发布时间:2024-06-19 20:00:16 人气:
变频调速控制系统在造纸机中的应用 造纸机控制系统
摘 要:随着经济的发展,对工业生产的要求也越来越高。交流变频控制技术的产生,必然会引起工业生产中一场新的变革。交流变频调速控制系统以其可靠性高、调节特性好、稳定节能等优点,在众多速领域得到广泛应用和大力推广。本文着重介绍了交流变频调速控制系统在造纸行业中的运用。
关键词:变频调速控制 恒转矩 恒功率 电流环
中图分类号:TP276 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(a)-0129-02
在80年代初期为了顺应工业生产自动化的发展要求,一种新的技术发展起来,开辟了一个全新的电机时代,这种技术被称之为变频调速技术。一改传统电动机的低效能调速方式,变频调速技术运用下的电动机及其拖动负载在无须任何改动即可按照生产工艺要求调整转速输出,大幅度降低了电动机功耗,从而达到系统高效运行的目的。20世纪80年代末,该技术正式引入我国并得到了大力推广。现已在造纸、化工、食品等多个行业的电机传动设备中得到实际应用。
1 变频调速控制系统的优异特性
1.1 高效节能
变频调速控制系统能够根据生产负载的变化情况有效地调节输出功率,有效降低系统的损耗,其节能效能是显著的。
1.2 提高系统控制精度,增强系统稳定性
相对传统的调速方式,交流变频调速控制采用计算机控制技术和交流电动机矢量变换控制技术,采取正弦波脉宽调制方式,具备宽的调速范围、高稳态精度、动态响应快、工作效率高以及可以四象限运行等优异性能,其静、动态特性均可以与直流调速系统相媲美。
1.3 具备完善的保护功能及对电网的冲击小
变频调速控制运行中,对过压、欠压、电机过热、过流等现象均能自动保护,增长设备安全运行时间,避免小故障引起的设备损坏。电气传动中电机启动电流低,能够减少对电网的冲击,有效保护电网还能达到节点的效果。
2 传动系统电气自动化控制要求
造纸业的传动系统电气控制主要是速度和转矩的控制,调速范围广,启动稳定平滑,控制精度高以及调速反应及时是现代传动控制发展的方向。
2.1 起动要求
纸机的驱动中,对电气传动控制要求极高,启动时转矩的提升要以合适的斜率曲线上升。它常常在控制环路中引入张力控制以控制纸的松紧度,因此整个纸机各传动点的速度协调非常重要。在一条造纸线中,大约有几十个变频控制的传动点,其中相当一部分存在较大的转动惯量,如烘干部。这些大惯量负载在启动时必需进行惯量补偿(在控制软件程序中可根据经验调整),才能使其平滑、稳定地启动运行,避免引起机械连轴器的损坏。同时,在停车时,由于其大惯量的作用,电机将处于发电状态,必须把它回馈给电网,或用设备就地消耗掉。否则,系统母排将会产生过压危及设备。
2.2 速度要求
由造纸工艺流程可知纸机是一个多单元的速度协调控制系统,各个分部间的速度有着较严谨的速度比例关系,否则会造成断纸或者过度松驰影响成纸质量,因此纸机的各部分要有精度较高的稳速性能。纸机正常工作时,工艺上的变化速度的调节范围不大,一般只在10%~15%。在纸机调整时如检查网部毛布、烘干部预热时要低速爬行,车速约为15~20m/min,此时对稳速没有要求。
2.3 分部调速的要求
纸机上的纸受到牵引力的作用在网部和压榨部产生纵向伸长,在干部纵向继续伸长,当纸含水量降低后,纸张减少纵向伸长,进入压光机和卷取机时,纸张再度牵引而伸长,因此在整个造纸生产线中,各个传动部分的速度是不同,这样可以保持纸幅张力,同时纸机各部分的速度必须是可以调节的,每一部分都有几个传动点,每个传动点都是以上游为基准调节速差,这样可以避免纸幅松驰或过度绷紧而断纸。由于造纸机无需频繁起动且工艺要求的频繁变速范围不大,所以保持速度稳定是纸机传动控制的最主要目标。
3 纸机传动系统的结构组成
3.1 公共母线结构
冠龙纸业公司的传动系统采用AB公司(原RELIANCE公司)的AUTOMATION系统和SA3100交流变频器,本系统所有变频器的供电电源采用直流母线式供电,由于系统传动点较多,因而采用分部直流母线供电。分别是网部,压榨部及干部三个整流电源柜,其中网部和压榨部采用直接整流通过公共母线传送到各逆变器的供电方式,而干部由于考虑烘缸断纸机会较多,且烘缸的转动惯量较大,干部变频装置采用直流母线带回馈单元供电方式且这种方式最大的优点是节能。公共直流母线主要应用于多电机大容量传动系统中,其目的主要使系统在制动过程中产生的再生能源加以合理利用和回收。因为各逆变器是挂接在公共直流母线上的,且各电机的容量各不相同,负载的惯量也各不相同,它们的运行及工作状态也不完全一致。采用公共直流母线可使工作在电动状态的电机从母线上获取电能,而某些传动点,可能由于转动惯量大,在减速、停车或被拖动运行时,会处于再生发电状态而向公共直流母线馈电,为其它电机提供电能,从而达到节能的目的,同时也大大均衡了各逆变器的无功能量,功率因素大为提高,电网谐波较低。
3.2 控制系统配置结构
整个系统的组成如图1。它主要由四个系统机架、上位机、sigma、FlexI/O、及远程操作面板、变频器组成。其中A00为总机架,另外三个支架为从支架,系统机架A00在整个系统中起着协调和分派任务的作用。它利用网络卡和网络适配器通过系统BUS与另三个站点机架及SIGMA进行实时通讯。A00总机架还装有两个REMOTEI/O卡,通过现场总线方式分别与现场FLEXI/O及操作面板PANELVIEW进行通讯。并且它还采用MODBUS协议与(外系统)纸机DCS组成以太网通讯。三个从机架除了CPU、内存卡、网络通讯卡外,还装有许多UDC卡,各UDC卡通过光纤与对应的变频器通讯。
3.3 纸机传动的结构原理
纸机的传动由前往后分以下几段:网部,压榨部,前烘干部,施胶部,红外干燥部,后烘干部,压光部。而每一段都有几个传动点,每个传动点都是以上游为基准调节速差。线速度链的给出是由网部给定,纸机提速就是增加速度链的给定值(即网部驱网辊电机),其他传动点即根据设定的速差,自动跟进。当然也可以单点提速。QCS可通过Ethernet链路获得车速改变参数,及时地控制网前流浆箱的各个稀释水阀的喷浆量,从而精确的控制纸张定量。(见图2)
3.4 负荷分配控制
负荷分配结构如图3所示,在造纸机传动控制中多个点带动一块网或多个传动对象,相互施压合成一定力矩且同步运转的情况,需要进行负荷分配控制,例如在纸机网部中(如图3所示),有真空伏辊和驱网辊2个传动点,利用2台不同功率的电动机驱动同一张网,各传动点之间不是刚性的硬连接而是通过网之间的一种软性接触,这是必然会出现两电机之间的负荷分配问题。
负荷分配的原则理论上要求各个传动点表面辊筒的线速度一致。但由于各传动点的电机功率所驱辊筒的直径及包角都不同,因而具体分配原则也不同,在本系统中驱网辊(主传动)与真空伏辊(从传动)的负荷分配一般设为40%~60%之间。
在控制过程中(如图4所示),运用AUT OMAX机架内部的PID调节器,主传动的电流实际值作为给定值,从传动的电流实际值作为反馈值,经PID调节后生成的输出作为附加给定叠加到速度给定通道,从而实现负荷分配的控制过程。
参考文献
[1] 王占奎,等.变频调速应用百例[M].北京:科学出版社,1999.
