基于SIMULINK的电力机车负荷特性研究

通过研究典型电力机车的负荷构成特性,认为电力机车的负荷特性主要由牵引回路特性所决定．通过对系统运行于稳态和暂态两种状态下串励牵引电机特性的分析和数学模型的推导,得到脉流牵引电机的运行特性规律．利用总体测辨法,得到了能够描述牵引电机运行特性的负荷模型及参数．数字仿真结果也验证了该方法和结论的正确性和有效性,从而为研究电力机车的负荷特性及电气化铁路负荷的综合负荷特性提供了一种新的思路．     

一种大功率永磁同步牵引电机失磁故障诊断方法

针对大功率永磁同步牵引电机存在失磁问题,提出了一种变参数条件下自适应滑模观测器方法.通过建立两相静止坐标系下永磁同步牵引电机失磁故障的数学模型,针对牵引电机实际运行过程中参数时变的实际,提出将自适应控制与滑模变结构控制相结合的方法,构建了自适应滑模观测器,以克服参数变化对失磁故障诊断造成的偏差.通过仿真验证了该方法的有效性和鲁棒性.     

电力机车三相辅助电机常见故障判断与处理

电力机车辅助电路,采用单-三相供电系统,辅助电机均用三相异步电动机.三相异步电动机应用广泛,但通过长期运行后,会发生各种故障,及时判断故障原因,进行相应处理,是防止故障扩大,保证设备正常运行的一项重要的工作.     

极限温度下月球车轮驱动电机带障运行性能预测

月球车在月面极端恶劣环境下长时间运行,很难得到维护,预测故障发生后其车轮驱动电机的运行性能对月球车运动控制系统的可靠性研究有重要意义。建立了室温下电机的有限元仿真模型,通过修改材料属性,对月面极限温度下电机性能进行了预测;对正常运行时的模型施加故障条件,仿真了电机带障运行时的电流和电磁转矩波形,与正常运行时进行了比较和分析。仿真结果表明：电机发生故障后,车轮无法自主起动,但在某些故障条件下,电机仍然具备一定的转矩输出能力。实验结果证明室温时模型在额定转速附近具有较好的精度。研究结论为电机的性能预测和故障诊断以及月球车可靠性分析提供了参考。     

SS3B型电力机车磁场削弱电机电流波动原因及解决方案

SS3B型电力机车的TPZ11和TPZ11型电子柜在使用磁场削弱功能提高牵引电机输出特性时,电机电流会强烈波动,造成机车上下震动,影响机车牵引速度和运行工况。该文分析了使用磁场削弱造成牵引电机电流波动的原因,提出了解决方案并装车试验,取得良好的效果。     

大功率电力机车异步牵引电机的典型故障研究

通过分析相电流信号,对大功率电力机车异步牵引电机的两种典型故障——转子断条故障和定子绕组匝间短路故障进行故障诊断,建立电机故障情况下的有限元模型并进行仿真.结果表明,电机故障引起了三相电流不对称,基于故障后的三相电流,利用频谱分析法和对称分量法进行后处理运算,可以提取到明显的故障特征,能够有效的诊断转子断条故障和定子绕组匝间短路故障.实验所得结果与仿真及理论分析吻合,证明了故障模型的正确性,也验证了基于相电流信号的故障诊断方法的有效性.     

新型有轨电车用双定子永磁同步驱动电机的设计

驱动电机是有轨电机牵引传动系统的核心部件,要求电机体积小、重量轻、可靠性高.永磁同步电机由于其低损耗和高功率密度的特点作为驱动电机使用有很大的优势.设计了一台新型结构的55 kW双定子永磁同步电机,对其进行了空载和负载状态下的仿真,证明了设计方案的可行.将双定子与单定子结构永磁同步电机进行对比分析,表明双定子电机拥有高功率质量密度和功率体积密度的优点.而且双定子电机还有故障状态下具有容错运行能力的特点,为现代有轨电车驱动用双定子永磁同步电机的设计与研究打下了基础.     

牵引电机换向困难原因分析及防止措施

分析了电力机车牵引电机换向困难的电磁原因,针对性的提出了防止措施,有利于提高牵引电机的使用效率。     

多跳分集系统优化功率分配方案

针对协同通信中广泛使用的等功率分配(EPA)方案性能往往不是最优问题,采用理论推导和仿真的方法找出了最优功率分配方案.推导了在高信噪比条件下解码转发(DF)多跳分集网络的中断概率近似表达式和分集度,选取此表达式为代价函数,提出一种适合于DF多跳分集系统的近似最优功率分配方案.仿真结果验证了理论分析的正确性,在DF多跳分集系统中采取此近似最优功率分配方案(AOPA)要优于等功率分配(EPA)方案.与等功率分配(EPA)方案相比,此近似最优功率分配方案(AOPA)能更有效地提高系统的性能.     

HXD1C型电力机车牵引变流器功率模块的振动测试与分析

为获得电力机车牵引变流器核心部件的振动特性,开展HX_D1C型电力机车的线路运行振动测试,从时域、频域和特征频率等角度分析牵引变流器功率模块的振动特性,并分析不同线路、IGBT器件开关频率对功率模块振动的影响。研究结果表明:功率模块的振动主要来自电容,电容的纵向振动大于横向和垂向,在900、1 100、1 700、1 800 Hz等频率处振动较大;水冷散热器的横向振动大于纵向和垂向,在900、1 000、1 100、1 500、1 700 Hz等频率处振动较明显;重庆至内江的振动最大,其次为兰州至武威南,兰州至陇西的振动最小。振动测试与分析可为电力机车牵引变流器功率模块的振动优化提供指导。     

矿用电机车牵引电动机故障原因及防治措施

根据对电机车牵引电动机故障的统计,分析了故障部位发生故障的原因,并提出了使用前检查、使用中正确操作、定期维护修理等防治故障的措施.     

