城市轨道交通与牵引供电系统电气模型研究

根据上海轨道交通1号线的牵引供电系统和列车电气拓扑结构,使用计算机仿真软件(PSCAD/EMTDC)在不同工况下建立了仿真模型.其中,牵引供电系统模型包括主变电站、牵引变电站、接触网和轨道;车辆模型包括牵引电机、主逆变器及其控制系统、制动电阻、滤波单元和辅助系统.模型将车辆和牵引供电系统结合起来,实现了初步联合仿真.仿真结果表明,所建立的模型能够准确反映在不同工况下车辆和牵引供电系统的特性,为进一步研究城市轨道交通和牵引供电系统奠定了基础.     

城轨交通车辆应急自牵引系统仿真分析

城轨交通车辆以电能为驱动能源,但国内外由于供电系统自身故障、人为破坏和自然灾害等因素引发的牵引供电网瘫痪的事故屡见不鲜,这将导致整条线路停运和乘客大量滞留,危害严重.城轨交通车辆应急自牵引系统可以在牵引供电网失去的情况下,将列车牵引至安全地带.提出了该系统的车载混合储能系统的架构,并采用Matlab仿真软件对应急自牵引...     

一种电气化铁路牵引网电磁暂态建模方法

针对电气化铁路牵引网电能质量分析问题,对电气化铁路牵引网电磁暂态过程进行了仿真建模研究,推导了包括基于贝杰龙模型的牵引网导线模型、基于受控源原理的牵引变压器和自耦变压器模型在内的牵引网主要电气元件的独立电磁暂态模型,提出了"以牵引网导线为系统主体,其他电气元件描述为网络上的串联元件和并联元件"的牵引网全网电磁暂态模型建立方法。编写了电气化铁路电磁暂态仿真计算软件,通过实例比对测试了该软件计算结果和PSCAD仿真结果。研究结果表明,该建模方法多种工况计算结果与PSCAD仿真结果吻合,具有建立整网模型便捷、调节仿真参数方便及支持二次开发等特点,对电气化铁路牵引网建模仿真和电能质量问题研究具有重要价值。     

直流电网中直流断路器失灵保护方案研究

针对基于模块化多电平换流器的柔性直流电网直流侧故障难以快速清除的问题,对基于MMC的柔性直流输电技术的基本原理和3种主流的直流侧故障隔离技术进行了研究。分析比较了3种高压直流断路器技术路线,选择混合式高压直流断路器作为清除柔性直流电网直流侧短路故障的方案,介绍了一种混合式高压直流断路器的基本结构和直流故障处理过程。参考交流电网断路器失灵保护策略,提出基于柔性直流电网的输电线路和母线上直流断路器失灵保护方案,并在PSCAD/EMTDC上搭建模型进行仿真验证。研究结果表明:所提出的断路器失灵保护方案在线路和母线上断路器未成功动作时使相邻断路器跳闸,实现故障的彻底隔离,并清除短路故障电流。     

线路避雷器对同塔三回输电线路同跳耐雷水平的影响研究

线路避雷器是提高输电线路耐雷水平的重要措施,其安装数量和布置方式对输电线路防雷改造的效果和经济性有很大影响。现在ATP-EMTP电磁仿真软件中搭建了雷击输电线路仿真模型,根据实际的线路结构提出了6种避雷器安装方案,分别研究了这6种方案对同塔三回输电线路同跳耐雷水平的提升效果,并根据仿真结果给出了最优安装方案。     

大跨越输电线路断线振动有限元建模与仿真CSCD

针对大跨越输电线路断线问题,利用ANSYS软件建立了输电线路塔线体系的有限元模型,分别对输电塔、输电线、输电线路塔线体系进行了模型的建模及断线振动进行了仿真分析,利用VC软件建立了输电线路弧垂及受力计算软件并与现场实验数据进行了对比,验证了研究结果的正确性。     

