城轨车辆标准化牵引变流器平台研制

结合系列化中国标准地铁研制项目方案,介绍了城轨车辆标准化牵引变流器平台设计的系统性能、主电路设计、器件选型、箱体结构设计和计算仿真情况。试验结果表明,该牵引变流器平台产品的电气性能,箱体、吊挂的结构强度和器件温升等满足设计要求。平台的成功研制对城轨车辆牵引系统产品的标准化、谱系化建设,以及产品的可靠性提升、全寿命周期成本降低等具有重大意义。     

基于XgBoost算法的牵引变流器柜体温度异常检测

牵引变流器是列车电气系统的重要组成部分,它直接关系到列车能否正常运行。牵引变流器的柜体温度变化可以间接的反应牵引变流器的健康状态。当前列车的牵引变流器的柜体温度的异常判断准则比较简单：通过阈值进行判断,即高于某个温度值则视为异常。但是这种方法存在如下的缺点：当阈值过高时,对温度不敏感,准确率较低;而阈值较低时,误报率较高。本文介绍了一种综合当前时刻牵引变流器冷却系统的温度和压力、列车速度、室外温度、牵引变流器的电压和电流等变量作为输入的回归算法计算温度预测值,基于XgBoost算法检测高速列车牵引变流器柜体温度异常。     

一种轨道车辆牵引小车的设计

介绍了一种轨道车辆牵引小车的工作原理及结构,对牵引小车的牵引能力进行计算,并通过试验进行了验证.设计的轨道车辆牵引小车具有牵引力大、质量轻、尺寸小、操作灵活方便以及作业效率高等优点,适用于轨道车辆的转场、移动和牵引作业.     

基于PWM控制的轨道牵引系统变频器设计

牵引电机车变频器广泛采用PWM控制技术，由于它可同时实现变频、变压、反抑制谐波的特点，在将稳定的直流电变成一定频率的交流电时，可根据电机车的实际需要，变化牵引电机的电压频率值，通过双PWM变频调速系统简化硬件，实现电机车的调速控制，提高控制精度和系统的可靠性，且系统简单，具有广阔的应用前景。     

一种基于EN 50126和某《车辆安全指南》的轨道车辆风险分析

当前,各行各业都十分注重产品的安全性,在轨道交通行业更是如此。基于EN 50126《轨道交通可靠性、可用性、可维修性和安全性(RAMS)的规范和验证》和某《车辆安全指南》的轨道车辆风险分析,介绍了一种系统的风险分析方法及流程,通过该风险分析可尽早地识别、评估可能存在的风险,并根据可能导致的事故的风险大小,提出相对应的安全对策措施,以达到系统安全的目标。     

高速列车牵引变流器中IGBT的相变冷却实验研究

以CRH2型动车组的牵引变流器冷却系统为研究依据,确定了牵引变流器中功率元件IGBT的冷却方案以及功率元件IGBT的冷却系统结构,利用CAD平面制图软件绘制相变冷却系统的零件结构,借助Solid Works三维造型软件构建相变冷却系统模型,最终确定了冷却物理模型,建立了牵引变流器功率元件IGBT相变冷却系统实验台。对安装有微槽结构形式冷却基板并充入制冷剂的圆管散热器进行了在不同加热功率及不同风速条件下的散热性能测试,获得了不同工况下相变冷却系统的总传热系数及冷板下表面温度在不同风速下的变化,证明了加热功率和风速对系统换热能力的影响。最终为相变冷却系统的设计提供了设计思路,也为工质相变产生机理提供了研究依据。     

矿用自卸车牵引变流器的振动测试及仿真

针对矿用自卸车无振动试验标准参照的现状而导致核心部件牵引变流器结构可靠性难以评估的问题,对某型号矿用自卸车牵引变流器安装部位进行了振动加速度数据采集,并进行了数据检验、功率谱密度计算和数据归纳,得到了空载和满载两种工况不同振动方向的实测振动加速度谱密度曲线。为进一步解决振动试验台在验证时无法按照产品使用寿命长时间运行的问题,对实测谱进行了加速计算,将振动量级提高而试验时间大幅度缩短。对牵引变流器进行了有限元建模、模态分析和基于加速实测谱的随机振动分析,得到了表征结构应力水平的1σ应力分布,最终确定了牵引变流器的结构疲劳寿命满足使用要求。振动测试及仿真分析方法可为同类产品开发提供参考。     

绳牵引轨道运输车辆液压制动系统的设计

绳牵引轨道运输车辆是一种依靠钢丝绳牵引的煤矿运输设备,主要运行在矿井长距离、大坡度巷道中。在长期工作时,钢丝绳会出现断裂或者打滑的现象,运输车辆必须要及时制动停车,因此为绳牵引车辆提供足够制动力对煤矿安全至关重要。目前的制动装置大多使用碟簧力或者利用制动车自身重力与轨道摩擦制动,这两种方式的制动力有限,制动距离长。针对以上问题,采用液压制动方案对轨道车辆的制动性能进行研究,设计了整个液压制动系统,蓄能器作为主要动力源,并用充液阀稳定蓄能器压力,确定了液压系统的主要参数,合理选择了液压系统的元器件,设计了正压式的制动执行机构,对整个装置进行合理的布置,最后,基于所搭建的制动梭车液压系统试验台,进行了蓄能器建压和制动力测试。结果表明,该系统可以有效提供稳定的液压力,满足了对制动力的需要。     

