重载交流电动轮扭矩脉动的影响及改善

针对重载电动轮对输入转矩脉动敏感的缺点,提出减小电动轮总成中感应牵引电动机输出转矩脉动的方法.描述感应电动机的矢量控制数学模型,并应用Matlab/Simulink软件建立传动系统仿真模型.分析矢量控制中滞环脉冲发生器环宽对电动机转矩脉动的影响,以及磁链给定值对电动机输出转矩脉动的影响.仿真结果表明:通过以上方法可以较好地改善电动机转矩脉动问题,改善电动轮的使用性能.     

动车组牵引系统再生制动工况仿真分析

以CRH3型动车组牵引系统为研究对象,结合动车组牵引系统工作原理,运用MATLAB/Simulink建立仿真模型,模拟了动车组从牵引传动到再生制动的运行工况,为动车组牵引系统的参数优化奠定了理论基础。     

CRH3型动车组牵引传动系统的直接转矩控制研究

为了研究高速动车组的具体模型结构及其牵引传动控制系统,采用直接转矩控制(DTC)系统控制异步牵引电机,建立了CRH3型高速动车组牵引传动系统的Matlab/simulink仿真模型,整流部分由四象限脉冲整流器输出3 000 V左右平滑的直流电压,逆变部分由直接转矩控制系统驱动牵引电机。该系统能根据CRH3型动车组的牵引、制动曲线模拟动车组牵引、惰行、制动等各种运行工况。整个运行过程中系统的谐波较小,电压/电流相位差基本能保持在同相或反相运行,功率因数基本接近1;在网压波动和突然失电情况下,机车也基本能保持恒速运行。最后,将该模型仿真结果与京津城际高速铁路的部分数据进行了对比验证。研究结果表明,该模型建模基本正确,同时系统具有良好的稳态和动态性能,验证了直接转矩控制方法的有效性。     

全封闭扇冷式感应电动机通风结构方案

为了揭示全封闭扇冷式（Total enclosed fan-cooled,TEFC）感应电动机底脚拉筋结构对电动机流场流变特性以及温升分布性能的影响,近而寻求拉筋结构最优化通风冷却性能,以一台TEFC感应电动机为例,在对该电动机进行温升试验测试及温度场数值分析研究的基础上,依据结构特征建立电动机轴向半域流体场以及温度场耦合求解模型,采用有限体积元法对多种拉筋结构方案下的电动机内流体场及温度场进行数值计算。通过对各方案下电动机定子铁心、定子绕组、机壳等部件温升特征以及电动机域内流变特性的比较分析,明确了电动机机壳拉筋对电动机内流体场以及温度场的影响规律,给出了机壳拉筋结构优化方案。     

牵引系统设备全生命周期管理研究

动车组牵引系统作为高速动车组的动力来源,是保证动车组高速安全运行的重要设备,为了有效提升牵引系统设备的使用效率和预防故障发生影响动车组正常运行以及造成不必要的资源浪费。因此将全生命周期管理的理念应用到动车组牵引系统设备管理,对于提升动车组牵引系统设备管理质量和保障动车组运营安全具有重要意义。本文首先分析和总结动车组牵引系统设备管理的现状,接着简要分析全生命周期管理理论,最后探讨动车组牵引系统设备全生命周期管理的方法。     

CRH3G型高速动车组牵引电机冷却通风道安装浅析

将CRH3G型高速动车组牵引电机冷却通风道的安装方式与CRH3型高速动车组进行了简单对比,并详细介绍了CRH3G型高速动车组牵引电机冷却通风道的安装要点.冷却风道采用吊装方式安装,避免了焊接对空气动力学牵引端受力的影响,保障了列车的安全运行.     

基于ANSYS的高速动车组牵引风机的设计研究

牵引电机是高速动车组的动力之源,牵引风机是为其强迫冷却通风,属于整个牵引系统的关键部件。采用ANSYS流体计算软件对该牵引风机完成气动方案设计,同时利用ANSYS Workbench结构强度分析软件对其结构进行合理的设计和分析,最后结合型式试验手段对风机的各项性能进行了验证,使其各项技术指标达到国外同类风机的水准,成功实现了该类牵引风机的国产化、系列化和批量化。     

动车组牵引电机故障分析及诊断

基于目前我国高速动车组列车的发展情况,为提升动车组牵引电机运行的稳定性,保证动车组安全运行,通过文献综述法、对比法等研究手段对动车组牵引电机故障分析及诊断进行了研究,提出了基于SVM的动车组牵引电机故障诊断方法、基于粒子群优化支持向量机的动车组牵引电机故障诊断方法等,此类故障分析及诊断方法均行之有效。     

电牵引采煤机牵引特性及调速系统浅析

介绍了电牵引采煤机的特点、组成及牵引特性；分析了直流电动机牵引系统、交流电动机牵引系统及开关磁阻电动机牵引系统。     

采用单神经元PID与偏差耦合的多电动机同步矢量控制

针对交流感应电动机的同步驱动,以四台三相感应电动机为控制对象,提出了基于单神经元PID与偏差耦合相结合的感应电动机同步控制策略;通过仿真研究了感应电动机系统在不同负载下的转速、系统的抗干扰性。仿真结果证明该控制系统在动态性能、稳态性能和跟踪性能方面均优于普通(传统)的PID控制器。     

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...     

