电力机车黏着控制研究

黏着控制决定了交流电力机车能否有效利用黏着,是牵引传动控制系统的重要组成部分。本文解释了机车产生空转和假空转的原因,分析了机车黏着控制的原则,对机车再黏着控制方法的控制条件和控制效果进行了分析,最后给出了我国未来优化机车黏着利用的建议。     

连杆传动机车黏着性能的改善

采用连杆传动的机车,因其结构简单而且强度高,所以直到今天还在铁路上运用.但是它达不到采用现代传动方式机车的黏着系数利用率.     

基于虚拟样机的机车黏着控制研究

为了抑制轮对空转并最大限度利用轮轨黏着能力,需要开发基于虚拟样机和现代控制理论的机车黏着控制技术.建立了大功率机车牵引列车及电气牵引传动系统的机电一体化动力学模型,考虑到了大蠕滑率时轮轨黏着负斜率特性、电机磁饱和及转矩机械特性,对机车驱动过程进行仿真研究.提出通过检测同一转向架内不同轴之间的最大角速度差和角加速度差,实时计算轮轨黏着度,并采用模糊控制策略的黏着控制方法.仿真结果表明:在不同轨面及运行工况下,黏着控制使得轮轨有效黏着系数保持在黏着峰值,提高了机车的牵引性能;轮对的蛇行运动使得黏着控制中产生波动现象,波动频率与蛇行运动频率一致;针对不同结构参数机车和运行工况,黏着控制参数需要优化以达到最大的轮轨黏着利用率.     

机车黏着控制方法的研究现状综述

机车的黏着是有轨运输系统的基本条件，提高机车黏着性能是一个至关重要的课题。介绍了黏着的基本理论，黏着控制的目标就是在机车运行过程中，通过对驱动力的控制，使实际的黏着系数尽量逼近于当时路况的黏着系数最大值，从而获得最大的平均牵引力。对现有主要的机车黏着控制方法（反馈与极值组合法、模型控制法、模糊神经网络法、模糊控制及其他控制方法）作了简要总结，介绍各种方法的理论基础和控制模型，比较其性能的优劣，指出模糊神经网络和模糊控制法是两种很有前景的控制方法。     

机车车辆轮轨黏着-蠕滑问题研究

机车车辆轮轨黏着问题与机车运行存在密切关系。在其他条件不变情况下,牵引轴重必将加大滑动区面积,但随着蠕滑率的不断加大,黏着系数随着轴重增加而减少。黏着控制实质是蠕滑率控制,目的是有效识别和抑制机车空转和滑行,使机车牵引力或制动力在接近轮周牵引力峰值点工作,充分发挥轮轨可用黏着潜力,提高黏着利用率,并根据国内机车黏着利用方面存在的不足提出改进建议。     

襄渝线HX_D1型电力机车牵引性能仿真及试验研究

选取典型山区铁路襄渝线,采用仿真计算和线路试验相结合的方法,研究HXD1型8轴9 600kW电力机车在山区铁路长大坡道地段应用的可能性及存在的问题,确定该型机车牵引货物列车在西部典型线路上运行时合理的牵引定数。结果表明:在坡度为12.8‰的坡道上,该型机车的牵引定数不宜超过4 500t;在天气良好的情况下,该型机车的黏着利用较好,能够在限制坡道起动,在困难车站完成出站等作业,但牵引力已经用到最大,并出现了轻微空转;建议在小雨、大雾等黏着不利条件下应尽量避免在困难车站作业以及长大坡道地段起动;同等试验条件下,交流传动机车可比直流传动机车省电33.6%;试验中发现该型机车过分相牵引恢复时间较长,与长大坡道地段对牵引力快速恢复的要求不相适应,建议对机车过分相控制逻辑进行优化。     

HX_D3型机车黏着能力不足的问题及对策

以恒功准恒速交流传动HXD3型机车为例,通过对机车黏着牵引特性分析,重点同SS4型机车进行了对比;分析了下雨时机车牵引力的下降幅度问题,分析HXD3机车黏着性能的优缺点,找出HXD3机车运缓、坡停高发的两个重要原因,并提出具体措施和建议。     

成果信息

交直电力机车全天候黏着控制系统交直电力机车全天候黏着控制系统是根据机车蠕滑率特性曲线,基于改善雨天黏着特性以获取较大黏着系数为指导思想,采用蠕滑率控制技术、高精度GPS技术、光电技术等,对铁路机车进行黏着控制。当需要大牵引力(如坡停起动加速工况)时,利用高精度GPS技术测取机车速度,通过快速测量,计算出机车各轮对蠕滑率对牵引力(电流)的偏微分值,判断各轮对距离黏着特性极限的分离程度,及时调控电机电流使之运行在高黏着区,在不超越极限的情况下,使机车始终能够获得较高的牵引力。     

