高速列车牵引变流器的故障机制及可靠性模型

以高速列车牵引变流器为对象,研究其故障机制和可靠性模型。分析了高速列车牵引变流器的组成及各部件的故障机制,建立了变流器的故障树。在此基础上,研究了牵引变流器的可靠性串联模型,进而应用马尔可夫过程分析方法建立了高速列车牵引变流器的马尔可夫模型。利用所建模型推导出牵引变流器的稳态可用度、系统维修系数和系统故障前平均工作时间等可靠性参数,采用Matlab／Simulink软件平台进行建模仿真。结果表明,该模型能有效估计系统可靠性参数,为高速列车牵引变流器的可靠性设计与预测提供了参考依据。     

高速列车牵引变流器故障诊断研究

针对高速列车牵引变流器冷却滤网状态异常引发的牵引变流器故障问题,通过综合分析牵引变流器故障分类和滤网堵塞程度之间的相关性,提出一种基于多任务深度学习的故障诊断方法。首先,构建了包含牵引变流器故障诊断主任务及滤网堵塞程度子任务的多任务深度神经网络（multi-task deep neural networks,简称MT-DNN）;然后,为了准确预测牵引变流器失效退化趋势,将多任务深度神经网络预测结果与自组织映射（self organizing map,简称SOM）方法结合,构建了多任务深度神经网络自组织映射模型（multi-task deep neural networks self-organizing map,简称MTDNN-SOM）,该方法根据历史故障数据特征变量演化规律定义退化状态曲线,直接反映故障特征量和退化状态之间的关系,最终实现了牵引变流器滤网脏堵故障诊断和维修预测。试验结果表明,该方法在精度和效率上都明显优于单任务或传统故障诊断方法,得到了较好的效果。     

储能变流器的温湿度现象分析

为了降低设备的凝露风险,往往在柜体内使用加热器以避免凝露现象的发生。文中构建了储能变流器有限元数值模型,确定加热器的最佳安装位置,并进一步分析加热器功率对柜体的温升和凝露现象的影响。结果表明,加热器应安置于柜体顶部的出风口附近,最佳功率为100 W。最后在试验平台测试储能变流器中的IGBT温度大小,试验结果表明,计算结果与实测值偏差不大于±10℃,验证了模型的可靠性。     

高速列车牵引供电系统建模及短时断电工况仿真

为研究不同丁况下高速列车牵引供电系统的工作状态和性能,根据CRH2型高速列车牵引供电系统的实际结构与参数,采用Matlab/Simulink软件建立了整个系统的仿真模型,模型中牵引变流器采用正弦脉宽渊制(SPWM)和空间矢量脉宽调制(SVPWM)两种方式,牵引电机采用适用于高速列车的瞬态电流控制和转子磁场定向矢量控制策...     

车辆所有制动不缓解问题研究

为防止电客车抱闸动车,地铁项目中制动系统会进行列车不缓解判断,此外,部分牵引系统或网络系统也同样会进行防抱闸防护。某地铁线路由于设计初期,未考虑到继电器等硬件设备对牵引系统相关防护的误触发导致列车无法正常牵引的问题,现根据现有列车电路及网络控制对相关硬件设计和逻辑控制进行优化和风险分析。     

看中国高铁如何从赶超到领跑

2005年至今,我国已掌握动车组列车总成、车体、转向架、牵引电机、牵引变压器、牵引变流器、牵引控制、列车网络控制和制动系统等9大关键技术及10项主要配套技术。动车组的国产化程度达到75%以上,在牵引系统、制动系统、高速转向架、车体空气动力学等方面的技术已处于世界领先地位。从赶超到领跑,中国铁路在短短5年时间里,实现了从高铁技术输入国到输出国的完美转身,演绎了自主创新的"中国速度"。     

动车组铝合金柜体裙边安装座返修焊接工艺研究

针对某型动车组牵引变流器7003高强铝合金柜体裙边安装座的腐蚀裂纹,采用交直流TIG焊机进行返修焊接。通过设计返修工艺流程、制定返修工艺方案、选用返修焊接填充材料和焊接设备、制作返修焊接试件并判定试件焊接质量、分析确定焊接参数,形成了完整的返修焊接工艺,确保批量返修焊接质量及产品的使用寿命和可靠性。     

基于改进蚁群神经网络的牵引逆变器故障诊断

牵引逆变器是各类地铁列车牵引传动系统的关键部件之一,在实际运行中其功率管极易发生各类故障。针对传统故障诊断方法无法准确识别相应的故障类型和故障部位的问题,基于改进蚁群神经网络对牵引逆变器功率管故障诊断方法进行了研究。通过提取牵引逆变器输出三相电压的频域故障特征作为神经网络的输入,以功率管的开路故障类型作为输出,采用改进蚁群算法训练神经网络的权值和阈值,对牵引逆变器的功率管开路故障进行了有效诊断。仿真和测试结果表明,改进蚁群算法神经网络具有较高的故障诊断准确性,收敛性好,可以快速有效地实现故障定位。     

基于Kmeans-DBSCAN融合聚类的轴承异常温升诊断模型

经典聚类算法在机车异常轴温诊断应用中存在判别阈值参经验化设定与漏判率、误判率较高的问题。利用机车轴温测点的关联性、异常温升特征分布特点,提出一种基于Kmeans-DBSCAN融合聚类的轴承异常温升诊断模型。首先将轴承异常温升的诊断转化为多组关联序列中少数持续离群子序列的检测问题,再根据温度序列特征空间分布位置和局部密度差异性,通过Kmeans-BSCAN融合聚类分离出离群子序列,并实现了DBSCAN邻域判别阈值参数的自适应选取。基于某型机车履历数据的实例验证结果发现:该模型对异常温升诊断的准确率达100%,与Kmeans算法保持一致,比DBSCAN算法提高22.4%;误报率低至0.5%,比Kmeans算法降低18.5%,比DBSCAN算法降低12%。     

