) 机械间设中间走廊, 设备按斜对称原则布置, 采用预布线和预布管设计, 便于检修、维护。主电路和控制电路分开, 有效减少电磁干扰。司机室结构和设备布置符合人机工程学要求和美学原理, 视野瞭望满足GB/T 5914.1—2015机车司机室第1部分瞭望条件的要求[2]。

2) 采用单轴独立控制方式, 交流—直流—交流变流技术对牵引电机进行牵引和制动特性控制。变流柜采用三重四象限、主辅一体共用中间直流回路结构形式。牵引变压器和牵引变流器共用一套水冷却系统。采用三相鼠笼式异步牵引电机。

3) 采用成熟的TCN网络系统作为控制网络, 以太网作为诊断和故障下载网络, 实现机车的通信、控制、诊断、保护、信息监视、数据记录及维护等主要功能。

4) 机车车体采用整体承载的全钢焊接结构, 顶部集成导流罩一体化设计。车体钢结构主要选用规格为S355J2G4和Q345GNHL的低合金高强度钢, 配置高抗压缩、拉伸车体, 高强度缓冲器。

5) 采用踏面制动的转向架, 机车轴式为2 (Co-Co) 。

6) 采用JZ-8型制动系统, 具备动力制动、空气制动、单独制动、备用制动、紧急制动、弹簧储能停放制动、无动力回送、机车重联、断钩保护等功能。

7) 采用一拖一独立的通风系统, 设有可调式补风系统, 满足机械间维持50~150 Pa微正压的要求。另外, 机械间还设有温控排风装置, 更好地改善了机车运用环境。

8) 机车装有6A系统。6A系统与机车控制系统、行车安全设备一起组成了机车—地面信息交互的来源, 通过CMD系统与地面进行信息交互和通信, 进一步确保了行车安全、快捷、可靠。

9) 设有卫生间、微波炉、冰箱等齐全的生活设施, 适应我国铁路干线长交路的运用特点。

2 机车使用环境条件

机车在下列使用条件下, 能按额定功率正常工作。一是遮荫处环境温度在-40~40℃范围内, 机车蓄电池充电器、微机控制系统、主辅变流器及其控制单元、升弓系统部件、空气制动等在满足环境温度-25~40℃范围内正常运用的前提下, 可采用接触网供电方式, 通过防寒和预热, 达到环境温度-40~-25℃范围内正常运用的要求。二是海拔高度不大于2 500 m, 在海拔1 400 m、环境温度40℃且在额定功率状态下连续运行时不出现功率限制, 海拔2 500 m、环境温度32.5℃不出现功率限制。三是最湿月的月平均最大相对湿度不大于95%, 该月的月平均最低温度不低于25℃。四是能承受风、雨、雪、盐雾、粉尘侵袭的环境条件。

3 机车主要技术参数

六轴27 t轴重交流传动货运电力机车的主要技术参数为:电流制式为交流25 k V/50 Hz;网压允许波动范围为17.5~31 k V;轨距为1 435 mm;轴荷质量为27 t;机车前后车钩中心距为22 960 mm;机车车体宽度为3 100 mm;机车车顶距轨面高度为3 919 mm;机车转向架轴距为2 250 mm+2 000 mm;机车轮周牵引功率 (持续制) 和机车轮周再生制动功率 (持续制) ≥7 200 k W;机车最高运营速度为100 km/h;持续速度为55 km/h;机车起动牵引力≥612 k N, 该牵引力为0~5 km/h范围内干燥无油轨面上半磨耗轮周平均牵引力;机车持续制牵引力为472 k N;牵引恒功率速度范围为55~100 km/h;再生制动恒功率速度范围为64.8~100 km/h。

图1为机车功率发挥曲线。在网压允许波动的范围内, 能够保证辅助功率正常发挥, 且能够保证列车供电功率正常发挥。

图2为牵引特性曲线和再生制动特性曲线。功率因数λ≥0.98, 等效干扰电流Ip≤2.5 A, 机车总效率η≥0.85。适用条件为:机车在额定网压下, 在牵引工况发挥持续额定功率。

4 机车设备布置

4.1 司机室设备布置

机车两端设有两个具有相同功能的司机室, 通过中间走廊相贯通。整个司机室内采取了特殊措施以降低司机室噪声、增强司机室隔热保温效果。司机室人机交互界面友好, 满足单司机值乘需要, 操纵驾驶方便、舒适、可辨性好, 为乘务人员提供了舒适的工作环境, 有利于长交路行车安全。主要设备有操纵台、司机座椅、暖风机、刮雨器、前照灯、灭火器等。