[2] 黄煊,撒继铭.造纸机交流变频调速控制系统[J].技术文库,2009,12.
迈出超越自己的第一步,试驾奔驰EQE
汽车“新四化”潮流之下,梅赛德斯-奔驰正在为“全面电动”未来谋篇布局。为了在2030年前做好全面纯电动的充分准备,奔驰作为曾经的汽车发明者,尝试加速迈向零排放及软件驱动的未来,再一次发明汽车。全新EQE是继EQS之后,第二款基于豪华行政纯电座驾平台(EVA)打造的车型。相比EQS旗舰级的定位与售价,全新EQE则定位于50万级主流市场,而且它同样定位于行政级纯电豪华轿车,同样搭载EQS的所有基础功能。甚至只是从外观内饰设计看,全新EQE也妥妥地像是一位“小EQS”,令人傻傻分不清。
全新EQE究竟与燃油时代的奔驰E级有着怎样的区别?它又将如何诠释新时代的行政级豪华?我们通过本次试驾来一探究竟。
弓形车身更加灵动
外观方面,全新EQE最大的特色在于与EQS一脉相承的弓形车身设计。
全新EQE基于纯电平台正向研发,弓形车身设计使得它的造型更为接近无头无尾的一箱车,下压的车头、弧形的车顶造型与紧俏的尾部,呈现出了完全不同于燃油时代行政级轿车的气质,尤其搭配上雕塑般的车身表面、无缝设计的简约车身,这种被奔驰官方称为是“感性·纯粹”的设计理念令全新EQE的外观更具未来感,而不再是传统行政级豪华轿车,例如迈巴赫-奔驰S级、奔驰S级、奔驰E级的那种经典的雪茄式车身。
这种创新,不可谓不大胆。
前脸方面,奔驰传统的盾形中网设计变成了由日间行车灯带和“暗夜星徽/星阵”封闭式格栅连接,加上硕大的三叉星徽LOGO,使其成为梅赛德斯-EQ新一代车型家族的独特风格。“暗夜星徽/星阵”封闭式格栅还有一个功能,那就是驾驶员辅助系统的各种传感器,如超声波、摄像头、雷达都集成在这里。
简约大气的日间行车灯成为前脸醒目的标记。全新EQE标配LED高性能大灯,可选装智能数字大灯。每盏数字大灯均内置一个照明模块,其中有三个功率极高的LED,其光线由130万片微镜片折射和引导。因此,每辆车的照明分辨率超过260万像素。
全新EQE长度媲美E级车,长/宽/高分别为4946/1906/1514毫米,纯电平台使它的轴距轻松做到了3120毫米。无框轿跑式车门和高拱形腰线的空气动力学轮廓构成全新EQE车侧的核心。车外后视镜位于腰线上,经过空气动力学和空气声学优化。镀铬元素突出强化了弓形设计等视觉焦点。全新EQE的下部区域饰以高品质的涂漆,达到增强对比的效果。镀铬饰条也覆以石屑保护层防止擦伤。
尾部设计的亮点同样在于创新的LED灯组,其内部为弯曲的3D螺旋形状。全新EQE在尾部配备一个贯穿式灯带,与梅赛德斯-EQ家族的标志性特征相呼应。加上轿跑式尾部设计配备了带有突出扰流唇的后扰流板,运动感十足。大尺寸的后窗从车顶向下延伸,轮廓线条流畅灵动。
总之,这不再是一辆严肃的行政级豪华轿车,而是充满了生活与人文气息。
游艇内饰璀璨夺目
全新EQE的内饰设计和功能同样与EQS一脉相承,搭载MBUX超联屏、后轮转向功能等。在噪音与振动舒适性(NVH)方面,全新EQE更是堪称同级中的佼佼者。
MBUX超联屏(未来配备)可无缝融合多个屏幕,形成宽达141厘米的曲面屏幕带。乘员感知面积高达2432.11平方厘米。MBUX超联屏上的大尺寸玻璃盖板在650°C的高温下使用热成型工艺进行三维弯曲。该工艺使乘员可以在车内各位置无失真地观看显示屏上的内容,而不受玻璃盖板半径的影响。MBUX超联屏的触摸屏下方排布着12个传感器,保障了屏幕出色的触觉反馈。如果手指触碰屏幕,传感器则会在面板的相应位置产生明显的振动。
EQ优化导航可根据多种因素规划包含充电站在内的最快、最方便的路线,并依据车流量或驾驶风格的变化做出动态反应。在MBUX智能人机交互系统上,其可以可视化地显示剩余电量是否支持全新EQE返回导航起点(在不充电的情况下)。
超过3.1米的轴距为车内空间感受打下了良好的基础。全新EQE的空间表现甚至超越了E级车(213车型系列),前排肩部空间增加27毫米,内部长度增加80毫米,座椅加高65毫米,行李箱容积为430升。搭配上厚实且面料舒适的座椅,乘坐在全新EQE车内的空间开扬感、舒适性都丝毫不逊色于E级车。尤其是游艇蓝+米白色的内饰配色,加上无级调节的氛围灯,更是满满的奔驰风。
气味也是奔驰打造豪华的一个方面。通过“畅新空气护盾”,全新EQE整合过滤系统、传感器、显示屏和空调功能,有效提升车内空气质量。HEPA过滤系统(高效空气过滤器)具有非常高的过滤水平,可以捕获随外部空气进入的超过99.75%的各种尺寸细小颗粒、花粉和其他物质,大约600克活性炭被用来滤除异味,吸附面积约相当于150个足球场。
全新EQE配备量身打造的专属香氛——6号甘苦香(No.6 MOOD bittersweet),其基调由黑巧克力香调和。名字里的数字6,可追溯到1906年,奔驰的第一款电动汽车“Mercédès Electrique”。
在没有常规动力系统噪声的电动汽车中,风噪声对乘员来说尤为明显。这就是气动声学特性特别重要的原因。
