基于可靠性的无二次谐振回路牵引变流器电容优化设计

为保证电容器稳健可靠运行,文章以“复兴号”动车组牵引变流器为研究对象,对无二次谐振回路（简称“无二次回路”）牵引变流器的支撑电容器的基本设计思路进行了阐述,搭建了相应仿真模型,并基于该仿真模型提出了一种基于可靠性的无二次回路牵引变流器支撑电容器参数优化设计方法。其选取由制造、测量等因素引起的电容器容值偏差、网压存在的随机波动作为不确定性来源,以无二次回路牵引变流器中间电压的纹波系数作为约束函数,实现支撑电容器的参数优化设计,得到了更为稳健的电容器设计值,进一步保证了牵引系统的稳健可靠运行。最后,利用该电容器参数可靠性优化结果进行无二次回路牵引变流器设计及试验验证,结果显示,变流器中间电压波动在±5%以内,体积缩小了28.4%,重量减轻了28%,试验验证了该电容设计方法的有效性以及无二次回路牵引变流器的体积、质量优势。     

牵引变流器网侧电流谐波抑制研究

作为电力机车牵引传动系统核心部件的牵引变流器是牵引供电网的主要谐波来源之一;牵引变流器采用的单相四象限整流器,输出含有二次脉动,且工作开关频率较低,导致变流器网侧电流谐波问题严重;目前单相四象限整流器的控制脉冲产生主要采用SPWM技术;与SPWM相比,SHEPWM(特定谐波消除PWM)可以针对性的消除特定的谐波,谐波含量更小,效率更高,但其无法消除调制波中本身就存在的谐波;针对SHEPWM调制策略进行了分析设计,同时对陷波滤波器技术、PR控制策略和LC回路在降低谐波含量中的作用进行深入分析;经过合理的方案选择,有效的降低了网侧电流谐波含量,并通过MATLAB仿真实验进行了分析验证。     

采煤机牵引四象限变流器驱动控制系统设计

针对采煤机四象限变流器指标要求,设计了一种新型的采煤机四象限变流器驱动控制系统,详细介绍了系统硬件电路设计及软件实现。现场调试结果表明,该系统实现了采煤机的快速制动,可为采煤机提供持续的制动力,提高了采煤机牵引运行的控制性能和可靠性,具有较好的工程应用推广价值。     

牵引变流器优化控制仿真研究

在电力机车牵引变流器优化控制的研究中,动车组牵引变流器是动车组完成电能转换和传递的关键部件,性能好坏直接关系到动车组能否安全可靠运行。针对CRH2A型牵引变流器输出电压变化率大、谐波含量高等问题,对多电平技术在牵引变流器中的应用进行了研究。首先分析了二极管箝位型五电平变流器(DCMLC)和模块化五电平变流器(M2LC)的工作原理及控制策略,分别构建了牵引变流器的优化模型;并根据CRH2A型牵引变流器主电路实际设计参数应用Matlab仿真软件对五电平DCMLC和M2LC分别进行了建模和仿真,比较和分析了牵引变流器中不同逆变器电路拓扑结构及其对应的控制策略对系统输入输出性能的影响。仿真结果初步验证了两种优化模型对CRH2A型牵引变流器性能的改善效果。     

基于预充电过程的牵引变流器支撑电容器参数辨识方法

支撑电容器是牵引变流器的关键部件之一,起着稳定直流侧电压的作用。支撑电容器若长期处于高温、高压的环境,其等效串联电阻会逐渐增大,电容器的性能会逐渐衰退,从而影响变流器的可靠性。根据电容器的健康状态采取不同的维修策略,可以提高牵引系统的安全性和可维护性。为此,文章针对机车牵引变流器提出一种基于预充电过程的支撑电容器参数辨识方法,以实现对支撑电容器的失效预警。其不需要增加传感器,而是利用机车每次启动预充电过程的中间电压以及二次侧电流信号,根据支撑电容器等效电路建立参数的辨识模型;与传统的基于梯度下降的参数辨识算法不同,文章采用遗传算法在参数变化区间内搜索最优值进行等效串联电阻的辨识,以提高参数辨识的可靠性。在不同噪声情况下进行仿真实验并通过模拟机车预充电过程进行物理实验,结果显示,辨识误差均在±3%以内,验证了所提出方法的有效性。     

