基于改进CEEMDAN和t-SNE的故障特征提取方法

针对非线性、非稳定振动信号难以提取有效故障特征的问题,提出一种基于改进自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)和t-分布随机邻域嵌入(t-SNE)算法相结合的故障特征提取方法。利用三次Hermite插值代替三次样条插值构造包络线,提高传统CEEMDAN对非平稳信号的分解精度;利用改进后的CEEMDAN对原始信号分解并通过相关系数筛选出有效固有模态分量(IMF),提取有效IMF分量的时频特征、奇异值和能量值构建高维混合域特征集;最后,通过t-SNE算法挖掘高维混合域特征信息得到低维敏感特征,并将其输入到支持向量机中进行分类,以分类准确率作为特征提取效果评价指标。在齿轮箱故障模拟实验台进行实验验证,结果表明该方法能够准确地提取故障特征,为故障特征提取提供新思路。

电力电子牵引变压器功率平衡控制方法研究

电力电子牵引变压器PETT(Power Electronic Traction Transformer)与传统工频牵引变压器相比具有体积小、质量轻、效率高等优点。针对采用级联H桥和双有源桥式DAB(Dual Active Bridge)变换器的PETT主电路拓扑,首先对级联H桥进行数学建模分析,在此基础上,提出一种基于平均电压调节的直流电压平衡控制方法。同时,通过分析并联输出DAB变换器传输功率不平衡的影响因素,得出其功率平衡原理,进而提出一种基于平均输出电流调节的均流控制方法。构建PETT系统仿真模型,对所提出的级联H桥直流电压平衡控制方法以及并联输出DAB变换器均流控制方法进行仿真研究。设计并搭建2个功率单元组成的PETT实验平台,对上述控制方法进行实验研究。仿真和实验结果相符,验证所提出控制方法的有效性和正确性。

基于Ansoft Maxwell 2D的PMSR电机的起动特性的瞬态仿真

利用Ansoft Maxwell 2D软件建立永磁开关磁阻电机(Permanent Magnetism Switched Reluctance Motor)模块并对其进行起动的瞬态仿真,获得PMSR电机的起动特性曲线,这对控制PMSR电机有很大的帮助。

高速动车组受电弓上臂横梁部件抗疲劳性能

通过动力特性试验分析了两种设计方案受电弓上臂横梁部件的抗疲劳性能.在动车组时速350km/h的情况下,测试了受电弓上臂横梁部件关键部位的动应力.对各个测点的应力时间历程进行统计,得到了相应的均值、方差、最大值和最小值.对比两种方案的动应力统计特征值表明,方案二上臂横梁的结构强度特性优于方案一.采用雨流计数法编制了各测点的八级应力谱,并采用Goodman公式进行了对称化修正.结合铝合金材料的S-N曲线,采用Miner线性累积损伤理论预测了两种横梁部件的疲劳寿命.对比结果表明,方案二受电弓横梁部件的疲劳寿命明显提高.

软开关变换器中平面无源集成的研究

本文以零电压Boost准谐振变换器为例,对软开关变换器中的滤波电感、谐振电感和谐振电容进行平面无源集成研究,减小了软开关变换器的大小和重量,提高了磁性元件的利用率,为电力电子的系统集成提供了技术支持,符合现代集成开关电源的发展方向,最后给出了仿真结果,验证了本设计的有效性。

软开关变换器中平面无源集成的研究

以零电压Boost准谐振变换器为例，对软开关变换器中的滤波电感、谐振电感和谐振电容进行平面无源集成研究，减小了软开关变换器的大小和重量，提高了磁性元件的利用率，为电力电子的系统集成提供了技术支持，符合现代集成开关电源的发展方向，最后给出了仿真结果，验证了本设计的有效性。

浅谈城市轨道车辆的研究与发展

随着城市化进程的加快,车辆骤增造成的交通拥堵、环境污染成为许多城市管理者不得不面对的重大难题,发展城市轨道交通解决上述问题成为了当前炙手可热的话题。文章主要介绍了应用在城市轨道交通上的地铁、低地板、空轨及国内外研究现状以及未来发展趋势。