重载机车轮轨黏着利用技术研究综述

重载运输是除高速铁路以外,铁路现代化的又一标志,重载机车牵引与制动性能的发挥效果依赖于轮轨黏着利用状况。本文首先从黏着-蠕滑现象和黏着特性两方面,简要介绍黏着基本理论;然后着重围绕制约黏着利用性能提升的关键问题,从黏着系统建模、系数辨识、故障检测、黏着控制四个方面,系统综述重载机车轮轨黏着利用近年来的研究成果,并依据机车运行工况的特点,分别评述现有成果在实际应用中的优势与不足之处。最后从复杂多变条件下黏着系统建模、黏着微小故障在线检测和多牵引动力协同分配等角度,指出轮轨黏着利用研究的未来发展趋势。     

提高逆变控制机车启动牵引力的再黏着控制方法

介绍了在混合动力调车机车上开发的提高启动牵引力的再黏着控制方法。     

120km/h大功率交流传动内燃机车的粘着控制

简单介绍了120 km/h大功率交流传动内燃机车的基本性能,对该车的新型粘着控制方法及原理进行了推导演示,给出其粘着控制的实测数据波形.结果表明该粘着控制算法可以切实有效地提高机车牵引性能,减少机车空转/滑行现象.     

交流传动机车粘着控制技术探讨

介绍了交流传动机车与交直传动机车粘着控制技术的不同特点，阐述了粘着控制原理，分析了国产交流传动机车正线粘着试验的测试数据，并与交直传动机车进行对比，提出了存在的不足和改进建议。     

地铁车辆电传动系统的主电路仿真

文章介绍了地铁车辆电传动系统的主电路结构以及交流传动控制策略,并基于Matlab/Simulink对电传动系统进行了建模与仿真,仿真结果说明了模型的正确性与有效性。通过该模型,可以分析系统性能、进行优化设计、提高整体性能。     

国产化北京地铁车辆的粘着控制

针对北京地铁车辆对粘着利用提出的较高要求,提出了通过对粘着特性曲线斜率的判别和控制来实现最佳粘着利用的基于相位法的粘着控制方案,并阐述了它的基本原理。现场试验结果验证了控制方案的有效性。     

DJJ1型高速交流传动电动车组交流传动系统

在广深铁路已投入商业运营的DJJ1型高速交流传动高速电动车组采用了世界先进水平的交流传动系统。文章介绍了该系统的性能及其主要部件,重点分析了其牵引变流器、传动控制装置的技术特点,并对动力车的微机网络控制系统作简要描述。     

北京前门超级电容有轨电车交流传动控制系统

介绍了北京前门超级电容有轨电车交流传动控制系统。分析了超级电容有轨电车交流电传动系统主电路特点。提出了异步电动机全速度范围间接转矩控制方案。通过直流背靠背试验方案，完成各项地面试验。试验结果证明，该控制系统性能优良。     

出口澳大利亚的SDA1型交流传动内燃机车电气系统设计

系统地阐述了SDA1型机车牵引传动系统、辅助传动系统和控制系统的组成和特性,介绍了该车新技术、新设备的运用情况。该车已投入澳大利亚运行,运行状态良好。     

交流传动互馈实验平台的开发

介绍了新开发的50kVA交流传动互馈实验平台,给出了其主电路、控制电路的相关结构及性能介绍。该平台具有能量互馈功能,具有显著的节能效果,保护功能完善,CPU的运算能力强大,能够较好地满足交流传动中控制策略的开发与实验。     

交流传动系统的直接自控制

直接自控制是异步电动机交流传动系统中一种新型控制方法，它具有与传统磁场矢量控制同样优异的动态性能，而所需的控制电路却简单得多。本文对其控制原理进行了分析，给出磁通和力矩计算公式，一个由晶体管逆变器供电的４ＫＷ异步电机传动系统的实际试验证实了一理论的实用性，试验结果与示波照片也在文中给出。     

DF8BJ内燃机车交直交牵引传动系统

针对DF8BJ型内燃机车的设计要求,研究探讨了干线内燃机车交直交牵引传动系统的设计要求;给出了内燃机车交直交牵引传动系统主电路框图和控制系统及其工作原理;分析了机车牵引性能试验的有关试验结果,进一步验证牵引传动系统符合设计要求。