架线式小电机车交流传动系统研究.pdfVIP

时代青年 2012年 NO．4 (中旬千lJ) 职业教 育 鳃鳃岛 @祝窜费脑值勖露鳃 。 朱建林 何美生 郑 荣 刘克友 陈伟明 (湖南科技经贸职业学院 湖南衡阳 421009) 摘要：矿用直流架线式小电机车工作环境恶劣，因此交流 矿用机车的具体应用条件，选用(VC)较为合适，因为： 传动系统比直流传动系统更为适应。针对交流传动的驱动系 1、在无电流环节的情况下，DTC比VC具有更快的响应速 统，提 出了一种新颖反 电势定 向矢量控制方法，工业试验证 明 度，但机车是一个具有大惯性的系统，不要求很高的系统响应 该控制策略是可行的和有效的。 速度。 关键词：矿用小机车；交流驱动；反电势定向；矢量控制 通用型变频器在我国许多领域已得到广泛应用，但在作为 牵引电气传动一个大领域一矿用架线小机车方面却鲜见，目前 国内矿山使用的小机车，大都采用直流传动，调速方式绝大部 分采用串并电机和调电阻的方法，效率低、耗电多，系统维护费 用高，成本增加。在控制性能方面，也存在速度冲击大 ，低速电 制动时电制动力不够的缺点，即便是直流斩波调速系统依然存 在着直流电机固有的先天缺陷。 目前国外大多数直流调速系统已基本被交流调速系统取 HB：自动 空气开关 ；CDK：充电开关；CDR：充电电阻；ZK：主接触 嚣 代，交流调速的矿用小机车也得到广泛应用。国内工矿小机车 图1 架线式小电机车交流传动系统框图 的调速系统已经到了必须更新换代的时候。由于国内小机车 2、DTC输出端为了降低du／dt对电机绝缘的影响，而增加 整车价格低，无法采用国外高性能交流机车或逆变器。 了滤波器，在减少了du／dt同时，也降低了转矩响应。 矿山架线小机车的工作条件非常恶劣，主要存在以下几个 3、在VC控制系统中，输出电压可以由电机模型计算的前 方面的问题：(1)线路架设不规范，轨道铺设欠标准，导致机车 馈电压控制和电流调节共同产生L2J，一方面可以获得较快的动 跳弓频繁。(2)轨道交接处电连接不 良，甚至未接 ，电网电压变 一 m№ 态响应 ，也可以消除电流的过冲现象。 化大。(3)主车体与各车箱之间的连接杆存在着间隙，导致在 (一)反电势定向矢量控制原理 机车变速过程中产生相互冲撞，对电机造成冲击负荷。因此要 如图2所示，a13坐标系是静止，dq坐标系是以反电势em 求系统应具有较强的自动控制能力。目前国内大都是采用V／ 为q轴的同步旋转坐标系。 F控制，很难满足机车恶劣工作环境的要求。针对此现状，我们 O iA、iB：电机 A?B相定子 研制开发出一种交流传动小机车。并经现场工业运行试验，取 电流可以通过 电流传感器直 Jt~Ltll 得了较好的效果。 一 接测量 ，将三相电流进行clark 、 系统概述