A. 電機控制原理 VVVF NR R分別指什麼
VVVF,是Variable Voltage and Variable Frequency的縮寫, 意為:可變電壓、可變頻率,也就是變頻調速系統。 VVVF控制的逆變器連接電機,通過同時改變頻率和電壓,達到磁通恆定(可以用反電勢/頻率近似表徵)和控制電機轉速(和頻率成正比)的目的,所以多應用在變頻器中,屬於工業自動化領域。
B. 城市軌道交通車輛中變頻控制技術的性能分析 論文怎麼寫
我國城市軌道交通車輛發展戰略探討隨著我國城市規模的不斷擴大,城市經濟的快速發展和現代化水平的提高,軌道交通已成為我國各城市公共交通 體系的最佳選擇,得到了很大發展。車輛是軌道交通中運送乘客的重要工具,車輛的數量、品種、質量和技術水平直 接影響城市軌道交通發展規模和速度。 制定城市軌道交通車輛長期發展戰略,將對指導車輛發展的方針和政策的制定至關主要,有利於車輛的製造業和 車輛國產化,有利於車輛的系列化和標准化,有利於車輛技術水平的提高,並將極大促進城市軌道交通的發展。 我國城市軌道交通發展的規劃 進入 21 世紀,我國首次把「發展城市軌道交通」列入國民經濟第十個五年計劃發展綱要,並作為拉動國民經濟、 特別是大城市經濟持續發展的重大戰略。 目前,北京、上海、廣州、天津、大連等城市軌道交通的運營里程達 258km,擁有車輛 1800 多輛(表 1)。現有北 京、上海、廣州、天津、深圳、南京、重慶、大連、武漢、長春等城市正在建設有 16 條線共 330 多公里,需車輛約 2000 輛左右。沈陽、哈爾濱、濟南、青島、西安、鄭州、成都、杭州、福州、長沙、廈門、昆明、佛山等大中城市在積極 籌劃建設不同類型的軌道交通。 據預測, 未來 10 年新建各種類型的軌道交通將達到 1000 公里左右, 需車輛 5000~6000 輛,我國城市軌道交通車輛將進入快速發展的歷史時期。 國外城市軌道交通車輛發展趨勢 國外城軌車輛概況: 國外城軌車輛概況:國外城軌車輛已投入運營的主要有三種類型:地鐵車輛、輕軌車輛和高架獨軌車輛。 地鐵車輛 自 1863 年 1 月 10 日英國倫敦第一條地鐵開通以來,截止 2001 年,經過近 140 年的發展,全世界己有 44 個國家 115 個城市建成地鐵,總計運營里程 6300 多公里,擁有運營車輛 58800 多輛,均以直流傳動車為主。主要集中在英國、 法國、德國、瑞典、西班牙、俄羅斯、美國和日本等國的大城市,其運營里程占 42%,擁有車輛占 52%0,見表 2。 輕軌車輛 自 1888 年美國弗吉尼亞市第一條有軌電車投入商業運行以來,雖有較大發展,但由於有軌電車速度慢、噪音大、運量 小、安全性差、正點率低等原因,20 世紀 50 年代各國城市都紛紛拆除有軌電車線路,發展地鐵交通。到 80~90 年代, 又由於地鐵造價高、能耗大、環保噪音問題等原因,在建設地鐵同時又發展了新型輕軌交通。據統計,已有 50 個國家 建設了 360 條輕軌鐵路(表 3)。這些車輛大部分都是 1OO%或 70%的低地板車輛,截止 2003 年,由西門子公司、龐巴 迪爾公司和阿爾斯通公司共生產了 1300 列合計 4000 多關節式車輛。 快速軌道交通 表2 世界主要城市(線路長 100km 以上)地鐵概況 高架獨軌車輛 高架獨軌交通具有線路佔地少,構造簡單,投資是地鐵三分之一,能爬大坡(6%)和過小半徑曲 線(50m),雜訊低(膠輪),乘客舒適.視野寬廣,受到各國中小城市交通的歡迎。 