AC4000交流传动电力机车的研制

从基本特点、总参数、设备布置、电气原理和机车特性等方面简要介绍了ＡＣ４０００交流传动电力机车。

我国首台AC4000交流传动电力机车系统设计与总参数选择

论述了我国首台ＡＣ４０００交流传动电力机车方案选择与系统设计的基本原则，说明了选择电压型交直交变流器供电的异步机系统作为电力传动装置的优越性。介绍了机车总参数。

多电飞机中高效高功率密度伺服控制器设计

高效、高功率密度和高功重比是飞机电力作动系统伺服控制器的发展趋势。分析了限制伺服控制器功率密度提升的关键因素,从功率器件、母线电容和机械结构展开研究。采用分立SiC器件多管并联方案,通过权衡效率和功率密度设计功率器件的并联数量;建立电容电流应力、电压纹波与电容的数学关系,给出了最小体积的电容设计方案;采用立体式板卡和双面贴装散热设计了紧凑型机械结构来提升功率密度。最后设计出功率50 kW、功率密度11 kW/L的样机。

电传动自卸车交流传动控制系统设计分析

电传动可有效提升短距离运输自卸车的载重量,而被广泛应用于此类车辆。针对电传动自卸车交流驱动系统的特点,提出交流传动控制系统结构设计方案。以数字处理器DSP与CPLD为核心的电路方案,并提出以功率为外环的矢量控制策略来控制异步牵引电机,对控制程序进行设计;根据现有电机选择系统中所需要的各种器件,设计各种保护与检测电路;采取电阻消耗式交-直-交驱动方案,搭建牵引异步电机试验平台,分析母线电压升高对电机影响,对车辆满载停车再次启动工况等工况进行测试。试验结果表明所设计的系统能够保证输出电流不过流;无电流冲击及振荡现象产生,能够适应负载的各种变化;满足电传动矿用自卸车在实际运行中对路况复杂多变的要求。为此类车辆控制系统设计提供参考。

电力机车交流传动系统的半实物实时仿真

以六轴电力机车的电传动系统为例,通过对电网侧变流器、直流环节、逆变器和异步电机的建模,构建电力机车交流传动系统的数学模型。借助于MATLAB/Simulink仿真系统,采用"实际控制器+虚拟被控对象"的硬件在线半实物仿真HIL形式,实现了电力机车交流传动系统的半实物闭环实时仿真。各种工况下的仿真实验表明,半实物仿真结果与地面实验结果有很好的一致性。通过现有的半实物仿真和快速控制原型仿真的组合,形成标准化的系统设计平台,可以有效预验证系统设计。

基于温度补偿的电阻探针腐蚀监测原理的研究

基于温度补偿的原理,对引起电阻探针腐蚀监测数据波动的关键因素进行了大量研究和分析,发现异种金属间的接触电势和温差电势差,是造成测量数据温度漂移的主要原因.文中通过特殊的电路设计,采用交变激励源对温漂效应进行补偿,极大降低了电阻探针内部接触电势产生的温差效应,使腐蚀速率的测量精度显著提高.现场和实验室测量表明:其电阻分辨率可达到0.5μΩ,腐蚀速率灵敏度达到了0.1μm/a.

电力电子化电力系统多尺度电压功角动态稳定问题

随着可再生能源发电、远距离输电及无功补偿和交流传动等应用的快速发展,电力电子变换装备以其在电能变换方面的灵活性在电力系统中的渗透水平不断提高,深刻地改变着电力系统的动态行为。近年来,国内外电力系统持续出现各种不明机理的动态问题,对电力系统安全稳定和运行构成重大威胁。该文从主要发电、输电和负荷装备的控制方式、动态特性及其对电力系统动态行为的影响角度出发,分析一次调频时间尺度以下电力电子化电力系统电压功角动态稳定问题的多尺度特征,并初步提出基于幅相运动方程、自稳性致稳性及广义稳定器等3个方面的系统建模、分析和控制的一般化概念和方法,即幅相动力学方法。

交流传动电力机车车网电压不稳定的原因分析与解决

交流传动电力机车在运行过程中会出现车网电压不稳定现象。为了分析和解决问题,首先通过解析分析和线性化处理,推导出直流电压环节控制系统闭环传递函数,然后根据小增益原理推导出直流电压环节闭环系统鲁棒稳定的充分条件,并利用Matlab软件仿真验证理论分析的可靠性,最后提出当系统固有参数不能同时满足赫尔维茨稳定判据和小增益原理时,不能靠调节参数K解决问题,需要进一步研究解决方法。

三电平网侧变流器预测电流控制及其与两电平变流器比较

将预测电流控制方法从两电平推广至三电平,对三电平系统中需要注意的脉宽调制方法、中点电位平衡等进行研究,提出适合三电平的预测电流控制策略。通过计算机仿真,对两电平和三电平系统采用同样的控制方法进行模拟,仿真结果说明预测电流控制同样可以应用于三电平网侧变流器,且能够保证中点电位的平衡。在相同条件下与两电平系统相比,三电平系统要求的器件耐压和网侧谐波含量更小,适合用于高压大容量的电力牵引传动系统。

电力牵引传动系统微秒级硬件在环实时仿真

为满足电力牵引传动系统高速实时仿真的需求,分析了交直交牵引传动系统的结构及其原理,建立了现场可编程门阵列硬件在环(HIL)仿真模型,其中包含单相脉冲整流器、中间直流回路、三相两电平逆变器以及异步电机四部分。对于含有开关器件的结构——逆变器和整流器,分别推导出它们不同状态下各自开关函数的逻辑表达式,考虑了变流器电流过零点时的换流情况。采用状态方程及矩阵方程分别对变流器以及异步电机进行建模,并将数学模型集成在FPGA中加以实现,在RT-LAB实时仿真器上进行HIL仿真,验证了仿真平台的正确性。由于采用FPGA模拟牵引传动系统,充分发挥了其善于并行计算的特性,大幅缩短了仿真的步长,突破了中央处理器速度限制,实现了微秒级系统模型实时仿真,提高了HIL仿真系统的响应速度以及准确度。