在这方面,全新EQE针对细节上进行了大量微调,通过对门把手、车窗支架以及车外后视镜进行密封,降低风噪的高频声音。为了进一步保障车内的静谧性,奔驰开发了标准声学舒适套件。该套件包括前侧窗上的多层隔音玻璃以及内部增加的隔音措施。在全景天窗上,各种导风措施(导风板、盖板和几何形状优化的密封件)确保了在车顶开口面积很大的情况下也能实现高水平的驾驶静谧性。
动态驾驶舒适为主
为了提高车辆动态驾驶时的噪音与振动舒适性,全新EQE电动传动系统(eATS)由一个特殊的泡沫衬垫进行完整的NVH包裹。逆变器的盖子为3层金属和塑料夹层结构。在电动传动系统(eATS)中,转子内部的磁铁以NVH优化(“钣金切割”)的方式进行排列。电驱由一个特殊的泡沫衬垫完全包裹,以提高NVH控制表现。
目前,全新EQE先期上市了3款车型:350先型特别版/350豪华版/350先锋版,最大功率达215千瓦,0-100公里/小时加速仅需6.7秒。WLTP工况下续航里程可达654公里,在中国CLTC工况续航里程可达752公里。
我们本次试驾的EQE 350车型动力电机采用永磁同步电机(PSM),其交流电机的转子装有永磁体,因此不需要供电。这种设计的优点在于高功率密度、高效率和高功率稳定性。后轴安装的电机有2个绕组,每个绕组均为3相,这种6相设计使其格外强大。情理之中且意料之中的是,全新EQE动力系统是奔驰车一贯的舒适风格,即便是深踩油门,提速也是柔顺的感觉,不会有类似于特斯拉的那种精神分裂的窒息感,这无异更符合大多数国人的驾驶习惯。
除了动力,全新EQE的直观驾驶感受相当灵活,不像是一台车长接近5米的大车。eATS(电动传动系统)传送至车轮的扭矩每分钟经受1万次轮上动力监测,并在必要时进行调整。与机械全轮驱动相比,这使得4MATIC的后续版本响应速度更快。全新EQE采用四连杆前悬挂+多连杆后悬挂的底盘架构,后轮转向功能角度高达10度,使得转弯直径由12.5米降至10.7米以下,如同紧凑型汽车一样灵活。
有趣的是,全新EQE还可配备交互式的个性化模拟声浪,可根据多达12个参数进行动态调整,如加速踏板开度、车速或能量回收力度等。
乘坐全新EQE同样是一次悦耳的听觉体验。配备Burmester柏林之声3D环绕立体音响系统的全新EQE将提供两种个性化模拟声浪:“银色声浪”和“灵动之流”。“银色声浪”感性纯粹,声入人心。面向电动汽车爱好者的“灵动之流”带有空灵的合成器效果,同时又温暖精致,声入人心。它们可以在中央显示屏上进行选择或关闭。额外的声音场景——“咆哮脉冲”未来还可通过OTA远程在线升级启用。该声效体验让人联想到机械铿锵之力,如同猛兽出笼。
以舒适续写豪华温度,全新EQE不辱E级使命。
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整流器详细资料大全
整流器(英文:rectifier)是把交流电转换成直流电的装置,可用于供电装置及侦测无线电信号等。整流器可以由真空管,引燃管,固态矽半导体二极体,汞弧等制成。相反,一套把直流电转换成交流电的装置,则称为“逆变器” (inverter)。在备用UPS中只需要给蓄电池充电,不需要给负载供电,故只有充电机。在双变换UPS中,此装置既为逆变器供电,又给蓄电池充电,故称为整流器/充电机。
整流器是一个整流装置,简单的说就是将交流(AC)转化为直流(DC)的装置。它有两个主要功能:第一,将交流电(AC)变成直流电(DC),经滤波后供给负载,或者供给逆变器;第二,给蓄电池提供充电电压。因此,它同时又起到一个充电器的作用。
基本介绍 中文名 :整流器 外文名 :rectifier 类别 :电流转换装置 功能 :供电装置及侦测无线电信号 组成 :真空管,引燃管,汞弧等 工作原理,作用,三极体参数,现状,基本要求,二极体整流器,晶闸管整流器,区别,倍压整流器,整流器套用,冷却方式, 工作原理 汽车发电机产生的交流电经过整流器整后变为直流电,但其波形仍然具有不规则的波动,直接影响了车辆点火的准确性;输出电压无法保持相对恒定,造成每次火花塞点火的能量差别,容易使车辆引擎抖动,出现换档顿挫、提速缓慢无力、怠速不稳以及车用空调效率低下等情形。从而大大降低了车载电器设备的性能和使用寿命;再加上高龄汽车的电路系统老化,电路阻阬变高的影响,对车辆的影响也就变得日益明显。电子整流器的作用是帮助车消除杂波干扰、稳定输出电压、提高电源系统的瞬间放电能力、增加扭力输出、加快油门反应、延长电池使用寿命、缩短汽车引擎启动时间、提高点火效率等,尤其是对小排量的车,效果比较明显。 整流器 半导体PN结在正向偏置时电流很大,反向偏置时电流很小。整流二极体就是利用PN结的这种单向导电特性将交流电流变为直流的一种PN结二极体。通常把电流容量在1安以下的器件称为整流二极体,1安以上的称为整流器。常用的半导体整流器有矽整流器和硒整流器,产品规格很多,电压从几十伏到几千伏,电流从几安到几千安。整流器广泛用于各种形式的整流电源中。大功率整流电源要求整流器的电流容量大、击穿电压高、散热性能好,但这种器件的结面积大、结电容大,因而工作频率很低,一般在几十千赫以下。矽材料的禁频宽度较大,导热性能良好,适于制作大功率整流器件。