8G電力機(jī)車輔助系統(tǒng)改進(jìn)的研究.pdf

1、由于電氣化鐵道采用單相交流供電，目前8G型電力機(jī)車輔助系統(tǒng)電機(jī)采用電容分相直接起動(dòng)方式來實(shí)現(xiàn)單相供電時(shí)三相異步電機(jī)的起動(dòng)，存在著起動(dòng)電流大和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不足的問題，致使電機(jī)燒損嚴(yán)重。軟起動(dòng)器因其可以降低電機(jī)的起動(dòng)電流、節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于三相異步電機(jī)的起動(dòng)中。 本文在對(duì)三相異步電機(jī)軟起動(dòng)方法進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上提出一種低成本的軟起動(dòng)方法，既可以實(shí)現(xiàn)單相一三相交流變換，又可以實(shí)現(xiàn)輔助電機(jī)的軟起動(dòng)。系統(tǒng)采用分級(jí)變頻控制策略保證電機(jī)在起動(dòng)

2、初期具有低電流高轉(zhuǎn)矩的特性。分級(jí)變頻是指通過控制晶閘管的觸發(fā)脈沖，有選擇地讓工頻信號(hào)的某些半周波通過，而另一些半周波截止，由此達(dá)到變頻的目的。 本文重點(diǎn)研究了分級(jí)變頻技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法，確定了各晶閘管的觸發(fā)時(shí)刻和順序以獲得盡量對(duì)稱的三相交流電源；在此基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的控制策略，包括最小頻率的確定、頻率等級(jí)的劃分、如何進(jìn)行頻率切換和電壓調(diào)節(jié)等，進(jìn)一步研究了分相電容如何取值及其投入運(yùn)行的時(shí)刻。本文利用MATLAB/SIMULINK構(gòu)建

3、了系統(tǒng)模型，對(duì)三相電機(jī)在單相供電時(shí)的分級(jí)變頻軟起動(dòng)方法進(jìn)行了仿真，并與電容分相直接起動(dòng)方式進(jìn)行比較，證明了該方案可以降低電機(jī)的起動(dòng)電流，在低頻時(shí)可以提高電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 在理論分析與仿真的基礎(chǔ)上，完成了以TMS320 LF 2407A DSP為微處理器的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這種軟起動(dòng)方式可以降低電機(jī)的起動(dòng)電流，而且在低頻時(shí)可以獲得較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，但是當(dāng)頻率切換到50Hz時(shí)，由于電容的投入使獲得的三相交流電源不對(duì)稱，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩減