双制式列车接地系统的车-地联合牵引供电计算

为研究双制式列车在不同供电制式区段下的车体环流和车体—轴端电位分布,针对某型双制式列车构建列车接地系统的链式电路模型,并提出车-地一体化的交、直流区段联合牵引供电计算方法;同时,建立列车接地保护电阻优化模型,并分析2种列车接地系统配置方案.以国内某条双制式线路为算例进行仿真验证,研究结果表明:方案1相较方案2,列车的车体—轴端电位最大值降低36.58%~41.04%,车体环流最大值降低18.49%~22.97%;并且在方案1中,头尾车保护电阻设置为20 mΩ,可使列车的车体—轴端电位最大值为1.15 V,车体电流最大值为50.30 A,达到抑制车体—轴端电位的最优效果.该车-地一体化的交、直流区段联合牵引供电计算方法可适用于单一供电制式或者多供电制式列车接地系统的分析.

采煤机牵引系统双电机功率平衡控制策略

随着采煤机装机功率和开采能力的提升,牵引系统控制效果及动态性能已成为影响采煤机工作稳定性的重要因素.目前,采煤机电牵引系统双电机控制策略多采用传统的主从控制,其同步性能存在滞后问题,容易导致牵引电机偏载.此外,系统在控制算法方面多采用传统PI控制,对于容易发生参数摄动及负载变化频繁的牵引系统而言,传统PI控制的控制性能不佳.为提高采煤机牵引系统驱动性能并实现牵引电机功率平衡,根据采煤机牵引系统结构,本文提出了一种基于自抗扰控制的转速主从、转矩交叉耦合控制的双电机控制策略,并对控制策略进行了仿真分析和实验研究.结果表明,本文所提出控制策略实现了牵引系统功率平衡并提升了系统的控制性能.

城轨交通直流供电系统仿真建模

随着地铁、轻轨、有轨电车等轨道交通的大力发展,城市轨道交通牵引供电系统是否正常运行直接关系到城轨交通的安全稳定运营,进行城市轨道交通直流供电系统的仿真建模对轨道交通牵引供电系统设计、施工和运营阶段判断可能的故障类型和制定可行的处理方案具有重要作用,本文首先介绍了城市轨道直流供电系统的结构组成,然后采用MATLAB/Simulink对城轨直流供电系统进行仿真建模,分别介绍了35KV中压电源、整流机组和牵引网的仿真建模方法和仿真参数的计算方法。

既有高速铁路枢纽牵引变电所供电可靠性分析及备用方案探讨

以京广高铁郑州东枢纽牵引变电所为例,分析了存在的风险以及提高枢纽牵引变电所可靠性的对策,重点研究了枢纽牵引变电所的独立备用供电单元、备用母线、备用馈线开关柜、供电线缆、新增生产房屋等实施方案,在此基础上提出了既有枢纽牵引变电所备用方案,对提高牵引供电系统的可靠性具有一定参考意义。

新一代高速动车组牵引系统参数匹配设计与研究

从牵引传动系统参数匹配设计方面展开论述,介绍新一代高速动车组牵引系统的基本组成、控制原理及变压器、变流器、电机三大部件技术参数的匹配设计,最后通过系统地面组合试验及装车考核验证了该系统完全满足新一代列车总体性能要求。

分析中压网络和牵引机组对功率因数的影响

通常在变电所低压侧设置电容集中补偿装置,补偿后功率因数不小于0.9,设计工程中忽略中压网络、牵引机组对功率因数的影响。通过实例,计算并分析其影响程度。

大功率拖拉机牵引机组虚拟样机模型研究及匹配优化

以联合整地机为拖拉机牵引对象,以牵引机组的牵引效率、作业效率、燃油经济性为性能目标,以东方红1604拖拉机和1LZ-7.2型联合整地机为参考,建立了大功率拖拉机牵引机组的虚拟样机模型。在机械系统仿真软件ADAMS环境中,实现了以农具牵引阻力系数、幅宽、挡位传动比、耕深为虚拟样机的输入,以3个性能目标为输出的控制方案。利用本虚拟样机,可以仿真牵引机组的性能,并进行拖拉机与牵引农具的性能匹配和优化。

