高速列车牵引整流器多类故障联合诊断方法

提出了一种高速列车牵引整流器多类故障联合诊断方法.首先,基于三电平牵引整流器开路故障分析,建立整流器所有功率器件开路故障以及正常运行的状态空间模型并构建相应状态观测器.然后,基于正常状态观测器进行故障检测,检测到故障后,基于故障观测器区分功率器件开路故障和网侧电流传感器故障,进而诊断出功率器件开路故障位置和网侧电流传感器故障类型.实时仿真结果验证了本文方法的正确性和有效性.

牵引整流器热管式空气冷却器散热性能实验研究

为了科学合理的掌握机车IGBT功率模块冷却器在正常运行过程中的传热特性，搭建标准风洞实验系统，研究风速5～7m／s，散热器进风温度30-45℃，基板温度分别为70℃和80℃条件下，热管式空气冷却器的散热量，基板的工作温度范围以及进风速度和温度对换热的影响。实验结果表明：在实验进风速度和进风温度下，冷却器正常工作时，基板温度越高，冷却器散热量就越大，当基板温度为80℃时，冷却器的散热量在5400～7400W之间。通过冷却器的散热量可以得到：在机车正常工作时，冷却器基板的最佳工作温度在70—90℃之间。进风速度小于进风温度对换热量的影响，考虑到降低能耗和减少噪音污染，流经冷却器的风速应不超过7m／s。以上实验结果为高速动车组牵引整流器热管式空气冷却器的选型和设计提供科学参考。

基于动态自适应参考值的牵引整流器IGBT键合线老化状态监测方法

为实现高铁牵引整流器中绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)键合线老化程度的状态监测,文中提出一种基于集射极饱和导通压降Vce的动态自适应参考值的方法。分析键合线老化脱落根数与Vce的对应关系,并基于动态自适应参考值来消除结温的影响。在离线条件下,采集特定导通电流下多种结温和键合线脱落程度下的Vce,构成参考数据集;对运行中的牵引整流器,监测IGBT在该特定导通电流下的Vce实际值,由参考数据集动态地计算出与该时刻结温相适应的Vce参考值,将实际值与参考值相比较,即可评估IGBT键合线老化状态。文中方法能有效消除结温对监测效果的影响,并能在牵引工况下完成牵引整流器中IGBT键合线老化状态监测。最后,利用实验测试验证所研究的方法的可行性。

基于波形特征的地铁牵引整流器二极管开路故障诊断方法

针对地铁牵引整流器内部二极管故障率高且诊断困难的问题,提出基于输入电流和输出电压的波形特征进行二极管开路故障诊断的方法。基于地铁牵引整流器的电路拓扑结构,分析了发生二极管开路故障前后整流器输出电压与输入电流波形的变化规律;在此基础上首先利用输出电压的波形特征检测整流器的二极管开路故障并确定疑似故障时间,然后仅利用各整流桥的一相输入电流确定故障二极管所在的整流桥并识别具体的故障位置。基于MATLAB/Simulink平台的仿真验证结果表明,所提地铁牵引整流器故障诊断方法不受故障位置、故障时间、系统运行负载等因素的影响,具有良好的可靠性与适应性。

基于改进谱峭度与电流均值的牵引整流器开路故障诊断方法

针对动车组牵引整流器IGBT的开路故障诊断问题,以CRH3型动车组的牵引工况为例,提出一种基于改进谱峭度与电流均值的新型诊断方法。分析单个IGBT开路和2个IGBT同时开路故障下牵引整流器的网侧电流突变情况,根据网侧电流的突变特征将其分类;计算网侧电流的改进谱峭度(SK)以检测故障发生类别;结合电流均值法定位故障。所提的改进方法不需要复杂分类器,在实际应用中方便可行,仿真结果表明该方法能有效实现动车组牵引整流器的故障诊断。

HX_D型电力机车牵引整流器的分析

简述了HXD型电力机车牵引整流器的拓扑结构,得出PWM整流器的等效模型,给出了仿真结构和参数,分析了整流器在牵引工况和再生制动工况下的输入端电压电流关系,验证了理论分析的正确性。

基于SVPWM地铁牵引整流器直接功率控制研究

城市现代轨道交通要求系统具备良好的供电性能。牵引整流器是地铁供电的核心,在传统牵引整流器控制方法的基础上,提出了一种基于空间矢量的直接功率控制(SVPWM-DPC)方案。直接功率控制(DPC)仅需利用瞬时功率理论,计算出瞬时有功功率与无功功率,得到的结果分别与PI调节得到的参考有功功率以及给定的无功功率比较,经过SVPWM调制控制地铁牵引整流器。通过Matlab/Simulink仿真得出SVPWM-DPC,并应用于地铁牵引整流器中,研究结果表明,该方法控制算法简单,电流谐波小,动态和稳态性能良好。

ZQA—□1540—（B6U）2P牵引整流器技术性能及应用

本文介绍了ZQA-□/□牵引整流器在DC-1500V较高电压时,工艺和技术性能特点,装置在现场使用情况,并提出了牵引整流器有关技术参数供设计院和用户参考.

CRH5动车组牵引脉冲整流器自适应优化控制方法研究

针对CRH5动车组牵引主回路脉冲整流器在牵引网压波动下的稳定性问题,提出一种基于自抗扰算法的参数自适应优化控制策略。在CRH5动车组牵引脉冲整流器现采用的dq双环控制结构基础上,针对电流内环采用最速综合fal函数实现控制响应及控制量大小随误差变化自适应调整,基于状态空间方程构建一阶线性自抗扰电压外环控制器以实现对系统扰动的观测及跟踪。由此改善控制器对外部扰动的估计及补偿能力,增强控制器对车网耦合特性变化的适应能力。通过Matlab/Simulink仿真对比分析了基于PID控制和基于参数自适应优化控制的dq电流控制器性能,仿真结果表明,基于参数自适应的dq电流优化控制策略下的整流器直流侧输出电压在启动过程中超调量更小,且在应对网压波动时输出电压波动恢复后的稳态误差小于指标值的1/6,抗干扰能力更强。为进一步验证该控制器应对网压低频振荡的抗扰动效果,在RT-LAB半实物实验平台上搭建动车组-牵引网级联耦合模型对比分析2种控制策略下的牵引网网压波形。结果表明:基于参数自适应的dq电流优化控制更能适应多列动车组同时接入而引发的扰动,抑制牵引网网压大幅度振荡;fal电流环的参数自适应特性能改善控制器动态特性,可根据瞬态误差及时调整控制器响应,且其控制参数适应范围较宽,易于整定。

地铁整流器监控装置的研究

根据现有的地铁整流器柜监控装置的工作原理,提出一种基于C8051F206单片机为核心的地铁整流器监测系统,该系统通过对整流器交直流侧电压、电流及其他一些状态量的采样,经过微处理器可以实时监测牵引整流器的运行参数,实现对整流器柜的监控。该监控系统具有成本低、可靠性高、抗干扰能力强等优点。