自 1980 年法國建立了世界上第一條蒸汽牽引的跨座式獨軌交通以來,特別是 50 年代以後,在日本、美國、瑞典、 法國、德國、義大利都先後建立了獨軌鐵路,一般線長 10km 左右。日本自 1955 年將獨軌鐵路列為城市軌道交通的重 要工具以來,已發展了 20 多條高架獨軌鐵路,生產了獨軌車輛。高架獨軌車輛的主要特點是用橡膠輪胎支持和導向、 電力驅動、空氣彈簧支持車體等。 表 3 世界輕軌鐵路 國家名稱 俄羅斯 德國 烏克蘭 羅馬尼亞 波蘭 瑞士 法國 捷克 奧地利 英國 荷蘭 義大利 比利時 線路數量 71 62 25 15 14 9 8 7 7 6 6 6 6 國家名稱 葡萄牙 拉托維亞 斯洛伐克 克羅埃西亞 挪威 芬蘭 愛沙尼亞 波斯尼亞 塞爾維亞 保加利亞 喬治亞 美國 加拿大 線路數量 3 3 3 2 2 1 1 1 1 1 1 25 4 國家名稱 阿根廷 日本 哈薩克斯\士日 中國 吐耳其 啊塞拜疆 中國香港 亞美尼亞 烏茲別克 印度 朝鮮 菲律賓 馬來西亞 線路數量 1 18 5 3 3 2 2 1 1 1 1 1 1 匈牙利 瑞典 白俄羅斯 西班牙 4 4 4 3 巴西 墨西哥 巴拉圭 4 3 1 澳大利亞 埃及 南非 突尼西亞 4 2 1 1 提高車輛最高運行速度 巴黎地鐵車輛初期最高運行速度為 80km/h,旅行速度為 23.7km/h,近年來已將通過地面地鐵車輛的最高速度 提高到 100km/h,旅行速度達到 50km/h 莫斯科地鐵車輛最高運行速度由 90km/h 提高到 100km/h,平均旅行速度達 到 41km/h。紐約地鐵車輛最高運行速度由 70km/h 逐步提高到通過地面時的 130 km/h。1974 年 R 一 44 型地鐵車輛 的最高速度達到 133km/h。日本地鐵車輛在地下最高速度為 70~80km/h,到地面行駛的最高速度已達到 120km/h, 如東京地鐵車輛 3000 系、5O00 系車輛最高速度都是 120km/h。 發展交流傳動車輛 早期地鐵車輛是蒸汽牽引,1890 年改為電力牽引後一直採用直流電動機牽引,由凸輪變阻調速控制,後來發展到 斬波器調速控制。 世紀 90 年代由於電力電子技術和微機控制技術的迅猛發展, 20 大功率自關斷元器件(GTO、 IGBT、 IPM) 走向產品化和實用化,變頻變壓調速控制(VVVF)技術迅速發展,交流傳動車輛廣泛應用用於城軌交通。日本東京、大 阪、名古屋等城市地鐵從 1991 年開始新造地鐵車全部採用 lGBT 或 IPM 的 VVVF 交流傳動裝置。巴黎地鐵和德國法蘭克 福地鐵新造車也開始採用交流傳動車輛。英國、俄國斯、美國、韓國、墨西哥、西班牙等國家城軌交通都在訂購交流 傳動車輛。 發展不銹鋼車和鋁合金車 美國最早由巴德公司生產了不銹鋼車,紐約地鐵大部分是不銹鋼車。60 年代初日本從美國引進不銹鋼車體技術, 從 1 962 年開始生產日本最早的南海電鐵 6000 系,京王電鐵 3000 系和東急電鐵 7000 系地鐵車輛,截止 1998 年日本 不銹鋼車輛約占 60%左右。加拿大,韓國等國家地鐵也都使用了不銹鋼車。 鋁合金車於 20 世紀初開始,法國於 1896 年將鋁合金用於鐵路客車車窗上,1905 年英國鐵路電動車的外牆板採用 了鋁合金,美國在 1923-1932 年間有 700 輛電動車和客車的側牆和車頂採用鋁合金材料。60 年代以來,德國科隆、波 恩市郊電動車和慕尼黑地鐵車體也採用了鋁合金。