在耐高压的整流装置中常采用高压矽堆,它由多个整流器件的管芯串联组成,其反向耐压由管芯的耐压及串联管芯数决定,最高耐压可达几百千伏。如果高频整流电路用于很高频率下,当交流电压的周期与整流器通态到关态的恢复时间相当时,整流器对高频电压不再起整流作用。为适应高频工作的需要,通常在矽整流器中采用掺金的方法,以缩短注入少数载流子的寿命,从而达到减小恢复时间的目的。 整流器 为了减小器件因过压击穿造成损坏的可能性和提高整流装置的可靠性,可采用矽雪崩整流器。在这种器件中,当反向电压超过允许峰值时,在整个PN结上发生均匀的雪崩击穿,器件可工作在高压大电流下,故能承受相当大的反向浪涌功率。制作这种器件时要求材料缺陷少,电阻率均匀,结面平整,外露结区还应进行适当保护,避免发生表面击穿。硒整流器的抗过载容量大,承受反向浪涌功率的能力也较强。 在以大功率二极体或晶闸管为基础的两种基本类型的整流器中,电网的高压交流功率通过整流器变换为直流功率。提到未来(不久的或遥远的)的其它类型整流器:以不可控二极体前沿产品为基础的斩波器、斩波直流/直流变换器或电流源逆变型有源整流器。显然,这种最新型的整流器在技术上包含较多要开发的内容,但是它能显示出优点,例如它以非常小的谐波干扰和1的功率因数载入于电网。 作用 整流器是一个整流装置,简单的说就是将交流(AC)转化为直流(DC)的装置。它有两个主要功能:第一,将交流电(AC)变成直流电(DC),经滤波后供给负载,或者供给逆变器;
第二,给蓄电池提供充电电压。因此,它同时又起到一个充电器的作用。 三极体参数 三极体的hFE参数与贮存时间ts相关,一般hFE大的三极体ts也较大,过去人们对ts的认识以及ts的测量仪器均较为欠缺,人们更依赖hFE参数来选择三极体。 在开关状态下,hFE的选择通常有以下认识:第一、hFE应尽可能高,以便用最少的基极电流得到最大的工作电流,同时给出尽可能低的饱和电压,这样就可以同时在输出和驱动电路中降低损耗。 整流器 但是,如果考虑到开关速度和电流容限,则hFE的最大值就受到限制;第二、中国的厂家曾经倾向于选用hFE较小的器件,例如hFE为10到15,甚至8到10的三极体就一度很受欢迎(后来,由于基极回路流行采用电容触发线路,hFE的数值有所上升),hFE的数值小则饱和深度小,从而有利于降低电晶体的发热。 实际上,电晶体的饱和深度受到Ib、hFE两个因素的影响,因而通过磁环及绕组参数、基极电阻Rb的调整,也可以降低饱和深度。 现状 如今,业界推出的节能灯和电子镇流器专用三极体都十分注重对贮存时间的控制。因为贮存时间ts过长,电路的振荡频率将下降,整机的工作电流增大易导致三极体的损坏。虽然可以调整扼流圈电感及其他元器件参数来控制整机功率,但ts的离散性,将使产品的一致性差,可靠性下降。例如,在石英灯电子变压器线路中,贮存时间太大的电晶体可能引起电路在低于输出变压器工作极限的频率振荡,从而造成每个周期的末端磁芯饱和,这使得电晶体Ic在每个周期出现尖峰,最后导致器件过热损坏。 如果同一线路上的两个三极体贮存时间相差太大,整机工作电流的上下半波将严重不对称,负担重的那只三极体将容易损坏,线路也将产生更多的谐波和电磁干扰。 实际使用表明,严格控制贮存时间ts并恰当调整整机电路,就可以降低对hFE参数的依赖程度。还值得一提的是,在晶片面积一定的情况下,三极体特性、电流特性与耐压参数是矛盾的,中国市场曾经用BUT11A来做220V40W电子镇流器,其出发点是BVceo、BVcbo数值高,但是绝大部分电子镇流器线路中,已经没有必要过高选择三极体的电压参数。 基本要求 1.输入电流总谐波失真(THD)(总谐波失真THD:交流电流的谐波电流有效值占基波分量有效值的百分比) 6脉冲整流器的输入电流的THD在6脉冲整流器的满载输入电流时应小于33%;采用输入滤波器可将输入电流失真减小到10%。 12脉冲整流器的输入电流的THD在12脉冲整流器的满载时应小于10%,采用输入滤波器可将输入电流总谐波失真减小到5%。 2.交流输入电流限制 整流器/充电机应有交流输入电流限制电路,一般将交流输入电流限制到满载输入电流的115%。在发电机组供电时(此时整流器会接收到一个外部低电压信号,据此判断为是发电机组供电),应将交流输入电流限制到满载输入电流的100%。 3.蓄电池充电电流限制 整流器/充电机应有蓄电池充电电流限流电路,将蓄电池充电电流限制到UPS额定输出容量(KW)的15%。在发电机组供电时(当接收到一个外部低电压信号时),应将蓄电池充电电流限制到零。 4.蓄电池充电电压温度补偿 当采用远端温度检测器时,整流器/充电机应自动调节蓄电池浮充电压(一般按5mv/只/℃)。通常蓄电池的浮充电压为2.25V/只,终止电压为1.67V/只,因此DC母线电压在浮充和终止电压时分别为N×2.25V,N×1.67V(N为蓄电池的只数)。 5.输入功率的逐步增加 整流器/充电机应具有将初始功率要求限制到额定负载的20%,并在10秒的时间间隔内逐渐将输入功率增加到100%额定容量。