直流架線式工礦電機車電氣系統(tǒng)的設(shè)計與應用.pdf

1、我國現(xiàn)階段礦用運輸設(shè)備多數(shù)為架線式機車和蓄電池式機車，其電氣系統(tǒng)大部分采用直流傳動技術(shù)，控制方式落后，存在嚴重安全隱患，且運輸成本高昂，已成為進一步提高礦產(chǎn)品產(chǎn)量的瓶頸。近年來，隨著電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)的不斷發(fā)展，交流傳動以其牽引力大、制動性能優(yōu)良、適用范圍廣、技術(shù)指標高、安全性、經(jīng)濟性好等優(yōu)點，在牽引電機車領(lǐng)域得到廣泛應用。 本課題研究的目的在于將最新交流電傳動技術(shù)引入我國工礦電機車電氣系統(tǒng)，完成由直流傳動向

2、交流傳動轉(zhuǎn)換的任務，從而盡快趕上與發(fā)達國家在牽引電氣設(shè)備行業(yè)的水平。 本文研究了一種直流架線式工礦電機車電氣控制系統(tǒng)，通過采用交流變頻調(diào)速電傳動技術(shù)，以脈寬調(diào)制(PWM)為理論基礎(chǔ)，采用IGBT功率模塊作為開關(guān)元件，組成直一交電壓型逆變器，采用三相高精度PWM波產(chǎn)生器SA4828與單片機構(gòu)成控制電路，將直流電逆變成三相交流電，供給交流牽引電動機用以驅(qū)動軌道維護機車。重點介紹了牽引工礦電機車的電氣原理及電氣控制功能，闡明了該種電機

3、車電路系統(tǒng)的設(shè)計思路、工作原理、硬件構(gòu)成，進行了技術(shù)參數(shù)的計算、元件選擇等，完成了電機車電氣控制功能的電路系統(tǒng)設(shè)計，并開發(fā)投入到實際生產(chǎn)中，運行效果良好 本文的研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面： (1)對交流電傳動電氣控制原理進行理論分析和計算驗證； (2)對核心部件——變頻調(diào)速器的結(jié)構(gòu)、原理進行分析、設(shè)計及技術(shù)參數(shù)的計算，牽引電動機參數(shù)計算和選型工作，以及在制動電阻上的分析計算等； (3)電氣控制系統(tǒng)中控制

4、回路、輔助回路相關(guān)電氣件的參數(shù)計算、分析等； (4)完成電氣控制系統(tǒng)的原理設(shè)計、功能分析及元件的選型工作； (5)根據(jù)電氣控制的設(shè)計完成所需的試驗工作，并實現(xiàn)整車電氣控制系統(tǒng)運行，使交流電傳動技術(shù)在該車電氣控制中得到較好的體現(xiàn)。 本系統(tǒng)通過采用變頻調(diào)速技術(shù)，實現(xiàn)了電機的軟啟動、軟關(guān)斷功能，電機電流的諧波失真較少，電壓利用率有了較大的提高，具有控制簡單、外圍電路較少、節(jié)能明顯、性價比高等優(yōu)點，能充分滿足交流牽引變頻