4.2 车顶设备布置

机车车顶设置有可拆卸的3块大顶盖结构, 分为Ⅰ端顶盖设备布置、中央顶盖设备布置、Ⅱ端顶盖设备布置。车顶主要设备有受电弓、避雷器、人孔盖、绝缘子、车载天线、通风过滤器等。

4.3 车下设备布置

车下主要设备有:两台Co转向架对称分布于机车两端, 主变压器悬挂在机车的正下方, 储油柜集成在1组复合冷却塔上, 带导轨的蓄电池柜对称设置于主变压器两侧。另外, 在机车底架下设有感应线圈、电子标签、刮雨器水箱及水泵、入库插座、制动指示器等。

4.4 机械间设备布置

机械间采用中间走廊布置方式, 设备组件均安装在中央走廊的两侧, 采用斜对称均衡布置。主电路和管路设置在中央走廊下方, 控制电路采用高处线槽固定在左右侧墙上方, 见第97页图3。

5 机车通风系统

机车通风系统主要是对机车上需要进行通风冷却的一些发热电器件进行强迫通风冷却, 以保证其正常工作和运行, 同时为司乘人员提供一个舒适的作业环境。机车通风系统主要由过滤系统、牵引电机通风系统、复合冷却塔通风系统、辅助滤波柜通风系统、压缩机通风系统、司机室空调通风系统、机械间通风系统等组成。其中牵引通风支路采用侧墙进风的独立通风风道, 且牵引电机通风支路上设置有机械间补风口。

6 机车电气系统

6.1 主电路

机车主电路由主变压器原边电路、一级主变压器次边牵引电路组成[3]。采用车内网侧柜, 车顶仅设置受电弓和车顶避雷器。网侧柜内包含主断路器、高压电压互感器、高压电流互感器、高压接地开关、高压隔离开关和车内避雷器。机械间内设有2个电流传感器 (变流柜用) , 1个电流互感器 (能耗记录仪用) 。Ⅰ端顶盖和Ⅱ端顶盖受电弓从接触网接受交流25 k V/50 Hz电源, 经25 k V电缆进入机械间网侧柜与高压隔离开关连接, 通过主断路器输入主变压器, 原边电流经轴端接地装置返回大地。

6.2 辅助电路

机车辅助电路包括辅助变流器、滤波柜、辅助负载电路等。辅助变流器采用直流—交流的变换模式实现电源的变换输出, 从牵引变流系统中间回路取1 800 V直流电压, 经逆变器转为三相交流电源, 再通过滤波柜内的降压变压器和滤波电容输出稳定的三相交流电源。其中一组辅助变流器输出三相VVVF辅助电源, 另一组输出三相CVCF辅助电源。机车的辅助变流器和辅助变压器按照额定功率280 k V·A, 3 s内的瞬态功率420 k V·A的容量进行设计, 当一组辅助变流器发生故障时, 另一组辅助变流器能够完全承担机车所有辅助负载的供电需求, 此时辅助变流器以CVCF方式工作。

6.3 网络控制系统

机车网络控制系统基于IEC61375-1-2012铁路电子设备列车通信网络 (TCN) 第1部分通用架构的车载网络控制系统的要求。TCMS采用列车总线和车辆总线两级总线, 列车总线由WTB构成, 车辆总线由MVB构成, 同时采用以太网作为诊断网络。

7 机车机械部分

7.1 车体

机车车体采用由司机室、底架、侧墙、活动横梁等部件共同承载的框架式整体承载全钢焊接结构, 前后等宽。车体两端设框架结构司机室, 机械间内部设中央走廊。车体可承受3 600 k N的纵向压缩载荷, 3 000 k N的纵向拉伸载荷。机车车钩采用102型车钩缓冲装置, 并安装有吸能装置, 装有下作用式单侧手提杆。

