考虑ESR老化的支撑电容寿命评估方法研究

文中以高速列车的金属化薄膜支撑电容为研究对象,研究了一种考虑ESR老化及任务剖面的支撑电容寿命评估方法。首先从薄膜电容的物理结构及失效机理出发,分析了电容失效过程中的退化特征;然后对薄膜电容电应力、热应力进行了探讨;最后结合某线路的实车空载工况的测试数据,基于经验寿命模型、线性累积损伤理论以及等效串联电阻ESR的老化模型对支撑电容的寿命评估方法进行了分析。研究结果表明,随着运行年限的增长,ESR的老化会导致功率损耗以及热点温度的明显增加,从而导致电容的寿命损伤率逐步加快。

基于预充电过程的牵引变流器支撑电容器参数辨识方法

支撑电容器是牵引变流器的关键部件之一,起着稳定直流侧电压的作用。支撑电容器若长期处于高温、高压的环境,其等效串联电阻会逐渐增大,电容器的性能会逐渐衰退,从而影响变流器的可靠性。根据电容器的健康状态采取不同的维修策略,可以提高牵引系统的安全性和可维护性。为此,文章针对机车牵引变流器提出一种基于预充电过程的支撑电容器参数辨识方法,以实现对支撑电容器的失效预警。其不需要增加传感器,而是利用机车每次启动预充电过程的中间电压以及二次侧电流信号,根据支撑电容器等效电路建立参数的辨识模型;与传统的基于梯度下降的参数辨识算法不同,文章采用遗传算法在参数变化区间内搜索最优值进行等效串联电阻的辨识,以提高参数辨识的可靠性。在不同噪声情况下进行仿真实验并通过模拟机车预充电过程进行物理实验,结果显示,辨识误差均在±3%以内,验证了所提出方法的有效性。

一种牵引杆球铰椭圆度的改善方法

研究冷热挤压、热挤压后停放时间和二次硫化对牵引杆球铰椭圆度的影响。结果表明,热挤压、热挤压后停放和二次硫化对产品椭圆度有改善作用,并且热挤压后停放时间越长,改善作用越大,而二次硫化的改善作用最为明显。

和谐系列机车用橡胶牵引球铰对比综述

针对和谐系列5种大功率货运电力机车所用的3种结构的橡胶牵引球铰,进行了基于使用工况、有效承载尺寸、橡胶应力应变状态、疲劳试验及实际装车运用结果等5个方面进行论述,得出了重载机车橡胶牵引球铰设计的相关经验和结论,并对今后类似牵引球铰的设计提出了建议。出于运行可靠性的考虑,应给予牵引球铰足够的空间尺寸,以避免过小的有效承载尺寸对产品疲劳性能造成不利影响。

地铁车辆牵引拉杆装置稳定性问题研究

受压牵引拉杆在极限承载下因忽然弯曲导致结构失稳破坏,从而影响转向架系统的运行安全性。文章从理论与工程相结合的角度剖析了杆件结构失稳的力学原理,提出了改善杆件结构稳定性的基本思路和可行措施,并在此基础上,对某型牵引拉杆装置进行优化设计。分析与实验表明,在工程可能的极限载荷下,牵引拉杆装置可有效确保稳定性,并利用有限元技术成功预测出牵引拉杆装置的失稳临界载荷。这为设计分析类似牵引拉杆装置提供了一种的思路。

有限元仿真在高速动车组橡胶牵引球铰结构优化中的应用

介绍了轨道车辆某型橡胶牵引球铰,分析了初始结构特点及存在的不足。采用美国AXEL实验室的超弹参数,运用仿真软件ABAQUS对初始结构进行了有限元分析,与试验结果对比,确认了仿真分析的高精度后,提出了一个改善初始结构疲劳性能的采用流线型型面和含有硬止挡的结构优化方案,并采用仿真分析确定了新结构能满足设计要求。通过疲劳试验验证了新结构的仿真分析结果精度较高,为设计人员开发产品提供了一种快速的基于仿真分析的优化思路。

机车电容器在牵引变流器中的应用及其技术

本文简要介绍了机车牵引系统的工作原理,并以目前国内高铁动车组CRH中普遍采用的交—直—交牵引变流器为例,研究分析了机车电容器在牵引变流器中的用途,初步概括了机车电容器的主要技术要求以及与国外技术差距,得出机车电容器技术性能要求高、市场应用领域广泛等结论,为产品开发提供参考。

单轨车自导向牵引连杆机构研制

介绍了一种单轨车自导向牵引连杆机构系统的设计、计算、生产制造和试验验证。试验结果表明该系统的结构、功能及制作工艺等满足该机构的相关技术规范要求,根据30年运行载荷谱进行了模拟疲劳试验,疲劳寿命符合要求。装车运用结果表明,机构各部件运转正常,该牵引机构达到了牵引和自导向的双重功能。

HX_D3B型交流传动电力机车主辅电路

详细介绍HXD3B型交流传动电力机车主电路和辅助电路的结构组成、工作原理、保护模式、设计理念等,并对机车变流柜的控制方式及库用电源回路做了简单阐述。

一种改善同相牵引供电系统直流侧电压及补偿容量的方案

针对电气化铁道同相牵引供电系统直流侧电压过高、补偿容量过大的问题,讨论了综合潮流控制器(IPFC)的改进方案。就牵引供电Vv接线、Scott接线和YN,d11接线3种形式,提出同相供电统一改进方案,即根据牵引和再生制动不同工况分别调整IPFC交流侧电抗属性及大小。对直流侧电压和核准容量的分析表明,改进方案可有效降低直流侧电压并减小设备补偿容量。改进后3种接线形式的核准容量都为负载的有功功率,且以Vv接线直流侧电压为最低,YN,d11接线为最高;而Scott接线可简化β侧的电抗设计。通过对Vv接线的仿真分析验证了所提方法的有效性与正确性。

