一、8K机车GTO逆变器的现场试验分析及改进意见(论文文献综述)
吴胜红[1](1996)在《8K机车GTO逆变器的现场试验分析及改进意见》文中研究指明具体分析了8K机车辅助变流装置的试验数据和波形,主要内容包括GTO元件的过电压、电流,以及系统的干扰屏蔽和温升等情况,还分析了该辅助变流系统的不足之处,诸如GTO容量偏紧,缺少短路保护装置,门极驱动存在缺陷,并提出了改进意见.
周明磊[2](2013)在《电力机车牵引电机在全速度范围的控制策略研究》文中指出摘要:电力机车牵引电机的控制是电力机车的核心技术之一,其控制性能的优劣对于电力机车的安全稳定运行具有至关重要的作用。本文以国产大功率交流传动电力机车的研究开发为背景,对电力机车牵引传动系统中牵引电机控制的关键问题进行了研究,主要有以下内容:在非方波调制区,系统性的针对转子时间常数误差和负载大小与磁场定向角度误差之间的关系,以及定向角度误差对电机矢量控制性能的影响进行了详细的理论推导和综合分析。在此基础上通过对不同方法的对比分析采用了一种基于q轴转子磁链的磁场定向角度误差实时校正策略,仿真和实验结果证明该策略能够对各种原因引起的磁场定向角度误差进行良好的校正。针对方波下逆变器输出电压不能调节导致传统矢量控制不能应用的情况,本文中提出了一种基于电流开环控制的改进型矢量控制策略,并采用基于改进的电压控制器的弱磁策略,保证了电机在方波弱磁区全速度范围的最大转矩控制。分析了方波工况在基于电流开环控制的改进型矢量控制下磁场定向不准对电机电流指令值和实际值之间偏差的影响,提出了一种方波下基于q轴电流误差的磁场定向误差校正策略,保证了方波下的转矩控制精度。对两种低载波比下的调制策略——中间60。调制策略和SHEPWM进行了对比研究。重点对两种调制方式下在不同脉冲数下的电压谐波,电机负载下的电流谐波和引起的转矩脉动的变化规律进行了详细的理论分析,比较了两种调制方式的优缺点。对SHEPWM下不同开关角分布对谐波的影响进行了分析。对不同调试方式之间的切换策略进行了分析,提出了一种三相同时切换的切换策略。提出了一种基于机车速度的全速度范围分段矢量控制策略,对其应用于国产大功率电力机车牵引传动系统后的现场试验情况进行了说明。并针对电力机车的几个特殊问题进行了研究,提出了一种过分相区的直流电压恒定控制策略,保证在过分相区辅助系统的不间断供电;采用了一种基于速度误差的开环转矩控制策略,保证了电力机车的准恒速控制。电力机车现场试验结果良好,已经通过铁道科学研究院的所有型式试验,目前正在上线试运行。
孙大南[3](2012)在《地铁车辆牵引电传动系统控制关键技术研究》文中提出牵引电传动系统是地铁车辆装备的核心和难点。目前国内地铁车辆牵引电传动系统及其控制关键技术仍主要由国外企业垄断,严重制约了我国城市轨道交通行业的长远发展。本文依托国家“十一五”科技支撑计划重点项目“城市轨道交通能馈式牵引供电系统及牵引传动系统研制”,着重针对地铁车辆牵引变流器、牵引电机及牵引电传动系统稳定性相关的核心控制技术展开分析探讨,并通过大量的仿真与地面、现场装车试验验证了理论研究成果的正确性。针对地铁车辆牵引变流器低开关频率脉宽调制特性及其约束条件,提出了基于同步SVM与低次谐波消除优化同步SHE-PWM的混合脉宽调制策略;研究了混合脉宽调制多模式间平滑过渡技术;详细分析了基于FPGA的集成化混合脉宽调制技术数字实现原理和设计方法,并与国外牵引变流器的脉宽调制策略进行多角度的对比分析;通过仿真与试验进行了深入全面的研究,验证了所提牵引变流器混合脉宽调制策略的有效性和可行性。推导分析了基于复矢量模型的牵引电机极点分布规律,并基于此研究了低开关频率下传统离散转子磁链观测模型存在的问题和局限性;通过牵引电机模型离散化设计,研究了离散磁链观测模型的稳定性,并利用矩阵∞-范数分析离散模型的观测误差;通过与论文提出的新型高阶离散迭代算法的性能对比,提出了一种适合低迭代计算频率并实现高速区稳定收敛且相位补偿的改进离散转子磁链观测模型,达到了全速稳定、离散精度高及计算量小的效果;研究了闭环转子磁链观测模型的极点配置及其电机参数敏感性,进一步提高离散模型观测精度和鲁棒性。基于混合脉宽调制技术,提出了矢量控制与标量控制相结合的牵引电机双模式总体控制策略,重点分析了前馈解耦预控、相角控制、脉宽调制与电机控制的同步协调以及双模式控制策略问的过渡问题;提出了基于复矢量电流闭环模型分析的改进型电流闭环控制时序和数字控制时延补偿策略,并给出了基于离散观测转子磁链q轴误差的磁场准确定向实时校正方法,进而提升牵引电机的控制性能。实现了地铁牵引电传动系统主动阻尼稳定性控制及直流侧滤波器参数的优化设计。通过建立牵引变流器-牵引电机系统主回路模型,对比研究了牵引变流器直流侧滤波器参数设计对系统稳定性的影响规律;基于系统输入阻抗分析,研究了牵引电传动系统稳定性边界及稳定区域,为直流侧滤波器参数设计及优化提供参考依据;建立了关注直流侧的牵引电传动系统小信号模型,研究分析了直流侧负阻抗不稳定性的本质,基于此提出了主动阻尼稳定性振荡抑制策略,并给出了控制策略中关键参数的设计取值原则。最后,实现了完全自主化地铁车辆牵引变流器的研制,通过能量互馈型牵引传动地面试验系统及广州地铁现场装车试验运行平台,完成了大量的试验验证及运行考核,获取了充分完善的试验波形和相关数据,逐一验证了上述地铁车辆牵引电传动系统控制关键技术及其工程实践方法的科学性和可行性。图172幅,表6个,参考文献161篇。
龚东安[4](2012)在《电力机车辅助逆变器电压控制方法研究》文中进行了进一步梳理电力机车辅助逆变器是电力机车的重要组成部分,主要为牵引风机、水泵等机车辅助设备提供稳定的三相交流电压,它的运行状况会直接影响机车稳定运行,所以辅助逆变器技术是电力机车的关键技术之一。本文以项目“电力机车辅助逆变器控制系统研发”为背景,对电力机车辅助逆变器电压控制方法进行研究,并完成了辅助逆变器控制系统研发工作。本文在研究电力机车辅助逆变器电压控制方法时,结合辅助逆变器工作原理以及机车辅助设备的负载特性,采用U/f2=C(常数)的VVVF控制策略。文中对输出电压进行闭环控制,还分析了直流电压波动、滤波器、死区对输出电压的影响,并提出了相应的措施。详细的分析了二阶LC低通滤波器原理,设计合适的滤波电容。根据电力机车辅助逆变器系统的实际情况,利用Matlab/Simulink建立了电力机车辅助逆变器的仿真模型,对辅助逆变器进行了仿真。为了达到更佳的输出电压谐波效果,与SPWM比较后,文中采用了特定次谐波消除PWM (SHEPWM)方法。文中建立了双极性SHEPWM数学模型,介绍了SHEPWM原理。在DSP进行数字实现SHEPWM时,由于开关角度方程组为超越方程,比较各种方法后采用曲线拟合方式近似实现SHEPWM开关角计算。根据15分频SHEPWM开关角度分布的特点,将调制波分每15。为一个扇区,采用载波方法触发脉冲。本文还完成了对辅助逆变器控制系统相关功能的研发,如串口通信、CAN通信、故障处理逻辑、AD采样等,这些功能是辅助逆变器控制系统必不可少的。本文所提出的电力机车辅助逆变器电压控制方法和调制策略,已经实际应用于国产大功率机车辅助逆变器系统,并通过了相关的型式试验,实验结果达到了电力机车辅助逆变器的实验大纲的要求。
