轨道交通车辆电机检修与维护 轨道交通车辆电机检修与维护 标准作业20.doc

3.8 异步牵引电动机变频调速分析 简答题 1.在电力牵引传动中采用三相交流牵引电动机的主要优点是什么？ 二、填空题 1. 三相交流牵引电动机，可分为 ______ 与 ______ 两种类型。 2.异步电动机的调速方法有变______、变______及______三种。可以认为______是交流电动机的一种比较合理和理想的调速方式。为了使交流电动机的频率可变，需要一套变频电源。 三、论述题1.试述异步电动机恒转矩和恒功率变频调节的规律？ 一、简答题 1.答：（1）结构简单、牢固，维修方便。 （2）功率大、体积小、重量轻。 （3）有良好的牵引性能。 （4）节省电器设备，操作简便。 （5）可以得到更高的功率因数和更小的电网谐波干扰电流。 二、填空题 1.（异步型）（同步型）。 2.（转差率）、（极对数）及（变频）（变频调速） 三、论述题 1.答：一般来就，电力机车的牵引运行可分为，启动加速区、恒功率输出区、提高速度区或恒电压区这三个运行调节区。 在机车起动加速阶段，一般要求牵引力尽可能接近粘着牵引力，以获得大而稳定的起动牵引力，这时异步电动机应按恒转矩要求进行变频调节；起动后，随着速度的提高，牵引电动机输出功率也不断增大，起动过程结束，则希望牵引电动机按在各种运行速度下保持恒功率输出的要求进行变频调节。为了满足机车起动和运行时牵引特性的要求，需要在调节频率的同时相应调节牵引电动机的电压。 1. 机车起动时，异步电动机低频起动电流大致为二倍额定电流的情况下，可以使电机的起动转矩为最大转矩的70％左右，并保持不变。由于异步电动机最大转矩如下式 （1） 它正比于，与之比通常称为“伏赫比”。要使机车获得恒定的起动转矩，电机必须保持伏赫比不变，即电机的端电压要随频率的提高而正比例增加，这时，电动机的气隙磁通也近似不变。这就是机车起动加速区异步牵引电动机变频调节规律。 2. 2.恒功率特性的变频调节 在恒转矩运行中，随着电动机转速的上升，电压的提高，电机的输出功率增大。但是电压的提高受到电动机功率或变频器最大电压的限制，当电压升高到一定数值后将维持不变，或者电压不再正比于上升。此后异步牵引电动机要将以恒功率输出为条件进行电压和频率的调节。 为了使异步牵引电动机有恒定的输出功率，电压和频率的调节方式分为：恒功率变电压变频调节和恒功率恒电压变频调节两种。 恒功率变电压变频调节 为了保持不同运行速度下的输出功率不变，异步电动机的电压应随定子频率的平方根正比变化。这就是保持异步牵引电动机工作在额定工况下输出功率恒定时所应遵循的变频调节规律。所以，这种调节方式称为恒功率变电压变频调节。电动机起动结束进入恒功率运行区，电流则随转速的增加而减小，两者乘积保持恒定，作恒功率运行。 （2）恒功率恒电压变频调节 机车运行时，保持异步牵引电动机的电压和功率都不变的变频调速方法，称为恒电压变频调节。在恒功率恒电压条件下，频率调节的规律是：随着频率的增加，电机额定转矩与最大转矩之比A也应正比增加，即电机工作点越来越接近电动机的最大转矩。为了保证电机正常工作，必须使最高频率时的工作转矩低于最大转矩。