日本從 80 年代先後在 6000 系、7000 系、8000 系等地鐵車輛上採用 了鋁合金;義大利米蘭地鐵和奧地利維也納地鐵以及新加坡地鐵都應用了鋁合金車輛。 發展空調車輛 紐約地鐵自 1976 年第一列裝有空調的 R 一 38 型地鐵車投入使用以來, 1992 年 95%的地鐵列車都安裝了空調。 到 東 京地鐵車輛到 1997 年空調車佔全部車輛總數的 50%左右。韓國、新加坡、中國香港和台北地鐵車都裝有空調。 車輛的模塊化設計和生產 世界生產地鐵車輛和輕軌車輛的主要製造商是西門子公司、阿爾斯通公司、龐巴迪公司以及日本的東急等公司。 它們從 90 年代開始進行車輛模塊化設計和生產。龐巴迪公司為香港地鐵生產了模塊化車輛,阿爾斯通公司和西門子公 司生產了模塊化的低地板輕軌車輛。 廣泛採用微機控制與診斷和通信網路技術 自 90 年代以來,各國城軌車輛新造車,在牽引和制動控制中採用了微機控制和診斷技術,由單微機控制發展多微 機控制。同時,積極發展和採用通信網路控制技術,實現了列車設備運行控制和故障診斷,旅客信息的傳遞和服務。 發展模擬式電氣控制制動系統 世界各國地鐵和輕軌車輛都選用了模擬式電氣控制制動系統。主要製造商是克諾爾公司,韋斯汀豪斯公司和日本 NABCO 公司。該系統能滿足城軌車輛制動頻繁、制動距離短和停車精度高的要求。 發展低地板輕軌車輛新技術 新型低地板輕軌車輛關鍵技術是獨立車輪的轉向架、交流傳動裝置的一體化與輕量化以及聯合制動系統。目前西 門子公司、龐巴迪公司和阿爾斯通公司掌握了這些關鍵技術,並走向實用化,投入了批量生產,已在歐洲、俄羅斯、 美國、澳大利亞和日本等許多城市廣泛運用。 我國城軌車輛發展的差距 目前我國城市軌道交通車輛發展的現狀,與我國各城市軌道交通發展規劃的要求以及與世界城市軌道交通車輛的 發展水平尚有一定差距,主要表現在以下幾個方面。 城軌車輛品種還不能滿足城市軌道交通快速發展的需要 目前我國百萬人口以上大城市有 36 座,50~1 00 萬人口間城市有 43 座。現在很多大中城市為了改善城市交通擁 堵狀況,引導城市經濟發展,減少環境污染,保護城市環境,都在積極發展城市軌道交通。由於各城市的需求和發展 的差異,城市軌道交通的類型呈現多元化,城軌車輛的品種要求多樣化。從北京、上海、廣州、天津和大連等已建成 的地鐵和快軌交通來看,都是採用 A 型或 B 型地鐵車輛。但是,廣州 4 號線和 5 號線准備採用直線電機車輛,正在可 行性論證中。重慶採用高架獨軌交通,高架跨座獨軌車輛正在製造中。天津濱海快速軌道交通採用城郊快速城軌車輛, 即將投入試運行。大連、長春等城市正在探討發展低地板輕軌車輛的可行性。因此,我國城軌車輛的品種必須滿足城 市軌道交通發展多元化的需求。 交流傳動車輛還不能滿足城市軌道交通發展的需求 交流傳動車輛還不能滿足城市軌道交通發展的需求 在 2003 年 8 月份經專家審定通過的《地鐵車輛通用技術條件》(GB/T7928)中規定,今後我國新造地鐵車輛全部 採用交流傳動車輛。目前我國已訂購和投入運營的交流傳動城軌車輛有 808 輛,約占車輛總數的 4 7%。因此,必須大 力發展交流傳動城軌車輛,滿足城市交通發展的需要。 鋁合金和不銹鋼城軌車輛不能滿足城市軌道交通發展的需要 目前北京地鐵、天津地鐵和大連快軌的運營公司擁有車輛的車體材料全部採用普通鋼和耐候鋼。上海地鐵車輛和 廣州地鐵車輛都是採用鋁合金車體。正在建設的天津濱海快速軌道車輛採用了輕量化不銹鋼車體。現在,我國擁有鋁 合金車輛有 768 輛,約占 45%;如果將天津濱海快速軌道車輛計算在內,不銹鋼車輛有 116 輛,約占 6%。