温飘[5](2020)在《电力机车辅助电源系统全SiC直流变换器研究》文中提出随着电力电子技术的飞速发展,电力机车辅助电源系统逐渐朝着小型化、轻量化、高效化发展。直流变换器作为“直-直-交”型辅助电源系统中的重要组成部分,在重量、体积、效率等方面面临着挑战。现有电力机车“直-直-交”型辅助电源系统中斩波电路的开关器件电压等级高,开关器件损耗大,开关频率受到限制,无源器件大,难以在效率和功率密度上有所突破。与此同时,近年来碳化硅(silicon carbide,Si C)器件逐渐被应用于轨道车辆中,进一步提升了辅助电源系统的工作性能,显示出良好的应用前景。为此,本文针对“直-直-交”型辅助电源系统,研究了一种基于开关电容的谐振直流变换器(switched capacitor based resonant converter,SCRC),并采用全Si C功率器件以实现高效率、小型化的设计目标,以此评估其在辅助电源系统中的应用前景。首先,本文在分析SCRC基本工作原理的基础上,研究了SCRC开关过程中的振荡电流产生机制,并通过优化脉冲序列改善硬开通现象;接着通过分析电路寄生参数对SCRC稳态输出的影响,建立了SCRC系统等效模型。为了灵活适应电力机车辅助电源系统的不同降压变比需求,本文将SCRC拓展至n电平,进一步分析了n-SCRC的通用等效模型。研究表明SCRC应用于辅助电源系统时,输出电压不仅会受输入电压和负载波动影响,还受器件特性参数影响而存在明显降落,需要优化控制来满足输出稳定电压的应用需求。为此,本文研究了一种移相控制方法以提升SCRC输出调节能力。基于暂态电路分析和状态轨迹方法,推导了移相时间与稳态变量的数学关系,研究了电路寄生参数对其影响。深入分析了死区效应和开关器件寄生电容对开关过程的影响,明确了软开关条件。在此基础上,推导了变换器小信号模型和传递函数,研究了一种SCRC输出优化控制方法,从而增强了SCRC输出调节能力,实现了输出电压稳定。仿真结果表明,闭环控制能灵活应对辅助电源系统中输入电压和负载突变的应用场景,结合软开关技术,可实现较高转换效率。最后,研制了全Si C的SCRC实验样机,对上述理论分析和仿真结果进行实验验证。实验结果表明SCRC拓扑实现了基本直流降压变换需求,同时具有良好的输出调节能力;与已有混合Si C型SCRC样机对比,结合Si C器件和软开关技术,确保了SCRC拓扑实现小型化设计和高转换效率的目标,因此在电力机车辅助电源系统中具有良好的应用前景。
马浩宇[6](2014)在《电气化列车辅助供电系统不断电技术研究》文中研究表明随着近十年中国铁路的高速发展,和谐系列交流传动电力机车和CRH系列动车组逐渐成为电气化铁路运输的主力。相比于传统的电力机车,新型交流传动电力机车的牵引能力、可靠性和司乘人员的舒适性都有了显着提升。辅助供电系统是交流传动电力机车的重要组成部分,其可靠且不间断的工作,是保证机车可靠性和司乘人员舒适性的重要前提。但由于单相工频交流供电的电气化铁路牵引供电系统中不可避免的存在分相区,这在一定程度上影响了列车辅助供电系统的连续工作。本文围绕列车过分相时实现辅助供电系统不断电和无过电压、过电流这两个目标,对目前常见的断电自动过分相和带电自动过分相进行研究,研究内容包括断电自动过分相中变流器的控制和带电自动过分相中系统方案、列车受电弓位置检测技术以及过电压和过电流的抑制等几个方面。本论文对和谐系列交流传动电力机车和CRH系列动车组的辅助系统主电路结构进行了对比,探讨了过分相过程中辅助供电系统失电对列车造成的影响。对比了现有的列车自动过分相技术,并分析它们的优点和不足。在此基础上对现有的自动过分相技术进行优化,实现列车通过分相区时辅助供电系统不断电。本论文针对现有断电自动过分相技术中的辅助供电系统失电的问题,以HXD3型交流传动电力机车为代表,在现有断电自动过分相的基础上,提出了辅助供电系统不断电技术。通过研究断电自动过分相过程中牵引变流器的工作情况,提出了在列车主断路器断开前后和闭合前后列车牵引变流器的控制方案,实现了列车辅助供电系统在断电自动过分相的过程中持续工作且不产生过电压和过电流。本论文针对现有带电自动过分相技术中存在的不足,研究了用电子开关代替真空机械开关的带电自动过分相方案。分析了现有带电自动过分相技术中过电压和过电流的产生机理,提出了利用电子开关的特性抑制过电压和过电流的带电自动过分相控制策略。此方案可以有效缩短列车过分相的失电时间,实现列车辅助供电系统在过分相的过程中不断电且不产生过电压和过电流。‘通过研究接触网结构,对接触网进行建模分析,提出了应用于带电自动过分相系统中的列车受电弓位置检测技术。本论文还搭建了辅助供电系统不断电的电子开关地面自动过分相试验台,用单相变压器和四象限整流器模拟机车负载,实现地面自动过分相中电子开关的控制策略。试验结果验证了本论文的理论分析,表明电子开关地面自动过分相技术可以实现列车在过分相的过程中不断电且不产生过电压和过电流。
熊颉[7](2020)在《轨道交通装备滚动试验台一体化测试技术研究》文中进行了进一步梳理近年来,轨道交通装备滚动试验台因其更少的人力物力试验成本、更宽松和安全的试验环境、更灵活的试验条件,逐渐模拟轨道交通装备线路动态试验,大大地缩短了轨道交通车辆的研发周期,为轨道交通车辆实现更快速、更安全、更高效的开行提供了强有力的试验基础。基于滚动试验台实行轨道交通装备动态特性试验需要配套相关的试验技术,这也是制约这一方法继续发展的重要因素。因此,本文基于滚动试验台,对轨道交通装备电气牵引与制动、车辆能耗测试及阻力模拟和空气制动三种动态试验的相关技术进行了研究,并提供了可供选择的滚动试验台总体设计方法。论文的主要研究内容如下:基于动车组和地铁车辆的电气牵引与电制动模型,对电气牵引与制动试验的变流器、电机及齿轮箱设计进行分析,明确了能源回馈节能设计和光伏能源效率优化的供电系统研究目标。能源回馈设计中,车轮对带动滚动试验台轨道轮转动,将机械能传递到负载电机,使电能回馈到单相交流电源系统。效率优化设计采用一种集Г-Z源升压变换器、双有源桥式变换器、LCL滤波器的无源集成DC/AC变换器,以提高光伏微逆变器的稳定性和系统传输效率。为了实现不同轨道交通装备的电气牵引与制动试验设备选型,设计一套基于变频交流电机的传动系统机械特性曲线设计方法,以快速完成试验台与被试系统的特性、参数匹配,实现试验台陪试变频交流电机、齿轮箱的快速选型,并在滚动试验台上实现了动车组和地铁车辆的电气牵引与制动特性验证。