现代轨道交通与交流传动互馈试验台

回顾了轨道交通电牵引传动的发展历程,说明了电力电子技术对牵引传动的重要影响。介绍了一种新型的"双逆变器-电机"能量互馈式交流传动试验系统。文中讨论了该试验系统的构成与运行原理,分析了其高效节能、控制灵活等优点,并给出了部分实验结果。最后提出了一种直线电机传动的互馈试验台的建设方案。

WinCC及S7-300在电封闭交流传动测试台中的应用

运用电封闭及交流矢量控制技术设计了2 000 kW交流传动测试系统,同时以WinCC6.0组态软件和S7-300系列PLC为核心替代传统的板卡与编写程序的结合开发了系统控制软件,节省能源且提高了机械测试系统软件的开发效率。WinCC与PLC通过MPI协议通讯,上位机采用组态与脚本相结合实现参数设置、数据显示、报表生成、用户管理及故障信息处理等;下位机PLC与现场的设备通过Profibus-DP构成控制网络,实时对系统设备进行控制并对测试数据进行采集。现场运行结果表明,所设计的系统运行稳定、可靠,设计方案对机械测试系统的开发具有一定的参考价值。

“和谐”系列电力机车传动系统接地检测比较

介绍了"和谐"系列电力机车传动系统和接地检测装置,包括HXD1、HXD2、HXD3这3种车型。比较分析了3种车型接地故障检测方法并说明了各自的优缺点。通过仿真进行比较,结果表明HXD1和HXD3接地检测系统符合正常运用的要求,HXD2机车接地时可能出现两点接地,其接地检测有必要改进。

交直交电力机车矢量控制系统的研究

分析了交流传动电力机车矢量控制系统的特点,在比较两种不同的控制方案的基础上,给出了一种适合于电力机车传动的矢量控制系统,并对其进行了计算机仿真。

3500kVA水冷GTO机车主变流器技术

系统地介绍了用于 DJ2 型三相交流传动客运电力机车的 3 5 0 0 k VA机车主变流器 ,对其所采用的模块化设计的相构件、Δ吸收电路、水冷却技术等作了重点阐述 ,并对主变流器进行了多项研究试验 ,取得了成功 ,准备装车使用。

交流传动车辆电气制动综述

电气制动是交流传动车辆安全运行的关键技术之一。全面分析了应用于交流传动车辆的各种电气制动方式的原理、应用范围以及制动效果 。

4000 m交流变频电驱岩心钻机的研制及其 在地热井的工程应用

为满足深部找矿、科学钻探以及新能源勘探等对深孔取心钻探装备的需求,开展了4000m地质岩心成套技术装备研究。4000m地质岩心钻机回转系统采用顶驱系统,实现高转速下取心钻进;在井架底部设计有转盘回转系统,可进行大扭矩低转速钻进以应对不同的工况需求;钻机塔架和升降系统能进行长立根提下钻,可缩短提下钻作业时间;钻机的电传电控系统采用了目前国际先进的全数字交流变频技术及自动化、智能化控制技术、计算机控制技术、现场总线通讯和程序控制技术等,实现回转系统的无级调速和司钻的智能化控制。研制的4000m交流变频电驱岩心钻机在天津东丽湖地热调查井(CGSD-01井)中应用,初步验证了其技术性能,具有操作简便、安全性与可靠性高、使用成本低等优点。本文介绍了4000m交流变频电驱岩心钻机的项目来源、国内外研究现状、总体技术方案、主要结构及特点、主要技术参数、野外生产试验应用等情况。

交流传动电动车组变压器牵引绕组互感对网侧变流器的影响

研究交流传动电动车组主变压器牵引绕组间存在互感时四象限变流器的工作状态。通过四象限变流器交流侧矢量图的分析,阐述牵引绕组间的互感对四象限变流器控制性能的影响。根据四象限变流器状态方程稳定性分析,指出互感值的取值必须小于牵引绕组的漏感值。通过对状态方程的离散化,推导出可用于实际工程实现的四象限变流器控制方程。用计算机系统仿真,确定互感参数,验证所提出的控制方法的可行性。

电动汽车用电驱重构型充电系统及其关键技术综述

电动汽车用电驱重构型充电(EDRC)系统是一类将电机绕组重构成滤波电感或储能电感,电驱逆变器重构成整流或直流变换装置并共用电驱控制器及传感器单元的新型充电系统拓扑结构。电动汽车用EDRC系统具有模块集成度和能源存储空间高、充电模式和控制方式多样、控制灵活、冗余性和可靠性高等优异特性,在大功率、快速充电场合具有广阔的应用前景。对电动汽车用三相交流接口结构型式EDRC系统在国内外的研究和发展现状进行了分析和总结,介绍了EDRC系统的多种拓扑结构及其特点,对系统的控制技术进行了全面综述,并分析了EDRC系统绕组通电对电机电磁性能的影响,最后对EDRC系统的未来研究与发展进行了展望。

交流变频调速在游船推进系统中的应用研究

本文就交流变频调速技术在船舶推进中的应用问题，结合游船具体实例，介绍了由ＶＶＶＦ调速的感应电动机构成的电力推进系统，对交流电力推进系统的特点以及变频器的控制作了研究，给出了采用微处理机的具体控制方案及系统实际运行性能。