大跨越输电线路断线振动有限元建模与仿真

针对大跨越输电线路断线问题,利用ANSYS软件建立了输电线路塔线体系的有限元模型,分别对输电塔、输电线、输电线路塔线体系进行了模型的建模及断线振动进行了仿真分析,利用VC软件建立了输电线路弧垂及受力计算软件并与现场实验数据进行了对比,验证了研究结果的正确性。     

Scott三相平衡牵引供电系统及其工作原理分析

现行电气化铁路所采用的供电制式为单相工频25 k V交流制，电力机车为单相负荷，作用于三相电力系统，造成了负载不平衡。牵引网供电方案虽采取了分相分区、轮换相序等措施，但受机车负载空间分布不均匀性的影响，不能彻底消除负序。鉴于此，探讨了一种基于Scott接线变压器与四象限变流器拓扑的Scott三相平衡牵引供电系统，介绍了其系统拓扑及补偿原理。该Scott三相平衡牵引供电系统结构简单，能够实现进线侧三相平衡供电，不仅能消除牵引网有功功率导致的负序，也能消除牵引网无功功率导致的负序，还能对牵引网进行无功治理。该Scott三相平衡牵引供电系统能很好地适用于机车试验线和检修所等应用场合，保证试验线路和检修所供电质量。     

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...     

三相特高压输电线路相地间隔棒防舞仿真分析

相地间隔棒是一种新型的输电线路防舞装置.针对三相特高压线路舞动防治的研究现状,展开了三相常规特高压输电线路舞动和相地间隔棒防舞的仿真研究.建立了单档三角形布置三相特高压输电线路和相地间隔棒的有限元模型;模拟导线舞动时程,通过舞动位移响应、舞动轨迹及位移频谱分析特高压线路的舞动特性;从线路舞动过程中的位移、轨迹以及张力等方面对比安装相地间隔棒前后线路的舞动响应.分析结果表明,舞动对线路的危害极大,安装相地间隔棒能够对特高压线路起到明显的抑舞作用.仿真结论对三相特高压输电线路舞动防治和相地间隔棒防舞实验研究有重要指导意义.     

城轨交通车辆应急自牵引能耗需求分析及仿真

当牵引网无法正常供电时,城轨车辆通过车载储能系统作为储备电源实现应急移车,从而将列车安全行驶至车站疏散乘客,避免造成人身伤害和经济损失。针对上述情况,结合上海轨道交通11号线车辆电气参数及线路情况,基于PSCAD／EMTDC仿真软件对城轨车辆的电气特征进行建模并通过现场试验数据对仿真模型进行校验和修正。定性分析了车辆应急自牵引时不同运行工况对功率、能耗需求的影响。最后,基于上海轨道交通11号线昌吉东路站至赛车场站的区间线路,通过仿真模型计算车辆在特定工况下应急自牵引时的功率、能耗需求。     

LCL谐振型无接触供电系统传输性能研究

无接触供电是物流装备移动供电的新技术,从电路特性、能量损耗和电磁结构3个方面研究了LCL谐振型无接触系统的传输性能。对谐振条件、输出功率和传输效率进行分析,探讨了系统的传导损耗、开关损耗和耦合损耗,仿真研究了U型电磁结构的互感特性,并基于理论研究和系统开发提出了减少系统损耗、改善传输性能的措施。     

含轮齿剥落的齿轮系统动力学故障模拟

利用计算机对齿轮传动系统进行动态仿真,建立了考虑轮齿啮合摩擦力的直齿圆柱齿轮转子-轴承系统的动力学模型,根据不同接触位置上扭转啮合刚度的值,通过采用Matlab数值计算方法求解系统的时变非线性微分方程,模拟在扭转激励下,有剥落缺陷系统的动态响应,通过比较得到其与无缺陷系统响应的不同.仿真计算结果表明,该模拟方法能对齿轮传动系统的动力学性能做出较为全面的预测,为齿轮故障诊断提供参考.     