地铁B型车爬坡能力及提高地下正线坡度可行性探讨

通过仿真计算和列车运行模拟等方法,探讨地铁正线采用50‰坡度的机理和可能性,以及与此相关的技术问题。从理论和实践两方面,对地铁B型车的爬坡能力、列车故障时的启动坡度、空车救援损失全部动力超员列车的最大启动坡度等进行研究,证明B型列车通过50‰坡道对运行速度影响不大。因此提出几点建议:一是调整现行的《地铁设计规范》,允许山城快速轨道交通地下线的坡度突破35‰,以利减少车站埋深;二是调整空车救援故障列车理念,提高故障列车救援时的启动坡度;三是注意盲目扩大列车动力的倾向,增强节能意识;四是国家应对快速轨道交通车辆进行规范化管理和研发。

变流变频技术在电动车组中的应用与发展

对电动车组的静止辅助电源系统及主传动系统中采用新一代IGBT模块构成电路方案及其发展作了综述,并作了比较和评述。认为:高压绝缘栅双极型晶体管(HVIGBT)已成为主导文件。在主牵引逆变器中,无论其主电路结构还是控制理论和技术,还有待进一步完善和优化。应对HVIGBT开展国产化研究。

地铁24脉波整流机组特性及谐波分析

地铁直流牵引变电所24脉波整流机组可以有效的抑制谐波,文中用MATLAB/SIMUINK平台建立其仿真模型,进行了相关分析。阐述了地铁供电系统中影响网侧电流的主要谐波因素,并提出了相关解决措施。

基于变压器延边三角形接法的城轨24脉波整流机组的研究

分析了城轨交通牵引供电系统中基于移相整流变压器网侧绕组延边三角形接法的24脉波整流机组工作机理,对移相变压器的移相及其对网侧电流谐波相消进行了公式推导。基于Matlab/Simulink构建城轨24脉波整流机组模型并仿真。对整流机组网侧和直流侧的电流谐波进行FFT分析,得出其分布规律,验证了所推导的谐波电流相消公式的正确性。最后对整流机组输出的直流电压纹波系数进行计算,计算结果表明其输出的直流电压能够满足牵引网直流母线电压所需的供电质量要求。

基于无功与负序对称解耦的RUPQC最优补偿策略

针对牵引变电站电能质量负序、无功综合补偿问题,提出了负序剩余度的矢量定义。在此基础上建立铁道统一电能质量控制器(RUPQC)综合补偿数学模型并得到综合补偿解,指出负序剩余度的相角差为RUPQC综合补偿解增加了1个自由度,对补偿装置容量具有优化作用并给出优化条件。然后提出适于平衡牵引变压器的负序与无功分量对称解耦方法,得到RUPQC在特定功率容限下无功优先的负序补偿最优解析解。数值计算结果表明,采用该策略在满足全负荷范围电能质量治理目标的同时可获得综合最优补偿效果。电磁暂态仿真表明该控制策略正确、有效。

基于可变编组动车组模块化牵引单元方案设计

针对高速铁路可变编组动车组电力牵引系统问题,提出了一种模块化牵引单元实现方案。采用级联H桥与DC/DC结合的方法,实现了电力牵引动力灵活配置,大大降低牵引传动单元的体积与质量,同时具有一定的冗余性。Simulink仿真验证了方案的可行性和有效性。

