动车组合闸过电压故障机理兮析及仿真研究

[目的]动车组出分相时,断路器合闸产生的过电压会加剧高压设备的绝缘老化,研究合闸过电压的产生机理及影响因素对动车组主电路绝缘匹配和设备选型具有理论意义。[方法]结合动车组主电路结构和过分相过程,分析其正常运行方式下操作过电压的形成原因。考虑真空断路器合闸弹跳特性对过电压的特殊影响,建立动车组主电路仿真模型;对比研究动车组主电路合闸过电压特征,得出主回路状态动作时刻、动车组高压电缆参数、接触网参数及设备特性对过电压的影响规律。[结果及结论]极端状态下过电压峰值为工频电压峰值的2.39倍,接近《高速动车组整车试验规范》规定的2.4倍,在极端工况下产生的过电压会对动车组高压设备的绝缘性能产生影响,甚至导致击穿现象。因此,需采取如采用相控合闸技术控制断路器在目标相位闭合、选择单位分布电容较小的高压电缆、改进真空断路器的机械特性等相关措施进行防范,以有效降低动车组合闸过电压。

动车组牵引电机轴承剩余寿命预测方法研究

根据我国高速铁路动车组的实际运行和维修情况,以动车组关键部件剩余寿命预测为目的,对车地数据进行研究,对牵引电机轴承的温度数据进行特征提取,并根据大量历史车地数据,对牵引电机轴承进行剩余寿命预测。使用面向过程分析的思想和用特征值构建盒图的方法,达到预测动车牵引电机轴承剩余寿命的目的。研究的结果可以作为提高运维效率,修程修制优化的依据。

基于温振融合与深度自编码器的高速动车组轴箱轴承故障诊断模型

因物理监测信息利用不足,动车组轴箱轴承故障诊断存在准确率较低问题。首先,利用高速动车组轴箱轴承试验台获取丰富数据,融合温度特征数据与振动特征数据,并使用主成分分析法进行融合与降维;然后,建立基于温振融合与DAE(深度自编码器)的轴箱轴承故障诊断模型,并通过深度自编码器进行模型训练;最后,用高速动车组轴箱轴承试验台测试集的数据进行模型验证。验证结果表明:与其他对比模型相比,基于温振融合与DAE的轴箱轴承故障诊断模型的诊断准确率更高。

600 km/h高速磁浮牵引系统的配置及其关键参数的选择

目的:目前上海磁浮列车示范运营线设计的最高运行速度为505 km/h,为适应600 km/h的高速运行,须对既有常导高速磁浮牵引系统的配置进行分析和优化设计。方法:站在牵引供电系统的角度,从直线电机稳态数学模型出发,在不改变直线电机基本结构和参数的前提下,提出了600 km/h高速磁浮牵引系统的优化方向:提高变流器的输出电压及容量,以及适当缩短牵引分区和定子段长度。基于以往工程可行性研究,对既有磁浮系统中牵引供电系统的相关边界条件进行了分析,认为馈电电缆和定子电缆限制了既有电机的输入电压和电流,而列车长度和定子开关站的数量又限制了定子段的长度,进一步明确了600 km/高速磁浮牵引系统关键参数的选取原则,并给出了建议的参数。以一条平直轨道的线路为例设计了牵引系统,并以此为基础进行了牵引仿真计算。结果及结论:对于5节编组的常导高速磁浮列车,适当缩短分区长度至20 km,定子段长度至800 m,采用32 MVA的变流器,则列车可在加速运行35 km后达到600 km/h的运行速度。

某CRH3型高速铁路动车组电压互感器过热烧损故障原因分析及解决措施

根据接触网的供电设计及动车组的牵引系统结构,对我国高铁动车组的车顶电压互感器爆裂故障原因进行分析,得到主要故障原因为:目前使用的25 kV电压互感器未能满足我国高铁牵引接触网电源污染的设防要求。针对故障原因提出,将直流偏磁电压设防值从1500 V提高到2500 V,进而提高电压互感器抗直流偏磁的能力。采取的具体技术手段为:在电压互感器铁心磁路上切出部分气隙,使电压互感器一次绕组在发生直流偏磁时转变成铁心电抗器运行,把一次电流限制在安全运行水平。根据试验验证结果,改进后的电压互感器能满足2500 V直流偏磁电压设防要求。

动车组牵引电机轴承温升故障分析及解决措施

针对某型动车组牵引电机轴承温升故障,从轴承结构、注脂量和频次、轴电压影响及脉动扭矩校核等方面进行调查,分析导致轴承损伤引发故障的原因。分析结果显示,在微弱电流、轴承高温运转等因素持续作用下,加速了润滑脂的老化,导致轴承润滑不良,严重时轴承出现白蚀裂纹,最终导致轴承疲劳失效。针对故障原因,提出优化润滑、增大绝缘层厚度、增加保护接地等解决措施。

和谐号动车组基础制动装置

和谐号动车组基础制动装置是高速列车在制动系统其他制动措施失效情况下的最后一道安全保障。在分析高速动车组基础制动装置基本要求的基础上,介绍了和谐号动车组基础制动装置的工作原理、组成、选型原则及试验方法。

和谐号动车组制动防滑控制理论和试验

防滑控制系统是和谐号动车组列车制动系统的核心技术之一.在列车高速运行时,具有防滑控制功能的列车制动控制系统,既能实现良好的滑行控制,又能充分利用轮轨之间的黏着作用力。主要介绍了和谐号动车组制动防滑系统,包括制动防滑系统的基本原理,硬件组成,滑行检测方法,防滑控制方法以及控制策略等。通过防滑试验验证了和谐号动车组制动防滑控制系统的有效性和可靠性。