为了使轨道交通装备在滚动试验台上实现与线路测试相同的能耗测试试验。利用传统控制参数化方法研究以位移为自变量的列车节能操纵问题,提出无限维限速约束和非光滑牵引力边界约束的处理策略,将列车节能操纵问题转化为非线性规划问题。在定点定速的基础上,引入自动控制方法,模拟一条轨道交通线上行线路实现能耗测试试验的过程控制。采用斜率控制算法约束车辆速度在转矩速度曲线的包络线以内,达到车辆速度的稳定控制。并以地铁车辆为例,为实现轨道交通装备在滚动试验台上模拟运行阻力及能耗测试,提供测试手段和方法。为了实现基于滚动试验台的轨道交通装备空气制动动态测试,引入电惯量模拟的思想,控制车辆制动过程中电机的输出来模拟产生与机械飞轮惯量等效的制动效果,实现惯量的无级调节。为了实现电惯量快速模拟和电机转速的快速跟踪,设计一种基于滑模变结构异步电机直接转矩控制方法,通过滑模变结构转矩磁链控制器减小速度调节器对系统参数的变化和外界干扰的敏感程度。同时在电惯量的基础上匹配机械飞轮惯量模拟,以自动补偿由机械系统阻力引起的误差,提高惯量模拟精度。并以动车组为例完成空气制动功能设计和软件控制,实现轨道交通装备空气制动动态测试在滚动试验台上的试验。针对整车滚动试验台的主体构成、系统设计、参数推理等完整设计过程进行总结,分析不同被试品和不同试验项目的滚动试验台设计的异同特征,建立一套完整的适用于轨道交通装备动态特性测试的滚动试验台设计方法。研究滚动试验台的总体设计、电气系统、机械系统及主要部件设计方法,并对试验系统的牵引基本参数、机械参数和电气参数等特性参数进行详细推理计算,完成传动单元参数、轨道轮参数、电机的主要参数和牵引/制动工况核算。最后设计牵引系统、干线机车车辆、高速动车组列车单元和养路车辆等四类牵引系统试验台和滚动试验台的总体参数及功能,为满足不同试验装备和不同试验类型的滚动试验台测试提供选择。
陈皓栎[8](2019)在《高速列车再生制动工况下的电能质量控制和能量利用研究》文中认为随着我国高速铁路建设的重心持续向西部转移,部分线路建设中出现了下坡度超过-20‰甚至-30‰的连续长大下坡道,研究动车组通过长大下坡道区段的限速和制动方式对于指导司机安全、快速通过有重要的理论意义。动车组通过长大下坡道时再生制动时间长、制动力大,会向电网返送大量的再生制动能量,再生制动工况下谐波、负序等电能质量问题也会对电力系统带来严重的影响,因此有必要对这些问题进行分析和治理。铁路功率调节器(Railway power conditioner,RPC)和储能介质组成的新型RPC,能储存再生制动能量、抑制铁路负荷能量冲击,考虑储能介质充放电保护基础上研究能量管理和电能质量治理的协调控制策略,能充分利用RPC治理电能质量问题的能力和储能介质充电放电的能力,有重要的工程意义。本文针对CRH5型动车组分析动车组通过长大下坡道区段的限速和制动方式,再结合仿真分析动车组通过长大下坡道的电气特性;基于RPC和超级电容储能系统(Supercapacitor energy storage system,SCESS)组成的新型RPC(SCRPC)研究高速铁路能量管理和电能质量治理协调控制策略以及储能介质容量配置方法,论文主要工作包括:(1)分析列车通过长大下坡道运行方式的研究现状,分析和归纳利用再生制动能量以及分析、治理高速铁路谐波、负序等电能质量问题的方法,讨论仿真研究牵引供电系统和高速列车电气特性的方法,阐述本文研究的重要意义。(2)根据牵引供电系统原理和电气参数计算、CRH5型动车组牵引传动系统结构和工作原理,在Matlab/Simulink中建立了包含6导体链式牵引网、V/x接线牵引变压器和自耦变压器(Autotransformer,AT)的牵引供电系统仿真模型,以及用电流源等效逆变器、牵引电机等中间直流环节负荷的CRH5型动车组整车模型,仿真分析牵引供电系统模型电压分布和动车组模型的电气特性,验证了所搭建仿真模型的正确性和准确性。分析动车组受力情况和CRH5型动车组制动系统工作原理。(3)研究动车组通过长大下坡道时的运行方式和电气特性。基于监控制动距离的计算,根据闭塞分区长度和列车追踪间隔时间的要求检算出CRH5型动车组通过坡度超过-27‰的坡道需要限速。结合限速结果、再生制动特性曲线以及空气制动方式,得出主空气制动控制系统正常时,动车组能以限速的速度恒速通过:坡度不超过-31‰的坡道能够以再生制动方式通过,坡度超过-31‰的坡道需要在拖轴上补充空气制动力,以电(再生)、空复合制动方式通过,备用空气制动下动车组只能周期性循环制动通过。根据兰新高速铁路某段线路实际坡道参数,通过仿真分析动车组通过长大下坡道时返送给牵引变电站的再生制动能量和带来的谐波、负序等电能质量问题。(4)基于SCRPC系统,研究考虑超级电容荷电状态(State of charge,SOC)的高速铁路能量管理和电能质量治理协调控制策略,根据所提的协调控制策略研究超级电容储能系统容量配置方法。考虑超级电容荷电状态,提出能综合的利用再生制动能量和治理谐波、负序等电能质量问题的协调控制策略,所提出的协调控制策略还能实现削峰填谷和防止超级电容过充过放的保护,并研究SCRPC变流器的控制方法。分别针对储能和削峰2个不同的目标研究配置超级电容储能系统容量的方法,并对实测负荷数据进行仿真验证。最后将SCRPC接入第二章搭建的牵引供电系统和CRH5型动车组仿真模型中验证所提出的协调控制策略方法,结果表明所提出方法能有效储存和利用再生制动能量,兼顾削峰填谷,并且能有效治理谐波和负序等电能质量问题。
杜玉亮[9](2016)在《列车辅助系统不断电技术研究》文中研究表明辅助系统是列车运行不可或缺的一部分,为牵引控制系统、牵引冷却系统、制动空气压缩机系统以及照明、空调、网络等众多设备提供电源。在列车过分相区时,牵引变压器辅助绕组供电的辅助系统通常会随主断路器的断开而断电,而车上的蓄电池组仅能维持列车关键用电设备的短时电能供应。本文对列车过分相区时辅助系统不断电技术展开研究,主要有以下内容:目前,牵引变压器辅助绕组供电的辅助系统不能实现列车过分相区时不间断供电,本文分析了前人提出的技术方案试验失败的原因,研究了这种结构的辅助系统不断电技术面临的主要问题。牵引变压器辅助绕组供电的辅助系统不断电技术方案中,牵引变压器作为能量耦合传递的媒介,其各绕组间耦合程度直接影响牵引绕组向辅助绕组能量耦合传递的效率,本文对牵引变压器各绕组间的耦合关系进行了试验测量,给出了牵引变压器阻抗电压矩阵,揭示了牵引变压器各绕组之间的耦合关系,特别是二次牵引绕组与三次辅助绕组之间的耦合关系。研究了交直交型辅助系统在中性区时获得能量的路径,指出实现交直交型辅助系统不断电技术的关键在于牵引系统和辅助系统控制策略的调整及协调配合,据此提出了一种列车过分相区辅助系统不断电技术方案。该方案通过牵引四象限整流器和辅助四象限整流器控制策略的调整及微小的硬件改动即可实现辅助系统不断电,还能确保列车进出分相区时不发生过电压和过电流现象。