。在图中，是激磁电流矢量，它将感应电机的主线圈励磁是扭矩电流。在矢量控制情况下，如图所示，通过瞬间改变逆变器输出电压的大小和相位而保持不变，有可能只把扭矩电流迅速降低到而不改变激磁电流矢量。因为感应电机的输出扭矩与激磁电流矢量和扭矩电流成正比，还因为激磁电流矢量被控制为恒定值，所以输出扭矩随着电流的改变而迅速的改变。另方面，在传统的转差频率控制情况下，逆变器输出电压的大小和相位不变，而转差频率改变，即，频率本身在改变，结果，感应电压改变，而流经逆变器到感应电机的电流只在改变后才改变。因为在感应电压中的变化是感应电机主磁通量变化的结果，所以反应速度慢。处于这个原因，增加电流控制的反应速度是不可能的。换句话说，在矢量控制的条件下，电流在符合同漏感的常数时发生变化如图，而在转差频率控制的条件下，电流在符合等同互电感的常数发生变化。驱动机车的感应电机的常数，时间常数对矢量控制来说大约为，而对转差频率控制来说大约为或更多，即，在两者之间的反应速度方面相差倍或更多。图转差频率控制和矢量控制之间的区别方波脉冲控制因为机车的空间有限，所以要求机车用的逆变器，结构紧凑，重量轻。基于这个原因，我们所说的方波脉冲控制能够最低限度地降低转换损耗并最大程度地在中高速度区增加输出电压。方波脉冲控制方式中，由于逆变器的每个臂以间隔重复着闭合关断的操作，所以逆变器的输出与输入电压相同，达到最大值，但失去了对电压控制的功能。图,转差频率控制和矢量控制之间的区别图显示了方波脉冲矢量控制的系统结构。方波脉冲控制在严格的意义上来讲是不能执行矢量控制的。这是因为矢量控制使通过瞬间改变逆变器电压的大小和相位来控制扭矩。方波脉冲控制不能改变电压的大小幅值。但方波脉冲控制可瞬间改变相位。利用迅速相位的这特性，有可能瞬间改变扭矩电流。如图所示。此时由于电压大小的主要变化时固定的，输出阻矩根据指令数值而改变。磁通量补偿单元见图，可预测这种变化并纠正磁通量指令，这样，输出的扭矩就与指令数相吻合，借助这特性，即使当阻矩指令迅速变化时，也能获得高速输出扭矩的反应反应时间常数大约牵引变流器的结构组成牵引变流器与辅助变流器构成体式箱形结构，如图所示称为电源变换装置。图脉冲矢量控制系统结构图电源变换装置外形图除与复合冷却器相连接的管路以外，其他器件都安装在箱体内部。主要结构参数为外形尺寸宽高深重量牵引变流器在电源交换装置中的配置每台电源变换装置内含有三组牵引变流器和组辅助变流器，变换装置结构紧凑，便于安装。图及图为三组牵引变流器各部件在电源变换装置中的配置图。辅助变流器的各部件配置将在第六章中详述。在装置上的左上段，从上依次为组组组设备，从左至右依次设置着逆变器单元虑波电容整流器单元。在装置的左下段，设置着水泵水箱等牵引变流器循环水冷用品。在装置的中央下段，设置着牵引变流器主回路接线端子台，在上面设置着交流接触器，在里面为充电电阻器及主回路的配线空间。图牵引变流器构成图正面在装置的右上段，设置有过压保护单元电压传感器单元接口单元在里面设置着接地电阻单元同步变压器和噪声过滤器单元。另外在单元单元单元的下侧还设置有加热器盘，当周围温度比较低时，为各零件预热。在装置的右中段，设置着控制单元在里面设置着限流电阻单元继电器单元放电电阻单元。另外在控制的下侧设置着风扇和加热盘，风扇用于冷却控制单元当低温起动的时候，加热电阻用于预热控制单元。在装置右侧设置着控制回路连接器，代号为到图牵引变流器构成图背面牵引变流器的主要构成部件名称部件符号数量型号规格整流器单元逆变器单元滤波电容器接地电容交流接触器交流接触器充电电阻器单元单元电流传感器电流传感器单元认设备内的电容器已放电完毕后小于,才能进行检查操作。牵引变流器的超压保护和欠压保护当牵引变流器检测到网压超过且持续时间达或且持续时间达时，四象限整流器和逆变器的门极均被封锁，输入回路中的工作接触器断开，牵引变流器实施超压保护。当牵引变流器检测到网页低于且持续时间达时，四象限整流器和逆变器的门极均被封锁，输入回路中的工作接触器断开，牵引变流器实施欠压保护。控制单元单元水泵同步变压器噪声过滤器加热盘风扇加热盘放电电阻盘单元牵引变流器的冷却冷却系统组成牵引变流器的冷却系统是由复合冷却器的水空气热交换器连管阀门储水箱水泵塞门流量计冷却介质等组成，利用去离子水和乙二醇的混合冷却介质通过热交换器对器件进行冷却具有很好的冷却效果。为了提高装置的小型化及冷却性能，牵引变流器采用强制循环水冷方式。这种方式具有冷却效果好物污染重量轻结构上维修方便等特点。是国际上流行的冷却方式。