一种用于电机铁芯磁性能测试的恒流源

针对电机铁芯磁性能测试中保持磁场强度H的波形为正弦形的问题,设计了一种基于数字信号处理器(DSP)全数字实时控制的逆变恒流源。分析了正弦波逆变电源斩波和逆变控制的一般方法和特点,控制系统前级采用同步Buck电路对母线电压斩波,斩波输出电压经过PI闭环控制实现了其在突加、突减负载时的稳定性。控制系统后级通过对电感电流的PID闭环控制和单极性正弦脉宽调制(SPWM)方式,实现瞬时跟踪给定的交流恒流源控制。实验结果表明逆变恒流源具有很好的静、动态性能和稳定性,输出信号谐波含量少,负载适应能力强,很好地实现了系统设计的要求。     

变速恒频双馈风力发电机组的逆系统控制研究

为解决矢量控制方法在双馈风力发电机组中存在的对电机参数比较敏感和在扰动下控制不稳定等问题,将逆系统技术应用到双馈感应发电机(DFIG)的控制中.根据输入/输出状态方程得到了逆系统解析表达式,建立了双馈风力发电逆系统闭环控制.在计算机仿真软件Matlab上对该控制系统在电压跌落时和变速恒频时进行了仿真,仿真结果表明逆系统...     

基于VB的永磁同步电机设计及优化平台

为解决传统永磁同步电机由于设计计算和查表工作复杂、耗时长、计算修正参数过多而导致精确性较差等的问题,将禁忌算法和模糊控制应用到传统永磁同步电机设计中,利用Visual Basic编写程序,对永磁电机磁路法设计过程进行了编程,建立了动定子结构尺寸和电机工作特性曲线之间的关系,提出了一种优化电机效率和功率因素,调整电机结构尺寸的方法;利用有限元软件对永磁同步电机的电感、功率等几个重要参数加以验证,并进行了瞬态仿真试验。仿真试验结果表明,该优化方法可提高电机的功率因素和效率,减小定子的电流密度,并可有效地优化永磁同步电机。     

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SVPWM的直线电机地铁的驱动控制

地铁列车用直线感应电动机(LIM)驱动,具有转弯半径小、爬坡能力强、结构简单、体积小、维护少、运行可靠等众多优点,已经在城市轨道交通中得到了很好的应用.为进一步推广、应用直线电机地铁,介绍了一条自主设计的直线感应电动机驱动的地铁试验线.采用无线遥控控制,设计了基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)的控制系统,在实验室中进行...     

基于误差反馈学习的永磁同步电机变负载有限时间速度控制

针对传统永磁同步电机调速系统面对变负载和大范围调速时,P、I参数需要频繁调整且速度跟踪不理想的问题,提出了一种基于误差反馈学习结构的永磁同步电机有限时间速度控制方法。在对永磁同步电机运动方程分析的基础上,使用非线性PI和径向基神经网络建立了速度环控制器模型。前者保证控制系统收敛和稳定,其输出作为神经网络的误差学习参数;后者基于终端滑模理论设计参数调整律,加快神经网络的参数收敛速度,使得神经网络的输出逐渐取代非线性PI成为控制系统的主要控制器。利用李雅普诺夫稳定判据分析了控制器的收敛性,并在永磁同步电机调速系统上进行了试验。研究结果表明,基于误差反馈学习结构的有限时间控制策略能够减小系统静态误差和抖振,具有一定的抗干扰能力。     

三相三线制有源滤波器的运行特性研究

随着电力电子技术、控制理论、数字信号处理（DSP）技术的发展,有源电力滤波器（APF）逐渐取代传统的无源滤波器。成为低压配电系统的电能质量治理的首选方案。本文研究了三相三线制有源滤波器在三相三线、三相四线系统中的运行特性。以及对平衡负荷、不平衡负荷的补偿性能。动态模拟实验结果表明,三相三线制有源滤波器对三相三线负荷的谐波电流具有很好的补偿效果。而对于三相四线平衡负荷、三相四线不平衡负荷的补偿能力较差。甚至对电网还会产生额外的谐波注入。使公共点电能质量进一步恶化。     

基于PLC和直流电机的风力发电模拟平台试验研究

为解决风力发电中的风能利用问题,以直流电机为原动机,搭建了基于BECKHOFF PLC的永磁直驱风力发电模拟试验平台,并使用KingView组态软件开发了人机交互界面。风力发电模拟平台采用DC Driver来实现直流电动机模拟风机的转矩控制,采用下位机控制软件TwinCAT PLC集成的PID算法实现永磁同步发电机的转速控制,从而实现风力机的转矩特性模拟和永磁同步发电机的最佳转速追踪控制。最后,在所搭建的实验平台上对基于最佳叶尖速比的最大风能捕获控制方案进行了试验研究。研究结果表明,模拟风机可以动态地追踪最大功率点,验证了风机模拟平台的有效性。