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电动交通工具中电力电子技术的应用

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:列车上的悬浮磁铁相当于同步电动机的转子。用大功率逆变器改变直线电动机定子电流的幅值和频率,即可实现磁悬浮列车的无级调速。电动汽车领域电动汽车采用直流蓄电池或超级电容器作为输入电源,有直流电动机和交流电动机两种驱动方式,目前多采用交流电动机驱动。采用交流电动机驱动方式时,利用逆变器将直流电逆变为频率可变的交流电对交流电动机供电,通过变频实现调速。这是电力电子技术在电动汽车领域中的重要应用。

电动交通工具中电力电子技术的应用

(1)电气化铁路

电力电子技术广泛应用于电气化铁路系统,包括直流变电站和机车牵引电源。直流变电站将工频交流电变为直流电,对电气化铁路沿线供电,一般使用电力二极管和晶闸管整流装置。直流电机可通过直流斩波器将幅值恒定的直流电压变为可调的直流电压实现调压调速,通过逆变器将直流电变为电压频率可变的交流电对交流电动机供电,实现变频调速。在磁悬浮列车中,高速磁悬浮列车的驱动和制动靠长定子直线同步电动机(LSM)来实现。这种无接触的驱动和制动系统的工作原理类似于旋转同步电动机,同步电动机定子(电枢)被切开并在轨道下面沿轨道方向向前展直延伸。列车上的悬浮磁铁相当于同步电动机的转子。直线电机的驱动部件,即具有三相行波磁场绕组的铁磁定子部分,不是安装在车上,而是安装在导轨上,故称为导轨驱动的长定子同步直线电动机。在三相LSM绕组里,通过三相电流产生移动电磁场,它作用于列车上的驱动磁铁,产生一个移动的行波磁场,从而带动列车高速前进。用大功率逆变器改变直线电动机定子电流的幅值和频率,即可实现磁悬浮列车的无级调速。

(2)电动汽车领域

电动汽车采用直流蓄电池或超级电容器作为输入电源,有直流电动机和交流电动机两种驱动方式,目前多采用交流电动机驱动。采用直流电动机拖动方式时,利用直流斩波器将固定幅值的直流电变为幅值可调的直流电,对直流驱动电动机供电,实现调压调速。采用交流电动机驱动方式时,利用逆变器将直流电逆变为频率可变的交流电对交流电动机供电,通过变频实现调速。这是电力电子技术在电动汽车领域中的重要应用。(www.xing528.com)

(3)航空航海领域

飞机、船舶中,有很多控制温度、压力流量、液位、位移和照明灯等的设备,其中很多是以电解作为能源的,绝大多数需要通过电力电子技术变换为二次能源,以实现上述参量的控制,这是电力电子技术在航空和航海中的重要应用。

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