四象限变流器输入电压的计算

从２５ｋＶ／５０Ｈｚ电网供电的二点式变流器的输入电压与输出电压（即中间直流回路电压）的关系入手，结合国外部分交流传动机车的参数值，对输入电压的计算方法进行讨论，以寻求合理的取值。

机车转向架构架拉杆座弹塑性分析及结构改进

利用通用有限元软件ANSYS对机车转向架构架拉杆座安装结构进行弹塑性静态结构有限元分析,通过细化网格,对拉杆座的焊接部位进行缺陷模拟,指出焊接缺陷是影响结构使用寿命的主要因素。文章主要研究了结构焊接处模拟缺陷后在最大起动牵引力作用下的应力状态变化;针对拉杆座的结构形式,提出了改进方案。

建筑物整体移位工程施工方法与质量控制技术

结合多项移位成功的工程实践，并参考国内外有关文献资料，对建筑物整体移位工程的施工方法和质量控制技术进行了系统的总结分析，提出了移位工程中移位轨道及基础施工、托换加固体系施工、牵引行走体系施工及移动控制的具体方法和技术要求，给出了施工质量控制的具体措施，可为建筑物整体移位工程施工提供参考。

6K型电力机车牵引座的结构补强

针对6K电力机车牵引座出现的裂纹问题,分析了裂纹产生的原因,利用有限元软件ANSYS对6K机车牵引座进行了有限元分析,然后提出双侧整体补强方案,并对原结构和改进后的结构进行应力测试,根据测试数据进行疲劳评估,保证了机车的安全运行。

SS7型电力机车牵引杆座可靠性分析与改进设计

以SS7型电力机车运用环境、车体牵引杆座布置及具体结构为基础,从理论上分析了机车牵引杆座产生裂纹的原因,并对改进后机车牵引杆座进行了动强度测试验证。验证结果表明:机车车体牵引杆座在改进后能安全运行200万km。

基于高速列车多工况运行数据的牵引传动系统支撑电容的寿命评估

高速列车牵引传动系统中,支撑电容是不可或缺的储能与滤波元件。然而,在高速列车运行的过程中,支撑电容由于受到高纹波电流、高纹波电压、多变的环境温度的影响,其可靠性的研究存在巨大的挑战。根据牵引传动系统支撑电容采用的薄膜电容的特点,文中首先从薄膜电容的物理、电路结构与失效机理出发,分析了影响薄膜电容可靠性的内在因素。其次,基于薄膜电容的功率损耗计算方法,对其进行了电热应力分析,结合薄膜电容的寿命评估模型以及实车运行采集的广州南到长沙南的某车型动车组的多工况运行数据,对牵引传动系统的支撑电容的寿命在试验工况的任务剖面下进行了评估。该评估方法为支撑电容的监测、更换、维护时间以及面向可靠性的设计提供了依据。

低开关频率选择谐波消除调制的母线波动补偿

提出基于选择谐波消除脉宽调制(SHEPWM)的补偿策略,用于抑制由直流母线电压波动引起的列车牵引电机电流与转矩波动.根据每一基波周期内的调制脉冲数确定同步处理区间,使用重复预测器对下一处理区间内的直流母线电压波形进行预测.根据预测的母线电压波形与开关时刻估计下一处理区间内的磁链误差,并相应地调整开关时刻以消除磁链误差.在18 kW永磁体内置式永磁同步电动机(IPMSM)上分别对采用完整的补偿策略、采用近似的处理区间内平均母线电压补偿策略与不采用任何补偿策略的情况进行实验.结果表明提出的补偿策略能显著降低由直流母线电压波动所引起的低次电流谐波和电机转矩波动,且相比近似的处理区间内平均母线电压补偿策略具有更好的电流与转矩波动抑制效果.

SS7机车牵引杆座设计改进与强度计算

介绍了SS7型电力机车牵引杆座的裂纹情况,应用有限元法分析了裂纹发生的原因,指出在牵引杆座前后加设加强筋板使结构的局部区域刚度失调是造成裂纹的主要原因。提出消除裂纹的改进设计和现场处理办法。即加焊12mm厚的补强板,协调局部刚度,使应力分布均匀化。

滑坡联动在滑坡及滑坡群中作用分析——以千将坪滑坡为例

受2003年7月13日千将坪滑坡的影响,位于其北东侧牵引区的千将坪东滑坡大范围出现了因拉张和剪切作用形成的裂隙。本文研究了因滑坡联动作用而形成的牵引区特征,对千将坪滑坡发生时在千将坪东滑坡体上所产生的裂隙形成作用方式进行了研究,并分析了千将坪滑坡体不同部位在滑坡滑动过程中的相互牵引与影响方式。通过研究分析,将滑坡滑动时的牵引方式简单分为以拉张卸荷为主和以边界剪切为主的两种模式,并以这两种牵引模式来分析白果树滑坡群中各个滑坡之间的相互制约关系,拟通过从滑坡联动作用阐述千将坪滑坡以东白果树滑坡群的整体稳定及局部失稳对滑坡群整体稳定性的影响。

交流传动地面功率试验及问题探讨

介绍了交流传动地面功率试验的主要结果,并就异步牵引电动机、逆变器、滤波电路及保护中的一些问题进行了探讨,提出交流传动机车应进一步研究解决的问题。