7.2 转向架

机车转向架为Co-Co轴式, 主要由构架、轮对组装、驱动单元、一系悬挂装置、二系悬挂装置、牵引装置、基础制动装置、空气管路、轮缘润滑装置等组成。构架采用“目”字形焊接结构;驱动单元为滚动抱轴式悬挂;一系悬挂装置采用钢弹簧+垂向减振器+双拉杆结构;二系悬挂装置以6个二系橡胶堆作为承载主体;牵引装置采用中间推挽式水平短牵引杆与车体连接;基础制动装置采用踏面制动, 每个转向架配有6组单元制动器, 其中有3组单元制动器具有停放制动功能。

8 机车空气制动系统

机车空气制动系统主要包括主空气压缩机、主空气干燥器、总风缸、辅助空气压缩机等。机车装有两台螺杆空气压缩机和两台双塔干燥器, 其最大空气处理量与压缩机相匹配。两个总风缸的总容积不小于1 600 L。制动控制单元主要功能为电子控制列车管压力, 并具有故障诊断功能, 通过BCU上的相关接口可以进行数据的下载和诊断。基础制动采用踏面制动形式。

9 结束语

为进一步提高我国铁路既有线路货物运输效率, 挖掘运能潜力, 未来开行六轴27 t轴重列车是货运发展的必然趋势。六轴27 t轴重机车是中国中车成立以来, 中车大同公司首次在中国中车范围内与科研院所强强合作的设计典范, 代表了中国中车电力机车设计的先进水平, 能够普遍适应中国的地理环境, 将填补中国铁路机车历史上六轴27 t轴重机车的空白。

参考文献

[1]宁如斌, 杨俊杰, 赵明元.HXD2型交流传动重载货运电力机车[J].机车电传动, 2008 (1) :7-10.

[2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会.GB/T 5914.1—2015机车司机室第1部分:瞭望条件[S].北京:中国标准出版社, 2015.

交流传动篇6

可靠、有效的制动是铁路安全运输的重要前提, 盘形制动装置作为机车制动系统最终的执行机构, 是制动系统最重要的关键部件, 是先进机车、动车组转向架的标志之一。以HXD1D大功率交流传动机车为例, 机车制动系统盘形制动装置 (以下简称轮盘制动装置) 是由JPXZ-1型盘形制动器 (见图1) 、JPXZ-2型盘形制动器、夹钳机构、制动盘安装四大部分组成, 它主要用于大功率机车空气制动及停放制动。轮盘制动装置是纯机械部件, 没有电信号反馈, 机车运行过程中司机无法通过监控系统获得其相关的故障数据。因此, 对轮盘制动装置的运行品质和安全性以及可靠性要求很高。

为确保其可靠性, 必须对轮盘制动装置的关键零部件进行强度分析。我们认为夹钳机构是强度分析的重点之一, 考虑的主要是其刚度要求 (变形不能太大) , 一旦失效将对行车安全产生重大影响。

2 夹钳机构结构形式

夹钳机构是横跨在制动盘的两侧成“钳式”。它主要是利用杠杆原理将制动力放大和传递, 使空气压力转化为闸片与制动盘之间的正压力, 通过制动盘和闸片的摩擦形成制动力。从图2可以看出, 夹钳机构总体为对称结构, 主要由左右闸片托装配、2个纵架装配、1个横架装配、固定叉装配和连接紧固件等零部件组成, 制动倍率可调, 可结合盘形制动器缸径的变化以满足机车对轮盘制动夹紧力的要求, 见图2。

3 夹钳机构有限元分析及试验验证

3.1 有限元分析

根据纵架体、横架体的设计参数, 建立纵架体、横架体的几何模型。纵架体、横架体的有限元模型见图2所示。纵架体、横架体采用QT500-7, 材料的屈服极限Rp0.2为320 MPa, 抗拉强度极限Rm为500 MPa, 密度为7 850 kg/m3, 弹性模量为173 GPa, 泊松比为0.3。

3.1.1 受力分析

根据制动缸的参数, 考虑极限工况, 取制动缸最大工作压力为800 k Pa, 活塞有效面积取410 cm2, 制动效率取0.9, 制动缸活塞推力为:F活=410 cm2×800 k Pa×90%=29 520 N

制动倍率按L=1.2, 根据IEC61373《铁道机车车辆设备振动和冲击试验》, 考虑纵向、横向、垂向冲击都为5 g, 在横架体和纵架体的接触面上建立接触对。

3.1.2 载荷及约束

将制动缸活塞推力以面载荷的形式, 施加到纵架体靠近制动缸端的孔表面, 大小为29 520 N。在纵架体的转动支点处的孔 (即中间孔) 和相应处横架体的孔施加径向约束以及在横架体的橡胶关节安装孔内施加全约束, 并在纵架体靠近闸片托体的转动孔内施加X向约束。将横架体和纵架体纵向、垂向冲击振动载荷转化成力施加到横架体与纵架体连接孔的内表面上, 将横向冲击施加到夹钳机构重心上。载荷及约束施加如图3所示。

