地鐵牽引供電為什麼要用直流電,列車上又逆變成交流?

時間 2021-05-31 13:20:26

1樓:洋NCL

我覺得逆著順序回答可能更容易理解。

1.為什麼用交流電機?因為直流電機有碳刷,換相有火花不說,碳刷還會磨損,需要經常維護

2.為什麼要從直流逆變成交流?首先要明確乙個概念,三相交流電機(永磁同步電機,非同步感應電機等)在直接連線三相交流電的時候確實可以轉動。

但是,這種狀態的交流電機只是乙個鹹魚。也就在一些只有固定工況的工業專案上用用,調速能力非常差。要想完全發揮電機的潛力,需要逆變器對勵磁的波形和相位進行精確控制來達到轉矩和轉速等輸出特性相互解耦。

俗話說的好,一張白紙好作畫。反正實際驅動電機的電流都是逆變器控制的,那逆變器的輸入端當然要輸入沒有任何波形的直流電。

所以從列車的角度講,當然是直流供電更好,不然就還得額外在車上加一套整流器先把交流轉換成直流。

3.而且從線路的角度講,地鐵隧道空間太小,線路不可能上高壓,也就沒有靠公升壓來降低線路損耗的條件(而且地鐵那點兒距離,降低損耗也沒太大效果),交流電容易公升降壓的優勢變得毫無意義。更何況同樣電壓下,交流電損耗還更大點兒。

這種情況下不管從裝置成本還是損耗看,顯然是直接整流成直流,比在車上再整流成直流更合算

2樓:逼乎客服只會扣帽

看了一些回答,反對乙個說法:地鐵都是直流供電地鐵不都是直流供電,同樣,鐵路也不都是交路供電前者最典型的交流供電案例就是港鐵

後者最典型的直流供電案例就是卓月魚羊的鐵路和法國鐵路既有線,以及英國鐵路的那一堆第三軌供電線路

3樓:

直流供電的電壓就是最早直流電機的驅動電壓,用直流供電是乙個很自然的技術選擇

交流供電是針對直流供電的牽引變電站距離小,電壓降較大並且為了減少電流損耗接觸網耗銅較多而開發出來的

交流供電克服以上缺點後,帶來的問題就是高電壓的防護距離大幅增加

地鐵線路長度短,減少牽引變電站帶來的好處很少。

地鐵隧道空間小,截面積造價高,使用交流供電需要更大的隧道,成本上不划算

最後為什麼逆變成交流?最早地鐵和大鐵都是直流電機,地鐵的整流器在牽引變電站上,大鐵的整流器在車上,後來找到了控制交流電機的方法,交流電機效能更好,所以現在都是把直流逆變成交流。同樣,現在大鐵用的交流電機,也是先整流成直流然後逆變的,因為不同頻率的交流電變換最方便的方法就是整流成直流然後變換成PWM交流電。

4樓:kotori kanbe

這裡對比常見的1500v直流和25kv交流兩種制式首先,第三軌只能用直流電。

直流電相比交流電絕緣距離小,所以允許更小的隧道截面。

最後,交流電涉及到分相問題,地面過分相挺複雜,成本高,地鐵站距小設定分項區會很麻煩。

5樓:大汙龜

第一:特殊的歷史原因造就的,地鐵牽引供電出來的時候交流電機還沒發明出來(具體是靠猜測)。

第二:當時由於電力電子技術還不發達交流電機不好調速,而直流電機調速簡單。

第三:已經建成的地鐵線路都是直流供電,如果新建的地鐵採用交流供電,則地鐵列車還需重新研發,市場小得不償失。為了相容以往的地鐵線路所以沿襲以往的供電制式。

第四:交流牽引供電由於是單相的,所以會對電網產生嚴重的三相不平衡衝擊,產生大量的負序電流,根據電網公司要讓負序滿足國家電網電能質量標準需要接入到好短路容量的電網,那麼這一點就限制了電源的選擇多樣性,不利於地鐵牽引供電設計。

第四:市域鐵路或國鐵採用25kV高壓交流牽引供電,實現雙邊供電較為困難,地鐵頻繁的啟動、制動,屬於城市交通要塞,對供電的可靠性要求更高,採用直流可以更容易的實現雙邊供電。

為什麼地鐵要採用交流電機?因為直流電機在電力電子技術還不成熟的階段直流電機調速更簡單方便所以採用直流牽引電機,但直流電機有碳刷,碳刷與轉移摩擦受電的時候會產生電火花,會導致碳刷頻繁的發生故障。到了現在電力電子技術相當發達,交流電機調速也很簡單,而且交流電機沒有直流電機所需的碳刷,可靠性比直流電機更高,所以牽引電機採用交流電機。

6樓:德國永恆5

這個要結合車輛特點和輸變電特點說。

前提:地鐵區間短

簡單概括就是

車:1500方便,我想要1500直流直接進來輸變電:區間短直接給dc1500線路損失小,就當我虧點方便車咯另外大鐵路就是 ac25000,因為區間太長,必須公升壓交流,否則如果1500直流到供電區間盡頭只有500v就不錯了

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