在冗余UPS系统中,各整流器/充电机的输入功率的加入时间应延迟5至300秒,以减少对发电机组的影响。 6.输入隔离开关 整流器/充电机应有输入隔离开关并有保护。隔离开关应能同时提供满足负载的电流和蓄电池的再充电电流,并能承受较大的短路电流。 7.DC滤波器 整流器/充电机应有输出滤波器以将加在蓄电池的纹波电压减少到最小。整流器的DC输出电压的AC纹波电压应小于浮充电压(RMS)的1%。滤波器应充分保证整流器/充电机的DC输出电压在蓄电池未连线的情况下满足逆变器的要求。 8.蓄电池的再充电 除了为负载供电外,整流器/充电机应能在10倍于放电时间的时间内,将蓄电池的放电功率恢复到95%。蓄电池再充电后,整流器/充电机应使蓄电池保持在满充电状态,直到下一次放电。 二极体整流器 所有整流器类别中最简单的是二极体整流器。在最简单的型式中,二极体整流器不提供任何一种控制输出电流和电压数值的手段。为了适用于工业过程,输出值必须在一定范围内可以控制。通过套用机械的所谓有载抽头变换器可以完成这种控制。作为典型情况,有载抽头变换器在整流变压器的原边控制输入的交流电压,因此也就能够在一定范围内控制输出的直流值。通常有载抽头变换器与串联在整流器输出电路中的饱和电抗器结合使用。通过在电抗器中引入直流电流,使线路中产生一个可变的阻抗。因此,通过控制电抗器两端的电压降,输出值可以在比较窄的范围内控制。 晶闸管整流器 在设计上非常接近二极体整流器的是晶闸管整流器。因为晶闸管整流器的电参数是可控的,所以不需要有载抽头变换器和饱和电抗器。 因为晶闸管整流器不包含运动部件,所以晶闸管整流器系统的维修减少了。注意到的一个优点是晶闸管整流器的调节速度较二极体整流器快。在过程特性的阶跃期间,晶闸管整流器常常调节很快,以致能够避免过电流。其结果是晶闸管系统的过载能力能够设计得比二极体系统小。 区别 镇流器和整流器的区别 把交流电变成直流电的设备就称为整流器。 按照所采用的整流器件,可分为机械式、电子管式和半导体式几类。电感镇流器是一个铁芯电感线圈,电感的性质是当线圈中的电流发生变化时,则线上圈中将引起磁通的变化,从而产生感应电动势,其方向与电流的方向相反,因而阻碍著电流变化。 倍压整流器 最简单的倍压整流(二倍)方式是利用两组简单的半波整流,以指向相反的二极体分别生成两个正负不同的电源输出,并分别加以滤波。连线正负两端可得到交流输入电压两倍的输出电压。此种电路称为德隆电路(德文:Delon-Schaltung)。 如需要的话,此电路也可以提供中间电压,或当作正负双电压的电源来使用。 上述德隆电路可以衍生出另一种变体:在桥式整流的输出端使用两个相串联的电容器作为滤波电容,在滤波电容的中点与与交流输入的一端间联接一个开关。当开关切离时,这个电路会像一个正常的桥式整流;当开关接通时,就会成为前述的德隆电路,产生倍压整流的作用。 举例来说,当交流输入为 100~120V 时,可让开关为通路;当交流输入为 220~240V 时,可让开关为断路;这样便使它很容易在世界上任何电源间切换,产生大约 320V (±15%左右) 的直流电压,以送入一个相对简单的开关模式电源。 格赖纳赫倍压电路可以继续添加二极体和电容器的级联,而形成多倍电压的电压倍增器,称为考克饶夫-沃尔顿产生器电路(英文: Cockcroft–Walton generator),当时是用于粒子加速器。 这样的倍压电路虽可以提供几倍于输入交流峰值的电压,但电流输出和电压稳定度则受到限制。 此类电压倍增器电路常用来提供高电压予旧式电视机的阴极射线管(CRT)、光电倍增管、或电蚊拍。 整流器套用 整流器的主要套用是把交流电源转为直流电源。 由于所有的电子设备都需要使用直流,但电力公司的供电是交流,因此除非使用电池,否则所有电子设备的电源供应器内部都少不了整流器。 至于把直流电源的电压进行转换则复杂得多。 直流-直流转换的一种方法是首先将电源转换为交流(使用一种称为反用换流器的设备),然后使用变压器改变该交流电压,最后再整流回直流电源。 整流器还用在调幅(AM)无线电信号的检波。 信号在检波前可能会先经增幅(把信号的振幅放大),如果未经增幅,则必须使用非常低电压降的二极体。 使用整流器作解调时必须小心地搭配电容器和负载电阻。 电容太小则高频成分传出过多,太大则将抑制讯号。 整流装置也用于提供电焊时所需固定极性的电压。 这种电路的输出电流有时需要控制,此时会以可控矽(一种晶闸管)替换桥式整流中的二极体,并以相位控制触发的方式调整其电压输出。 晶闸管也用于各级铁路机车系统中,以实现牵引马达的微调。 可关断晶闸管(GTO)则可用于从直流电源产生交流,例如在 Eurostar 列车上使用此方式提供三相牵引马达所需的电源。 冷却方式 整流器常用的冷却方式有自然冷却、纯风扇冷却、自然冷却和风扇冷却相结合三种。自然冷却具有无机械故障,可靠性高;无空气流动,灰尘少,有利于散热;无噪音等特点。纯风扇冷却具有设备重量轻,成本低。风扇和自然冷却相结合的技术具有有效减小设备体积和重量,风扇的使用寿命高,风扇故障自适应能力强等特点。
整流器的原理是什么?逆变的原理是什么?