3.1.3 分析结果

从仿真计算结果可知, 纵架体、横架体在极端工况下, 最大应力各为234.58MPa和194.26MPa, 如图4和图5所示。纵架体、横架体的材料均为QT500-7, 可得出, 纵架体、横架体的最大应力均小于所用材料的屈服极限320MPa, 因此材料能够满足夹钳机构的强度要求。

3.2 试验验证

为了检验轮盘制动装置可靠性, 确定其能否满足机车制动系统制动性能要求, 在1∶1制动动力试验台上对主要受力件纵架体、横架体进行应力值测量, 试验所用设备为DH3817F动态应变测试分析系统, 通过应变传感器数据采集可得到多组数据, 见图6。

4 数据分析

通过上文有限元仿真计算结果与试验测量数据结果进行对比分析, 见表1。

夹钳机构试验值与理论分析值进行对比分析可知, 试验值比理论值超出。存在的原因有以下几点: (1) 理论计算中忽略了摩擦、温度等因素的影响。 (2) 受理论计算方法的影响。试验验证表明, 仿真计算结果可作为机车盘形制动夹钳机构工程分析的可靠数据。

5 结语

夹钳机构作为盘制动装置主要受力部件, 其结构力求简单、紧凑, 通过仿真计算和试验验证并将试验结果与理论结果进行对比, 充分证明了该夹钳机构设计合理、安全可靠, 其整体结构设计是成功的, 可以保证机车安全运行。

摘要：介绍了夹钳机构的结构形式、作用原理, 对夹钳机构仿真计算及试验验证进行了对比分析和总结。

关键词：盘形制动装置,夹钳机构,纵架体,横架体

参考文献

[1]卢连生, 等.120 km/h交流货运电力机车轮盘制动单元研制[J].铁道机车车辆, 2004 (24) :24-26.

[2]韩晓辉, 等.带有停放制动的制动单元力的作用原理及运用分析[J].铁道机车车辆, 2003, 23 (5) :57-58.

交流传动篇7

30 t轴重货运电力机车车顶高压电器设备包括受电弓、真空主断路器、高压接地开关、高压电压互感器、高压隔离开关、避雷器、25 k V穿墙套管及放电间隙。

1高压电器设备布置设计改造方案

机车车顶高压电器原方案设计集中在机车第2顶盖上,受电弓布置在第3顶盖上,布置原则按照GB/T 21413.1—2008机车车辆电气设备第1部分: 一般使用条件和通用规则中要求高压带电且有电位差部分的电气间隙按照污染等级PD4、过电压等级OV4的规则进行设计[1](见图1)。

在雾霾天气的影响下,原设备布置方案已无法适应这种恶劣的天气情况,所以在机车总体设备布置不变的原则下,引入了机车车顶高压防护罩。高压防护罩可防护机车顶盖上除受电弓外的所有高压设备,高压电缆从防护罩的侧壁穿入车顶夹层中, 并用过线模块进行防护。其中高压带电、有电位差的导电部分间隙按照污染等级PD4、过电压等级OV4进行设计,电气间隙均保证在400 mm以上, 留有较大的安全余量。高压防护罩是将真空主断路器、高压接地开关、高压电压互感器、高压隔离开关、25 k V穿墙套管及放电间隙集中布置在机车车顶高压防护罩内,考虑到防护罩内部的通风、散热,在顶盖上设置机械间通风口,并在通风口处设置空气过滤系统,使机械间与防护罩内部的空气相通。机车正常运行时,利用机械间内的微正压使机械间与防护罩内部的空气能相互流通。

车顶高压防护罩整体采用玻璃钢结构,通过防护盖上的观察窗查看高压设备的状态。若需要检修或更换高压设备,在机车车顶打开防护盖即可进行。车顶高压防护罩安装完成后需满足GB 146.1—1983标准轨距铁路机车车辆限界的限界轮廓要求[2]。设计改造方案见图2,高压设备防护罩结构见图3。