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。     

国产高速重载电力机车牵引变流器在株洲问世

2009年9月16日，“和谐D1B型”大功率重载电力机车牵引变流器在湖南省株洲市问世，这标志着我国在这一世界尖端科技装备领域实现了国产替代进口。     

基于模块化设计的矩阵式变流器控制策略研究

在目前各领域对于电能转换特别是高效变频装置存在迫切需求的背景下,在详细分析模块化的矩阵式变流器的拓扑结构、开关状态和工作原理的基础上,设计了一套矩阵式变流器的控制策略。采用编程实现了数字化控制,并利用PSIM仿真软件对所设计的控制策略进行了验证,仿真结果证实,所设计的控制策略具有变频特性良好、谐波含量少、波形正弦性好等优势。该矩阵式变流器控制策略对高性能电力电子装置设计具有实际意义。     

电牵引采煤机牵引部的强化设计

论述了电牵引采煤机牵引传动部的工作原理.针对该机在井下的使用情况进行了强化设计,使该机的适应性、可靠性得到较大的改进.     

一种基于TOP260EN的开关电源设计

采用PWM控制器和MOSFET功率开关一体化的集成控制芯片是新一代开关电源设计的重要特点和趋势。为此,针对超声波发生器辅助电源设计中存在的问题,设计出一种基于TOP260EN的反激式开关电源。介绍了TOPSwitch-HX系列芯片的性能特点、内部结构和引脚功能,详细地说明了该电源的设计过程。研制出一台电源,经现场检测,该电源性能良好,满足设计要求。     

基于双环控制的光伏制氢变流器设计与仿真

变流器是实现光伏发电适用于制氢系统的重要器件,因此,研究变流器相关技术具有十分重要的使用价值和理论意义。该文研究了光伏制氢变流器及双环控制方法。首先,根据光伏制氢系统要求分别计算Boost电路和Buck-Boost电路的元件参数。然后,设计了光伏发电模块的控制回路,通过控制Boost电路中IGBT的导通和关断来升高光伏阵列的输出电压,使其能够达到最大功率点。设计基于电流环和电压环相结合的双环控制策略,控制电路中开关的导通和关断,保证系统输出电压和功率的稳定。储能模块的控制回路通过控制Buck-Boost电路中IGBT的导通和关断,实现蓄电池的充电和放电使得母线电压保持稳定。蓄电池的控制回路采用双环控制,使得光伏制氢系统的控制精度更高。完成设计后搭建光伏制氢系统仿真模型,观察系统在不同情况下的输出波形,验证设计的可行性。     

基于PXI虚拟仪器的航空静止变流器自动检测仪设计

本文介绍了基于PXI总线的航空静止变流器的通用自动检测仪的设计,给出了检测仪硬件系统的组成方式和软件系统的设计。该检测仪具有通用性好、自动程度高、检测参量多、检测速度快的特点。该检测仪能够对多种型号的航空静止变流器进行自动检测。     

轨道车辆牵引销纵向力加载装置试验能力提升

在原牵引销加载装置的基础上,通过增加承载横梁提升牵引销加载装置的试验能力,可以满足牵引销纵向力正向和反向加载的试验需求.有限元强度分析和试验验证表明,承载横梁的强度满足试验需求,达到了试验能力提升的目的.     

基于结构的变流器母排杂散电感优化方法研究

针对大功率变流器功率开关关断时,由叠层母排杂散电感引起的瞬时高压问题,对叠层母排的杂散电感与其结构之间的关系进行了研究。利用Q3D软件对不同尺寸、开孔、开槽等母排常见的结构进行了建模与杂散电感提取,结合对母排中电流流通路径的分析,建立了不同母排结构与杂散电感大小之间的关系,提出了一种基于改善电流流通通道的低感母排结构优化方法。利用该方法对现有的一台有源电力滤波器母排进行了优化设计,采用双脉冲法实验对优化前后母排杂散电感进行了测量。研究结果表明,该优化方法可明显降低母排的杂散电感,并能有效地抑制功率开关关断瞬间所产生的电压冲击。     

带耐火衬里高温反应器密封锥结构的设计

耐火衬里及支撑结构设计的可靠性是保证高温反应器壳体温度小于设计温度的关键因素。针对耐火衬里结构失效导致反应器壳体温度超过设计温度的问题,提出了一种双金属焊接的密封锥结构。该结构具有支撑金属衬里的作用以及将耐火材料与金属衬里之间的膨胀空间分割成多个密闭空间以阻止高温气体的流动,进而提高隔热可靠性。采用ANSYS软件中APDL语言建立了密封锥连接结构的有限元模型,通过研究密封锥不同角度以及厚度对计算结果的影响,得出了密封锥的最佳结构参数,并满足ASME标准的应力强度评定要求。模拟结果可为此类高温反应器耐火衬里结构的设计提供参考依据。     

基于虚拟样机的往复牵引传动试验机设计与仿真研究

为了解决目前国内大部分试验机不能研究非稳态条件下油膜牵引传动特性的问题,设计了一台可用于研究非稳态条件下油膜牵引传动特性的试验机。利用Pro/E软件建立了往复牵引传动试验机虚拟样机模型,并对其运动学特性和动态特性进行了研究,得到了相应参数的特性曲线。研究结果验证了设计结果的正确性,得到了往复牵引传动的各项运动特性参数和运动轨迹随时间的变化规律。为后续牵引传动试验机非稳态条件下动态特性的研究提供了一定的参考依据。     

冶金轨道车辆设计的改进

冶金轨道车辆是钢厂的大型生产工具。本文介绍对影响轨道车寿命的主要因素进行分析后采取的一系列技改措施,由此开发出了拥有自己独立知识产权的新型冶金轨道车辆。