对该技术方案进行了详细的原理分析、仿真验证和试验验证,仿真和试验结果均验证了所提出的技术方案的有效性和可靠性,目前该技术已成功应用于一款新型快速客运电力机车上。四象限整流器的控制技术是列车辅助系统不断电技术方案中的核心技术,结合辅助系统不断电技术方案的要求,本文研究了四象限整流器的多种控制技术。提出了一种适用于四象限整流器的同步旋转坐标系比例积分电流调节器(SRFPI),既能保证电流调节器在基频处优异的无静差跟踪性能,还能拓宽其在基频附近的带宽。针对我国电网国标中规定的频率波动范围,提出了一种四象限整流器电流调节器无静差跟踪性能的评价标准。基于此评价标准对SRFPI电流调节器、比例谐振电流调节器和准比例谐振电流调节器的控制性能进行了对比,得出SRFPI电流调节器具有比另外两种电流调节器更加优异的无静差跟踪性能。列车辅助系统不断电技术方案中,辅助系统的平稳工作是控制目标之一。本文提出了一种四象限整流器准直接功率控制策略,实现了网侧有功与无功功率的独立、准确控制。通过引入网侧电压的幅值闭环,使网压扰动及时被电流内环SRFPI调节器所稀释,提高了四象限整流器中间直流电压抗网压扰动的性能,确保辅助系统的平稳工作。列车带电过分相技术虽然目前应用的不多,但该技术是未来列车过分相技术发展的一种趋势。基于电子开关的地面自动过分相方案可将列车过中性区时失电时间缩短至50ms左右,但在这段失电时间内仍会造成辅助系统断电。首先,本文提出了一种新型的基于电子开关的地面自动过分相方案,采用“变压器+电子开关”的电路拓扑。该方案可以减少电子开关中串联的晶闸管数目,降低了串联晶闸管阀组的均压设计和触发设计的难度;并对晶闸管串联阀组的触发进行了设计,保证了触发信号的可靠性和同步性。其次,本文对基于电子开关的地面自动过分相方案中中性区失电时间进行了研究,分析了在失电时间内列车四象限整流器的工作情况,指出四象限整流器桥臂电压在失电时间内会反加至牵引变压器上,从而导致其磁通饱和,据此提出了供电死区时间的设计思路。最后,对基于电子开关地面自动过分相装置供电死区时间内交直交型辅助系统不断电技术进行研究,指出本文提出的辅助系统不断电技术方案在这段失电时间内同样可确保辅助系统不断电工作。
李宗垒[10](2014)在《电力机车诱发牵引系统谐振过电压研究》文中研究表明在我国铁路第六次大提速后,随着交直交车型的投入使用,在牵引供电系统中经常出现变电所断路器跳闸,电容器熔丝熔断、爆浆,避雷器爆炸等事故,造成上述事故通常是由于牵引负荷的大波动性引起系统内部的电磁暂态振荡,而造成系统内部过电压出现,其中谐振过电压就是一个典型。本文通过理论分析和建模仿真的研究方法,针对牵引供电系统中的谐振过电压进行了相关研究。通过对牵引供电系统和交直交电力机车的理论分析,利用PSCAD/EMTDC仿真软件中的架空线模型建立用分布参数电路表示并可以反应频率变化对参数影响的牵引网模型,利用电机模型建立基于电机转子磁场定向控制的牵引传动系统的控制电路作为脉冲整流器的负载。经初步仿真,所得数据与理论分析结果相一致,实测数据也表明模型的正确性。基于本文所建模型,通过分析牵引网阻频特性和交直交电力机车谐波特性研究了系统中的线性谐波谐振过电压,得出牵引网谐振频率和谐波源谐波电流共同决定着系统中的谐波过电压,谐振时出现的电压一般在40kV-50kV之间,电压畸变率均超过3%,且持续时间长;通过以电力机车过分相为激励条件研究了该过程中存在的铁磁谐振过电压,得出其谐振类型为分频谐振,谐振时出现的电压最高可达108.9kV,超过400mm绝缘子的工频耐受电压100kV。最后根据谐波源特性以最小安装容量法设计了高通滤波器参数,用以改变牵引网的谐振频率并滤除谐波。通过对不同台数滤波器的安装位置进行仿真计算,得出一台安装于机车,一台安装于分区所效果最佳,若机车安装困难时,在分区所和变电所各安装一台也可使电压低于40kV,电压畸变率小于3%;从削弱铁磁谐振激励条件和消耗谐振能量两方面提出基于接触线电压相位控制电力机车过分相的综合抑制方案,达到抑制操作过电压和铁磁谐振过电压的双重目的,使该过程的过电压低于50kV。本文的研究成果对于牵引供电系统中的谐振过电压的理论分析和谐振过电压治理方法可以提供参考。
二、8K机车GTO逆变器的现场试验分析及改进意见(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、8K机车GTO逆变器的现场试验分析及改进意见(论文提纲范文)
(2)电力机车牵引电机在全速度范围的控制策略研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
1 引言 |
1.1 论文研究的背景及意义 |
1.1.1 论文研究的背景 |
1.1.2 论文研究的意义 |
1.2 电力机车电牵引传动系统的发展 |
1.2.1 电力电子器件的发展 |
1.2.2 电力机车牵引传动系统的结构 |
1.2.3 电力牵引传动系统的牵引电机控制策略 |
1.3 电力机车牵引传动系统的控制需要解决的主要问题 |
1.3.1 电力牵引传动系统的特点 |
1.3.2 电力机车牵引电机控制中的主要问题 |
1.4 论文的主要研究内容 |
2 电力机车牵引电机在非方波调制区的矢量控制策略 |
2.1 矢量控制的基本原理及实现方式 |
2.2 非方波调制区牵引电机矢量控制的基本结构 |
2.3 磁场定向不准对电机控制性能的影响 |
2.3.1 转子时间常数和负载与定向角度误差之间的关系 |
2.3.2 定向角度误差对电机控制性能影响的分析 |
2.3.3 仿真结果 |
2.4 磁场定向角度的实时校正策略 |
2.4.1 基于q轴观测磁链的磁场定向角度实时校正策略 |
2.4.2 仿真和实验结果 |
2.5 低速区的牵引电机矢量控制策略 |
2.6 本章小结 |
3 电力机车牵引电机在高速区(方波工况)的控制 |
3.1 方波工况下的矢量控制方案 |
3.2 方波下异步电机在弱磁区的最大转矩控制 |
3.2.1 传统的弱磁控制策略 |
3.2.2 方波工况下弱磁区的最大转矩控制策略 |
3.2.3 仿真及实验结果 |
3.3 方波下矢量控制的磁场定向校正策略 |
3.3.1 方波下电机参数不准对定向角度的影响 |
3.3.2 方波下基于q轴电流误差的磁场定向角度校正策略 |
3.3.3 方波下磁场定向不准对转子磁链和转矩的影响 |
3.3.4 仿真及实验结果 |
3.4 本章小结 |
4 电力机车牵引传动系统的调制策略 |
4.1 低开关频率下的基本脉宽调制策略 |
4.2 非优化PWM—中间60°调制策略 |
4.2.1 中间60°调制的原理及实现 |
4.2.2 中间60°调制的电压、电流谐波及转矩脉动分析 |
4.2.3 仿真和实验结果 |
4.3 优化PWM-SHEPWM |
