淺析電力機車調(diào)速-wenkub
2023-05-31 06:04:57 本頁面
【正文】 多(30級左右)，對合理選擇牽引電動 機端電壓有利。然后A點向上移動， 商壓繞組Ll上電壓逐漸升高，低壓繞組LZ感應(yīng)相應(yīng) 的輸出電壓“2，經(jīng)整流后供給牽引電動機。則可改變牽引變壓器輸出電壓uZ。. 2“ 若4臺電機并聯(lián)，則牽引電動機的端電壓為U，即為接觸網(wǎng)電壓，因電壓又提高，故機車速度再提高1倍 改變牽引電動機端電壓調(diào)壓 (a)4臺串聯(lián)。這種調(diào)壓方法，也稱為電機的串 并聯(lián)調(diào)壓方法。 圖1變阻調(diào)速示意圖 變阻調(diào)速方法簡單、方便，將電阻分為幾級，便可 得到幾級調(diào)速，但在電阻上有能量損耗，不經(jīng)濟。WZ為低壓繞組匝數(shù)。 1)高壓側(cè)調(diào)壓:改變牽引變壓器的高壓側(cè)繞組 (即一次繞組)抽頭，調(diào)節(jié)其輸出電壓，從而達到機車 調(diào)速目的。這些調(diào)壓方式既可用改變牽引變壓器輸出電壓方法來調(diào)節(jié)牽引電動機的端電壓，也可用直接改變整流裝置的整流電壓方法來調(diào)節(jié)牽引電動機的端 電壓，以達到電力機車調(diào)速的目的。這種調(diào)速方法簡單、:在直流接觸網(wǎng)電壓電源與直流牽引 電動機之間接人可控晶閘管直流斬波器，通過調(diào)節(jié)可 控晶閘管每一周期內(nèi)導(dǎo)通時間(即改變導(dǎo)通比)，可以改變牽引電動機的端電壓，從而調(diào)節(jié)機車的運行速度. 這種斬波調(diào)速方法，不僅損耗小而且可以無級平滑調(diào) 速。前三種為有級調(diào)速，最后一種為無級平滑調(diào)速。巾為勵磁磁通，Wb， 。電力機車中應(yīng)用較多的是直流串勵電動機(見直流電動機)，這種電動機有調(diào)速簡單，調(diào)節(jié)范圍廣，起動力矩大等優(yōu)點。②不因調(diào)速引起傾外能量損耗。電力機車調(diào)速 電力機車調(diào)速電力機車調(diào)速電力機車牽引列車運行中， 車調(diào)速的目的是充分發(fā)揮機車的功率，提高運抽能力， 完成運輸任務(wù)。③調(diào)速方法應(yīng)力求簡便、可靠。直流串勵電動機的轉(zhuǎn)速公式為 . C巾 ，r/min ，V。 從公式可知，改變U.、凡以及巾，均可改變電動機的轉(zhuǎn)速，達到調(diào)速目的。 變阻調(diào)速:其基本工作原理是改變串接在牽引電動機電路中的電阻值以調(diào)節(jié)機車的速度. 按運行要求，改變可調(diào)電阻R的數(shù)值，即可改變牽引電動機的端電壓，從而使機車的速度變化。在地下鐵道、動車及城市無執(zhí)電車上廣泛采用斬波 調(diào)速。利用牽引變壓器調(diào) 壓方法進行機車調(diào)速的優(yōu)點是:調(diào)壓電路簡單，調(diào)速范 圍廣，經(jīng)濟運行級多，調(diào)節(jié)方便，功率因數(shù)和效率比較 高。高壓側(cè)調(diào)壓的基本原理如圖4所示。“，為牽 引變壓器輸入電壓。它是 有級調(diào)速，難以實行平滑無級連續(xù)調(diào)節(jié)，故只用在直流 電力機車上，作為短時起動調(diào)節(jié)，不能長期運行。在直流電力機車上，通常其牽引電動機 直接與接觸網(wǎng)(見電氣化鐵路接觸網(wǎng))連接，中間無變 換裝置，利用電機的串并聯(lián)方法，改變牽引電動機端電 壓，達到調(diào)節(jié)機車速度的目的(見圖2)。(b)2臺串聯(lián)為一組，2組并聯(lián)。在機車起動時，將高壓側(cè)繞組W:的全部匝數(shù) C串入接觸網(wǎng)， ，需逐步減少匝數(shù) W:，來提高低壓側(cè)翰出電壓。調(diào)壓繞組 有若干個繞組抽頭，通過高壓調(diào)壓開關(guān)將高壓繞組A 點與調(diào)壓繞組的相應(yīng)抽頭連接，有幾個抽頭便可得到 幾級調(diào)壓。 2)低壓側(cè)調(diào)壓:改變牽引變壓器低壓繞組匝數(shù)，達 到調(diào)節(jié)供給牽引電動機的電壓，控制機車速度的目的。例如，中間抽頭式(簡稱中抽式)調(diào)壓電 路將低壓側(cè)繞組每相再分為基本繞組與有幾個抽頭的 可調(diào)繞組，利用調(diào)壓開關(guān)的繞組轉(zhuǎn)換開關(guān)，將兩部分繞 組進行正接或反接，調(diào)節(jié)牽引變壓器的輸出電壓，可得 到較多的調(diào)壓級數(shù)。 在整流式電力機車上，采用中抽式整流電路低壓 側(cè)調(diào)壓時，一般采用有過渡硅機組的低壓側(cè)繞組、正反 接的不對稱調(diào)壓方式。 (2)晶閘管相位控制調(diào)壓(簡稱相控調(diào)壓):利用 與二極管組成混合橋路或者全控橋路，利用相位控制 直接進行相控調(diào)壓，省略了調(diào)壓開關(guān)，減少了主電路的 開關(guān)電器，使機車主電路簡化。 最簡單的相控調(diào)壓線路是用一個半控橋式整流電 路對牽引電動機供電，但這種電路功率因數(shù)很低，對通 信干擾大，很少采用。 圖6兩段半控橋調(diào)壓原理及電壓波形 (a)原理圖。當(dāng)Vl、VZ逐漸導(dǎo)通時，對應(yīng)于一定的控制 角a:，牽引電動機得到相應(yīng)的電壓，若逐漸減少控制 角al，則整流電壓逐漸升高。時空載電壓平均值)， 此時第一階段調(diào)壓結(jié)束。一0o，實際上由于換相過程中有重 疊角y存在，所以a的調(diào)節(jié)范圍為18護~2擴，最小允 許到150. 兩段半控橋調(diào)壓比一段半控橋雖然整流電壓脈動 量有所下降，機車功率因數(shù)有所提高，但為進一步提高 機車功率因數(shù)，晶閘管整流器式機車采用多段橋順序 相控調(diào)壓方式(如四段橋等)，見圖7，過多分段將使 牽引變壓器和機車主電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。 圖7四段橋相控調(diào)壓示意圖 在交流電力牽引中，無論交流一直流一交流系統(tǒng)或 交流一交流系統(tǒng)，其共同特點是由工頻單相交流電源供 電，而機車牽引電動機采用三相異步電動機(或同步電 動機)，為了解決牽引網(wǎng)供電(工頻單相交流)與機車 用電(可調(diào)頻率的三相交流)之間的矛盾，在機車主電 路內(nèi)需有變頻裝置。交流一交流直接變頻是將單相固定頻率，用變頻 器直接變?yōu)榭烧{(diào)頻率的三相交流，供
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