2受电弓防护设计改造方案

受电弓安装在机车第3顶盖上,对受电弓安装区域做局部绝缘处理,即在第3顶盖上安装平面绝缘顶盖,其外形轮廓类似于受电弓俯视图外形。海拔修正后,对受电弓顶盖钢结构部分的雷电冲击试验电压为240 k V,工频耐压试验电压为100 k V。绝缘材料具有较强的抗污染能力,确保在运用中使绝缘性能不下降。绝缘顶盖采用 “玻璃钢+聚氨酯泡沫+玻璃钢”结构,厚度约为15 mm,通过螺栓与胶粘剂和导电漆将绝缘顶盖安装在机车顶盖蒙皮钢结构上,受电弓支持绝缘子安装在绝缘顶盖内部镶嵌的不锈钢嵌件上。绝缘顶盖抗压强度≥220 MPa,抗拉强度≥200 MPa,满足受电弓安装的机械要求(见图4)。

在绝缘顶盖下表面涂有一层导电漆,导电漆的作用是将绝缘顶盖与车体顶盖形成导电回路,将弓网上的残余电荷通过导电漆导入车体钢结构,最终通过机车轮轨导入大地。绝缘顶盖将受电弓、绝缘子与机车顶盖进行了有效的隔离,很好地解决了受电弓底架及弓角对车顶放电现象的发生。

3车顶绝缘子防护设计改造方案

为适应雾霾环境气候条件,车顶绝缘子采用下法兰安装面增爬裙防护的绝缘子,通过提高电弧距离和绝缘子的爬电距离,减少了绝缘子表面积污层对安装底座放电现象的发生,提高了支持绝缘子耐雷电冲击电压的水平,使支持绝缘子的绝缘裕度更大,更加安全可靠(见图5)。

4车顶安装螺栓的绝缘防护设计改造方案

除了车顶高压防护罩外的高压电器件外,如受电弓和连接其他节机车的高压连接器等,这些高压部件的安装螺栓头的尖角易与车顶高压带电体接触发生放电现象,故在螺栓头上都增加了硅橡胶绝缘防护帽,绝缘强度≥10 k V/mm,绝缘防护帽厚度≥3 mm (见第85页图6)。

5结束语

综上所述,按目前的改造方案试制且经过批量应用到既有机车的改造和新车的设计中,不仅有效地解决了车顶高压电器雾霾放电、过电压放电对机车的影响,同时也大大提高了机车在恶劣天气条件下的运行可靠性,降低了机车实现安全运营故障率,节约了更换及维修成本,为用户提供更加满意的服务。

参考文献

[1]国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.GB/T 21413.1—2008铁路应用机车车辆电气设备第1部分:一般使用条件和通用规则[S].北京:中国标准出版社,2008.

交流传动篇8

SDA1型内燃机车是根据南车资阳机车有限公司与澳大利亚SCT公司签署而设计的交直交电传动干线货运内燃机车。该车交流辅助传动系统采用多模块全变频控制技术, 根据内燃机车辅助系统的特点, 让机车交流辅助系统得到灵活精确的控制, 特别是牵引电动机通风机电机根据牵引电机定子温度的变化来精确控制牵引通风机电机的转速 (频率) , 能达到很好的节能目的。

1 概述

辅助交流传动系统主要由1台交流辅助发电机、2台牵引电机通风机、2台冷却风扇电机、2台空压机电机、3台除尘风机、1台主变冷却水泵电机、2个空调机组 (可同时工作) 、一路生活用电设备 (AC240V) 、1台辅助变流A柜和1台辅助变流B柜组成。辅助交流发电机为辅助变流柜提供输入电源, 其他设备为辅助变流柜的负载。

2 台牵引电动机通风机电机根据牵引电机温度变化由辅助变流柜控制系统来控制牵引通风机电机的转速 (频率) ;2台牵引电动机通风机电机由一个变频模块 (AC3) 供电。2台冷却风扇电动机根据柴油机中冷水和高温水的温度进行变频调速, 实现水温的精确控制, 同时减少冷却风扇电动机起动次数, 降低对系统冲击;各由一个模块 (AC1、AC2) 单独供电。空压机电机采用变频起动, 起动完成后的工作频率和工作电压随交流辅助发电机的发出的频率和电压变化, 2台空压机电机由一个变频模块 (AC4) 供电。主变冷却水泵电机、空调机组、生活用电采用恒频/恒压控制, 由一个变频模块 (AC5) 供电。在变频模块发生故障时, 由辅助变流柜控制系统ACU将负载自动进行切换或直接由交流辅助发电机供电。原理框图如图1所示。