市域铁路行车计划与线路维修计划一体化方案编制研究

为了更好地满足城市居民夜间出行需求,实现行车计划与线路维修计划的一体化编制,文章讨论了等线运行、转线运行以及一线行车一线维修等3种夜间行车组织方法,选择了最适合城市轨道交通的一线行车一线维修,并基于此采用了分段单线双向的全天候运行模式。采用大M法,建立了以到达时间最小为目标,综合考虑列车移动约束、列车路径约束、进路占用约束、列车路径顺序指标约束的混合整数线性规划模型,并设计了分阶段求解的滚动时域算法,建立了线路维修计划与行车计划一体化编制模型。以在建的雄安市域动车组R1线为实例,通过一体化模型的建立,实现了一线行车一线维修下的行车计划与线路维修计划一体化方案编制,分别得到了前期与后期不同维修区间的列车计划与线路维修计划一体化可行方案,验证了在行车量上满足乘客出行需求。

动车组车载蓄电池健康状态判别方法综述

镍镉电池凭借优异的放电特性、高寿命、高倍率充电性能、良好的温度适应性、较高的安全性及经济性,作为动车组蓄电池,大量应用于高速铁路领域。镍镉电池的荷电状态估计、健康状态估计和剩余使用寿命预测等问题,对于确保动车组行车安全性、提高修程经济性具有重大意义。为此,在系统总结镍镉电池工作原理和老化机理的基础上,简要分析了动车组蓄电池修程规范,详细论述了目前可用于其健康状态判别的诸如模型驱动和数据驱动的所有可行方法,展望了镍镉电池健康状态估计方法的研究前景及挑战。

电力系统储能应用场景研究综述

可再生能源利用和智能电网是电力系统发展的终极目标,而储能技术是实现目标的必要保障和手段。首先,分别对电磁储能、机械储能和化学储能三种储能技术进行了介绍,对比了相应的技术参数,分析了各自特点和适应场合;然后,从电源侧、电网侧和用户侧分析了储能的典型应用场景,阐述了储能在电力系统移峰填谷、可再生能源平滑并网、电力调频、可再生能源消纳及改善电能质量等方面的技术性能要求;最后,从技术体系、匹配方法和全寿命周期评估等方面进行了展望。

非接触式供电列车松耦合变压器的仿真研究

针对非接触式供电列车松耦合变压器原副边耦合系数低的问题,研究不同的线圈类型、导磁材料等对其自身电感、互感、耦合系数等参数的影响。采用有限元仿真工具分析非接触供电系统松耦合变压器参数,分别搭建副边线圈矩形结构和8字形结构的模型、副边线圈位置有横向和纵向偏移的模型、不同磁导率的模型以及具有屏蔽层的模型,通过仿真计算得到松耦合变压器的具体参数。仿真结果表明:8字形的线圈耦合系数更高;收发线圈相对位置越偏离中心,其负载功率与耦合系数越低;收发线圈的间隙和偏移量对系统性能的影响近乎线性叠加;导磁材料磁导率的提升对系统的能量传输效率有一定程度的提升,但是并不能无限制提升;屏蔽层的引入会降低耦合性能。

动车组谐波抑制技术研究

阐述了动车组产生谐波的主要原因及谐波对动车组的影响,提出了采用相位差方式解决谐波问题的方案,并对其进行了频谱分析和试验验证。试验结果证明,该方案可以有效地抑制动车组谐波,解决谐波过大问题。

电池健康状态实验与评估方法综述

分析影响电池健康状态(SOH)的内部机理和外部环境因素,并从多个SOH定义反映电池老化特征。针对电池SOH评估研究难点,从SOH实验、SOH评估方法、等效模型和成组不一致性等4个方面,综述目前电池SOH的研究进展。对比不同模型、算法及体系的优缺点,展望电池SOH评估的研究重点。

CRH380B系列动车组继电器寿命评估技术研究

动车组继电器是列车的主要元器件之一,其寿命的评估对动车组的安全正常运行至关重要。利用Fick扩散理论和Larson-Miller分析法建立继电器的接触电阻和吸合时间性能退化模型。利用试验台对动车组未安装使用、已运营1200000 km和故障3种类型的继电器进行可靠性寿命试验,根据实验数据并利用Matlab中最小二乘法非线性拟合对退化模型中的未知参数进行估计。根据SSE之和最小原则选取继电器特性参数的最优退化模型,根据特性参数的失效阈值得到不同试验温度下的寿命特征量,并利用该寿命特征量,对阿伦尼斯模型中的未知量进行参数估计,实现继电器在常温下的可靠性寿命评估。最后通过试验验证该方法的正确性。研究结果为CRH380B型动车组继电器的安全运用和维护维修提供依据。

