【正文】 traction technology. Millions of small PMSMs are already being used in the transmissions of hybrid cars, thanks to their low mass and good controllability. Larger machines offer a similar potential to enhance the overall performance of the railway traction package. The technology is now beginning to be introduced into a variety of new rolling stock, 大連交通大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）外文翻譯 but the integration of PMSMs into traction packages presents some significant technical challenges which must be overe. Fundamental requirements Petrol and diesel engines for automotive applications generally require plex gearboxes to allow the prime mover to operate in the optimum speed band. By contrast, electric motors for rail traction are expected to operate effectively and efficiently over the entire speed range, allowing a permanent coupling to the axles and wheels, either directly or via a single ratio gearbox. This mechanically elegant solution results in highly reliable drives which need relatively little maintenance. Thus the first requirement placed on the design of traction motors is the ability to provide torque or tractive effort over a wide speed range, such as from 0 to 320 km/h. Whilst it is essential for the traction motor to operate reliably, it is equally important from the driver39。) between the two magic fields. These fields can be generated by currents flowing through windings or by permanent mags. Although today39。 and 2176。C to a maximum permissible 160176。 在過去的幾年中， 許多大型 國際供應(yīng)商 競相 投標 那些 使用永磁同步牽引電機 的機車車輛，這種電機相比 近期已經(jīng)占據(jù)市場 的 三相異步電動機體積更小，重量更輕。正如 早期的斬波器提供情況串聯(lián)的直流牽引電機，分別激式直流電動機，交流同步電動機和驅(qū)動器（使用第一代的TGVs）和各代的鼠籠式異步（）三相驅(qū)動器。較大的機器 使得 提高鐵路牽引包整體性能 成為了可能 。這種機械優(yōu)雅的解決方案 能帶來 高度可靠的驅(qū)動器， 而這種驅(qū)動器 需要相對較少的維護。 良好的 轉(zhuǎn)矩控制 可導(dǎo)致 車輪和鋼軌之間 有效 附著力大連交通大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）外文翻譯 的最佳利用 ，平穩(wěn)的加速 度及 以恒度巡航 和電力剎車 的能力 的獲得 （動態(tài)制動）。 TE 曲線與 阻力曲線 相交于 所謂的均衡速度 ，即 理論 上的 最大速度。在整個區(qū)域 1 的 TE 曲線 上， 電機必須在零速度產(chǎn)生所需的全轉(zhuǎn)矩 ，并 持 續(xù) 這一轉(zhuǎn)矩 至 所謂的基本速度。 轉(zhuǎn)矩控制 電機在低速 條件 下，可以提供的理論轉(zhuǎn)矩是大于 那些利用 輪軌界面 上有效 粘附 的 可 傳 送裝置?，F(xiàn)代電力驅(qū)動器有 相對簡單的算法 ，可以在寬泛的 速度范圍 內(nèi)實現(xiàn) 對 牽引力很好 的 控制。在所有類型的機器中，轉(zhuǎn)矩 都是 通過兩個磁場之間的相互作用 產(chǎn)生的 。 當今的牽引應(yīng)用 程序 大多使用三相感應(yīng)電動機， 然而 重要的是理解不同類型的機器中的定子 和轉(zhuǎn)子 在 磁場 中 的性質(zhì)和行為。 大連交通大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）外文翻譯 對 一個典型的三相同步機 來說 ，轉(zhuǎn)子磁場 是 通過滑環(huán) 提供 的電流 產(chǎn)生的 ， 磁場的方位是由轉(zhuǎn)子線圈的物理位置決定的 。 在 異步三相電機 中， 定子磁場 是通過 轉(zhuǎn)子籠（圖 6）的旋轉(zhuǎn) 所提供的 感應(yīng)電流 產(chǎn)生的 ，反過來 說 ， 即 產(chǎn)生的磁場與定子磁場相互作用， 從而 產(chǎn)生驅(qū)動或制動轉(zhuǎn)矩。 