2 主要技术参数

SDA1型内燃机车辅助交流传动系统主要由1台460 k VA交流辅助发电机、2台50 k W牵引电机通风机、2台75 k W冷却风扇电机、2台35 k W空压机电机、3台1.1 k W除尘风机、1台3.7 k W主变冷却水泵电机、2个4 k W空调机组和一路生活用电设备组成, 其参数如表1所示。辅助变流器主要技术参数参数如表2所示。

3 系统电气工作原理

3.1 交流辅助发电机控制

在正常情况下, 辅变微机检测到柴油机转速≥580 r/min时, 控制辅助交流发电机励磁使辅助交流发电机正常发电, 控制方法:柴油机转速为 (600~1 800) r/min时, 其励磁控制由辅助变流柜控制, 辅助发电机发出 (180~490) V的三相交流电, 其电压随柴油机转速上升而线性上升, 如图2所示。交流辅助发电机作为辅助系统的驱动电源。辅助交流发电机励磁设计为两套电路, 当其中一套故障时自动切换到另一套励磁电路。

3.2 AC1、AC2变频模块工作原理

AC1、AC2变流器模分别给柴油机冷却风扇电机1和冷却风扇电机2供电。

3.2.1 AC1变频模块工作原理

正常情况下, 柴油机冷却风扇电机1由AC1变频模块供电, AC1变频模块根据柴油机高温水出口温度控制冷却风扇电机1转速, 当柴油机高温水出口温度为达到设定值 (90±1℃) 时, 冷却风扇电机1变频启动;当柴油机高温水出口温度达到最高设定值 (98±1℃) 时, 冷却风扇电机1转速达到全速;当柴油机高温水出口温度低于设定值 (87±1℃) 时, 冷却风扇电机1停止工作。

同时, 当中冷水传感器检测到中冷水温度超过 (65±1℃) 时, 冷却风扇电机1也必须变频启动, 当柴油机中冷水出口温度达到设定值 (73±1℃) 时, 风扇达到全速, 中冷水温度低于 (62±1℃) 时冷却风扇电机1停止工作。如果高温水温度和中温水温度均超过启动值, 控制器比较输出两者所对应的高频率为准。

当AC1变频器模块故障时, 由辅变微机自动断开该变频模块回路接触器, 接通辅发直投接触器, 由辅助交流发电机直接向柴油机冷却风扇电机1供电。

3.2.2 AC2变频模块工作原理

AC2变频模块根据中冷水进口温度控制冷却风扇电机2转速, 柴油机中冷水出口温度为达到设定值 (54±1℃) 时, 冷却风扇电机2变频启动;当柴油机中冷水出口温度达到最高设定值 (62±1℃) 时, 冷却风扇电机2转速达到全速;当柴油机中冷水出口温度低于设定值 (51±1) 时, 冷却风扇电机2停止工作。

同时, 接收高温水出口温度传感器温度信号, 高温水出口温度达到 (96±1℃) 时, 冷却风扇电机2变频启动, (101±1℃) ℃时到达全转速, (94±1℃) 不参与冷却风扇II的控制。如果高温水温度和中温水温度均超过启动值, 控制器比较输出两者所对应的高频率为准。

同时, AC2变频模块接收柴油机室温度信号, 当冷却风扇电机2在未启动的情况下, 柴油机室温度高于70℃ (数字量信号, 高电平有效) , 冷却风扇电机2变频启动, 工作在该柴油机转速下的最高速度, 当柴油机室温度低于65℃ (数字量信号, 低电平电平有效) , 冷却风扇电机2停止工作;AC2变频模块接收信号以高温水、中冷水进口温度传感器优先。

当AC2变频器模块故障时, 由辅变微机自动断开该变频模块回路接触器, 接通辅发直投接触器, 由辅助交流发电机直接向柴油机冷却风扇电机2供电。

在机车调试过程中, 发现机车柴油机工作在高手柄位 (6、7、8位) 时, 冷却风扇电机频繁切换, 为了保证系统的稳定性, 同时达到节能目的, 当机车工作在高手柄位时, 冷却水温度达到设定值, 两个风扇一起启动, 当温度降到最低设定值时, 风扇不停止, 以最低转速运行。