4.3.1 SHEPWM的原理及开关角度的计算 |
4.3.2 SHEPWM的电压、电流谐波及转矩脉动分析 |
4.3.3 SHEPWM的实现方式 |
4.3.4 仿真和实验结果 |
4.4 全速度范围内的调制策略以及不同调制方式之间的切换 |
4.4.1 基于非优化PWM的全速度范围调制策略及切换策略 |
4.4.2 基于优化PWM的全速度范围调制策略及切换策略 |
4.5 本章小结 |
5 本文控制策略在国产大功率电力机车上的应用 |
5.1 国产大功率电力牵引机车的技术条件 |
5.2 基于机车速度的全速度范围内分段矢量控制 |
5.3 大功率电力机车控制中的两个实际问题 |
5.3.1 电力机车过分相区的直流电压控制策略 |
5.3.2 电力机车的准恒速控制 |
5.4 现场试验结果 |
5.4.1 牵引电机特性试验 |
5.4.2 不同调制策略以及不同控制策略之间的切换 |
5.4.3 牵引电机的带速重投 |
5.4.4 型式试验 |
5.5 本章小结 |
6 结论 |
6.1 本文取得的成果 |
6.2 需要进一步研究的问题 |
参考文献 |
附录A |
附录B |
附录C |
附录D |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(3)地铁车辆牵引电传动系统控制关键技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 论文研究背景和选题意义 |
1.1.1 国内地铁发展及其车辆牵引传动系统国产化概况 |
1.1.2 论文的选题意义 |
1.2 地铁车辆牵引电传动控制技术国内外研究现状 |
1.2.1 牵引变流器脉宽调制技术研究现状 |
1.2.2 牵引电机控制技术研究现状 |
1.2.3 牵引电传动系统稳定性控制研究现状 |
1.3 本论文的章节安排和主要研究内容 |
2 基于低开关频率谐波优化的牵引变流器混合脉宽调制技术 |
2.1 低开关频率下牵引变流器混合脉宽调制策略的提出 |
2.1.1 低开关频率牵引变流器脉宽调制特性与约束 |
2.1.2 混合多模式脉宽调制原理 |
2.2 牵引变流器低开关频率脉宽调制对比分析 |
2.2.1 与过调制技术对比 |
2.2.2 与同步中间60°SPWM调制技术对比 |
2.2.3 与原DASU6型牵引变流器脉宽调制对比 |
2.3 混合脉宽调制策略多模式间平滑过渡技术 |
2.3.1 平滑过渡基本原则 |
2.3.2 混合脉宽调制多模式间平滑过渡方法 |
2.4 基于FPGA的集成化混合脉宽调制技术的数字设计与实现 |
2.4.1 DSP实现混合脉宽调制局限性及FPGA实现可行性分析 |
2.4.2 混合脉宽调制数字实现机理分析 |
2.4.3 集成化混合脉宽调制技术的FPGA设计与EDA仿真 |
2.5 混合脉宽调制实验验证 |
2.6 本章小结 |
3 低开关频率下牵引电机离散转子磁链观测模型研究 |
3.1 低开关频率下离散转子磁链观测存在的问题 |
3.1.1 牵引异步电机极点分布 |
3.1.2 传统离散方法的迭代计算频率局限性分析 |
3.2 转子磁链观测模型离散化设计与分析 |
3.2.1 离散模型稳定性分析 |
3.2.2 离散误差分析及新型高阶离散迭代计算方法 |
3.3 基于高速区稳定及相位补偿的改进离散磁链观测器设计 |
3.4 闭环离散转子磁链观测器极点配置 |
3.5 转子磁链观测器电机参数敏感性分析 |
3.6 离散转子磁链观测模型对比仿真研究 |
3.7 本章小结 |
4 基于混合脉宽调制的牵引电机双模式控制及其性能提升策略 |
4.1 混合脉宽调制下牵引电机双模式控制策略 |
4.1.1 PWM多脉冲调制下的矢量控制 |
4.1.2 单脉冲调制下的标量控制 |
4.2 电流闭环数字控制时延分析及补偿策略 |
4.2.1 电流环控制时序及数字控制时延影响分析 |
4.2.2 改进电流环控制时序及时延补偿策略 |
4.3 转子磁场准确定向实时校正策略研究 |
4.3.1 转子磁场定向不准影响分析 |
4.3.2 基于q轴磁链误差的转子磁场定向实时校正策略 |
4.4 牵引电机双模式控制及性能提升技术仿真研究 |
4.4.1 时序改进及时延补偿策略仿真 |
4.4.2 转子磁场定向实时校正策略仿真 |
4.4.3 牵引电机双模式控制策略仿真 |
4.5 本章小结 |
5 牵引电传动系统主动阻尼稳定性控制及直流侧滤波器优化设计 |
5.1 牵引电传动系统稳定性分析 |
5.1.1 牵引电传动系统主电路稳定性分析 |
5.1.2 负阻抗不稳定及直流侧振荡产生机理分析 |
5.2 系统稳定边界与直流侧滤波器优化设计 |
5.2.1 牵引电传动系统输入阻抗特性分析 |
5.2.2 基于系统不稳定边界分析的滤波器参数设计优化 |
5.3 牵引电传动系统直流侧主动阻尼稳定性控制策略研究 |
5.3.1 直流侧主动阻尼稳定性振荡抑制策略 |
5.3.2 稳定控制策略主要参数设计原则 |
5.4 主动阻尼稳定性控制仿真验证 |
5.5 本章小结 |
6 地铁动车牵引变流器研制及地面、现场试验结果分析 |
6.1 地铁动车牵引变流器研制 |
6.2 地面及现场试验概况 |
6.2.1 基于能量互馈技术的牵引传动系统地面试验平台 |
6.2.2 现场装车试验运行 |
6.3 试验结果分析与总结 |
6.3.1 混合脉宽调制多模式间平滑过渡试验 |
6.3.2 离散转子磁链观测模型试验验证 |
6.3.3 牵引电机双模式控制及性能提升试验验证 |
6.3.4 主动阻尼稳定性控制试验验证 |
6.3.5 地铁车辆防空转/防滑行试验 |
6.4 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 全文结论 |
7.2 未来研究工作展望 |
参考文献 |
附录A 地铁牵引电机参数 |
附录B 自主研制牵引变流器CNAS认证 |
作者简历 |
攻读博士期间发表论文 |
攻读博士期间主要承担项目工作 |
学位论文数据集 |
(4)电力机车辅助逆变器电压控制方法研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 课题背景 |
1.2 电力机车辅助逆变器概述 |
1.2.1 辅助逆变器的发展 |
1.2.2 电力机车辅助逆变器的构成及特点 |
1.2.3 特定次谐波消除PWM |
1.2.4 电力机车辅助逆变器的设计要求 |
1.3 本论文的主要工作及结构安排 |
2 电力机车辅助逆变器工作原理 |
2.1 电力机车辅助逆变器系统 |
2.1.1 电力机车辅助逆变器系统主电路工作原理 |
2.1.2 电力机车辅助逆变器控制系统 |
2.2 电力机车辅助逆变器控制策略 |
2.2.1 风机、泵类负载特性 |
2.2.2 变频调速原理 |
2.3 本章小结 |