因此,必須 加大發展不銹鋼和鋁合金車輛力度,滿足城市軌道交通發展的需要。 空調車輛還不能滿足城市軌道交通發展的需求 目前,北京和天津地鐵大部分車輛都沒有安裝空調裝置,上海地鐵、廣州地鐵和大連快速軌道車輛裝有空調,國 內城軌空調車輛有 904 輛,約占 53%。因此,為提高乘客的舒適度,新造車輛都應安裝空調裝置,同時要加快非空調 車輛的改造。 車輛的交流傳動裝置、制動裝置、微機控制及診斷系統還沒有完全實現國產化 交流傳動裝置、制動裝置、微機控制及診斷系統是城軌車輛的核心技術和關鍵部件。目前,我國城軌車輛的交流 傳動裝置,包括輔助電源供電設備以及微機控制與診斷系統,全部由國外西門子公司、阿爾斯通公司、龐巴迪公司和 東芝公司等提供產品與軟體。由株洲電力機車研究所自主開發的城軌車輛交流傳動裝置至今還沒有裝車投入運行,還 沒有自己品牌的交流傳動系統。制動裝置基本上由克諾爾公司和日本 NABCO 公司提供產品,由四方車輛研究所和鐵科 院機輛所負責開發的城軌車輛制動裝置仍處於樣品階段,還沒有裝車投入運用考核。因此,加速上述關鍵部件的國產 化是當務之急。 城軌車輛製造質量和技術水平有待提高 目前我國已經生產城軌車輛的工廠主要是長春客車廠,近幾年浦鎮車輛廠、株洲電力機車廠、四方機車車輛廠和 大連機車車輛廠也拿到生產城軌車輛的訂單,開始生產城軌車輛。長客廠和浦鎮廠通過合資或合作方式生產了鋁合金 車,但最初兩列車全部在國外造好運到國內,驗收合格後投入運用,後續車輛在國內組裝,而鋁合金型材、交流傳動 裝置和制動系統也都是在國外采購後運到國內組裝。長客廠為天津濱海快速軌道交通生產的不銹鋼車、不銹鋼型材全 部從日本進口,太原鋼廠生產的不銹鋼型材還不能滿足城軌車輛的要求。大連機車廠生產的快速軌道車輛的交流傳動 系統和制動裝置由日本東芝公司提供產品。因此,這些工廠正在逐步掌握交流車、鋁合金車和不銹鋼車的製造工藝和 質量。這些工廠還沒有掌握車輛模塊化生產技術,也沒有掌握低地板輕軌車輛、高架獨軌車輛和線性電機車輛的關鍵 技術。為此,這些工廠應不斷提高城軌車輛的技術水平和產品質量。 我國城市軌道交通車輛發展戰略 當為適應未來 20 年我國城市軌道交通大發展的要求,城市軌道車輛發展戰略應是: 大城市應大力發展 A 型或 B 型地鐵車輛,中等城市應兼顧發展 B 型地鐵車輛和中運量的輕軌車輛,小城市應積極 發展小運量的低地板輕軌車輛 城市有特殊需求時,可適當發展高架獨軌車輛或直線電機車輛。因為 A 型或 B 型地鐵車輛單向高峰小時客運量可 達 3.O 萬人次以上,能夠滿足大城市大運量運送旅客的要求;中運量的輕軌車輛單向高峰小時客運量為 0.6~3.0 萬人 次,能夠滿足中等城市運能的要求:小運量的低地板輕軌車輛單向高峰小時客運量 0.6~0.8 萬人次,能夠滿足小城市 運能的要求。當城市要求線路佔地少,車輛能在大坡度(6%以上)和小半徑曲線(50m)上運行,雜訊低,視端廣闊和乘 座舒適時,可適當發展高架獨軌車輛或直線電機車輛。 發展交流傳動車輛, 發展交流傳動車輛,逐步取低直流傳動車輛 發展交流傳動車輛是當今世界城市軌道車輛發展方向。據日本京城電鐵統計,採用交流傳動後與變阻控制車相比, 交流傳動車每萬公里的用電量減少 50%左右,再生制動率達到 30%以上:每輛車閘瓦用量減少一半,車輪磨耗少,使 用壽命提高 50%; 電機維修量大大減少, 三年內不用檢修。 