摘要:提出一种能量反馈型的电力牵引试验系统 ,本系统可以测试各种类型和功率等级的电力牵引设备 ,并可以对试验系统中的其它部分进行考核.在分析时 ,将系统分为四个部分 ,介绍了系统的组成、 功能及具体实现方法.最后 ,重点分析了能馈逆变部分的工作原理和实现方法.
Abstract :The paper proposes an elect rical power t raction experimental system which can feedback the experimental energy to the grid , and the system can test all kinds of motors ,as well as other part s in the system. This paper int roduces the composing and functions of the system on the basis of dividing the system into four part s. In addition , it analyzes the work principle and the realiza2 tion method of the energy-feedback system.
Key words :energy-feedback ; elect rical power t raction ; experimental system; TMS320F240
1问题的提出
对交流调速的各个组成部分进行试验与考核是研究机构和工厂的必经过程,自从世界上第一台电机问世 ,电机试验系统也紧跟着出现了.伴随着电机及其相关技术的不断向前发展 ,交流调速试验系统的技术也不断向前迈进.
目前的试验考核设备多为耗能式系统 ,即在系统工作时 ,用阻性负载耗能 ,从而达到试验或考核设备性能和可靠性的目的.尽管这种系统可以实现上述的目的 ,但存在着诸多缺点 ,如浪费能源、 体积庞大、 需要冷却系统等.在这种情况下 ,研制一种可以适合测试各种类型和功率的交流电机 ,并可以将试验能量回馈回电网的试验系统是势在必行的.能量反馈式电力牵引试验系统正是在这种背景下提出的.与传统的试验方法相比 ,能量反馈式电力牵引试验系统有以下优点:
第一 ,它的工作方式是利用电力电子变换技术在完成测试电力牵引系统的前提下 ,将待试设备的输出能量再生利用 ,节约了能源;第二 ,本系统在输入侧功率因数约等于 1 ,输出侧功率因数约等于 - 1 ;
第三 ,可根据不同的需要对 AC/ DC 部分、DC/ DC部分、 电力牵引部分分别或同时进行试验考核;最后 ,由于电力牵引试验系统采用的是能量回馈的方式 ,设备的投资将因该设备的使用所节约的能源费在两至三年内收回 ,若考虑使用该设备后节省的辅助设备、 减少的安装空间 ,设备的投资将在小于两年的时间内收回.该试验装置的总体结构如图 1 所示.
整个试验系统的工作原理为:
① 系统A 将电网电压经调压器得到系统所需要的电压 ,再进行整流 , 得到稳定的直流电压.
② 系统B 经过逆变器逆变后 ,得到电力牵引系统所需要的交流电压;电机与一同 轴直流发电机相连 ,将电动机旋转产生的动能重新转换为电能.
③ 系统 C 由于直流发电机的输出电压在50～200 V ,而系统D需要 650 V 的直流电压 ,因此 ,需要一个直直变换器进行电压变换.
④系统 利用四 象限脉冲整流器电路将能量反馈回电网.....