3 辅助逆变器的调制方法 |
3.1 调制策略 |
3.1.1 SPWM原理 |
3.1.2 SHEPWM原理 |
3.1.3 SHEPWM与SPWM比较 |
3.2 特点次谐波消除PWM的数字实现 |
3.2.1 开关角的精确计算 |
3.2.2 特定次谐波消除SHEPWM的近似实现方法 |
3.2.3 切换原理 |
3.3 电力机车辅助逆变器控制系统控制板产生脉冲原理 |
3.3.1 PWM脉冲产生的原理 |
3.3.2 SHEPWM脉冲产生的原理 |
3.4 SHEPWM仿真 |
3.5 本章小结 |
4 电力机车辅助逆变器控制方法 |
4.1 电力机车辅助逆变器电压闭环控制 |
4.2 辅助逆变器输出电压的影响因素和相应措施 |
4.2.1 直流电压变化对辅助逆变器输出电压的影响 |
4.2.2 电力机车辅助逆变器控制系统主电路滤波器参数设计 |
4.2.3 死区对辅助逆变器输出电压谐波的影响 |
4.3 辅助逆变器控制系统的仿真验证 |
4.3.1 想状态下,辅助逆变器控制系统的仿真验证 |
4.3.2 负载突变时,辅助逆变器控制系统的仿真验证 |
4.3.3 直流电压变化时,辅助逆变器控制系统的仿真验证 |
4.4 本章小结 |
5 电力机车辅助逆变器的现场实验 |
5.1 电力机车辅助逆变器控制系统设计 |
5.1.1 辅助逆变器控制主程序 |
5.1.2 串口通信、CAN通信相关功能 |
5.1.3 AD采样、故障处理相关功能 |
5.1.4 PWM外部中断服务程序 |
5.2 电力机车辅助逆变器控制系统低压试验 |
5.3 电力机车辅助逆变器系统高压试验 |
5.4 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(5)电力机车辅助电源系统全SiC直流变换器研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 电力机车辅助电源系统概述 |
1.1.2 常见供电方式及主电路结构 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 辅助电源系统直流变换器拓扑 |
1.2.2 SiC器件发展及轨道交通应用现状 |
1.3 论文主要工作 |
2 谐振直流变换器工作原理及电路特性分析 |
2.1 谐振直流变换器工作原理分析 |
2.1.1 电路拓扑介绍 |
2.1.2 电路工作模态 |
2.2 谐振直流变换器参数设计 |
2.2.1 直流电容设计 |
2.2.2 谐振电感和电容设计 |
2.2.3 开关器件设计 |
2.3 寄生参数影响分析 |
2.3.1 寄生电容与硬开通 |
2.3.2 寄生电阻与电压损耗 |
2.4 n-SCRC通用模型 |
2.5 仿真验证 |
2.6 本章小结 |
3 谐振直流变换器移相控制 |
3.1 移相控制工作原理 |
3.1.1 电路工作模态 |
3.1.2 稳态输出特性 |
3.2 寄生电阻影响分析 |
3.3 死区效应及软开关条件分析 |
3.4 仿真验证 |
3.5 本章小结 |
4 谐振直流变换器小信号分析及输出优化控制 |
4.1 小信号分析概述 |
4.2 MRSCC小信号建模分析 |
4.2.1 非线性状态方程建立 |
4.2.2 谐波近似 |
4.2.3 非线性环节扩展描述函数 |
4.2.4 谐波平衡 |
4.2.5 MRSCC稳态大信号模型 |
4.2.6 小信号扰动及线性化处理 |
4.2.7 闭环控制分析 |
4.3 输出优化控制 |
4.4 本章小结 |
5 谐振直流变换器实验验证 |
5.1 SiC器件特性对比研究 |
5.1.1 静态特性 |
5.1.2 动态特性 |
5.2 SCRC实验平台介绍 |
5.3 SCRC实验验证 |
5.3.1 SCRC稳态输出特性 |
5.3.2 SCRC移相控制原理及软开关实现 |
5.3.3 SCRC输出优化控制 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(6)电气化列车辅助供电系统不断电技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 列车辅助供电系统概述 |
1.1.1 国内常见列车辅助系统的主电路结构 |
1.1.2 断电过分相过程中辅助供电系统失电造成的影响 |
1.2 国内外现有过分相技术及存在的问题 |
1.2.1 断电自动过分相 |
1.2.2 带电自动过分相 |
1.3 本文研究的主要内容 |
2 列车断电自动过分相中的辅助供电系统不断电技术 |
2.1 方案概述 |
2.2 牵引变流器控制策略 |
2.2.1 机车主断路器断开前牵引变流器的控制 |
2.2.2 机车主断路器断开后牵引变流器的控制 |
2.2.3 机车主断路器闭合前牵引变流器的控制 |
2.2.4 机车主断路器闭合后牵引变流器的控制 |
2.3 列车供电系统电路参数改进 |
2.4 本章小结 |
3 列车带电自动过分相中的辅助供电系统不断电技术 |
3.1 牵引供电系统分相区 |
3.2 电子开关地面自动过分相系统方案 |
3.3 电子开关地面自动过分相控制策略 |
3.3.1 励磁涌流的产生 |
3.3.2 励磁涌流的抑制 |
3.3.3 列车过分相失电时间分析 |
3.4 电子开关地面自动过分相对列车辅助供电系统的影响 |
3.4.1 含直交型辅助供电系统列车的允许失电时间 |
3.4.2 含交直交型辅助供电系统列车的允许失电时间 |
3.4.3 过分相失电时间对列车的影响 |
3.5 列车受电弓位置检测技术 |
3.5.1 现有列车位置检测技术 |
3.5.2 受电弓位置检测方法 |
3.5.3 受电弓位置传感器的设计 |
3.6 本章小结 |
4 辅助供电系统不断电的电子开关地面自动过分相试验台 |
4.1 试验台方案 |
4.2 列车负载的模拟 |
4.2.1 参数计算 |
4.2.2 四象限整流器的控制 |
4.2.3 列车负载的启动 |
4.3 电子开关的控制 |
4.3.1 电子开关的驱动与保护 |
4.3.2 过零检测 |
4.4 过分相暂态过程实验波形 |
4.5 本章小结 |
5 结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(7)轨道交通装备滚动试验台一体化测试技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外机车滚动试验台建设概述 |
1.2.2 国内机车滚动试验台建设概述 |
1.2.3 轨道交通装备电气牵引技术研究现状 |
1.2.4 轨道交通装备制动技术的研究现状 |
1.2.5 轨道交通装备轨道交通节能优化技术研究现状 |
1.3 试验台架上实现试验项目分析 |
1.4 本文的主要研究内容 |
