牽引變流器是指為牽引電動機(jī)供電的變流器,主要包括大功率二極管以及晶閘管、電容器和電抗器等。牽引變流器的功能是轉(zhuǎn)換直流制和交流制間的電能量,并對各種牽引電動機(jī)起控制和調(diào)節(jié)作用,從而控制機(jī)車的運行。
牽引變流器可分為下述四大類:
1、交—直變流器,又稱整流器,將交流電整成直流電。
2、直—直變流器,又稱斬波器,用以改變直流電壓平均值的一種裝置。
3、直—交變流器,又稱逆變器,將直流電變成交流電的變流器,有電壓型和電流型兩種。
4、交-交變流器,不需經(jīng)過直流中間環(huán)節(jié),可直接將單相交流電變成三相可調(diào)頻的交流電。
要正確測量牽引變頻器輸出的基波電壓有效值,必須注意:
1、采用正確的變頻電量測量裝置。 電壓、電流傳感器及儀表應(yīng)該有合理的帶寬、正確的測量模式(基波有效值模式)、輸出頻率下滿足準(zhǔn)確級要求等等。
2、牽引變頻器顯示的基波有效值(接近理論值)與實際測量結(jié)果一致的前提是開關(guān)頻率(載波頻率)足夠高(至少大于基波頻率的20倍)。實際上,牽引變頻器的開關(guān)頻率往往比較低,一般低于1KHz,而基波頻率較高,所以并不滿足該條件。
3、要對基波有效值進(jìn)行準(zhǔn)確的、穩(wěn)定的測量,前提是變頻器輸出為周期信號(傅里葉變換針對周期信號)。實際上由于牽引變頻器的開關(guān)頻率較低,當(dāng)開關(guān)頻率不是基波頻率整數(shù)倍時,其輸出信號不是周期信號。例如:開關(guān)頻率為500Hz,基波頻率為60Hz,假如當(dāng)前的基波周期從第0個脈沖的開始時刻開始,將在第9個脈沖的1/3時刻結(jié)束,而下一個基波周期,將從第9個脈沖的1/3時刻開始,顯然,這兩個基波周期不是一樣的信號,也就是說,變頻器輸出并非周期信號(當(dāng)開關(guān)頻率較高時,這種非周期性的表現(xiàn)相對較弱)。
小結(jié): 基于上述原因,一般的測量系統(tǒng)很難準(zhǔn)確、穩(wěn)定的測量牽引變頻器輸出的電壓。
為了準(zhǔn)確獲取電機(jī)的效率,應(yīng)該采用低頻精度較高、帶微處理器的變頻功率分析儀和準(zhǔn)確級較高的變頻功率傳感器。
圖. 適用牽引變流器測試的WP4000變頻功率分析儀
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