【正文】 生轉矩的電流 分t。為了使異步電動機 的變氛調(diào)速系統(tǒng)能得到象1流電動機那樣的控制靈活 性和良好的動態(tài)控制性能，可以采用矢童控制法。這種控制方法需進行坐標變換和矢量計算，控制電 路較為復雜。 在轉差控制時，被控制的量叫 是定子電壓有效值、定子頗率以 及轉差頻率，這些都是具有平均T’ 值概念的t，這種平均值意義的 控制方式， 外，雖然轉差控制既可控制磁通， 又可控制抽出轉矩，但由于它們 都與轉差有關，無法實現(xiàn)磁通與 轉矩的單獨控制。這種脈寬調(diào)制方法，簡化了主電路，調(diào)節(jié)速度 快，系統(tǒng)的動態(tài)性能好，在較高頻率調(diào)制時，可以得到 高質(zhì)量的輸出電壓波形，使電力機車在牽引運行和再 生制動時都能得到理想的調(diào)速效果，并可抑制低次諧 波，提高牽引電動機低速運行的穩(wěn)定性，擴大了調(diào)速范 圍。利用脈寬調(diào)制方法(或稱PWM)，即斬波方法 將逆變器輸出電壓調(diào)制為若干個電壓脈沖，改變這些 電壓的方波數(shù)量和寬度及其分布規(guī)律，即可得到不同 數(shù)值的電壓翰出， 持中間直流環(huán)節(jié)電壓穩(wěn)定，使電網(wǎng)電流與電壓同相，功 率因數(shù)保持為1。恒定的條件下調(diào)節(jié)f，獲得弱磁場調(diào)速，以充分擴 參考坐標系。當定子電壓二1與定子頻率成比例關系調(diào)速時，利用電動機轉差控制 則可得到恒功率調(diào)速特性。 圖8為轉差控制示意圖。 (1)轉差控制法:是通過直接或間接的方法控制 異步電動機氣隙磁通，再通過控制轉子的轉差頗率來 得到所需的轉矩特性。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，供給牽引電動機。②無直流中間環(huán)節(jié)的直 接變頻(又稱交流一交流變頻)，與交流一交流傳動系統(tǒng) 相匹配。 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。利用體積 小、重量輕的多功能集成電路組成的相控調(diào)壓裝置，運 行可靠、維修方便、壽命長。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構復雜化。則整個調(diào)壓過程完畢。時空載電壓平均值)， 此時第一階段調(diào)壓結束。(Ud。當Vl、VZ逐漸導通時，對應于一定的控制 角a:，牽引電動機得到相應的電壓，若逐漸減少控制 角al，則整流電壓逐漸升高。 調(diào)壓過程分為兩階段。 圖6兩段半控橋調(diào)壓原理及電壓波形 (a)原理圖。 交流一直流一交流傳動系統(tǒng)變頻調(diào)速20世紀7。 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。 相控調(diào)壓也稱移相調(diào)壓，它是通過控制晶閘管整 流裝置的導通相角，直接調(diào)節(jié)整流電壓的調(diào)壓方法。 (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，減少了主電路的 開關電器，使機車主電路簡化。(b)反接中抽線路。 在整流式電力機車上，采用中抽式整流電路低壓 側調(diào)壓時，一般采用有過渡硅機組的低壓側繞組、正反 接的不對稱調(diào)壓方式。這種中間抽頭式調(diào)壓電路在調(diào)壓過程中，在奇 數(shù)級時正負半周中兩相繞組的輸出電壓相等，而偶數(shù) 電壓相等時的電壓級上，才可長期運行。例如，中間抽頭式(簡稱中抽式)調(diào)壓電 路將低壓側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)壓開關的繞組轉換開關，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)。其缺點 為:由于牽引變壓器低壓側電流比較大(數(shù)千安)，所 以要求調(diào)壓開關轉換電流比較大，低壓繞組匝數(shù)比較 小，設計安排調(diào)壓用的抽頭有一定限制，這一點不如高 壓側調(diào)壓方便。 2)低壓側調(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。高壓側調(diào)壓是有級 調(diào)壓，增加調(diào)壓級數(shù)，以及有調(diào)壓繞組的存在，都將使 變壓器的結構復雜、設計容量增加，在機車低速運行 時，其效率及功率因數(shù)降低。調(diào)壓繞組 有若干個繞組抽頭，通過高壓調(diào)壓開關將高壓繞組A 點與調(diào)壓繞組的相應抽頭連接，有幾個抽頭便可得到 幾級調(diào)壓。在機車起動之前 A、T兩點重合，此時高壓繞組Ll的兩端電壓為零，低 壓繞組LZ的兩端也無摘出電壓。在機車起動時，將高壓側繞組W:的全部匝數(shù) C串入接觸網(wǎng)， ，需逐步減少匝數(shù) W:，來提高低壓側翰出電壓。 (3)變磁調(diào)速:通過改變勵磁即改變牽引電動機的主極勵磁磁通來改變電機轉速的方法，一般在電力機車運行時，當其速度達到額定低壓側繞組匝數(shù)n2。(b)2臺串聯(lián)為一組，2組并聯(lián)