冷却液采用纯水与乙二醇的混合溶液，确保在时不冻结。图为模块冷却示意图图为循环水冷简略构成图，包括主要部件规格表图为配管构成图。电源变换装置内设有水泵，用来推动冷却液进行循环。模块冷却示意图如图循环水冷却系统图所示，在装置外部的复合冷却器中被冷却的冷却液从装置左侧的入水口进入装置，沿配管进入水箱通过水箱的冷却液，在经过水泵之后被分为三路，分别流入至组的分流管，分配给各组的变流设备。每路冷却液在每组再分成个分支，通过与冷却板交换热量来冷却半导体元件。冷却半导体元件的冷却液在根总管内汇集，从装置左侧面的出水口流出变流装置，返回复合冷却器再冷却。这样，通过冷却液的反复循环，来实现对半导体元件的冷却效应。图循环水冷简略构成图冷却系统的保护通过流量计监测冷却水的流速，实现牵引变流器进口水压监测和失压保护通过热敏电阻温度继电器对元件的监测，实现牵引变流器尽出口水问的监视和保护。通过水位计，对储水箱的水位进行监视和低于最低许用水位的保护。牵引变流器的保护在牵引变流器内，设立了多种保护功能，以保护牵引变流器和整车的安全运行。过流和过载保护在每组牵引变流器的输入回路中，设有输入电流互感器，用于控制和监视变流器的输入电流，防止输入端过载或短路，其动作保护值为。保护发生时，四象限整流器和逆变器的门极均被封锁，输入回路中的工作接触器断开，同时向微机控制系统发出跳主断的信号。在每组牵引变流器的输出回路中，设有输入电流互感器,对牵引电机过载及牵引电机三相不平衡起控制和监视保护作用牵引电机过载保护的动作值为保护发生时，四象限脉冲整流器和逆变器的门极均被封锁，输入回路中的工作接触断开，同时向微机控制系统发出跳主断的信号。图配管构成图接地保护牵引变流器的接地保护系统由跨接在中间回路的两个串联电容和个接地信号检测传感器组成。当主牵引回路正常时，由于只有点接地，接地保护电路中流过的电流为零，接地信号检测传感器五信号输出。当主电路点接地时则形成回路，接地检测回路有故障电流流过，当电流值为以上且持续时间超过时，保护装置动作，四象限整流器和逆变器的门极均被封锁，输入回路中的工作接触器断开，若故障的持续时间达到时微机控制系统发出跳主断的信号，主短路器断开。瞬时过电压保护当机车出现空转滑行或者受电弓离线造成的网压中断等情况时，牵引变流器上可能出现瞬时过电压，为了防止这种过电压对变流器造成损坏，在中间直流回路设有瞬时过电压限制电路，由和限流电阻组成。当中间直流回路电压达到且持续时间达时，瞬时过电压保护回路动作，该将导通，直流回路能量经限流电阻放电和释放，消除过电压。图循环水冷系统图器件保护四象限整流器器件的短路保护流过对门放大器的监测，当出现门电压不致时，说明四象限整理器器件短路，四象限整理器和逆变器的门极均被封锁，输入回路中的工作接触器断开，同时微机控制系统发出跳主断的信号。逆变器器件的短路保护通过对门放大器的监测，当出现门电压不致时，说明逆变器器件短路，四象限整流器和逆变器的门极均被封锁，输入回路中的工作接触器断开，同时微机控制系统发出跳主断的信号。牵引变流器中间直流回路电压范围保护通过对牵引变流器中间直流回路电压传感器的监测，当牵引变流器的中间直流回路电压大于等于时，中间回路的瞬时过电压保护回路动作，四象限整流器和逆变器的门极均被封锁，输入回路中的工作接触器断开当牵引变流器的中间直流回路电压小于等于时，中间回路低电压保护环节动作，四象限整流器和逆变器的门极均被封锁，输入回路中的工作接触器断开。牵引变流器内部的控制电源故障时的保护牵引变流器内部的控制电源故障时，通过微机系统内部检测实施保护，四象限整流器和逆变器的门极均被封锁，输入回路中的工作接触器断开。牵引变流器的检修安全联锁保护在检查或操作牵引变流器之前，断开主断路器，降下受电弓，然后闭合牵引变流器的实验开关，通过司机台上的微机显示屏载分配不均匀，都可以通过牵引变流器的控制进行适当的补偿，以实现最大限度地发挥机车牵引力。牵引变流器工作原理及控制技术四象限整流器四象限整流器于年提出，因采用脉宽调制的方法，可使整流器的功率因数接近于，极大地减少谐波电流分量，并可消除特定的谐波电流。此外它能很方便地工作在整流和逆变的四个象限，不仅可以工作在整流状态也可以也可以工作在逆变状态即不仅用于牵引也可以用于再生制动，把列车的动能和位能变为电能反馈到电网中去，且动态响应速度比较快，系统稳定性比较好。四象限整流电路工作原理及其控制四象限整流器是个交直流电力转换系统，它采用将交流电转换成直流电，其特点如下与二级管桥式整流电路相比，采用了可控元件元