AC 01/02型电动列车牵引逆变器测试装置研制

交流传动车辆上牵引逆变器及其核心模块用的检测装置对车辆维修部门而言是非常必需的.提出并设计了AC 01/02型电动列车GTD(门极可关断晶闸管)牵引逆变器测试装置.本装置是在分析AC 01/02型电动列车GTO牵引逆变器及其相模块特性的基础上进行设计的.研究了其设计原理和相模块结构特点及其电气性能,并用于GTO逆变器及其相模块的检测与维修.还应用高性能数字信号处理器(DSP)芯片,开发了脉宽调制(PWM)控制电路板,装置及其软件设计能够符合工程应用的需要.对目前运行的绝缘栅双极晶体管(IGBT)牵引逆交器,同样具有重要的参考与应用价值.     

中低速磁浮列车悬浮诊断系统数字信号处理器在线升级方法

针对中低速磁浮列车悬浮诊断系统DSP(数字信号处理器)程序升级操作繁琐的问题,设计了一种基于既有诊断网络CAN(控制器局域网)总线的DSP程序在线升级方案。在DSP程序升级时,升级终端将升级指令和升级程序的文件发送到CAN总线。DSP识别到升级指令后转至升级工作模式,接收新程序文件并将其烧写到闪存中,从而实现在线升级。测试结果表明,该方法能安全、高效地对单个或批量的DSP完成程序在线升级。     

模块化多电平换流器型直流输电系统启动控制

为抑制模块化多电平换流器型直流输电(MMC-HVDC)系统启动时产生的过电压和过电流,有必要对该系统的启动控制策略进行设计。文章基于MMC-HVDC拓扑结构,研究了连接有源或无源网络MMC子模块电容充电方法以及限流电阻的配置方案,并由此分别提出了双端有源和向无源网络供电的MMC-HVDC系统的启动控制策略,仿真结果验证了所设计的启动控制策略的正确性。     

基于平均电流均流法控制的逆变器系统并联技术研究

基于平均电流均流法(ACSS)控制的逆变器并联系统由有3个控制环的逆变器模块组成,这3个控制环分别为内部电流反馈环、电压反馈环及外部均流环。引入一种扰动源代替逆变器并联时的电流不平衡因素,建立一种新的逆变器模型,实现负载均分。理论分析证明该并联系统的稳定性好,冗余性强,输出电压精度高。电路仿真结果表明该并联方案可行,具有较好的均流精度,电气性能指标优于单逆变模块。     

司机控制器可靠性试验系统的设计与测试

司机控制器是司机操纵机车的重要部件,其性能的好坏直接影响列车的运行状况。对司机控制器进行可靠性测试是保障其质量最有效的方法。采用Lab VIEW作为系统的上位机开发平台,实时监测显示系统状态;用DSP(数字信号处理)作为控制采集模块,控制司机控制器运动并采集其输出数据。同时,采用一台上位机控制多个DSP系统的主从式网络结构,提高了系统效率并降低了成本。该系统同时对多台司机控制器进行试验。最后对可靠性进行了评估,结果表明该系统满足试验要求,为司机控制器的维修和维护提供了依据。     

用于补偿不平衡非线性负载的三相有源滤波器新控制算法的DSP实现

论述一种用于消除谐波,补偿无功功率,均衡不平衡非线性负荷的三相有源滤波器(简称AF)的新控制算法.AF是采用绝缘门控双极性晶体管(即IGBT)、以脉宽调制(PWM)控制电流、并带有直流电容器的电压型逆变器(VSI).用滑动模式调节的控制器(SMC)通过AF的直流电压得到的电源电流指令与电源电压相位相同.用数字信号处理器(即DSP)来实现AF的控制算法.通过电源电流指令和实测电源电流实现间接的PWM电流控制,产生出AF的IGBT的开关控制信号.文章还给出了所述AF的试验结果,该结果显示了AF消除谐波,补偿无功功率和均衡负荷的能力.     

