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1、目标：开发交流传动实验系统，能够对交流传动产品进行包括供电装置（如变压器、高压柜等）在内的主变流器、异步电动机及其控制系统的综合试验。

2、 附图1：交流传动电力机车牵引系统原理图。

3、 系统采用交流牵引电机背靠背的方式取代直流电机作为陪试机，用变流器取代原直流发电机—同步机组，直接向接触网，在达到试验目的的前提下大大减小能源消耗。

4、 附图2：原交流传动试验系统原理电路图。

5、 附图3：能量反馈型交流传动试验系统原理电路图。

6、 系统主要由主电路部分、控制部分和测试部分组成，分别要求完成以下内容: 2、设计内容与要求 1）试验系统主电路的设计和部件选型 ① 主电路结构的设计，基本部件的确定； ② 陪试牵引变压器的选型； ③ 陪试变流器的选型； ④ 陪试交流牵引电机选型； 2）试验系统控制部分的设计 ① 主电路工作原理分析； ② 控制电路工作原理分析； ③ 保护电路工作原理分析； ④ 控制系统的总体结构设计； ⑤ PLC的选型、硬件配置、控制协议的确定； ⑥ PLC程序流程的编写。

7、 3）试验系统测试部分的设计 ① 测试系统的工作原理分析； ② 测试传感器的选型； ③ 工控机、信号调理装置、PCI采集板卡等的选型； ④ 电路监测和保护的设计； ⑤ LABVIEW程序流程的编写。

8、 4）系统设计要求： ① 试验系统主要由10kV电网，单相交流供电的综合试验电源系统，被试变流器，交流牵引电机，陪试变流器，反馈变压器，控制电源，三相AC380V动力电源，测试和控制系统等组成。

9、 ② 根据试验系统总体电路，计算10kV、50Hz电网单相、三相所需的的容量，计算三相电压不平衡度及对三相电网的影响。

10、 ③ 单相交流供电的综合试验电源系统参数要求： ? 单相升压变压器（10kV/25kV）实现单相25kV/50Hz电源，容量4000kVA，在输入电压允许变化范围内保证输出电压变化范围17.5~31kV。

11、 ? 牵引变压器的牵引绕组的短路阻抗设计为25%，同时通过配备可调的电抗器来调节支路短路阻抗以实现不同综合试验的需求。

12、 ? 电源系统的保护至少应包括：高压警示、电流速断保护、电流过流保护、变压器保护（温升保护、压力保护、瓦斯保护等）等。

13、 ④ 通用陪试变流器参数要求： ? 输出三相对称的电压，输出电压范围0~2200V RMS； ? 输出电流范围0~1300A RMS，输出频率范围0~200Hz； ? 输出的最大功率≥3200kVA。

14、 ⑤ 平台负载系统要求： ? 采用交流牵引电机背靠背的方式作为陪试机，通过陪试牵引变流器和牵引变压器直接向接触网反馈能量； ? 被试变流器的最大功率按照2800kW设计，被试异步牵引电动机的最大功率按照1250kW设计； ? 平台电机负载的保护应包括：高压警示、电流速断保护、过流保护、过压保护、电机温升保护、电机超速保护、短路保护、接地保护、缺相保护、陪试变流器保护（过流保护、过压保护、接地保护、超温保护、低温保护、失压保护、水位保护等）、陪试变压器保护（温升保护、压力保护、瓦斯保护等）等。

15、 ⑥ 测试系统的准确度满足：交直流电流、电压基波、有效值的测量准确度不低于±0.5%，转速测量准确度不低于±0.1%或±1r/min，转矩测量准确度不低于±1％，功率测量准确度不低于±1%。

16、 ⑦ 其他性能要求： ☆ 可靠性要求：系统能满足长时间、间断稳定运行。

17、 ☆ 安全性：系统应保证人身、设备安全。

18、 ☆ 易操作性：系统应提供友好人机界面，操作简单。

19、 ⑧ 系统设计完成后的资料整理。

本文到此讲解完毕了，希望对大家有帮助。