新型城市轨道直流牵引供电系统研究

针对城市轨道牵引供电系统中供电臂末端电压偏低、供电距离短等问题,提出了通过改进原有直流牵引变电站24脉波整流机组输出电压,再通过Buck电路降压至牵引供电所需电压,并在两所变电站的中点增设一组由PID控制电路控制的Buck变换装置给牵引负荷供电,从而达到提高供电臂末端电压和延长供电臂的目的。在提出设计原理的基础上基于Matlab/Simulink搭建仿真模型,通过比较原有直流牵引供电系统和新型直流牵引供电系统的供电能力,从理论上验证了该方案的有效性,为今后的城市轨道牵引供电系统的设计提供参考。

牵引供电微机远动实验系统的开发

设计了一套牵引供电微机远动实验系统以满足专业教学和科研的需要。系统采用数字化、模块化、实用化的设计思想,采用polling(问答式远动规约)规约和STD(标准)总线工控机结构,实现了牵引供电系统调度自动化从微机远动的遥控(YK)、遥信(YX)、遥测(YC)、遥调(YT),到牵引变电所的控制与模拟操作等各种功能的模拟仿真实验。

光伏接入牵引供电系统的多元制约因素初探

光伏接入牵引供电系统虽有利于电能就近消纳及铁路绿色发展,但铁路牵引供电系统三相-两相变换、单相运行的特殊性将迫使光伏在接入过程中受多方因素制约,目前尚缺少系统深入研究。为此,针对光伏逆变器适应性、谐波负序无功交互影响、牵引网网压稳定性、光伏电能消纳及机车再生制动能量返送等问题开展全面研究。首先,基于光伏发电系统与牵引供电系统的运行特性,理论分析了上述7个方面的交互影响机理;其次,搭建光伏-牵引供电系统联合仿真模型,并验证模型的正确性;最后,在联合仿真模型基础上,结合实测数据逐一进行仿真分析。结果表明:对牵引侧,光伏的接入虽有利于降低负序电流,补偿牵引网电压,但会降低其月平均功率因素,并使谐波问题复杂化;对光伏侧,网压的频繁突变及返送的制动能量会对光伏逆变器的适应性提出更高要求,同时光伏电能的消纳情况受多类因素影响。该研究结果可为光伏在牵引系统中的应用提供参考。

沈阳地铁1号线牵引系统斩波管炸裂分析

电客车使用过程中,牵引系统以IGBT炸裂故障最为严重,文章针对沈阳地铁1号线牵引系统的运行现状,从牵引系统的工作原理、IGBT故障的原因类别进行详细地探讨分析,从而制定出相应的排查与解决措施,缩短故障处理时间,保障车辆正常运营。

地铁牵引供电整流机组建模仿真及谐波分析

牵引供电整流机组是城市轨道交通牵引供电系统的重要组成部分,但其产生的谐波可能会对电网电能质量产生影响。为分析此问题,使用Matlab/Simulink分别搭建24脉波整流机组和48脉波整流机组的仿真模型,通过基于FFT的电力系统谐波分析方法,分析牵引供电整流机组阀侧和网侧的谐波电压,并对结果进行对比分析,得到了48脉波整流机组较24脉波整流整流机组可以进一步有效减少谐波产生的结论。

都四线齿轨列车牵引动力单元配置研究

参考国外齿轨铁路运用经验,针对工程运用需求,分析确定都四线齿轨列车宜采用独立式驱动模式。以满足列车设计牵引性能为目标,在不超过轮轨粘着极限的前提下,计算确定粘着转向架与齿轨转向架数量比应为5∶3,粘着和齿轨牵引电机功率分别应不小于191.2 kW和330.2 kW。

牵引功率单元IGBT保护电路优化设计

为解决由于部件的设计原因导致的牵引系统接地保护试验故障诊断不准确问题,从系统和部件的角度进行分析研究,排查出是由于牵引功率单元IGBT驱动电路部分器件的设计选型不当所致。通过调整IGBT驱动板短路保护电路电容、电阻的参数并通过试验验证,解决了此类问题。通过系统的研究分析及IGBT驱动电路的优化设计,可准确定位故障,利于动车组牵引系统的检修维护。