Analysis and verification of power transmission characteristics of the hydromechanical transmission for agricultural tractors

In this study, we developed a network model of a Hydromechanical transmission (HMT) for tractors. We verified the developed network model using commercial software and analyzed the power transmission characteristics of an HMT-equipped tractor based on the verified network model. We developed a network model considering the power losses of the transmission elements to analyze the power transmission characteristics of the HMT’s main shift. Using this model, we analyzed the power transmission characteristics of the main shift and confirmed that the power of the main shift can be split and circulated depending on the stroke of the Hydrostatic unit (HSU). We then used the model to analyze the HSU stroke, the power transmission efficiency, and the wheel torque, all of which comprise the power transmission characteristics of an HMT-equipped tractor. As a result, the HMT changed the driving speed of the tractor by continuously varying the HSU stroke. The tractor efficiency increased with the driving speed at each mode and decreased after having reached its maximum efficiency. To verify the developed network model, we compared the analysis results of the tractor’s power transmission efficiency and wheel torque with those obtained from commercial software. From the comparative analysis, we confirmed that the power transmission efficiency and wheel torque of the two models coincided. Therefore, we conclude that the developed network model is highly suitable for analyzing the power transmission characteristics of the HMT.

     

车辆传动装置供油系统建模仿真及实验研究

运用AMESim软件建立了某车辆传动装置供油系统的仿真模型,分析了换挡、转向子系统和润滑子系统的供油特性,并通过实验验证了不同工况下供油系统流量、压力的变化。所获得的仿真模型和有关数据,为后续优化该传动装置供油系统提供了基础。     

动车组牵引供电系统故障模式影响与危害分析

对某动车组(electric multiple unit,简称EMU)牵引供电系统故障模式影响与危害度进行研究,提高牵引供电系统的可靠性,进而提高高速列车运行可靠性。采用故障模式、影响及危害度分析(failure mode effect criticality analysis,简称FMECA)的方法,提出了牵引供电系统的可靠性框图,根据FMECA方法对牵引供电系统的16种主要故障展开研究,从故障发生概率及其影响的严重程度两个维度得到牵引供电系统危害性矩阵。通过危害性矩阵分析得出绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,简称IGBT)模块监控起作用故障、变压器油泵34-F55跳开故障、制冷风扇故障和变压器油流故障等4种危害度较高的故障,并提出相应的改进措施。列车现场运行反馈结果表明,该措施保证了牵引供电系统的运用可靠性,研究成果为动车组其他子系统的故障分析、维修决策和寿命管理提供了技术支持。     

基于高速数据采集卡的输电线路故障定位系统设计

为了使输电线路在短时间内以最小的人力、物力排除故障,设计了一套基于高速数据采集卡的输电线路单端行波在线故障定位系统。系统由高速数据采集装置和系统分析软件构成,可消除输电线路隐患、缩小停电范围、减少停电时间,提高供电可靠性。     

大功率AT电液换档控制回路AMESim建模分析

为了提高大功率液力机械自动变速器电液换档回路的动态特性,在电液换档回路工作原理和特性分析的基础上,基于AMESim软件建立了电液换档控制回路中比例电磁阀、双边节流阀模型,并与供油系统模型联合建立了电液换档控制回路仿真模型。通过典型工况的模型仿真分析与试验测试结果的对比,验证了模型的有效性。     

基于DSP的直流磁控溅射电源设计

该文通过研究磁控靶工作时的负载特性,设计了以全桥逆变开关电源技术为基础的高效、大功率磁控溅射电源。利用Matlab搭建的模型对电路的参数、输出波形进行了仿真,在仿真的基础上完成了主回路、控制电路硬件及软件程序的设计及样机测试,并在JTP-1400型磁控溅射镀膜机上进行了实验。实验结果证实该电源具有恒流控制效果好,电流截止负反馈反应迅速,工作稳定等优点。     

CRH3动车组牵引传动系统的负荷建模

针对如何分析整个牵引供电系统负荷特性以及建立高铁牵引供电品质分析平台的问题,采用矢量控制系统控制异步牵引电机,搭建了CRH3型高速动车组(EMU)牵引传动系统的Matlab/Simulink仿真模型.在此基础上,根据该动车组主要负荷成分为感应电动机的特点,采用感应电动机并联指数形式的静态模型,建立了该动车组负荷的数学模...