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[摘 要]本文对交流变频调速电机车和直流电阻调速电机车在电机可靠性、控制器维修量、节能性、调速性能、机车传动维修量、牵引力及爬坡能力及经济效益等方面进行了比较分析。
[关键词]交流变频讽速 电机奉 调速性能
在义煤集团孟津煤矿井上、下运输系统中所使用的电机车有CTY8/6-110直流电阻调速电机车和CrY8/6-6P交流变频调速电机车,在使用的过程中发现CyY8/6-110直流电阻调速电机车故障率比较高、维修量比较大,且投入资金也比较多的实际情况,有必要对交流变频调速电机车和直流电阻调速电机车进行比较,以进行科学的改造。
1 电机可靠性
CrYS/6-110直流电阻调速电机车。直流电机转于上因为有线圈和易磨损的换向铜头、碳刷等,线圈会因绝缘值下降、过流等原因而烧损,碳刷磨耗,碳粉清理不及时等原因,故障率高、易损件更换维修费用大。而交流变频调速电机车三相异步交流电机可靠性高,鼠笼转子没有换向铜头和线圈,密闭性好,不易因潮湿等原因降低绝缘损坏,其实就是由铸铝和硅钢片压制成的铁滚子,故可称为永不损坏。没有碳刷的消耗,维修量小,故障串低,运行费用少。 2,控制器维修量 直流电阻调速电机车直流电机控制器的接触组触头、截片易在通、断操作过程中拉弧烧损,要经常打磨甚至更换,维修量很大。而交流变频调速电机车变频调速控制器换向调速是由干簧管、长寿命电位器等组成,没有触头、接点,基本无维修。
3。节能性
由于直流调速器电机车带有电阻器运行,因此电能白白消耗在电阻上,同时由于电阻发热导致电阻瓷架和电阻片烧坏。
变频调速电机车由于不用高耗能降压电阻,节电率可达35%,如果一个独立供电系统全部采用变频调速电机车。电机可设置成惯性馈电功能,那么就可以利用机车下坡道拉重载车时电机发出的电能回馈到直流电路中,供给此时在上坡鼻塞空载电机车电能,这样节电率可大于60%以上。 4,调速性能 直流电阻调速电机车 (1)有级分挡调速,不可能均匀调速,在低速行驶时司机需不停的在l档和零档转换来获得慢速度。
(2)调速器只能加速,不能减速。减速是靠电制动或手制动来实现。
(3)直流电机的转速是随负载变化的,尤其是下坡道运行时,机车可以开飞快,容易出事故。
(4)不允许司机突然加速否则损坏电机和调速器。 交流变频调速电机车 (1)为无级均匀调速,最低可调至0,1Hz, (2)为全速度段控制方式,速度不仅可调还可以调低,车速的快慢与停车完全由调速手把控制。
(3)可设定电机车最高车速限制,一旦车速设定好,即使是在下坡道行驶,机车也不会超过所设定的车速。这就避免了司机由于超速造成的事故。
(4)允许司机在零速起动时突然加速到最大值。因变频调速器的频率上升时间为5秒,即便司机违反操作规程突然加速,机车仍按5秒时间到最大值。 5,机车传动维修量 直流电阻调速电机车 (I)由于电阻调速没有缓冲时间,尤其是突然加速时很容易造成齿轮的冲击损坏。
(2)该种车的减速是靠闸瓦片抱车轮实现的,所以闸瓦片使用寿命很短,需经常更换。 交流变频调速电机车 (!)由于变频调速器上升速度是缓慢上升的,约在5秒内缓慢上升,所以避免了对的冲击而延长了传动系统的使用寿命。
(2)由于变频调速电机车是全速度段控制。加速和减速全由调速手柄控制,所以在减速时根本不需闸瓦片抱车轮,放此闸瓦片基本不磨损。交流异步电机故障率低,维修量小,且免去启动电阻。
6,牵引力及爬坡能力:
直流牵引电机转速随负载变化,过载能力小,相同粘着条件牵引力小。只适用于,1%o以下坡度线路上运行,没有零速制动功能,在大坡度轨道上停车手制动制动时间来不急,可能造成向下滑车。而交流牵引电动机采用DTC直接转矩控制使机车在相同的粘着条件下具有较大的牵引力。可以牵引车辆在6060的坡道[运行,也可以制动停车和再启动上行。 7,经济效益: 直流电阻调速机车,蓄电池机车耗电量大,维修量大,运行成本高。而交流传动变频调速机车,无论是架线或蓄电池式机车,突出的特点是节电,节电率可在35%Vg~。以7吨架线电机车为例,22KW x 2,每天运行!s小时,电费按0,5元/KWh计算,年节约电费56450,4元。若整一个牵引电网供电的系统有5辆机车,全部采用交流变频调速机车,年节约电费可近30万元。蓄电池机车以12吨560Ah(192V)为例,充电电流65A,充电电压270V,充电时间12小时,年电费36660元。按充一次电多运行两班计算,一年可节约电费约7万余元,机车的维修费用由于采用交流电机,电机调速器及闸瓦的维修材料费及工时费可到15000元/台年(大修一台直流电机约在6000元以上)。