一种地铁工程车安装架结构的优化设计

现有的地铁工程车安装架存在变流器柜体安装和布线困难的问题,针对该问题对安装架结构进行分析和优化,解决了其安装及布线问题,并提高了变流器安装灵活性,适用于安装更多形式的柜体结构。对优化后安装架结构进行有限元仿真分析,结果表明该结构强度满足要求,为地铁工程车上安装架的结构设计提高一定的参考。     

某型动力机车牵引变流柜的优化设计

为了保证某型机车牵引变流柜设计的安全性及合理性的同时,尽可能减轻其自身质量,结合柜体的实际结构,采用软件Hyperworks建立了柜体的有限元模型,依据标准对牵引变流柜进行了强度与模态分析;以此为基础,建立了柜体优化模型,以柜体的各个板厚为设计变量、强度为约束条件、质量最小为设计目标对其进行尺寸优化设计,优化后的牵引变流柜质量下降11.26%,达到了轻量化的目的。模态计算结果表明,优化后的柜体模态符合设计要求。     

基于孤立森林-控制图与多特征联合的滚动轴承异常状态检测

为保证滚动轴承异常状态检测的及时性并降低虚警率，提出了一种基于孤立森林的多指标改进CUSUM异常检测方法(IF-CUSUM)。首先，对轴承原始振动序列进行小波去噪；然后，基于孤立森林算法去除振动序列的离群点；最后，结合RMS和峭度等指标设计阈值分配方案，给出异常状态检测判定依据。通过60组不同振动演化规律、脉冲强度和噪声等级的滚动轴承故障仿真数据以及FEMTO-ST轴承数据集进行算法验证，结果表明，与基于单一RMS指标、峭度指标的异常检测算法相比，IF-CUSUM算法能较早地检测出滚动轴承运行过程中的异常点，虚警率较低，整体性能和鲁棒性较好。     

高速动车组辅助变流器技术研究

CRH3型动车组投入运营后,在我国的铁路发展国过程中,发挥了关键作用,逐渐成为我国高铁运营的主力车型。辅助变流器作为高速动车组的核心部件,为列车关键部件的冷却系统、伴热系统、与乘客舒适度相关的空调系统提供中压440V交流电源,是列车牵引系统稳定工作的前提。     

机车变流器故障诊断专家系统研究与实现

本文介绍机车变流器故障诊断专家系统的系统方案,对机车牵引变流器故障诊断算法进行了模块化设计与实现。实验表明,专家系统对HXD1系列机车变流器故障诊断的准确率可达到95%,基本满足铁路大数据智能运维需求。     

基于窗阈值局部二值模式的织物疵点检测算法

为准确描述不同织物的纹理结构,提出一种改进的局部二值模式,为不同纹理特征创建了相应的主要概率模式子集.在该特征提取算法的基础上设计了一种基于窗阈值的织物疵点检测算法,并对无图案和有图案织物分别设置了参数.该算法首先使用自适应局部二值模式获取无疵点织物图像特征并确定疵点判断阈值,然后将待检测织物图像分割为大小相同的检测窗,并提取同样特征与阈值进行比较,以判断该窗是否为疵点窗.对无图案和有图案织物的参数分别进行了讨论分析,以获得精确的分割结果.实验证明,所提出算法的疵点检测结果在视觉上更加细腻、误检率更低.     

基于EN 45545的轨道车辆牵引变流器结构耐火设计与验证

为验证牵引变流器结构耐火能力,以某型调车机车为例,基于EN45545标准开展耐火设计和试验验证。经过试验验证,该牵引变流器结构耐火设计符合EN 45545的耐火要求,为轨道车辆牵引变流器结构耐火设计提供有力的依据。     

列车空调冷凝水为牵引箱散热应用分析

在地铁列车运行中,最重要的因素就是牵引箱的正常工作,牵引箱正常工作,就会驱动电机工作,列车就可以运行。大部分时间,我们地铁列车牵引箱工作还是比较可靠的。但在7、8、9几个月中环境温度变高,其可靠性会明显下降。所以有必要讨论新办法为列车牵引箱散热降温。采用空调冷凝水是方法之一,冷凝水是夏天列车现成水源,且温度低。     

HXD1机车牵引变流器检修数据分析及修程优化研究

本文收集分析HXD1型机车牵引变流器日常运用检修数据以及C6修必换件、偶换件等数据,基于时间序列等数据分析方法,对牵引变流器检修数据进行挖掘分析,研究了其故障发生的规律,提出机车牵引变流器检修修程的优化建议。     

列车模拟运行控制系统的开发

本文在现有牵引制动能量互馈式试验台的基础上,提出一种基于列车模型的实时控制算法。通过模拟列车在预定线路、预定载荷下的运行工况,实现了对列车运动过程动态特性的模拟,为电力牵引及电气制动系统的开发提供了一个动态模拟环境。     

高密度电子电路频谱图的边缘检测算法

在利用电磁扫描技术检测高密度电路板的组装质量时,为了识别频谱图中的异常频率点,需要检测和提取频谱图中频谱曲线.而频谱图中频谱曲线的检测和提取效果直接影响异常频率点检测的准确度.本文致力于电路板频谱图的边缘检测方法的研究,提出了多窗口Canny自适应阈值边缘检测算法,即通过对频谱图进行窗口划分,在窗口内采用改进的梯度幅值的计算方法和自适应阈值Canny检测算法,实现了对频谱图的边缘检测.理论分析和实验结果表明,本文所提出的算法准确度高,可以得到较好的边缘检测结果,为识别频谱图中的异常频率点提供了更精准的频谱边缘图像.