全电子计算机联锁系统提速道岔多机牵引控制方案

结合全电子计算机联锁系统的特点及多机牵引控制的需求,给出一种全电子化的解决方案。该方案对联锁主机和全电子执行单元中的转辙机控制模块的功能进行重新分配,并给出两者之间需要交互的信息。由联锁主机向多个独立的转辙机控制模块同时发送相同的动作命令,从而保证多机动作的一致性。联锁主机向转辙机控制模块发送不同的启动顺序号,由控制模块自行计算延时时间,保证本组道岔中多机按照设定的顺序依次启动。转辙机控制模块计算保护继电器(BHJ)的状态并上传给联锁主机,由联锁主机综合本组道岔中所有转辙机控制模块的BHJ,计算切断继电器(QDJ)的结果,并下发给各转辙机执行模块,在出现多机动作不一致时由各执行模块根据QDJ的命令来切断动作电源。     

智能化电子模块在ZD6型电动转辙机上的应用

智能化电子控制模块作为独立的控制驱动单元，集信息采集、逻辑判断、控制执行、状态记忆监测报警等功能为一体，直接完成对转辙机、信号机等的控制和对轨道区段工作状态的识别。本文主要研究电子控制模块中的转辙机控制模块。针对不同型号转辙机工作电流的大小，驱动电压的高低，控制线制的不同及运营技术要求的差异，进行软硬件的配置。     

基于FPGA和DSP的高速实时轨道巡检图像采集处理系统

基于FPGA和DSP的高速实时轨道巡检图像采集处理系统由光学系统、FPGA模块、DSP图像处理模块及上位机组成.为提升图像采集的质量,提出并设计线阵相机加激光光源的组合方案,用以有效滤除阳光干扰,避免图像过度曝光.针对高速实时采集需求,设计FPGA采集模块,实现巡检图像采集控制和传输.针对实时智能检测需求,开发基于DS...     

广州地铁二号线列车控制网络模拟I/O的应用及故障分析

介绍了在列车控制网络(TCN)中模拟输入输出模块(AX模块)的特性以及功能,并且举例分析了该模块故障在正线运营过程中对列车性能的影响。     

并场车站场间渡线道岔信号控制方案探讨

并列车场场间渡线实现了跨场跨线列车运行,但其站场布置对信号控制系统要求较高。对设置场联轨道区段和调车信号机、双动道岔双控信号等场间渡线道岔控制方案进行研究分析,并进一步提出渡线道岔分场控制及经衔接道岔定反位进路敌对照查防护的平行隔开解决方案,既满足了跨线列车运行要求,又保证了运营安全。     

25Hz轨道电路高频开关电源的研究

随着既有铁路提高列车速度，对铁路设备提出了更高要求。本文针对目前既有铁路广泛使用的工频轨道电源，提出一种利用高频开关电源技术研制的新型25Hz轨道电源进行替代。该电源采用正弦脉宽调制技术（SPWM）、功率因数校正技术（PFC）、全桥逆变技术和短路保护技术，将110V交流输出和220V交流输出整合在一个模块中。详细论述了该电源模块的组成和工作原理，解决了工程应用中的负载短路引起的模块输出中断、雷电保护及牵引电流干扰等关键问题，使模块的可靠性得到较大提高。模块内嵌入了监控单元，具有告警、通信、数据采集、控制等功能，使远程监控成为现实，减轻了工作量。该电源模块体积小、重量轻、效率高、智能化程度高，实际使用证明，该电源可以替代目前的工频电源。     

