什麼是脈流牽引電動機
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什麼是脈流牽引電動機,脈流牽引電動機是指工作在脈動電壓下的串勵牽引電動機。牽引電機包括牽引電動機、牽引發電機、輔助電機等。以下是關於什麼是脈流牽引電動機內容。
什麼是脈流牽引電動機1
串勵式脈流牽引電動機是指工作在脈動電壓下的串勵牽引電動機。其構造與一般直流牽引電動機相似。整流器電力機車中,加在牽引電動機上的電壓除直流分量外,還有較大的交流分量,電壓的交流分量會導致電動機發熱及整流惡化,通常在主極繞組與電樞繞組中串入電抗器以減少電流的脈動量。
同時在主極繞組上並聯一固定分路電阻,以旁路交流分量。在牽引電動機設計時還須考慮到儘可能減少由脈動電流所產生的變壓器電勢、電抗電勢及整流電勢對整流的影響。
串勵式脈流牽引電動機
工作在脈動電壓下的串勵牽引電動機
牽引電動機是指機車車輛上用以驅動動輪的電動機。依據供電性質分為直流、脈流及交流三種。直流牽引電動機用於直流制機車,脈流牽引電動機用於整流器電力機車,通常直流牽引電動機和脈流牽引電動機都採用串勵式,因為串勵式具有較好的牽引特性。
交流又可分為單相整流子牽引電動機及三相異步牽引電動機,前者用於直接式的交流電力機車,後者用於交-直-交流傳動電力機車或內燃機車。牽引電動機運行條件由於受空間、振動、氣候等影響,遠比普通電動機惡劣得多,在設計和結構上都有許多特殊要求。
牽引電動機根據懸掛方式不同又可分為抱軸式牽引電動機及架承式牽引電動機,前者一邊用抱軸軸承架在動軸上。
另一邊則以彈簧掛在車架上,運行時受衝擊振動較大,用於中等速度的機車,後者全部懸掛在車架上,電動機與動軸間轉矩的傳遞,除採用齒輪外,另加彈性元件,以減少衝擊振動的影響,適用於高速機車。
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發展
交流變頻牽引電機作為車輛驅動的原動機是國際上二十世紀八十年代發展起來的先進牽引技術。 它以十分顯著的優良特性在德、日、法等經濟發達國家迅速發展,很快取代了傳統的直流牽引電機。
為了解決直流和脈流牽引電動機的“轉向”問題,有些國家已在使用晶閘管無換向器式牽引電動機和三相交流異步變頻牽引電動機,並在試驗以直線異步電動機為動力的磁懸浮高速車輛。
晶閘管無換向器式牽引電動機是由一台同步電動機和一組晶閘管逆變器組成,用晶閘管和轉子位置檢測器來代替直流牽引電動機的換向器和炭刷結構。這種電動機具有直流電機的優點而沒有困難的“換向”問題。
但晶閘管及其控制系統相當複雜,所以電子元件直接影響電動機的運行可靠性。三相交流異步變頻牽引電動機結構簡單,工作可靠,成本低廉,是比較理想的牽引電動機。但由於需用變頻調速,它的發展和應用一度受到限制。
60年代,大功率晶閘管變頻裝置的發展使異步電動機能夠實現變頻調速。21世紀以來,各國已有較多機車和動車採用三相交流異步變頻牽引電動機。聯邦德國和日本在試驗的磁懸浮高速車輛上採用直線異步電動機。
它的初級繞組敷設在地面導軌上,由地面的變頻電源供電以產生行波磁場,調節供電電源頻率就可改變磁懸浮高速車輛的速度。次級繞組就是反應板,裝在車輛的構架上。
初級行波磁場和次級感應電流的相互作用,不僅產生使車輛前進的推力,而且還產生磁拉力以懸浮車輛,並在制動工況時起着動力制動的作用。
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原理
牽引電機通常採用變頻器供電。對試驗測試設備的功能及性能指標提出了較高的'要求:
1、要求測試設備具有較寬的帶寬,並且在較寬的頻率範圍內均能獲取較高的測量精度;
2、部分試驗基波頻率可能低於5Hz,常規測量儀表不能穩定讀數;
3、變頻器開關頻率較低,諧波含量豐富,且信號不是嚴格的週期信號,傅里葉變換時,需要較長的時間窗。
要正確測量牽引變頻器輸出的基波電壓有效值,必須注意:
1、採用正確的變頻電量測量裝置。 電壓、電流傳感器及儀表應該有合理的帶寬、正確的測量模式(基波有效值模式)、輸出頻率下滿足準確級要求等等。
2、牽引變頻器顯示的基波有效值(接近理論值)與實際測量結果一致的前提是開關頻率(載波頻率)足夠高(至少大於基波頻率的20倍)。實際上,牽引變頻器的開關頻率往往比較低,一般低於1KHz,而基波頻率較高,所以並不滿足該條件。
3、要對基波有效值進行準確的、穩定的測量,前提是變頻器輸出為週期信號(傅里葉變換針對週期信號)。實際上由於牽引變頻器的開關頻率較低,當開關頻率不是基波頻率整數倍時,其輸出信號不是週期信號。
例如:開關頻率為500Hz,基波頻率為60Hz,假如當前的基波週期從第0個脈衝的開始時刻開始,將在第9個脈衝的1/3時刻結束,而下一個基波週期,將從第9個脈衝的1/3時刻開始,顯然,這兩個基波週期不是一樣的信號,也就是説,變頻器輸出並非週期信號(當開關頻率較高時,這種非週期性的表現相對較弱)。
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