地铁交流传动系统初步探讨

收。当电网没有能力或不能全部吸收再生制动的能量时，再生制动转为电阻制动，消耗在制动电阻上CONTROL ENGINEERING China版权所有，再生制动与电阻制动的转换由控制单元根据线路滤波电容器两端的电压控制制动斩波器自动完成的www.cechina.cn，当滤波电容器两端的电压超过1800V时，电阻制动完全取代再生制动。
　　模式四（恒压、恒转差率）
　　在高速时开始制动，此时逆变器电压V保持恒定最大值，转差频率fs保持恒定最大值。
　　随着车辆速度的下升减小逆变频率fi。
　　电机电流Ir与逆变频率成反比增加，制动力与逆变频率的平方成反比增加。
　　电机电流Ir增大到恒转矩相符合的值，进入恒转矩控制，但当电机电流Ir增大到逆变器的最大允许值时，则要从电机电流Ir增大到该最大值时刻起保持电机电流恒定CONTROL ENGINEERING China版权所有，在一个小区段内用控制转差频率的方法进行恒流控制。在这种情况下，制动力将随逆变频率成反比增加。
　　模式五（恒转矩1，恒电压）
　　逆变器电压V保持恒定最大值CONTROL ENGINEERING China版权所有，控制转差频率fs与逆变频率fi的平方成反比的同时，随着速度的下升减小逆变频率fi，则转差频率fs值变小直至最小值。
　　电机电流Ir与逆变器频率成正比减小，制动力保持恒定。
　　模式六（恒转矩2，恒磁通）
　　转差频率fs保持恒定最小值，此时电机电流Ir亦为恒定。
　　随着车辆速度的下降减小逆变频率fi。
　　采用PWM控制电机电压V减小，即保持（V/fi）恒定，则磁通恒定，制动力恒定。
　　3.3 牵引／制动力相对于速度的特性曲线
　　因为地铁车辆的特性曲线因为车型的不同而各不相同，此图仅供参考。由图中可以看出，当地铁车辆处于牵引工况时，由起动加速到37.5km/h期间，地铁车辆处于恒转矩控制区；由37.5km/h加速到75km/h期间，地铁车辆处于恒功率控制区；由75km/h加速到80km/h期间，地铁车辆处于自然特性区；当地铁车辆处于制动工况时www.cechina.cn，由高速减速到50km/h期间，地铁车辆处于恒压、恒转差率区；由50km/h减速到停止期间，地铁车辆理论上处于恒转矩控制区，但在实际运行中，10km/h以下的某一点再生制动力会迅速下降，所以当地铁车辆减速至10km/h以下后，为保持恒制动力应补充空气制动。
　　4 结 语
　　与直流传动系统相比，交流传动系统采用异步电机和VVVF无接点控制，省去了直流传动所需的正反向转换开关和牵引制动转换开关，实现了牵引系统的小型化、轻量化，且维修作业量显著减少；电能再生率达35％左右，节电效果显著。因此，VVVF交流传动系统已成为地铁车辆发展的趋势。
　　本文仅对地铁车辆的交流传动系统进行了初步的探讨，我国地铁车辆经过几十年的实践，随着VVVF交流传动系统技术的不断成熟完善，今后新开发的地铁车辆电传动系统应以VVVF交流传动系统技术为基础。
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