城市轨道交通供电与牵引系统.ppt

第六章城市轨道交通供电与牵引系统第六章城市轨道交通供电与牵引系统第六章城市轨道交通供电与牵引系统6.1.2直流电力牵引系统1.电力牵引系统工作原理及能量传递过程牵引传动装置2.轨道交通电力牵引系统主要类型直流传动框图3.轨道交通车辆的结构与特性4.电动车组牵引特性6.1.2直流电力牵引系统1.直流电动机直流电动机各部分的作用：直流电动机工作原理：直流电动机分类：直流电动机机械特性：2.直流牵引调速系统直流牵引调速系统-基本调速方法：直流牵引调速系统-基本形式（调节端电压）直流牵引调速系统-基本形式（调压法）（1）定频调宽控制（脉宽调制）：
保持斩波周期T不变，改变斩波器导通时间，从而改变负载平均电压。（2）定频调宽控制（频率调制）
保持斩波周期T不变，改变斩波器导通时间，从而改变负载平均电压。（3）调频调宽混合控制：
不但改变斩波器的工作频率，而且改变斩波器的导通时间。特点比较：
（1）定频调宽控制：频率固定，易于设计消除高次谐波的滤波器
（2）定宽调频控制：控制方便，易发生共振及干扰通信信号
（3）调频调宽混合控制：常用在需要大幅度改变输入电压，同样带来滤波器设计困难等问题直流牵引调速系统-基本形式（调节主极磁通）3.电动机的电气制动电动机的电气制动（电阻制动）电动机的电气制动（再生制动）4.牵引主回路及其控制主电路
功能：牵引和制动时，完成能量传递和转换；
特点：大功率、高电压、大电流；
主要包括：牵引变压器、整流器、牵引电机辅助电路（有两类）
（1）交流辅助电路
功能：给主电路的通风、冷却辅助电机等；
特点：三相380V交流供电,功率较小；
包括：单／三相变换器、通风电机、压缩电机等

（2）直流辅助电路
功能：给电器控制、电子控制及照明、空调设备供电；
特点：直流110V供电，有蓄电池作后备电源；
包括：DC110V交直流变换电源、蓄电池、车灯、空调等。
此外，用于客车牵引的机车上有DC600V直流电源供客车车厢内空调、采暖、照明及旅客信息服务系统供电。控制电路（有两类）
（1）电器控制
功能：完成电路和气路的开关及逻辑互锁；
特点：电动或气动的逻辑开关．
包括：继电器、电控阀、气动开关等。
近年来生产机车上的逻辑联锁已由逻辑控制单元（LCU)完成。

（2）电子控制
功能：配合主辅助电路完成机车的控制；
特点：弱电控制、控制复杂；
包括：给定积分器、特性控制、防空转／防滑、移相控制、功率放大、脉冲变压器等控制单元。
6.1.3交流电力牵引系统1.交流牵引系统特点及发展概况第一阶段：交流电动机数学模型复杂，初期，人们对其调速特点没有很好的掌握；
第二阶段：充分掌握其调速理论，受变流器本身限制，调速装置无法实现；
第三阶段：电力电子器件的发展促进了交流电机的应用。
交流牵引系统已被世界各国公认为近代最优越的牵引调速系统，交流牵引也是今后世界各国轨道交通发展的总趋势。国家2.三相异步电动机定子3.三相异步电机工作原理i:“+”首端流入，尾端流出。三相电流合成磁场的分布情况转动原理因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。

旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为转差率。O4.交流电动机调速系统脉宽调制控制技术6.1.4城市轨道车辆用直线感应电机优点：LTM车辆有着断面小、爬坡能力强、转弯半径小、良好的牵引和制动性能、噪声小、寿命长等优点。
缺点：与普通的旋转电机相比，它的效率和功率因数低。直线电机系统一次侧和二次侧的气隙对LIM的性能影响较大，所以对轨道、反作用板、轨枕的尺寸精度及安装精度，LIM的安装精度及支撑结构都相应有较高的要求。2.直线感应电机的基本工作原理车辆用直线感应电机的牵引控制原理与旋转式异步电机的控制方法是一样的，都采用变频变压控制，由VVVF逆变器完成牵引控制功能。
控制方法既可采用较为简单的转差频率控制，亦可采用高级的动态控制方法，如矢量控制、直接转矩控制等。
但车辆用直线电机的控制还必须考虑当电机气隙变化时的频率问题和反应板材料变化的相应控制。第六章城市轨道交通供电与牵引系统6.2.2中压网络1.城市轨道供电系统的构成牵引供电系统动力照明系统2.城市电网对轨道交通的供电方式及负荷等级城市轨道交通供电系统的负荷等级共分为三个：

（1）地下铁道重要的电力用户如车站站厅和站台层的事故救援及照明、电动车辆、通信、信号、防灾装置为一级负荷；一级负荷规定有两路独立的电源双边供电，当任何一路电源发生故障中断供电时，另一路应能保证一级负荷的全部用电；

（2）车站站厅和站台层的一般照明、设备及管理用房照明、出入口照明、一般风机、直升电梯、自动扶梯为二级负荷；

（3）车站内广告照明、冷水机组及配套设备、电热设备、清洁机械设备等为三级负荷。3.城市轨道供电系统的功能和作用4.城市轨道供