北京地鐵復八線交流傳動車每百車公里的耗電量為 175kWh, 比直流車耗電量減少 25.5%:電機已運用 2 年不用維修。因此,必須大力發展交流傳動車輛。 大力發展不銹鋼車輛, 大力發展不銹鋼車輛,適當發展鋁合金車輛 目前在我國不銹鋼新車價格便宜,是鋁合金的 70%左右。鋁合金熔點低,發生火災車體熔化速度比不銹鋼車體快, 安全性差,因此紐約地鐵不採用鋁合金車輛。鋁合金車體長時間運用後表面發生點蝕,面蝕和變色現象,維修量和維 修費比不銹鋼車體高。由於採用鋁合金和不銹鋼材料而使車輛自重減輕所帶來的節能經濟效果不明顯。從兩種車壽命 周期費用分析看,鋁合金車輛的壽命周期費用是不銹鋼車輛的 1.25 倍。因此,城軌交通應大力發展不銹鋼車輛。 發展空調車輛,取代機械通風車輛 發展空調車輛,取代機械通風車輛 車輛空調裝置是提高乘客舒適度的重要手段,是城軌車輛的發展方向。我國城市大都處於熱帶或溫濕帶,春夏秋 季氣溫都較高,特別近幾年各地氣溫達到 35℃以上,城軌車輛安裝空調勢在必行。因此,今後新造城軌車輛應是空調 車,舊車應加快安裝空調的改造步伐。 加快實現車輛交流傳動系統、 加快實現車輛交流傳動系統、微機控制及診斷系統及制動系統的國產化步伐 交流傳動系統、微機控制及診斷、制動系統是城軌車輛的三大關鍵技術,長期依靠進口不是長久之計,應有自主 的知識產權。國家對城市軌道交通技術裝備國產化很重視,成立國產化領導小組和專家小組,加強指導,制定了國產 化政策。目前國內有關工廠和科研單位正在聯合開發新一代地鐵車輛,三大關鍵技術已掌握,生產了樣機產品。應加 快國產化步伐,盡快取代進口,創造國內品牌,形成新產業,成為國民經濟新的增長點。 發展低地板輕軌車輛 用低地板輕軌車輛取代有軌電車低地板輕軌車輛已成為世界小城市軌道交通的發展方向,成為城市公共交通的一 條亮麗的風景線。由於該型車輛噪音小、上下車方便、視野寬闊、乘坐舒適、造價低,深受政府和市民的歡迎。我國 應加快發展低地板輕軌車輛。 (作者:鐵科院(北京)工程咨詢公司研究員)
C. 兩輪平衡車的最高時速是什麼控制的,是電機,還是控制器。想加快速度需要怎麼辦
兩輪平衡車的最高時速是控制器控制電機控制的。
如果是感應電機,那麼控制器為ac-dc控制器,控制方法長為變壓變頻控制(vvvf)
D. 變頻器在VVVF的實施,有兩種基本的調制方法,這2種方法是什麼
脈幅調制
(PAM)
逆變器所得交流電壓的振幅值等於直流電壓值(Um=Ud)。因此,實現變頻也是變壓的最容易想到的方法,便是在調節頻率的同時,也調節直流電壓。
這種方法的特點是,變頻器在改變輸出頻率的同時,也改變了電壓的振幅值,故稱為脈幅調制,常用PAM(Pulse
Amplitude
Molation)表示。PAM需要同時調節兩部分:整流部分和逆變部分,兩者之間還必須滿足Ku和Kf間的一定的關系,故其控制電路比較復雜。
2.脈寬調制(PWM)
把每半個周期內,輸出電壓的波形分割成若干個脈沖波,每個脈沖的寬度為T1,每兩個脈沖間的間隔寬度為T2,那麼脈沖的占空比Υ=T1/(T1+T2)。
這時,電壓的平均值和占空比成正比,所以在調節頻率時,不改變直流電壓的幅值,而是改變輸出電壓脈沖的占空比,也同樣可以實現變頻也變壓的效果。當電壓周期增大(頻率降低),電壓脈沖的幅值不變,而占空比在減小,故平均電壓降低。
E. 三相電機的VVVF控制方法的基本原理是什麼
通過改變電機工作電源的頻率和幅度的方式來控制交流電動機!Variable Voltage Variable Frequency Inverter 的翻譯!