1.5 论文组织结构 |
第2章 试验台架上轨道交通装备电气牵引/制动特性试验技术 |
2.1 动车组的电气牵引与制动原理 |
2.1.1 基于动车组CRH2 的电气牵引与制动方式原理分析 |
2.1.2 动车组牵引电制动计算与特性曲线 |
2.2 地铁车辆的电气牵引与制动原理 |
2.2.1 地铁车辆牵引与制动原理分析 |
2.2.2 地铁车辆牵引与制动计算 |
2.3 电气牵引及电气制动试验原理设计 |
2.3.1 试验方法设计 |
2.3.2 试验台基础设备原理及能源回馈设计 |
2.4 光伏DC/AC逆变器无源集成设计 |
2.4.1 拓扑结构组成部分特性分析 |
2.4.2 集成单元结构构成及连接方式 |
2.4.3 集成单元参数化设计 |
2.4.4 仿真验证 |
2.5 基于变频交流电机特性曲线快速匹配设计 |
2.5.1 传动系统特性匹配设计方法 |
2.5.2 电机特性曲线设计流程 |
2.6 不同轨道交通设备的电气牵引试验结果 |
2.6.1 动车组牵引/制动特性试验验证 |
2.6.2 地铁车辆牵引/制动特性试验验证 |
2.7 本章小结 |
第3章 基于整车滚动试验台的全线路阻力模拟及能耗试验技术 |
3.1 基于线路阻力模拟的列车动力学模型 |
3.2 地铁节能操纵优化问题描述 |
3.3 基于控制参数化方法的地铁节能操纵问题求解 |
3.4 滚动试验台上地铁列车能耗测试技术 |
3.4.1 测试品及试验工况选取 |
3.4.2 牵引能耗测试方案 |
3.5 全线路运行阻力模拟技术 |
3.5.1 试验台架牵引特性试验的自动控制方法 |
3.5.2 试验线路设计参数 |
3.5.3 运行阻力试验计算结果 |
3.5.4 阻力给定处理 |
3.6 本章小结 |
第4章 基于整车滚动试验台的空气制动试验技术 |
4.1 整车惯量模拟方案及控制架构 |
4.2 惯量模拟基本原理 |
4.3 基于机电混合惯量模拟空气制动试验设计 |
4.3.1 电机扭矩计算 |
4.3.2 基于滑模变结构异步电机直接转矩控制设计及仿真 |
4.3.3 变频器 |
4.4 空气制动功能工艺设计及控制软件 |
4.4.1 空气制动试验技术设计 |
4.4.2 空气制动控制软件设计 |
4.5 本章小结 |
第5章 整车滚动试验系统总体设计方法 |
5.1 整车滚动试验台总体介绍 |
5.1.1 机械系统 |
5.1.2 电气传动系统 |
5.1.3 总控制系统 |
5.1.4 测试系统、监视系统及供电系统 |
5.1.5 整车滚动试验台总体架构及核心部件原理 |
5.2 整车滚动试验系统总体计算 |
5.2.1 试验台单元参数设计 |
5.2.2 电气传动特性参数计算 |
5.2.3 牵引定位装置参数设计 |
5.2.4 轨道轮单元参数设计 |
5.3 不同试验台功能及总体参数 |
5.3.1 牵引系统试验台总体参数设计 |
5.3.2 干线机车车辆整车滚动试验台总体参数设计 |
5.3.3 高速动车组列车单元滚动试验台总体参数设计 |
5.3.4 养路车辆滚动振动试验台总体参数设计 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间主要的研究成果 |
(8)高速列车再生制动工况下的电能质量控制和能量利用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究的背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 动车组制动技术应用现状 |
1.2.2 动车组通过长大下坡道问题研究现状 |
1.2.3 动车组再生制动能量利用方式 |
1.2.4 考虑高速动车组再生制动时电能质量问题分析和治理研究现状 |
1.2.5 牵引供电系统和列车的建模方法 |
1.3 论文的主要工作 |
第2章 牵引供电系统和动车组模型 |
2.1 牵引供电系统模型 |
2.1.1 牵引网电气参数计算 |
2.1.2 牵引供电系统仿真模型 |
2.2 动车组运行过程受力分析 |
2.2.1 阻力 |
2.2.2 牵引力 |
2.2.3 制动力 |
2.3 动车组牵引传动系统模型 |
2.3.1 牵引传动系统等效模型 |
2.3.2 瞬态直接电流控制策略 |
2.3.3 直流环节等效负荷电流计算 |
2.3.4 CRH5 型动车组牵引传动系统仿真模型 |
2.4 本章小结 |
第3章 考虑长大下坡道的动车组运行仿真分析 |
3.1 动车组通过长大下坡道运行限速 |
3.1.1 监控制动距离 |
3.1.2 限速检算 |
3.2 动车组通过长大下坡道的制动方式 |
3.2.1 动车组再生制动通过长大下坡道 |
3.2.2 动车组电空联合制动通过长大下坡道 |
3.2.3 动车组备用制动通过长大下坡道 |
3.3 动车组通过长大下坡道仿真分析 |
3.3.1 再生制动功率计算 |
3.3.2 动车组向电网返送再生制动能量分析 |
3.3.3 电能质量分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 能量利用和电能质量治理 |
4.1 SC_RPC工作原理 |
4.2 能量利用和电能质量治理协调控制策略 |
4.2.1 能量利用 |
4.2.2 负序和谐波补偿方法 |
4.3 SC_RPC变流器控制方法 |
4.4 超级电容储能系统容量配置 |
4.4.1 以储存再生制动能量为目标的容量配置方法 |
4.4.2 以削峰为目标的容量配置方法 |
4.5 仿真分析 |
4.5.1 仿真案例 |
4.5.2 能量利用分析 |
4.5.3 电能质量治理分析 |
4.6 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和参与的科研项目 |
(9)列车辅助系统不断电技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 研究的背景及意义 |
1.1.1 论文研究的背景 |
1.1.2 论文研究的意义 |
1.2 列车辅助系统概述 |
1.2.1 牵引变压器辅助绕组供电的辅助系统 |
1.2.2 牵引变流器直流侧供电的辅助系统 |
1.2.3 两种结构辅助系统对比分析 |
1.3 牵引变压器辅助绕组供电的辅助系统不断电技术研究现状 |
1.3.1 接触网中性区不馈电时辅助系统不断电供电方案 |
1.3.2 接触网中性区不馈电时辅助系统不断电方案面临的主要问题 |
1.3.3 接触网中性区馈电时辅助系统不断电供电方案 |
1.3.4 接触网中性区馈电时辅助系统不断电方案面临的主要问题 |
1.4 本文研究内容 |
2 列车过分相区辅助系统不断电技术原理分析 |
2.1 引言 |
2.2 交直交型辅助系统的电力机车主电路拓扑分析 |