高速动车组粉末冶金闸片研制及试验研究

时速350km/h高速列车在紧急制动过程中将产生巨大的热负荷,制动过程中闸片的瞬时温度将达到900℃以上,在此极端工况下普通的闸片材料将难以胜任。根据UIC标准相关要求,结合中国高速列车的运用特点,研制出一种性能优良的高速列车铜基粉末冶金闸片,经大量试验研究分析最终证明所研制高速动车组粉末冶金闸片摩擦性能优良、导热性、耐磨性好,对制动盘无损伤,满足350km/h高速列车制动系统相关需求。

动车组牵引变压器铁磁噪声特性研究及抑制

动车组牵引变流器中四象限脉冲整流器会产生大量高次谐波,牵引变压器的二次绕组在这些高次谐波的激励下会产生人耳不适的铁磁噪声,如何在保证牵引系统性能的前提下减少牵引变压器的铁磁噪声是整车集成设计中需要重点考虑的问题。文章分析了牵引变流器四象限脉冲整流器的工作原理和牵引变压器电磁噪声的产生机理,通过在MATLAB中建模仿真,分析不同参数变化下牵引变压器二次侧谐波电流含量变化情况,并对动车组牵引变压器的噪声设计和噪声抑制进行说明。

高速动车组轮盘用紧固螺栓仿真分析

高速动车组轮装制动盘通过多个螺栓与车轮固定,制动过程中,由于制动盘和螺栓产生热变形,导致螺栓承受较大拉应力,存在失效可能。利用有限元软件ABAQUS,建立了与实际相符的高速动车组轮装制动盘、车轮、联接件、螺栓套的有限元模型,螺栓施加相应的预紧力。计算得到300km/h高速动车组制动盘和螺栓联接件的温度场和应力场结果,校核了螺栓强度,为不同时速的动车组轮装制动盘用螺栓提供了模拟计算方法。在1∶1台架试验上,验证了模型温度场计算的准确性。

和谐号动车组风源系统及其管理

本文介绍了8辆编组的CRH3动车组风源系统的组成、主要功能和技术参数,同时介绍了动车组风源系统的管理模式。

和谐号动车组停放制动控制

停放制动是防止静止状态下的动车组列车发生溜逸的一种制动方式。介绍了停放制动装置功能和相关技术参数的设计、计算过程。对停放制动的施加和缓解指令的来源、传输途径、执行等环节进行详细说明。最后结合单车和全列停放制动的状态诊断和故障导向安全控制功能,对停放制动的相关逻辑进行了深入分析。

和谐号动车组制动力动态分配模式

和谐号动车组运行速度高,对于制动系统提出了更高的要求,为此和谐号动车组设置了常用制动、紧急制动、备用制动3种模式。介绍分析上述3个制动模式下电制动力和空气制动力的匹配关系,以及各种情况下制动系统的响应。

和谐号动车组制动系统故障再现及分析

制动系统的可靠性是和谐号动车组正常运用的重要保障,为此制动系统必须具备良好的故障诊断能力和故障存储功能,以便于进行故障快速定位从而方便维修。对于复杂故障、疑难故障和系统类的故障等,则需要针对现车进行故障再现与分析,或结合试验台等可靠性试验手段和方法进行可靠性试验验证,排查故障的根本原因从而消除故障隐患。

和谐号动车组的紧急制动及安全制动措施

介绍了CRH3型和谐号动车组的紧急制动的基本设计原则和理念,详细阐述紧急制动的实现与实施方法。

和谐号动车组电子制动控制单元

和谐号动车组均采用微机直通电空制动系统,由电子制动控制单元响应列车控制指令,实现网络通讯、空电复合制动控制、防滑控制、故障诊断和信息存储等所有控制功能。电子制动控制单元由3大技术平台组成:①应用软件平台,基于故障导向安全控制原则设计,实现了制动系统的所有控制策略和逻辑,并具备良好的故障诊断能力,便于进行系统故障定位、维修;②硬件平台,采用基于分布式网络和微机控制的标准化、模块化的智能模块组合而成;③软件开发平台,采用基于V模型的开发流程,实现了从需求定义到最终产品的软件开发。

高速动车组制动防滑阀建模及仿真分析

以高速动车组制动系统用防滑阀作为研究对象,通过对防滑阀工作原理的分析,建立了防滑阀的仿真模型,并对防滑阀的充风特性和缓解特性进行了仿真计算。通过仿真结果与试验指标的对比验证了仿真模型的有效性。接着基于仿真模型分析了防滑阀进出口处节流孔孔径对充风时间和缓解时间的影响。研究工作为防滑阀的优化设计提供理论参考。

高速列车制动系统气动仿真平台

介绍了基于中国铁道科学研究院机车车辆研究所的高速列车制动系统气动仿真平台。该平台具有自定义专用元件库、仿真结果处理及分析、模型优化、元件加密、CAE共仿真、硬件在环仿真等功能,已在高速列车制动系统的研发设计中应用。压力变换阀和直通式电空制动系统的仿真案例表明,利用气动仿真平台既能缩短制动系统的开发周期,又能提高设计的准确性。

和谐号动车组制动系统故障诊断及安全措施

从高速动车组制动系统的设计原理出发,阐述了动车组制动系统故障诊断及安全措施的设计理念及实现方法:从设计的本质安全着手,考虑到各种可能出现的故障及其可能导致的后果的严重程度,设计对应的识别、判断及控制方法,系统自动或提示乘务人员处理故障或隔离故障设备、限速运行或者自动停车,从而确保列车的安全。本文介绍的故障诊断及安全措施的设计方法在我国高速动车组上得到了很好的验证。