基于数字信号处理器实现特定消谐脉宽调制控制技术的研究

在大功率交流传动控制中,传统的PWM(脉宽调制)方法输出由于存在低次谐波,会使电流和转矩产生脉动,影响控制精度。以三相电压型逆变器为分析对象,提出了一种基于数字信号处理器(DSP)来实现特定次谐波消除脉宽调制(SHEPWM)控制技术。该技术是首先根据SHEPWM控制技术的基本原理建立其特定谐波消除中开关角与调制度之间的数学模型;然后通过Matlab软件对该非线性数学模型方程组进行求解,得到对应的PWM单相电压脉冲的输出波形;同时利用dsPACE半实物仿真平台对SHEPWM控制技术进行数字化实现及验证;最后通过试验平台分析验证其输出电压、电流在不同载波比下的谐波消除情况。结果表明:基于DSP实现的SHEPWM控制技术,在实际应用中能够消除低次谐波、减小电流和转矩脉动,并能提高电能控制质量。     

异步牵引电机双微机矢量控制系统的研究

给出了一种适用于电力机车大功率场合应用的矢量控制方案，为实现方案设计了一种基于浮点数字信号处理器ＴＭＳ３２０Ｃ３１和单片机８０Ｃ１９６ＭＣ双微机结构的控制系统，该控制系统充分利用了ＴＭＳ３２０Ｃ３１的快速浮点运算功能以及８０Ｃ１９６ＭＣ的ＰＷＭ波形生成能力。实验结果表明本文所采用的双微机系统实时性好，能够完成矢量控制中复杂的运算以及ＳＰＷＭ调制信号的产生，并能在子系统间进行可靠的数据交换。     

大功率有源滤波器的并联变流器电路

提出了有效应用并联变流器作为大功率负载时的无功补偿器以及有源滤波器(APF)新拓扑.由于单个器件功率容量有限,要将功率电路结构的谐波电流总畸变率保持在规定的标准内,并联是增加设备定额的一种选择.有文献报导把几个变流器而非开关并联在一起,在分担负载时更可靠.从这个角度来看,多电平变流器很重要,因为其典型功率电路结构能把单个器件的应力限制在适当的范围.另一方面,多电平变流器具有开关频率低和能有效利用开关器件的优点,这在大功率应用中非常关键.这些优点在与一个小功率、高频的电流控制的有源滤波器并联后得到了充分利用,消除了高次谐波.提出了一种由一个三点式中点箝位变流器和一个辅助电流控制电压型逆变器组成的新的并联拓扑结构及其控制技术,并在SABER仿真平台对线性与非线性负载进行了广泛的仿真研究.     

5G NR地铁专网综合承载方案探讨

为应对地铁无线专网多网并存,单个网络无法综合承载的情况,分析了地铁应用系统的通信需求和地铁专网综合承载的现状,提出了5G新空口(5G NR,5G New Radio)地铁专网综合承载方案,重点研究了基于5G NR网络切片的业务适配和网络隔离方案。为满足地铁复杂的应用需求和安全隔离要求,提出了5G NR网络切片的扩展即双层网络切片方法。     

基于DSP的双桥并联可控整流电路故障诊断系统

对双桥并联可控整流电路各种故障情况下的整流电压波形进行详细分析和归类,定义T5个“面积”表达式以建立故障模型,提出了一种基于谱分析的DSP故障诊断方法并研制出DSP诊断系统对整流装置进行在线故障诊断,最后归纳出故障诊断的试验算法并总结了本方法的特点。     

基于四象限斩波器的混合磁悬浮系统设计

针对单一的电磁吸力型磁悬浮系统能耗大,悬浮气隙小的问题,提出采用能耗小,可实现大气隙悬浮的永久磁铁和常导线圈构成的混合式磁悬浮系统的方案。阐述了能满足混合磁悬浮系统负向电流需要的H型四象限斩波器的原理,介绍了基于DSP和CPLD的保护电路和控制器。试验表明,混合磁悬浮系统悬浮过程中和负重变化时都能很快达到稳定悬浮,悬浮气隙可达到20-30mm,并且负载电流小。     

磁悬浮列车数字式悬浮控制器应用研究

提出了一种通过检测逆变器直流母线电流来获取实际三相输出电流的方法，阐述了该方法的原理，分析了死区时间对电流获取的影响以及解决方法。仿真表明获取的电流与实际检测的电流基本相同。