架线电机车变频器调速斩波调速的比较分析

    变频器调速电机车采用直流变交流变频调速，低速高转矩变频器技术，电机恒转矩启动，恒功率运行，电路比较复杂，理论上应该配备专用变频电机，但实际上有些变频器厂家调速电机车使用的交流电机为一般交流电机，效果欠佳。交流电机的额定频率为 50HZ，由于变频器输出U/f 为常数，带重负载低速启动时变频器输出 f 低，输出电压也成比例降低，机车速度越慢，变频器自身损耗小，电机噪声大，低频状态下提供大电流困难。电机的有效转矩不能提升。带重负载高速启动时变频器输出 f 高，变频器自身损耗大，电机噪声小，电机车变频器输出电流大，使 IGBT 管温升快，因变频器有过流保护，这个电流大于保护器整定值时变频器频繁跳闸保护，造成刚起车就保护，重载时司机频繁操作，则容易损坏变频器功率模块，可见恒转矩启动仅仅取决于负载的轻重，而与电机车速度无关。

井下电机车要求启动力矩大，而该变频调速启动力矩小，这是因为采用变频调速，电机恒转矩启动，恒功率运行，往往需要先启动后调速，调速性能虽好，但启动力矩小，过载能力差，造成维护维修费用高。

斩波调速电机车采用直流变直流斩波调速，输出单相直流电压，供给电机车两直流电机，具有良好的无极调速性能。控制方法为定频调宽，是专为普通电机而设计的电路，可以直接设定转速，是通过三角波载波与正弦波调制波比较作为IGBT 大功率调速器件的开关控制信号，其基本原理是改变直流电机的电枢电压的接通和断开的时间比﹙占空比﹚来控制电机的速度，IGBT 大功率调速器件导通与关断时损耗小，而且启动力矩大，能够产生强大的启动力矩，适合井下运输重载启动，在调速状态下节能效果显著。具有启动力矩大，速度提升平滑无明显冲击，调速性能好，比直-交变频调速电机车牵引力大，过载能力强，电路简洁，维护维修费用低，操作简单保护功能齐全，使用维护方便的优点。

电机车采用低速高转矩变频器技术，实现了电机的恒转矩启动，恒功率运行，启动平滑无明显冲击，操作简单保护功能齐全。启动力矩偏低，这是因为该车往往需要先启动后调速，调速性能虽好，但过载能力差，维修维护费用大。

电机车采用斩波调速技术，电机使用直流电，能够有效地抑制变频调谐波带来的不利因素，IGBT 大功率调速器件导通与关断时损耗小，而且启动力矩大。能够产生强大的冲击力，适合井下运输重载启动，牵引力大，爬坡能力强，运输效率高，维修量小，维修成本低，安全可靠。

制动方式除机械、电气制动外另加了空气制动，使用维护方便，在调速状态下节能效果显著，启动平滑无明显冲击，操作简单保护功能(软启动、欠压、过压、过流)齐全，启动力矩大，适宜在井下运煤和带运重型物料。

架线电机车变频调速斩波调速各有优缺点，可根据需要选择。