外文翻譯--變頻調(diào)速交流牽引電機絕緣電老化機理的研究

1、<p>　　Investigation on Insulation Electrical Aging Mechanism of Inverter- Fed AC Traction Motors</p><p>　　Inverter - fed traction motors used in motor train unit are regarded as the research object for

2、 insulation electric aging mechanism, based on re-search productions of insulation technique of inverter-fed motors . High frequency equivalent circuit model s of cable and stator winding are established to simulate over

3、-voltage of motor terminal sand uneven voltage distribution of windings. A novel high frequency high voltage test system has been developed to carry out life time tests of traction mot</p><p>　　High frequenc

4、y equivalent circuit models of cable and stator winding are established to simulate over voltage of motor terminals and uneven voltage distribution of windings. The simulation results show that the over-voltage is the f

5、unction of rise time , cable length and reflection ratio on motor terminals. Critical length and critical rise time is corresponding one to one. The over-voltage is up to the maximum value as long as the cable length is

6、reater than the critical length</p><p>　　A novel high frequency high voltage test system has been developed in place of inverters to carry out insulation aging test. Pulse square waves are generated by IGBT

7、and are enlarged by high frequency and high voltage transformers in the device. The maximum value of high frequency and high voltage square waves is up to 10 kV. The results of life tests of motor windings indicate that

8、 he relationship of insulation lifetime and the amplitude of pulses is the inverse power law model , the relations</p><p>　　A novel partial discharge detection device was developed by impulse current sensor

9、, hand computer. According to the character is tics of the tested signals , a new algorithm based on wave let- envelope detection technique is proposed to filter EMI from the test system and space electromagnetic waves.

10、Because of the influence of very large dV/dt and high frequency plus - minus voltage discharges under continuous square waves condition are different from those under sine voltage condition. On the</p><p>　　

11、變頻調(diào)速交流牽引電機絕緣電老化機理的研究</p><p>　　在變頻電機絕緣技術(shù)研究成果基礎(chǔ)上，以動車組變頻牽引電機為研究對象，建立電纜和定子繞組高頻等效電路模型，研究電機端過電壓以及匝間電壓分布特性;研制一套基于高壓方波脈沖的絕緣老化試驗系統(tǒng)，進行牽引電機繞組的絕緣壽命實驗，依據(jù)介質(zhì)損耗、局部放電等參量的變化，分析絕緣材料的破壞機理。構(gòu)建電纜和電機定子繞組的高頻等效電路模型， 計算分析電機端電壓及定子繞組內(nèi)部電

12、壓分布.結(jié)果表明，變頻牽引電機端過電壓波形呈一種振蕩衰減的波形，其峰值是電機端反射系數(shù)、電纜長度和上升沿時間的函數(shù)。臨界電纜長度和臨界上升沿時間是一一對應(yīng)的，當電纜長度超過臨界電纜長度時，電機端電壓峰值達到最大值。研制一套基于高壓方波脈沖的絕緣老化試驗裝置，通過模擬逆變器對絕緣材料進行老化試驗。裝置采用電力電子技術(shù)產(chǎn)生方波脈沖，經(jīng)高頻變壓器升壓，輸出高壓方波脈沖，其峰值最高可達10k V 。電機繞組壽命試驗表明: 在連續(xù)方波脈沖下，絕緣

13、壽命與脈沖方波幅值的關(guān)系符合反冪模型，與頻率的關(guān)系成指數(shù)模型。在200℃以下，用耐電暈聚酞亞胺薄膜制作的電機繞組絕緣的壽命受溫度影響較小。</p><p>　　采用脈沖電流傳感器、示波器和計算機建立一套高壓方波脈沖下局部放電測量裝置。根據(jù)實際測量信號的特征，提出一種小波包一包絡(luò)算法，對傳感器輸出信號進行處理，濾除來自高壓方波脈沖和空間電磁波的干擾，提取出放電信號。與傳統(tǒng)正弦交流下的放電不同，方波脈沖下的局部放電，

