电力机车速度调节—电力机车速度调节.pptxVIP

变频调速的牵引特性;;二、异步牵引电动机的变压变频调速特性

异步牵引电动机的变压变频（VVVF）调速特性如图1所示。对于不同的负载，变频调速分为恒磁通控制和恒功率控制两种。;（2）恒功率控制

在恒磁通控制中，随着频率和转速的上升，定子电压U1也相应提高，异步电动机的输出功率增大，但电压的提高受到电动机功率或逆变器最大电压的限制。通常调节频率大于基频（f1f1N）时，即当电压提高到一定数值后维持不变或不再正比于f1上升，此后电动机磁通开始减小，将进入恒功率控制方式。;;CRH5型动车就采用恒转矩和恒功率控制其牵引特性特性曲线如图3所示。;;HXD3型电力机车就采用恒牵引力与准恒速特性控制，其牵引特性如图4所示。;直流电力机车的功率因数;在正弦交流电路中，功率因数cosφ的定义为：;上式表明交-直型电力机车的功率因数PF等于基波功率因数和电流畸变系数的乘积。要想提高机车功率因数就要降低高次谐波，减小基波电压与基波电流之间的相位差（也称为延迟角）。

机车的功率因数与整流电路的结构形式有关，图1给出不同整流电路的功率因数。图中，不控整流电路功率因数最高，全控整流电路功率因数最低，半控整流电路介于两者之间。

;交-直型电力机车主要采用相控调压。相控调压的电力机车在理想情况下，由于整流和平波电抗器的作用，使变压器二次侧电流为一方波，从而使变压器一次侧电流为非正弦波，造成接触网电流波形发生畸变，产生高次谐波电流，使机车功率数降低，谐波干扰大。

相控调压最大的优点是可以实现无级调速，避免调压过程中的电流冲击，使牵引电动机的力矩变化平缓，充分利用机车的黏着，发挥较大的牵引力。最大的缺陷是功率因数偏低，谐波干扰电流较大，对电网和通信设施产生不利影响。;评价相控调压性能有两个重要指标，即功率因数和谐波干扰。一般晶闸管相控调压机车的功率因数仅为0.78～0.80，谐波电流为Ipmax9.2A（等效干扰电流的最大值），远不能满足PF＝0.9、I(3)＝3.9、I(5)＝4.0的限制要求。

相控调压电力机车功率数低，会降低设备的利用率，影??电网的供电质量，对电网造成严重污染。此外，国家电力和通信部门对电网用户的功率因数和谐波电流都有明确的要求，并作为强制标准必须贯彻执行。这就需要对机车功率因数进行补偿，对谐波电流加以限制。;根据机车功率因数表达式，可知要想提高机车功率因数就需要增大波形畸变系数，尽量减小高次谐波电流，同时减小基波电压与基波电流之间的相位差。常用的方法为多段桥顺序控制和装功率因数补偿装置。

1．多段桥顺序控制

为了改善机车的功率因数，降低谐波干扰，机车上广泛应用多段整流桥顺序控制，即把多段整流桥串联起来供电，常用的有二段半控桥、三段不等分桥和经济四段桥。三段不等分桥整流电路如图2所示。;;;谐波电流主要是3、5、7次谐波，加上功率因数补偿装置后，将R、L、C连接成某一频率的谐振电路（一般在靠近3次或5次谐波频率处）。

在基波网压的作用下对基波呈容性，提供容性无功电流，减少滞后的负载电流，从而提高机车的功率因数。同时对3、5次谐波呈低阻性，使绝大部分3次、5次谐波电流通过功补装置被吸收掉，以减少流向电网的3次或5次谐波电流，也减少了等效干扰电流。

机车加装了功率因数补偿装置以后，提高了机车的功率因数，降低了接触网和机车主变压器的损耗，同时也减少了接触网对沿线通信线路的干扰。;第一节直流电机特性;19;直流电动机特性;牵引特性机械稳定性分析

稳定性条件：

式中：

Wo和F分别为负载阻力和电机牵引力

直流牵引电动机（除差复励外）的特性曲线都具有负斜率，均满足列车牵引时的机械稳定性条件。;22;23;24;25;26;27;28;第二节电力机车的起动;一、对起动的要求;二、起动电流;三、起动方式;第三节电力机车的电气制动;二、制动分类：

;三、电气制动的基本要求;直流传动电力机车的电气制动;一、电阻制动的基本原理;电阻制动主电路;制动必须在OABCDE范围内安全运行。安全运行区由５条限制曲线构成：

OA:最大励磁电流限制

AB:粘着限制曲线

BC:最大制动电流限制

CD:牵引电机的安全换向限制

DE:机车结构速度限制

;１、电阻制动的优点（相对与机械制动）

提高运行的安全性：可使列车高速运行时具有较大的制动力，可快速停车；

可减小列车闸瓦与轮缘的磨损:100t/km/年;

可提高列车的运行速度：下坡速度可提高8%;

节能：下坡速度大，可充分利用下坡的势能；

易于实现自动控制：可通过电子控制系统实现恒流、恒速、恒功及粘着限制等控制。;２、缺点

低