2.3 列车过分相区时序逻辑分析 |
2.4 辅助系统不断电技术列车工作模式分析研究 |
2.4.1 动态过程1:牵引变压器原边电流控制动态过程 |
2.4.2 动态过程2:主断路器断开动态过程 |
2.4.3 动态过程3:牵引/辅助四象限整流器同步相位调整动态过程 |
2.4.4 动态过程4:主断路器闭合动态过程 |
2.5 列车工作模式动态切换过程小结 |
2.6 本章小结 |
3 列车辅助系统不断电关键技术研究 |
3.1 引言 |
3.2 列车过分相区辅助系统不断电技术主要问题分析 |
3.3 列车牵引变压器绕组耦合分析 |
3.4 列车辅助系统不断电关键技术 |
3.4.1 牵引变压器原边电流控制技术 |
3.4.2 牵引变压器原边电压控制技术 |
3.4.3 四象限整流器同步相位调整控制技术 |
3.4.4 列车电路结构硬件改造技术 |
3.5 列车进出分相区过电压过电流抑制分析 |
3.5.1 列车进出分相区过电压抑制 |
3.5.2 列车进出分相区过电流抑制 |
3.6 仿真与试验验证 |
3.6.1 仿真验证 |
3.6.2 实验室小功率试验平台验证 |
3.6.3 地面大功率试验验证 |
3.6.4 实车试验验证 |
3.7 本章小结 |
4 列车辅助系统不断电的四象限整流器控制策略研究 |
4.1 引言 |
4.2 四象限整流器基本工作原理 |
4.3 四象限整流器复矢量数学模型 |
4.4 同步旋转坐标系下四象限整流器电流环设计与分析 |
4.4.1 基于全通滤波器的正交信号生成方法 |
4.4.2 同步旋转坐标系PI电流调节器性能分析 |
4.4.3 与比例谐振电流调节器和准比例谐振电流调节器的比较 |
4.5 四象限整流器电压外环设计与分析 |
4.6 四象限整流器新型控制策略 |
4.7 牵引网网压波动的抑制 |
4.7.1 牵引网网压跳变工况 |
4.7.2 牵引网网压低频振荡工况 |
4.7.3 仿真与试验验证 |
4.8 本章小结 |
5 接触网中性区馈电时辅助系统不断电技术研究 |
5.1 引言 |
5.2 新型地面自动过分相方案 |
5.2.1 传统地面自动过分相方案介绍 |
5.2.2 新型地面自动过分相方案介绍及原理分析 |
5.2.3 仿真与试验验证 |
5.3 新型地面自动过分相方案关键技术分析 |
5.3.1 电子开关设计 |
5.3.2 供电死区时间分析 |
5.4 列车带电过分相失电时间内辅助系统不断电技术研究 |
5.4.1 原理分析 |
5.4.2 仿真验证 |
5.5 本章小结 |
6 结论 |
6.1 主要研究成果总结 |
6.2 下一步研究展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(10)电力机车诱发牵引系统谐振过电压研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 牵引供电系统模型 |
1.2.2 电力机车谐波特性 |
1.2.3 谐振过电压 |
1.3 论文主要工作内容 |
2 牵引供电系统仿真模型的建立 |
2.1 引言 |
2.2 PSCAD/EMTDC仿真软件简介 |
2.3 牵引变电所仿真模型的建立 |
2.3.1 牵引变压器接线原理及其基本参数 |
2.3.2 PSCAD中变压器模块及基本参数的设置 |
2.3.3 牵引变压器的PSCAD的仿真模型 |
2.3.4 避雷器原理及其PSCAD仿真模型 |
2.3.5 仿真验证 |
2.4 牵引网仿真模型的建立 |
2.4.1 牵引网供电方式 |
2.4.2 接触网悬挂结构 |
2.4.3 牵引网的PSCAD的仿真模型 |
2.5 牵引供电系统的仿真模型 |
2.6 小结 |
3 交直交电力机车仿真模型的建立 |
3.1 引言 |
3.2 四象限脉冲整流器仿真模型的建立 |
3.2.1 四象限脉冲整流器工作原理 |
3.2.2 四象限脉冲整流器主电路仿真模型 |
3.2.3 四象限脉冲整流器的控制及其PSCAD仿真电路 |
3.2.4 仿真验证 |
3.3 逆变器及牵引传动控制仿真模型的建立 |
3.3.1 牵引逆变器工作原理 |
3.3.2 电机转子磁场定向矢量控制 |
3.3.3 牵引传动控制 |
3.3.4 基于电机转子磁场定向的牵引传动控制的PSCAD仿真模型 |
3.4 小结 |
4 谐振过电压仿真与分析 |
4.1 引言 |
4.2 电力机车谐波源引发的线性谐振过电压仿真分析 |
4.2.1 谐波阻抗测量元件 |
4.2.2 牵引网阻频特性 |
4.2.3 在线快速傅里叶变换(FFT)元件 |
4.2.4 交直交电力机车谐波特性仿真分析 |
4.2.5 含电力机车谐波源的牵引供电系统仿真模型 |
4.2.6 谐波谐振过电压仿真分析 |
4.3 电力机车过分相激励的铁磁谐振过电压仿真分析 |
4.3.1 铁磁谐振过电压 |
4.3.2 过分相过程 |
4.3.3 等值电路模型 |
4.3.4 仿真分析 |
4.4 小结 |
5 谐振过电压抑制措施研究 |
5.1 电力机车谐波源引发的线性谐振过电压抑制措施研究 |
5.1.1 高通滤波器 |
5.1.2 参数设计 |
5.1.3 仿真验证 |
5.2 电力机车过分相激励的铁磁谐振过电压抑制措施研究 |
5.2.1 综合抑制方案 |
5.2.2 综合抑制方案的仿真验证分析 |
5.3 小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录A |
附录B |
作者简介 |
学位论文数据集 |
四、8K机车GTO逆变器的现场试验分析及改进意见(论文参考文献)
- [1]8K机车GTO逆变器的现场试验分析及改进意见[J]. 吴胜红. 机车电传动, 1996(01)
- [2]电力机车牵引电机在全速度范围的控制策略研究[D]. 周明磊. 北京交通大学, 2013(10)
- [3]地铁车辆牵引电传动系统控制关键技术研究[D]. 孙大南. 北京交通大学, 2012(09)
- [4]电力机车辅助逆变器电压控制方法研究[D]. 龚东安. 北京交通大学, 2012(10)
- [5]电力机车辅助电源系统全SiC直流变换器研究[D]. 温飘. 北京交通大学, 2020
- [6]电气化列车辅助供电系统不断电技术研究[D]. 马浩宇. 北京交通大学, 2014(07)
- [7]轨道交通装备滚动试验台一体化测试技术研究[D]. 熊颉. 浙江大学, 2020(12)
- [8]高速列车再生制动工况下的电能质量控制和能量利用研究[D]. 陈皓栎. 西南交通大学, 2019(03)
- [9]列车辅助系统不断电技术研究[D]. 杜玉亮. 北京交通大学, 2016(02)
- [10]电力机车诱发牵引系统谐振过电压研究[D]. 李宗垒. 北京交通大学, 2014(07)