14、受到高電壓變化率、正負電壓高頻轉(zhuǎn)換的作用。一方面d V / d t 增大使得氣隙擊穿動態(tài)電壓增加，另一方面正負電壓轉(zhuǎn)換頻率高、速度快，大量空間電荷累積在氣隙表面。電壓變化率越大、頻率越高， 放電脈沖上升沿時間越短，放電幅值越大.基于方波脈沖的局部放電發(fā)生次數(shù)隨電壓幅值、環(huán)境溫度的升高而增強。隨著頻率的增加，放電量和放電功率增加，同一時間內(nèi)放電次數(shù)增加，而單個周期內(nèi)的放電次數(shù)減少。分別在工頻交流和10 k Hz 高壓方波脈沖下進行電機繞組

15、絕緣老化試驗。介質(zhì)損耗、局部放電、熱刺激電流等絕緣老化表征參量的變化趨勢表明，高壓方波脈沖對電機繞組絕緣的老化作用遠大于工頻交流電壓。方波脈沖下導致變頻牽引電機絕緣老化的主要因素是局部放電和空間電荷，方波脈沖幅值、頻率以及環(huán)境溫度的提高都會增強局部放電和空間電荷對聚合物的破壞。由于方波脈沖下局部放電的破</p><p>　　變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的

16、變頻器主要采用交—直—交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。 </p><p>　　變頻器選型，變頻器選型時要確定以下

17、幾點： 采用變頻的目的；恒壓控制或恒流控制等。變頻器的負載類型；如葉片泵或容積泵等，特別注意負載的性能曲線，性能曲線決定了應(yīng)用時的方式方法。變頻器與負載的匹配問題；電壓匹配；變頻器的額定電壓與負載的額定電壓相符。電流匹配；普通的離心泵，變頻器的額定電流與電機的額定電流相符。對于特殊的負載如深水泵等則需要參考電機性能參數(shù)，以最大電流確定變頻器電流和過載能力。轉(zhuǎn)矩匹配；這種情況在恒轉(zhuǎn)矩負載或有減速裝置時有可能發(fā)生。在使用變頻器驅(qū)動高速電機時

18、，由于高速電機的電抗小，高次諧波增加導致輸出電流值增大。因此用于高速電機的變頻器的選型，其容量要稍大于普通電機的選型。變頻器如果要長電纜運行時，此時要采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響，避免變頻器出力不足，所以在這樣情況下，變頻器容量要放大一檔或者在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。對于一些特殊的應(yīng)用場合，如高溫，高海拔，此時會引起變頻器的降容，變頻器容量要放大一擋。</p><p>　　變頻器內(nèi)部是大功率的電子元

19、件，極易受到工作溫度的影響，產(chǎn)品一般要求為0～55℃，但為了保證工作安全、可靠，使用時應(yīng)考慮留有余地，最好控制在40℃以下。在控制箱中，變頻器一般應(yīng)安裝在箱體上部，并嚴格遵守產(chǎn)品說明書中的安裝要求，絕對不允許把發(fā)熱元件或易發(fā)熱的元件緊靠變頻器的底部安裝。 II. 環(huán)境溫度。溫度太高且溫度變化較大時，變頻器內(nèi)部易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，其絕緣性能就會大大降低，甚至可能引發(fā)短路事故。必要時，必須在箱中增加干燥劑和加熱器。在水處理間，一般水汽都比較重，

20、如果溫度變化大的話，這個問題會比較突出。 III.腐蝕性氣體。使用環(huán)境如果腐蝕性氣體濃度大，不僅會腐蝕元器件的引線、印刷電路板等，而且還會加速塑料器件的老化，降低絕緣性能。 IV. 振動和沖擊。裝有變頻器的控制柜受到機械振動和沖擊時，會引起電氣接觸不良?；窗矡犭娋统霈F(xiàn)這樣的問題。這時除了提高控制柜的機械強度、遠離振動源和沖擊源外，還應(yīng)使用抗震橡皮墊固定控制柜外和內(nèi)電磁開關(guān)之類產(chǎn)生振動的元器件。設(shè)備運行一段時間后，應(yīng)對其進行檢查和維護。