整流:通过二极管的组合来实现交流变直流;一般分为全波整流,半波整流,桥式整流;
逆变:通过晶闸管把低压变成高压,直流变成交流。
请参照百度百科/view/614373.htm
/view/614378.htm
具体原理请查阅高等学校教科书《模拟电路原理》
中国铁路大提速的第六次
2007年4月18日零时,我国铁路第六次大提速后,铁路客运能力将提高18%。其中,最突出的亮点是时速200公里以上的212对城际间动车组开行在环渤海、长三角、珠三角城市群和华东、中南、西北、东北地区的重点城市间,形成以北京、上海为中心的快速客运通道。快速铁路进一步崛起。经过六次大提速,中国走入了快速铁路时代,它取得九大核心技术突破,预备了中国高速铁路的技术,为下一步发展高铁提供了条件。新的列车运行图共安排开行动车组列车257对,分四阶段实施,2007年4月18日,首先开行140对动车组。届时,主要城市间的旅行时间将大幅度压缩。
在此基础上,其他客车开行方案也将进一步优化。新的列车运行图将增加7对一站直达特快列车,一站直达特快旅客列车总数增加到26对。夕发朝至列车也将由当前的305列增至337列。
对于乘坐票价相对便宜的普通列车旅客,可选择的机会也大大增多了。全国铁路增开了52对中长途普通旅客列车,其中中西部地区增加29对。
这次提速调图后,全路旅客列车速度普遍有较大提高,主要城市间旅行时间总体压缩了20%—30%。
据介绍,我国铁路经过6次大面积提速,最高时速达到250公里,这已是既有线上的最高速度,走到了中国高速铁路的门口了。这次提速共涉及京哈、京沪、京广、陇海、兰新等18条线路,旅客列车最高运行时速达到120公里及以上的线路延展里程共计2.2万公里,比第五次大提速增加了6000公里。 CRH系列动车组——CRH1A
一、简介
CRH1A型动车组的原型车是庞巴迪运输为瑞典国家铁路提供的Regina C2008型。2004年6月,铁道部展开为用于中国铁路第六次大提速、时速200公里级别的第一轮高速动车组技术引进招标,中外合资企业青岛四方-庞巴迪-鲍尔铁路运输设备有限公司(BSP)为中标厂商之一,获得了20列的订单。2004年10月12日,铁道部与BSP正式签订合同,合同编号790,铁道部代表签约方为广州铁路(集团)公司。2005年5月30日,广深铁路股份有限公司决定以25.83亿元人民币的价格向BSP另外订购20列时速200公里级别动车组,以满足广深铁路第四线于2008年开通之后的运营需求;同年8月25日,广深铁路公司董事会通过有关议案。而BSP的40列时速200公里级别动车组其后最终被定型为CRH1A,动车编号为CRH1-001A~CRH1-040A。
CRH1A采用交流传动及动力分布式,标称速度为200公里/小时,持续运营速度为200公里/小时,最大运营速度为250公里/小时,但实际运用中CRH1A的最大运营速度受动车组微机控制系统软件锁定(软件限速),初期最高运营速度为205公里/小时,至后期大部分均放宽至220公里/小时。列车编组方式是全列8节,包括5节动车及3节拖车(5M3T),其中包括2节一等座车,5节二等座车,1节二等座车/餐车。动车组轴重不大于16吨,牵引总功率5300千瓦,车体为不锈钢焊接结构。列车在2、7号车厢设有受电弓及附属装置,受电弓工作高度最低5.3米、最高6.5米。动车组正常运行时,采用单弓受流,另一台备用,处于折叠状态。车端连接装置采用德国系统的夏芬伯格式10号(英语:Scharfenberg Type 10、德语:Scharfenbergkupplung Typ 10)密接全自动车钩,内置机械、空气、电气连接机构和通路。头车两端采用半自动密接车钩,内有机械、空气连接机构和通路,带有车钩引导杆(Coupler alignment bar),容许两组动车重联运行。列车网络控制系统采用符合IEC 61375标准的TCN分布式智能网络系统,通过网络对列车及各设备实施控制、监视和诊断。
牵引及供电系统方面,CRH1型电力动车组采用交-直-交传动,即牵引电源经过单相定频交流电压→固定直流电压→三相变压变频交流电压的转换后,供应交流牵引电动机并驱动列车运行。首先,受电弓通过接触网接入25,000V(50Hz)的高压交流电,输送给牵引变压器,降压成单相902V(50 Hz)的交流电。降压后的交流电再输入整流器,2台并联的四象限脉冲整流器模块(LCM)将输入的交流电整流成两路1650V直流电,其中一路直流电再经2台IGBT牵引逆变器模块(MCM)逆变成电压和频率均可控制的三相交流电,输送给牵引电动机牵引列车。同时,另一路直流电输入辅助逆变器模块(ACM),同步将1650V直流电逆变成三相876V(50 Hz)交流电,输出至滤波箱的三相变压器,变压并输出三相400V(50 Hz)交流电源输出至列车上的用电设备。另外,牵引变流器在再生制动过程中,也负责将牵引电动机产生的电能反馈至电网上。动车组的牵引电动机采用了三相鼠笼异步交流电动机,架悬式安装在转向架上,冷却方式为强迫风冷,电动机控制方式为矢量控制。电动机通过联轴节链接驱动齿轮,最后带动轮对输出力矩。
CRH1A动车组全部由BSP在青岛的厂房组装生产。第一组列车(CRH1-001A)于2006年8月30日在青岛出厂,并在同年9月至12月间先后到北京环型铁路试验场、遂渝铁路、京沪铁路、胶济铁路、陇海铁路和广深铁路等地进行试验。2007年2月1日起,CRH1A动车组正式开始在广深线投入载客试运行,首发车次为T971次,由广州东站出发前往深圳站。最初生产的11组CRH1A(CRH1-001A~011A)的风笛是置于驾驶室挡风玻璃上方,在其后出厂的车辆(CRH1-012A~040A)则改至列车首尾两端的连结器整流罩两侧。而首批CRH1A型的最后一列(CRH1-040A)已于2009年3月7日出厂并交付上海铁路局。CRH1A又在2009年10月开始配属成都铁路局,运行重庆北-遂宁-成都的城际列车。