CRH380B型动车组镍镉电池健康状态分析

为了分析CRH380B型动车组镍镉电池的健康状态(SOH),基于镍镉电池的检修规程和健康状态指标,对不同修程的镍镉电池的SOH进行了测试分析。首先,根据镍镉电池的标准检修规程,设计实验方案;然后,对不同修程的镍镉电池进行容量测试和开路电压测试;最后,基于实验测试数据估计镍镉电池的SOH。实验结果表明,消除记忆效应后四、五级修的SOH可达80%以上;以欧姆内阻估算的电池SOH比实际值大8%;通过开路电压测试获取不同修程电池的SOC-OCV数据,根据拟合曲线特征参数估计镍镉电池SOH,得出误差在±0.2%。

线圈位置及特殊路况对轨道交通非接触供电系统的影响

在轨道交通非接触供电系统中,当车辆上接收线圈与轨道上发射线圈相对位置发射变化时,其能量传输效率会发射变化。利用Maxwell软件建立发射线圈与接收线圈的三维模型,仿真得到线圈自电感与互感等参数,并通过Simplorer软件搭建基于串联-串联拓扑结构的系统仿真模型,得到不同工况下的供电系统能量传输效率,并深入分析了不同路况对非接触供电系统的影响。

基于加权改进D-S证据融合理论的地铁车辆转向架轴承故障诊断方法

地铁车辆转向架轴承的故障诊断方法大多采用振动、温度、声信号等单一物理量作为信息来源,存在智能诊断准确率低、可靠性差等问题.提出基于D-S证据融合理论的智能故障诊断方法.该方法以轴承运行中的振动加速度信号和温度信号为基本信息来源,采用加权改进D-S证据理论融合算法,诊断轴承健康状态,并在发生故障时判断故障类型.为了验证该诊断方法的可行性和有效性,以硬件装置为载体,基于轴承故障试验平台,对某型号地铁列车转向架故障轴承进行测试.试验结果表明:该轴承故障诊断方法能有效地诊断轴承的故障状态和故障类型.

CRH380BL型动车组受电弓系统可靠性分析

基于CRH380BL型动车组受电弓的历史故障数据,利用可靠性数据分析方法,针对4种主要故障零件,研究其故障分布规律,进而评估受电弓整个系统的可靠性水平。在受电弓零部件中发生故障的主要是ADD及供风管、供风管路、10-X01继电器和升弓气囊4个部分。研究表明,ADD及供风管与10-X01继电器的故障分布规律为两参数威布尔分布,供风管路与升弓气囊的故障分布规律为指数分布。利用可靠性分析的方法找出受电弓系统可靠性的薄弱环节,为动车组故障检修与预警提供理论依据。

某型动车组牵引传动系统谐波分析及参数设计研究

本文概述了机车单相脉冲整流器的工作原理,分析了动车组运行时的谐波重要性与影响程度,指出了谐波产生原因及抑制谐波电流的几个方法,针对某型动车组给出了整流器交流侧电感值的设计方法,通过Matlab搭建了仿真模型,仿真证明计算结果满足高速动车组运行的要求,其设计与计算方法可以作为高速动车组或机车变流器中间回路电感参数确定的一个指导方法,该方法为高速列车的正常运行打下理论基础。

大功率单相两电平四象限整流器关键技术研究

随着列车速度的提高,大功率动车组牵引系统的研究具有重要意义,四象限整流器的控制是牵引系统的核心之一,在此首先分析了大功率四象限整流器的工作原理,接着对其控制策略中的锁相环、电流内环比例谐振(PR)控制、直流电压外环控制和载波移相进行研究,最后利用PSIM软件进行仿真分析和实验验证,结果表明交流侧电压和电流基本同相位,功率因数近似等于1,直流侧电压稳定,证明其设计的正确性。