基于电池输出特性的电动汽车动力性能评价方法研究

对电动汽车不同工况负载进行受力分析的基础上,以直流伺服电机作为电池驱动的主动牵引电机,以交流伺服电机作为提供不同工况负载阻力电机,构建基于控制核心可编程逻辑控制器(PLC)的模拟双电池混合动力牵引的电动汽车电池性能测试平台。通过模拟负载阻力和行驶工况,对匀速行驶状态下的电池动力输出性能进行实验研究,同时采用车辆仿真软件ADVISOR对相同行驶工况进行模拟分析。结果表明:锂电池在放电过程中存在最大有效输出的工作区,单位时间内的电压变化率可以作为预测和判断对应工况下电池持续有效输出和续航时间的依据。软件模拟分析结果和实验测试结果一致,证明了测试平台的可靠性。     

基于滑模观测器的电动汽车最大牵引力估计

为实现双电机四轮驱动电动车在不同路面的最大驱动力, 提出了基于LuGre摩擦动力学模型和滑模观测器(SMO： Sliding Mode Observer)的牵引力控制策略。利用LuGre动力学模型中反应路面条件的参数θ, 实现路面条件在线辨识。通过SMO对电动汽车在纵向行车工况下、 轮胎小滑移率时, 主动估计路面条件参数θ, 进而估算其最佳滑移率, 获得路面可提供的最大牵引力。同时采用动态饱和非线性控制策略限制电机的最大输出力矩, 保证电动车在不同路面条件下防滑行驶。仿真实验表明, 基于滑模观测器的最佳滑移率估计方法可在不同路面条件下提供电动汽车最大牵引力, 对汽车行驶的主动安全性有重要意义。     

基于单片机矿用电机车牵引控制器的研制

为了实现矿用电机车交流传动的高性能控制运行,提高电机车运行的可靠性,以代替传统的矿用电机车直流调阻调速和直流斩波调速,实现节能降耗。本文研制设计了基于16位单片微机SPMC75F2413A的矿用电机车交流变频调速牵引控制器,给出了牵引控制器三相SPWM波形发生器的硬件和软件的实现方案和电路结构。实验结果证明,该牵引控制器能够满足矿用电机车交流变频调速运行的要求。     

基于电流斜率的SRM功率变换器故障诊断

功率变换器是开关磁阻电机调速系统重要部件之一,同时也是系统可靠性最弱的环节。针对传统功率变换器故障诊断方法通用性差、需增加额外硬件、无法进行开路器件定位等问题,以不对称半桥式功率变换器为研究对象,改进传统电流传感器安装位置,各相检测电流为绕组和上续流二极管电流之和,通过分析电流斜率在不同故障下的特点,提出一种基于电流斜率的诊断方案。该方案以逻辑信号、检测电流及其斜率为输入建立了故障变量的数学模型,通过模型输出值,即可对功率管开、短路故障进行快速定位,且各相诊断相互独立、不受电机相数及控制方式限制,通用性强;无需增加额外硬件,诊断功能丰富且控制器负担小。仿真和实验验证了方案的有效性。     

含逆变型分布式电源的配电网自适应电流保护

含逆变型分布式电源(inverter interface distribution generator,IIDG)的配电网故障时,IIDG由于受到控制策略及出力随机性的影响,其短路电流具有很强的非线性,这给配电网的保护整定带来了困难.针对该问题分析了含IIDG配电网不同故障情况下短路电流与IIDG输出功率的关系,并指出其对现有传统保护的影响,提出了根据故障类型采用不同定值的自适应电流保护方案.以MATLAB/Simulink中建立的一个含IIDG的10 kV配电系统为例,验证了该保护方案在不同故障情况下具有良好的选择性与灵敏性.     

铁路桥梁的最大轨面纵向力计算

通过对我国机车的牵引能力、机车车辆的制动性能及有关影响因素的研究,提出了确定铁路桥梁最大轨面纵向力的理论计算方法,给出了桥上最大轨面牵引力量值及列车轨面制动力的上限值,并分别用机车额定牵引力和紧急制动状态下桥上最大轨面制动力实测值进行了验证。     

基于DSP矿用蓄电池电机车交流牵引控制系统的研究

本文研究设计了基于16位高速单片微机dsPIC30F6010A[1-2]的矿用电机车交流变频调速牵引控制系统,给出了牵引控制系统的硬件和软件实现方案及电路结构。采用转差频率控制策略和电压空间矢量脉宽调制(SVPWM[3])的控制算法,实现了矿用电机车速度闭环控制。实验结果表明,该牵引控制系统能够满足矿用电机车交流变频调速运行的要求,可以在煤矿行业内推广。     

8K电力机车功补系统主电路改进研究

概述了8K电力机车功率因数补偿系统的工作现状,分析了原有系统中主电路参数选取的不足,提出并综合比较了几种改造方案,选出了一种较适合8K电力机车使用的主电路参数改造方案,并通过计算机仿真验证了结论.