2010年7月,中国铁道部向BST追加订购40列CRH1A(CRH1-081A~CRH1-120A),订单总值7.61亿美元,折合约52亿元人民币,其中庞巴迪的份额为3.73亿美元。这批CRH1A增购车将于2010年9月开始交付,到2011年5月交付完毕。第二批CRH1A动车组在第一批的基础上作了少量改进,除了列车最大运营速度因取消了软件限速而达到时速250公里/小时,及对部分列车设备重新布置,最明显的差异是四号和五号车厢的座席布置。五号车厢由二等座车/餐车(ZEC)改为一等/二等座车(ZYE),采用一等包厢座席和二等座混合布置,二等座座席数量减少至61个,但新增了四个一等座包间共16个座席,其中2人包间和6人包间各两个,五号车厢总定员77人。而四号车厢则由二等座车改成二等座车/餐车。按铁道部统一计划,CRH1A增购车将供南昌铁路局、成都铁路局和广州铁路集团分配运用。
2012年9月,中国铁道部更改有关和谐号CRH380D型电力动车组的订单,在新订单中,铁道部将订购46列CRH1A及60列新一代CRH1[2]。新一代CRH1将使用铝合金车身以减轻重量、增强牵引系统、优化列车气密性及减少能源消耗。
CRH系列动车组——CRH2A
一、简介
CRH2A,南车四方联合日本川崎重工业生产,引进技术,逐步国产化。
二、机车性能参数
编组型式:8辆编组,可两编组连挂运行(重联运行)
动力配置:4M+4T
车种:一等座车、二等座车、二等座车餐车。
定员(人):610
客室布置:一等车2+2、二等车2+3
最高运营速度(km/h):250(具备提速到300km/h的条件,6M2T编组)
最高试验速度(km/h):350
适应轨距(mm):1435
适应站台高度(mm):1250
传动方式:交直交
牵引功率(kW):4800
编组重量及长度:204.9m,345t
车体型式:大型中空型材铝合金车体
气密性:车内压力从4kPa降到1kPa时间大于50s
头车车辆长度(mm):25700
中间车辆长度(mm):25000
车辆宽度(mm):3580
车辆高度(mm):3950
空调系统:准集中式空调系统
转向架类型:DT206/TR7004B无摇枕转向架
转向架一系悬挂:单组钢弹簧单侧拉板定位+液压减振器
转向架二系悬挂:空气弹簧+橡胶堆
转向架轴重(t):≤16
转向架轮径(mm):860/790
转向架固定轴距(mm):2500
受流电压:AC25kV,50Hz
牵引变流器:IGBT水冷VVVF
牵引电动机:300kW
启动加速度(m/s2):0.406
制动方式:直通式电空制动
紧急制动距离(m)(制动初速度200km/h):≤1800
辅助供电制式:DC100V,三相AC100V AC220V、AC400V
第六次大提速起,本车运行于京广,京沪,浙赣,胶济线上。
服役
2007年1月28日,CRH2A正式开始在沪杭线及沪宁线投入服务[1][2]。现阶段会把营运最高时速维持在160公里,待“六提”实施后方可以208公里时速行驶。
分配概况
这些动车组于2006年11月,被分配往济南、武汉、北京、郑州、上海及南昌铁路局,每局获配一组,车辆编号分别为CRH2001、CRH2002、CRH2011、CRH2012、CRH2016及CRH2017。
列车编组
现时每组CRH2A均为八卡列车,其编组方式如下:
ZE 20xx01 - ZE 20xx02 - ZE 20xx03 - ZE 20xx04 - ZEC 20xx05 - ZE 20xx06 - ZY 20xx07 - ZE 20xx00
xx: 列车编号 (01-60)
ZY: 一等座车
ZE: 二等座车
ZEC: 二等座车/餐车 全国人大建议中央和国务院指示铁总要求各局旅客列车必须准点出发和到达,上车晚点超过15分钟必须退还旅客半价车票,上车晚点超过一小时必须全价退票,并把旅客义务送至目的地。终到站晚点超过半小时必须半价退款,超过1小时必须全额退票退款并道歉。
如果赛车改用电动机,性能能达到什么水平?
赛车的发动机都是专门进行改装过的,为了就是能够达到最大时速,电动机肯定没办法发挥改动过的发动机时速,所以性能一定会大幅度降低。但是电动机对于普通车辆来说还是很好的。
动力汽车对于电动机性能的一些基本的要求是什么样的,这样的一个电动机能够符合我们的混合动力汽车吗?驱动电动机的主要参数那基本上就像电动机的类型,还有他额定的电压能达到多少机械的特性效率能达到多少尺寸质量可靠性以及它的成本。另外的为电动机的所匹配着呢,一种电子控制系统或者说驱动系统它是会影响到驱动电机的性格,这个里面的咱们要分开来讲,现在咱们要来说说在允许的范围内车辆尽可能的采用这种高电压。可以的,减小电动机的尺寸和导线等等,这些尺寸特别是可以降低成本,这样的一个成本,我们大家的在车里现在有一些我们这些电源转成220伏的电大家都知道有这种逆变器。他能够给我们,车辆,转出来,多大瓦数的,这个220伏的电,那么在使用的过程当中我们会发现,越大瓦数的,整个体系就越大,越大的话放在我们的车里面,这个车的尺寸是有限度的,如果你无限的去放大的话,对于我们车辆在生产制造过程当中大很多。提高他的降低制造成本。要降低的,而且还要保证搞定。在允许的范围内呢,尽可能的采用高电压。电动汽车的采用的这种感应电动机的转速可以达到多少呢?