在永磁同步電機 中 ，轉(zhuǎn)子磁場 是由 分布在轉(zhuǎn)子的表面上或埋在轉(zhuǎn)子疊片（圖 7）開口 上的磁鐵 所 產(chǎn)生的 。 在所有的電機 中 ，旋轉(zhuǎn)磁場 產(chǎn)生的 電壓 與電源電壓 （ s） 是相反的 ， 即所謂的反電動勢的電壓。 正如 合適的電流或電機中電流流動 一樣， 電功率轉(zhuǎn)換器 的作用是以直流 或單相交流電源電壓 為條件的 。而機械 、 機器 確 可以走得更快。由于 永久磁鐵 產(chǎn)生的 轉(zhuǎn)子磁場 的作用， 永磁同步電機弱磁是很難 發(fā)生的。 在 80％工作范圍內(nèi) ，其工作 效率 要高 1％至 2％。永磁同步電機還允許動態(tài)制動下降到非常低的速度，并且理論上它應(yīng)該是能夠通過電 機械短路的定子繞組產(chǎn)生自我控制的 減速器 。 相比 反電動勢，以允許所需的流過電流 和 足夠高的電壓供給機 器以 達到期望的轉(zhuǎn)矩 。 在一定程度上 能使 由 使用低損耗的永久磁鐵轉(zhuǎn)子所 產(chǎn)生 的效率增益 變得無效 。對于四極電機 所 需要 的 機械分辨率在 176。dl1， 傳感器方法 的 使用可導(dǎo)致控制精度 的 減少。C ）， 就會 有顯 著 的影響。 即使轉(zhuǎn)子達 不到 310℃ 和 370℃之間 的居里溫度 ， 如果機 器 在高溫下 通過高強度電流 ， 亦 會發(fā)生不可逆退磁。這些渦流 ，加上 磁滯效應(yīng) 會 導(dǎo)致鐵損，從而降低機器的整體效率 。 盡管這一清單中潛在的缺點可能看起來廣泛，有許多應(yīng)用場合的永磁同步電機的好處大大超過這些缺點，這使得這些機器 對 牽引設(shè)計師極具吸引力。電力車 上的 異步電機不得不 裝置在 主 架（ P71） 上 ，而永磁同步電機可 能 被安裝 在 中級車對之間的鉸接轉(zhuǎn)向架， 以 降低傳輸系統(tǒng)的復(fù)雜性和質(zhì)量 。 古德曼博士 BCRRE 提供的援助。 在編寫本文 時， 作者在此要感謝醫(yī)生哈拉爾德 Neudorfer 和馬庫斯 顯著的 效率提高和更低的轉(zhuǎn)子損耗 對 性能和降低能源消耗 是有 益 的 。 因此，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)是比在感應(yīng)電動機的轉(zhuǎn)子 結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜 ， 其 設(shè)計流程，必須相應(yīng)地調(diào)整。 然而，退磁有助于緩解這一問題。 永磁同步電機需要自己獨立的高可靠電子電源控制器，以確保電流在 合適 的時刻注入。當 永磁同步電機運行 溫度 超過 200K（ 40176。傳感器使用時， 為 確保有足夠的性能 其 完整性和可靠性必須非常高。 和2176。由于無法調(diào)整永久磁鐵產(chǎn)生的磁場，磁場削弱 要 通過注入到 與 設(shè) 定磁場 相對 抗的 旋轉(zhuǎn)永久磁鐵的定子繞組的電流 來 實現(xiàn)。 即使 已經(jīng)制定了適當?shù)木徑獯胧?，永磁牽引電機的使用 仍存在 七個主要的缺點。 而異步電動機 中 轉(zhuǎn)子 的熱量是由 固有轉(zhuǎn)差功率引起的，這實際上 可由 PM驅(qū)動器消除，避免 了 轉(zhuǎn)子冷卻的需要。例如在單獨他勵直流電動機中，電樞電流作為速度的函數(shù) 也會 減少。直流電機是通過減少流經(jīng)場繞組的電流（在圖 3 中看到的電阻 RFW） 實現(xiàn)的 ，常規(guī)的同步機 則 是通過減少轉(zhuǎn)子供給的電流 來實現(xiàn)的 。 在恒定的牽引力 范圍內(nèi) ，施加到端子的電壓（ 及這種情況下 感應(yīng)電機的頻率） 必須隨 電動機 的 速度 而 線性增加，以便 保持 磁通和電流 相互作用的產(chǎn)物（ 即轉(zhuǎn)矩 ） 在一個恒定的的水平。因此， 為保持區(qū)域 1 中恒定的轉(zhuǎn)矩 ， 電源電壓必須增加。釹鐵硼 (Nd2Fe14B)是一種 具有最強磁特性 的 材料。如果兩 者的 速度相同， 則 不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。 隨著 定子和轉(zhuǎn)子磁場 之間 的 角度增加，產(chǎn)生更多的扭矩，但轉(zhuǎn)子 和 定子磁場 的速度是相同的。 （電角）。 ）。 AC 和 DC 電機 ，與 永磁同步電機 一樣 ， 本質(zhì)上都 依賴于相同的物理加速和制動力矩。 早期直流牽引驅(qū)動器 是 通過使用串聯(lián)電阻調(diào) 節(jié) 電源電壓，并通過改變電機的組配置 來 控制 的 。在 區(qū)域 3 上 ，由于機器的限制 性，使 牽引力減少 ，與 v178。圖 2 所 示 ：驅(qū)動器產(chǎn)生的功率和所需的推進功率 即是 速度和牽引力 的乘積（相互作用的結(jié)果） 。這個力通常被稱為作為牽引力 ，它 會導(dǎo)致 列車的加速或動態(tài)制動。 現(xiàn)代牽引系統(tǒng) 對 牽引電動機 穩(wěn)定地運作是必不可少的。 用于汽車應(yīng)用的汽油和柴油發(fā)動機通常需要復(fù)雜的齒輪箱，以允許原動機操作的最佳速度頻帶。 永久磁鐵同步機 及 相關(guān)的控制電子裝置，代表了最新的牽引技術(shù)。 永磁同步牽引電機 名聲大噪，而這個小火車曾在 2020 年 4 月 3 日 打破了世界速度紀錄，但 它 們隨后被使用在各種各樣的 裝置上 ，從 Citadis 車 到 SBB 的Twindexx 雙層城際列車。C and 370176。. If a sensor is used, its integr