3.3 AC3变频模块工作原理

在变频器正常情况下, 两台电机由AC3变频器模块供电。辅变微机接收到机车加载信号有效后, 牵引电机通风机电机1和电机2变频起动, 并根据牵引电机温度传感器温度高低, 调节牵引电机通风机电机转速。电机启动时电机温度不参加控制, 给定当前档位最大风量, 风机不采用节能模式 (持续3min) 。机车启动后控制系统根据电机温度对牵引电机风量进行调节, 电机温度低于100℃时, 牵引电机通风机在29.2Hz下运转, 在牵引电机温度≥150℃时, 牵引电机通风机达到最高转速, 对应频率为87.4Hz, 电压与频率比为恒值。机车加载信号失效后以通风机电机以最低档位转速 (对应频率29.2 Hz) 运转延时3 min停机。

注;如果机车司控器手柄在低于8位, 机车交流辅助发电机电压受限制, 以辅助发电机在该转速下的最高电压所对应的频率为准。

当AC3变频模块故障的情况下, 辅变微机自动断开该变频模块回路接触器, 接通辅发直投接触器, 由辅助交流发电机直接向牵引电机通风机电机1和电机2供电, 但此时两牵引电机通风机电机1和电机2必须相互延时起动。

当给空压机供电的AC4变频模块出现故障时, 辅变微机控制AC3变频模块给空压机电机供电, 工作于空压机工作模式, 此时牵引通风机电机由辅助交流发电机直接向牵引电机通风机电机供电, 但此时两牵引电机通风机电机1和电机2必须相互延时起动。

3.4 AC4变频模块工作原理

正常情况下, 两台空压机电机由AC4变频模块供电, 辅变微机接收到机车初打风信号, 空压机电机1和电机2变频启动, 并根据输入电压恒压频比输出电源驱动空压机电机1和电机2一直工作, 直到该控制信号消失。当辅变微机接收到机车补风信号, 空压机电机1和电机2变频启动交替工作。当AC4变频模块故障时, 由辅变微机自动断开AC4变频模块回路接触器, 切换到AC3变频模块, 由辅变微机控制AC3变频模块给空压机供电, 使该模块工作于空压机工作模式。

3.5 AC5变频模块工作原理

AC5变频模块所带负载为1台除尘风机电机、1台主变冷却水泵电机、2台空调机组、一路生活用电。辅变微机检测到辅助交流发电机发出的电压≥160V时, 起动AC5变频模块, 使它正常工作, 输出稳定的三相160V、50Hz交流电源, 通过滤波电路和隔离变压器输出稳定的380V、50Hz交流电源和240V、50Hz交流电源。

当AC5变频模块故障时, 辅变微机自动断开AC5频模块回路接触器, 切换到AC2频模块, 由辅变微机控制AC2变频模块输出稳定的三相160V、50Hz交流电源, 通过滤波电路和隔离变压器输出稳定的380V、50Hz交流电源和240V、50Hz交流电源。中冷水冷却风扇转为直头工作方式, 此时柴油机室温度继电器开关信号不起作用。

4 结语

铁道部引进的HXN3、HXN5机车在辅助系统上仍采用直投、变极、变频的组合模式。SDA1型内燃机车采用5个变频模块, 实现了所有辅助负载的变频控制, 具有一定先进性。机车在2012年3月投入使用, 已经运行了40多万km。由于机车速度长期运行在80~110 km/h, 机车高速运行时, 牵引电机的电流较小, 牵引电机温升较小, 除了在长达坡道路段, 电机定子温度一般低于100℃, 牵引通风机电机长时间以最低转速运行, 与机械驱动牵引电机通风机或交流辅助发电机直接驱动牵引电机通风机电机相比能节约大量的燃油, 降低机车的整体油耗, 同时在一定程度上也提升了出口内燃机车的整体性能, 为取得和SCT公司的下一步合作打下了坚实的基础。

摘要：详细介绍了出口澳大利亚SDA1型内燃机车交流辅助传动系统的系统组成、性能参数和各变频模块电气控制原理, 归纳总结了SDA1型内燃机交流辅助传动系统的控制特点。

关键词：SDA1型内燃机车,交流辅助传动系统,变频模块

参考文献

[1]王兆安, 黄俊.电力电子技术[D].西安:西安交通大学, 2009.