我们正常来讲的话,我们都见过这种电机。他在使用的过程中,在工作的时候它的转速越快出来的功率怎么着越大!那么我们在传统燃油车上能看到的发动机转速越高,整个的这样的一个动力输出越大,同样的道理。电动汽车采用的这种感应电动机转速可以达到多少呢?8000到1万2000转每分钟。那么高,转速电动机体积还要小,质量还要强,有利于降低混合动力汽车车的这样的一个装备质量。电动机要采用什么呢?一般采用的是铝合金的外壳,我们大家现在打开新能源车里面能看到整个他都这样的外壳基本上铝合金的。降低电动机的质量了,各种控制装置的质量,尤其是冷却系统的质量。电动机的还有一点一具有什么呢,比较大的一个启动的一个软件,还有较大范围的一个调速的一个性能车辆在启动的过程当中,尤其是在起步初期燃油车有同样的道理,大家都知道是功率加强,然后呢扩大这个扭曲,让车提速更好。保证车辆有良好的启动性能和加速性能,我们大家现在看到这种混合动力汽车包括一些电脑的车辆在使用的过程当中,它的提速。相比传统燃油车要快,那么这个时候呢,就需要电能的这样的一个有良好的启动性能加速性能减速制度等等,这些的功率。
电动机还要有自动调速,这个时候的可以减轻驾驶员的一个操控强度而且现在也看到了,在开车的过程当中,尤其是这种混合动力的汽车开起来特别的轻而且驾驶员的舒适程度很高的。这个时候离不开这些,电动机,混合动力汽车,电动机,能量的利用最优化的,像我们现在很多的车在市面上买的,我们现在看到了,去四s店的时候,我们的工作人员会跟您说,我们家的电机,高功率,并且,低损耗,最主要的是什么呢,能实现的,车辆数,或者刹车,制动能量回收。这个制动能量的回收一般可以达到多少呢?可以减少或者说他回收过来的,能量能够达到10%到15%。在内燃机的就是我们传统燃油车上是根本不可能存在包括我们大家现在其实不需要了解别的,我们正常来讲,给电瓶充电。大家减速的过程当中或者激动的时候,你能说过来的电给发电机发给我们的电瓶进行充电的时候功率就大吗?因为我自动了,因为我减速了,不可能,所以传统燃油车不可能只有电动车才可以。那么各种动力的电池组还有电动机的工作,电压他可以达到多少呢?300以上。用这种的电气系统的安全性以及控制系统安全性,他是要复合我们国家的或者说国际上的这样的安全性能的标准和规定的所以车辆上。当我们打开时候我们看到这种变频啊,或者说我们这种电脑的控制器等等这些方面它都具有什么高压保护作品。
变频器主要应用于啥方面 有什么作用 ?
变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。
功能作用:
变频节能
变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。为了保证生产的可靠性,各种生产机械在设计配用动力驱动时,都留有一定的富余量。当电机不能在满负荷下运行时,除达到动力驱动要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成电能的浪费。风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量,其输入功率大,且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。当使用变频调速时,如果流量要求减小,通过降低泵或风机的转速即可满足要求。
电动机使用变频器的作用就是为了调速,并降低启动电流。为了产生可变的电压和频率,该设备首先要把电源的交流电变换为直流电(DC),这个过程叫整流。把直流电(DC)变换为交流电(AC)的装置,其科学术语为“inverter”(逆变器)。一般逆变器是把直流电源逆变为一定的固定频率和一定电压的逆变电源。对于逆变为频率可调、电压可调的逆变器我们称为变频器。变频器输出的波形是模拟正弦波,主要是用在三相异步电动机调速用,又叫变频调速器。对于主要用在仪器仪表的检测设备中的波形要求较高的可变频率逆变器,要对波形进行整理,可以输出标准的正弦波,叫变频电源。一般变频电源是变频器价格的15--20倍。由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”,故该产品本身就被命名为“inverter”,即:变频器。
变频不是到处可以省电,有不少场合用变频并不一定能省电。 作为电子电路,变频器本身也要耗电(约额定功率的3-5%)。一台1.5匹的空调自身耗电算下来也有20-30W,相当于一盏长明灯. 变频器在工频下运行,具有节电功能,是事实。但是他的前提条件是:
第一、大功率并且为风机/泵类负载;
第二、装置本身具有节电功能(软件支持);
这是体现节电效果的三个条件。除此之外,无所谓节不节电,没有什么意义。如果不加前提条件的说变频器工频运行节能,就是夸大或是商业炒作。知道了原委,你会巧妙的利用他为你服务。一定要注意使用场合和使用条件才好正确应用,否则就是盲从、轻信而“受骗上当”。
功率因数补偿节能
无功功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低,大量的无功电能消耗在线路当中,设备使用效率低下,浪费严重,使用变频调速装置后,由于变频器内部滤波电容的作用,从而减少了无功损耗,增加了电网的有功功率。
软启动节能
1:电机硬启动对电网造成严重的冲击,而且还会对电网容量要求过高,启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大,对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后,利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始,最大值也不超过额定电流,减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求,延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。
2:从理论上讲,变频器可以用在所有带有电动机的机械设备中,电动机在启动时,电流会比额定高5-6倍的,不但会影响电机的使用寿命而且消耗较多的电量.系统在设计时在电机选型上会留有一定的余量,电机的速度是固定不变,但在实际使用过程中,有时要以较低或者较高的速度运行,因此进行变频改造是非常有必要的。变频器可实现电机软启动、补偿功率因素
为什么我的电动车冬天就跑的慢了?
为什么我的电动车冬天就跑的慢了?
答:主要由于两个原因造成:
第一,是电瓶问题,因为在寒冷的冬季里,化学电池的化学反应要受到温度的影响,它不光充放电效率(容量)要降低三分之一,而且电池的内阻也要增大,使得在大电流输出时的最高速骑行下会造成过大的电源电压降(压降消耗在电池内部),使得供给控制器的电压比以前降低了1-2伏,使得控制器(三相交流逆变器)的输出频率降低了,电动车的速度就自然相应降低了(电动车的无刷电机是一个永磁式三相交流同步电机)。
因为输入给控制器的电压,每降低1伏就要降低2码的速度(每增加1伏也将近提升2码速度),这就是为啥刚充好的电瓶是速度最高之时的道理,也是非法再增加12伏电池可以提速至60码高速的道理。
因此,冬季使得电瓶内阻增加,是跑得稍慢一点的原因之一。
第二,由于控制器是一个三相交流逆变器,它主要由阻容元件和各集成大小晶体管组成;输出频率会受负温度特性的振荡元件的改变而降低,再则由大功率晶体管(或集成)所完成的三相电流输出,会在低温度的影响下使正温度特性的晶体管通导降低,造成输出的恒定电流相应降低,在一定电流阻力下必然也会加大三相同步电机的异步差(实际转数与频率转速差距拉大)。
因此,控制器的输出特性改变,也是跑得稍慢一点的原因之一。
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