F. 變頻器的磁通矢量控制和VVVF控制是什麼啊 有沒有比較清楚的給解釋一下是不是還有另一種控制方式
變頻器磁通矢量控制(FVC)是通過電機的電流反饋,使用電動機轉子的速度和位置來調節電動機的輸出電流和轉矩。
VVVF控制就是脈寬調制調頻控制
變頻器控制方式一般有:V/F控制、開環矢量控制、開環轉矩控制、閉環矢量控制等
(1) V/f控制
V/f控制是為了得到理想的轉矩-速度特性,基於在改變電源頻率進行調速的同時,又要保證電動機的磁通不變的思想而提出的,通用型變頻器基本上都採用這種控制方式。V/f控制變頻器結構非常簡單,但是這種變頻器採用開環控制方式,不能達到較高的控制性能,而且,在低頻時,必須進行轉矩補償,以改變低頻轉矩特性。
(2) 轉差頻率控制
轉差頻率控制是一種直接控制轉矩的控制方式,它是在V/f控制的基礎上,按照知道非同步電動機的實際轉速對應的電源頻率,並根據希望得到的轉矩來調節變頻器的輸出頻率,就可以使電動機具有對應的輸出轉矩。這種控制方式,在控制系統中需要安裝速度感測器,有時還加有電流反饋,對頻率和電流進行控制,因此,這是一種閉環控制方式,可以使變頻器具有良好的穩定性,並對急速的加減速和負載變動有良好的響應特性。
(3) 矢量控制
矢量控制是通過矢量坐標電路控制電動機定子電流的大小和相位,以達到對電動機在d、q、0坐標軸系中的勵磁電流和轉矩電流分別進行控制,進而達到控制電動機轉矩的目的。通過控制各矢量的作用順序和時間以及零矢量的作用時間,又可以形成各種PWM波,達到各種不同的控制目的。例如形成開關次數最少的PWM波以減少開關損耗。目前在變頻器中實際應用的矢量控制方式主要有基於轉差頻率控制的矢量控制方式和無速度感測器的矢量控制方式兩種。
G. 電梯的控制方式VVVF是什麼意思啊
電梯的控制方式VVVF的意思是變頻調速系統。
「VVVF」中的四個字母分別是Variable Voltage and Variable Frequency的縮寫,其中文意為:可變電壓、可變頻率,也就是變頻調速系統。
VVVF控制的逆變器連接電機,通過同時改變頻率和電壓,達到磁通恆定(可以用反電勢/頻率近似表徵)和控制電機轉速(和頻率成正比)的目的,是目前電梯控制的主要方式。
VVVF的主要參數為變頻器因數。
(7)城軌車輛vvvf常用的控制方法擴展閱讀:
變頻器因數的影響:
1、對電動機的影響
對於電動機來說,功率因數低,將會降低電動機的效率。如圖3所示,功率因數低,意味著電流與電壓之間的相位差較大,因此功率因數低的最終結果,是電動機的銅損增加,故效率降低。電動機效率的降低,雖然是用戶應該考慮的問題,但卻並不是供電系統考慮的主要問題。
2、對供電系統的影響
供電系統在為用戶提供電源時,要受到電流大小的制約。因為電流太大,會使導線發熱嚴重,損壞絕緣。如果供電線路里無功電流太多,則有功電流必減小,影響了供電能力。對於供電系統來說,這是更為重要的問題。所以,供電系統總是通過進線處的無功電度表來考察用戶的功率因數的。
H. 輕軌車是如何開動的
輕軌一般採用第三軌供電,電壓為DC750V-DC1500V。
輕軌一般採用了矢量控制的VVVF交流傳動系統,主要由VVVF逆變器和三相交流牽引電機組成;城軌車動車車下包括的設備主要是整車的牽引系統設備和制動設備,牽引系統為牽引電機提供電源,使其工作產生牽引力。