结论
从以上七个方面对交流变频调速电机车和直流电阻调速电机车进行了比较,交流变频调速电机车的性能高于直流电阻调速电机车。
[关键词]交流变频讽速 电机奉 调速性能
在义煤集团孟津煤矿井上、下运输系统中所使用的电机车有CTY8/6-110直流电阻调速电机车和CrY8/6-6P交流变频调速电机车,在使用的过程中发现CyY8/6-110直流电阻调速电机车故障率比较高、维修量比较大,且投入资金也比较多的实际情况,有必要对交流变频调速电机车和直流电阻调速电机车进行比较,以进行科学的改造。
1 电机可靠性
CrYS/6-110直流电阻调速电机车。直流电机转于上因为有线圈和易磨损的换向铜头、碳刷等,线圈会因绝缘值下降、过流等原因而烧损,碳刷磨耗,碳粉清理不及时等原因,故障率高、易损件更换维修费用大。而交流变频调速电机车三相异步交流电机可靠性高,鼠笼转子没有换向铜头和线圈,密闭性好,不易因潮湿等原因降低绝缘损坏,其实就是由铸铝和硅钢片压制成的铁滚子,故可称为永不损坏。没有碳刷的消耗,维修量小,故障串低,运行费用少。 2,控制器维修量 直流电阻调速电机车直流电机控制器的接触组触头、截片易在通、断操作过程中拉弧烧损,要经常打磨甚至更换,维修量很大。而交流变频调速电机车变频调速控制器换向调速是由干簧管、长寿命电位器等组成,没有触头、接点,基本无维修。
3。节能性
由于直流调速器电机车带有电阻器运行,因此电能白白消耗在电阻上,同时由于电阻发热导致电阻瓷架和电阻片烧坏。
变频调速电机车由于不用高耗能降压电阻,节电率可达35%,如果一个独立供电系统全部采用变频调速电机车。电机可设置成惯性馈电功能,那么就可以利用机车下坡道拉重载车时电机发出的电能回馈到直流电路中,供给此时在上坡鼻塞空载电机车电能,这样节电率可大于60%以上。 4,调速性能 直流电阻调速电机车 (1)有级分挡调速,不可能均匀调速,在低速行驶时司机需不停的在l档和零档转换来获得慢速度。
(2)调速器只能加速,不能减速。减速是靠电制动或手制动来实现。
(3)直流电机的转速是随负载变化的,尤其是下坡道运行时,机车可以开飞快,容易出事故。
(4)不允许司机突然加速否则损坏电机和调速器。 交流变频调速电机车 (1)为无级均匀调速,最低可调至0,1Hz, (2)为全速度段控制方式,速度不仅可调还可以调低,车速的快慢与停车完全由调速手把控制。
(3)可设定电机车最高车速限制,一旦车速设定好,即使是在下坡道行驶,机车也不会超过所设定的车速。这就避免了司机由于超速造成的事故。
(4)允许司机在零速起动时突然加速到最大值。因变频调速器的频率上升时间为5秒,即便司机违反操作规程突然加速,机车仍按5秒时间到最大值。 5,机车传动维修量 直流电阻调速电机车 (I)由于电阻调速没有缓冲时间,尤其是突然加速时很容易造成齿轮的冲击损坏。
(2)该种车的减速是靠闸瓦片抱车轮实现的,所以闸瓦片使用寿命很短,需经常更换。 交流变频调速电机车 (!)由于变频调速器上升速度是缓慢上升的,约在5秒内缓慢上升,所以避免了对的冲击而延长了传动系统的使用寿命。
(2)由于变频调速电机车是全速度段控制。加速和减速全由调速手柄控制,所以在减速时根本不需闸瓦片抱车轮,放此闸瓦片基本不磨损。交流异步电机故障率低,维修量小,且免去启动电阻。
6,牵引力及爬坡能力:
直流牵引电机转速随负载变化,过载能力小,相同粘着条件牵引力小。只适用于,1%o以下坡度线路上运行,没有零速制动功能,在大坡度轨道上停车手制动制动时间来不急,可能造成向下滑车。而交流牵引电动机采用DTC直接转矩控制使机车在相同的粘着条件下具有较大的牵引力。可以牵引车辆在6060的坡道[运行,也可以制动停车和再启动上行。 7,经济效益: 直流电阻调速机车,蓄电池机车耗电量大,维修量大,运行成本高。而交流传动变频调速机车,无论是架线或蓄电池式机车,突出的特点是节电,节电率可在35%Vg~。以7吨架线电机车为例,22KW x 2,每天运行!s小时,电费按0,5元/KWh计算,年节约电费56450,4元。若整一个牵引电网供电的系统有5辆机车,全部采用交流变频调速机车,年节约电费可近30万元。蓄电池机车以12吨560Ah(192V)为例,充电电流65A,充电电压270V,充电时间12小时,年电费36660元。按充一次电多运行两班计算,一年可节约电费约7万余元,机车的维修费用由于采用交流电机,电机调速器及闸瓦的维修材料费及工时费可到15000元/台年(大修一台直流电机约在6000元以上)。
结论
从以上七个方面对交流变频调速电机车和直流电阻调速电机车进行了比较,交流变频调速电机车的性能高于直流电阻调速电机车。