动车辅助变流器冷却系统匹配优化设计

传统的变流器设计需进行大量的试验来验证产品是否达标,设计周期长、费用高,所获取的数据也较有限,优化工作困难。本文采用数值模拟方法,以永磁动车辅助变流器为研究对象,对其冷却系统进行模拟,实现了系统内电气部件温升、流量分配、风道结构、风道流阻和风机选型匹配的多目标优化。通过试验验证,该数值模拟结果具有较好的准确性,达到了一次性设计成功的目的。     

一种大功率内燃机车牵引变流器设计

本文以某大功率内燃机车牵引变流器为例,对牵引系统主电路拓扑结构进行了分析,并对系统功能及关键部件的选型计算方法进行了介绍,并在Matlab软件中搭建了牵引系统电气模型,对其进行了系统仿真,最后对牵引变流器样机的试验情况进行了说明,从电气仿真和试验两方面验证了内燃机车牵引系统设计方法的合理性和可靠性。     

城市轨道交通牵引供电系统双向变流器直流侧短路保护方案

采用双向变流器进行城市轨道交通牵引供电时,传统PWM整流器无法满足提供27 kA、持续120 ms的短路电流的直流馈线保护要求.为此,文章提出了一种直流侧短路保护方法,其可在接触网侧短路工况下实现故障点的有效隔离,同时不影响双向变流器供电.文章构建了基于晶闸管旁路的双向变流器拓扑,设计了短路旁路参数和短路电流分布参数,...     

轨道交通能量互馈式交流牵引传动综合测试系统的设计

针对轨道交通牵引传动系统性能测试与特性试验需求,设计一种列车交流牵引传动测试系统。系统由四象限整流器、DSP控制单元、牵引变流器、负载变流器、牵引电机与负载电机组成。牵引变流系统采用全新的“双变流器--交流电机负载反馈”方案,能量通过直流侧在牵引电机与负载电机之间互馈,避免试验过程中能量的大量消耗。系统可实现牵引变流器的牵引/制动工况性能测试,牵引电机性能测试、特性试验与功率测量,具有高智能化与自动化、安全可靠、测试准确度高、能量利用率高的优点。     

封闭机箱冷却流场的热优化设计

机箱的散热能力不仅会影响计算机的计算速度,也会影响各元器件的使用寿命。为了提高计算机封闭机箱的散热能力,依据湍流理论,建立了机箱冷却流场数学模型,并采用Icepak电子热设计专用软件对排风和进风方式进行了仿真优化。通过分析比较封闭机箱内电子元器件的温度、热流速度曲线、风流动轨迹图,获得了较为理想的温度场的冷却方式。优化结果表明,该优化方案实用、简单、准确,机箱散热效果好,为电子产品热设计提供了一个较为理想的热分析方法。     

CRH1与CRH2动车组牵引变流器性能比较与优化

动车组牵引变流器的性能是评估动车纽安全高效运行的重要指标之一。以CRH1A和CRH2A型动车组牵引变流器为对象,基于Matlab／Simulink仿真软件对两种变流器的性能及其优化进行了研究。根据两种变流器主电路实际设计参数分别建立了各自的仿真模型,比较和分析了相应主电路结构及其对应的控制策略对系统输入输出性能的影响。在此基础上,探究了空间矢量脉宽调制SVPWM控制策略应用在CRH2A型动车组变流器中对改善变流器输入输出特性及动态性能的效果,通过仿真建模初步验证了该结论。仿真结果和数据基本符合预期目标。     

冷却塔水循环系统的集成优化

为求得冷却塔水循环系统循环水量最少及结构简单的水网络,建立了循环水量最少和流股数最少的多目标优化模型,并在模型中引入了流量柔性常数,以增加循环水网络的设计柔性.本文采用分步优化的策略,将多目标优化问题转化为序贯的单目标优化问题.应用本文所提出的方法对文献的实例进行了优化计算,得到了比文献结果更简单的水网络.此外,通过调节流量柔性常数,能进一步优化水网络结构.     

直驱式风电系统中变流器拓扑对比分析

针对直驱式风电系统变流器的拓扑结构进行研究.对常用的拓扑进行了分析和说明.对不控整流后接电流源型和电压源型逆变器、DC/DC变换再接逆变器,以及背靠背双PWM变换器等各种变流器结构的工作原理、应用和优缺点进行了介绍和对比,并针对风电机组对大功率变流器的需求,对大功率变流器的特性和应用进行了相关分析与探讨.     

IGD515在地铁变流器驱动电路中的优化设计与应用

在地铁变流器的研制中,为解决高压大功率IGBT使用的驱动问题,本文选用了瑞士CONCEPT公司研制的驱动模块IGD515EI。经试验表明以IGD515EI为核心的驱动电路达到了设计要求,并在地铁变流器中取得了良好的实用效果。     

笔记本电脑散热结构优化设计

分析了某款基于国产中央处理器的自主可控笔记本电脑散热较差的主要因素,并针对关键因素进行优化设计。通过对散热模组、风道和转轴盖的优化设计提高了笔记本电脑的整体散热性能。温度测试实验数据表明:在25℃工作环境中,机器满负荷工况运行时,优化后的笔记本电脑各测试点的温度均有明显降低,散热有较大的改善,C壳键盘最热区域温度为35℃,用户体验感良好。     

一种新型双变流器UPS电路结构及其控制策略

文章介绍了一种新型串并联双变流器单相UPS电源系统的电路结构、工作原理和控制策略。该UPS电源系统在电网停电逆变模式下2个变流器同时协调工作,并联变流器工作在50 Hz低频脉冲波开关状态,其产生的谐波由工作在高频PWM状态的串联变流器补偿,系统的输出波形仍为正弦波,系统整体效率有所提高。仿真研究证明了该方案的可行性。     

面向血液循环系统仿真的全身血管重建

血管的点云数据表示在医疗中有着重要的作用,可以帮助医护人员直观地了解血管的几何信息.对于医疗辅助技术、放射学模拟等应用中,除了对局部的血管系统几何信息进行可视之外,也需要对全身血管进行准确的仿真建模,从而对整体血管系统的拓扑及几何信息都需要进行系统性的重建.传统骨架提取技术无法保证血管模型正确的连接拓扑,提出了一种基于点云数据的交互式全身血管模型重建方法,通过对血管数据分段和拟合,并分析各段血管端点连接情况,重建了一种带有血管截面半径信息的全身血管一维骨架模型,且该模型能直接用于血流血压等仿真.与已有方法相比,其优势在于能应用于大规模的复杂的全身血管点云数据,且重建的模型可以直接用于仿真.BodyParts3D数据集下实验结果表明,与已有方法相比,文中方法重建的全身血管一维骨架模型具有准确的拓扑连接,能够生成更好的仿真效果.     

Linux下ColdFire 片内SRAM的应用程序优化设计

通过配置实时数据和函数到片内SRAM中执行,可以有效提高程序执行效率,降低功耗。然而在嵌入式Linux系统下,由于禁止用户空间程序控制或访问处理器内存的映射和分配方式,这一资源通常得不到有效利用。本文以MP3解码器为例,在μClinux-2.6操作系统下通过使用片内SRAM提高代码执行效率,并最终在Freescale公司的ColdFire5329嵌入式平台上成功验证了该方案。