高速动车组牵引控制优化技术研究

2011年科技部启动了以交通领域企业国家重点实验室为承担单位的“交通系统节能与优化控制技术基础”973项目.中国铁道科学研究院动车组与机车牵引控制国家重点实验室承担项目中的“高速动车组牵引控制优化技术研究”内容.随着高速铁路的快速发展,对高速动车组的性能提出了更高的要求.牵引控制系统是高速动车组的核心,是其动力来源和运营安全的根本保障.现对高速动车组牵引控制优化的两个实际问题研究进展进行介绍.     

动车组牵引计算仿真研究

通过分析我国高速列车动车组牵引制动特点,在建立动车组牵引计算力学模型的基础上,利用VC++2005.net开发了适合于我国高速列车动车组的牵引计算仿真系统。在分析动车组受力组成的基础上,根据机械能增量与耗散力做功相等的结论以CRH3动车组为例,结合实际的线路条件说明了该仿真模型计算结果的合理性。     

高速动车组永磁牵引电动机研制

高速动车组对其牵引电机效率、功率密度等性能以及可靠性有苛刻的要求,而传统异步牵引电机性能提升空间较小,很难满足新一代高速铁路牵引系统的需求,因此提出研制高速动车组永磁牵引电动机来提高牵引电机的性能及可靠性。根据高速动车组永磁牵引电动机的技术特点及主要技术参数,通过磁路结构设计、抗失磁分析、轻量化设计及热管理优化,设计并制造了一台永磁牵引电动机。样机试验结果满足电动机技术条件的要求。高速动车组永磁牵引电动机研制的方法可为后续研究提供坚实的理论依据及实践经验。     

高速试验动车组牵引系统设计研究

试验动车组牵引系统采用满足欧标要求基于异步交流电机的牵引系统进行性能测试和高速试验,从牵引系统的系统结构组成及关键部件技术参数的设计进行分析、验证.试验动车组牵引系统部件系统性能良好,满足顶层指标的要求.     

高速动车组牵引传动跟踪测试系统的研究与应用

研究开发了一种可以用于实时采集动车组牵引传动单元各关键部件电气、温度、通风等参数的测试系统.对该测试系统的硬件结构、基本工作原理、主要功能及软件设计等进行了介绍.运用该测试系统能全面评估高速动车组牵引传动部件冷却系统工作情况、牵引传动关键部件的各参数时间历程特征及通风散热情况,为高速动车组的安全运行提供科学的技术保障.     

基于永磁电机牵引系统高速动车组的研制

围绕基于永磁电机牵引系统的特性,阐明了高速动车组的设计原则,论述了牵引变流器、牵引电机等技术的设计特点,介绍了动车组研制及关键部件型式试验及能耗对比试验情况。30万km运用考核表明,采用永磁电机牵引系统的高速动车组牵引能耗得到显著降低。     

国产CRH2E型卧车动车组关键技术

介绍国产CRH2E型卧车动车组总体结构,从整车轻量化、牵引方式、车钩缓冲装置、高速转向架和制动系统阐述动车组的关键技术.     

高速动车组永磁同步牵引系统的研制

为实现高速动车组的高效节能,以CRH380A为技术平台研发了高速动车组永磁同步牵引系统。主要介绍牵引传动系统的整车总体技术指标,牵引特性曲线设计,牵引传动系统主电路组成,永磁同步电机主要技术参数、冷却方式、热管理技术,主电路图拓扑结构,主变流器主要技术参数,永磁同步电机控制策略。试验及实际装车应用表明,永磁同步牵引系统、主变流器、永磁同步电机及其控制策略等核心技术可靠,该永磁同步牵引系统的电机额定效率达到98%以上,显著降低了高速动车组的牵引能耗。     

CRH3型高速动车组牵引电动机轴承故障分析

牵引电动机轴承故障对高速动车组运营秩序影响较大,从CRH3型高速动车组牵引电动机轴电压产生及电蚀危害出发,分析轴承冷压装的工艺过程,指出冷压装可能带来的质量隐患。提出加热轴承室热套轴承的新装配技术、增加轴承绝缘层厚度、开发陶瓷滚动体轴承,为解决高速动车组牵引电动机轴承烧损故障提供切实可行的技术手段。     

高速动车组牵引传动单元温度监控技术研究

高速动车组牵引传动单元的工作状态关系到列车的运行安全,对其温升情况的监视尤为重要.通过对动车组牵引电机轴承以及齿轮箱温度监控技术进行分析,并结合运用情况提出了优化方案.     

京沪高速动车组速度目标值与列车能耗问题的研究及探讨

动车组能耗水平是决定高速铁路运营成本的关键因素,其大小取决于运营速度目标值的选择。依据新一代高速动车组京沪先导段的能耗测试结果,提出一种长距离多工况下列车牵引能耗估算方式。估算不同速度级直达开行方式下京沪全程高速列车的牵引能耗,比较不同速度级下总牵引能耗大小、牵引能耗组分、运行时间,以此作为选定京沪高速动车组速度目标值的部分依据。能耗估算结果表明,京沪高铁高速动车组一站直达开行方式选择300km/h作为速度目标值相比其他速度级具有较优的能耗水平和经济效益。     

中国首列永磁高速动车组顺利通过评审

<正>近日,由株洲南车时代电气股份公司研制的第三代"高铁动力"——高速列车永磁同步牵引系统成功完成"首秀",并顺利通过铁总评审,即将开始整车型式试验与运行考核。这首列永磁高速动车组成功"首秀",标志着我国成为世界上少数几个掌握高铁永磁牵引系统技术的国家之一。高速动车组永磁牵引系统项目是国家863项目子课题,该牵引系统被誉为下一代轨道交通牵引传动系统。这"首秀"动车组是国内首列基于永磁同步电机的高速动车组,代表着目前国内轨道交通永磁牵引系统领域的最高水平。     

基于线性插值的动车组牵引电机速度估计方法

如何有效实时检测牵引电机的速度信息是实现动车组高性能牵引控制的基础.本文介绍用于动车组速度的齿轮速度传感器的测速原理,在此基础上,提出一种基于线性插值的电动车组用异步牵引电机转速估计的方法.该方法在低速区和转速调节的动态过程中效果显著,有效克服速度传感器低分辨率带来的测最延时问题,并且转速估计的准确性不受牵引电机参数变...     

CRH2型动车组牵引系统电机控制策略研究

本文阐述了高速列车牵引电机控制的原理和策略,介绍了CRH2型动车组电机牵引控制系统中功能模块的作用与工作原理,进行了部分仿真研究,验证了相关结论.本文对高速动车电机牵引控制技术研究具有一定的参考意义.     

CRH3型高速动车组牵引变压器励磁涌流仿真研究

通过对牵引变压器励磁涌流产生机理及性质进行简要分析,结合CRH3型高速动车组牵引变压器特性,使用MATLAB软件对其进行了仿真建模分析,仿真结果和实际的工程技术参数相符合,验证了所建模型的正确性,同时通过傅里叶分析器对励磁涌流进行了谐波分析,分析结果表明高速动车组牵引变压器采用二次谐波制动比的差动保护方法是可行的.     

基于多工况ANFIS模型的高速动车组运行速度控制

高速动车组运行环境复杂多变,其运行过程需在牵引、制动和惰行工况中多次切换,难以建立有效的控制模型实现动车组安全、正点、高效运行。借鉴ANFIS在复杂系统建模的优势,结合动车组牵引/制动特性曲线和实际运行数据,建立高速动车组运行过程多工况ANFIS模型,设计相应的动车组运行速度控制器。与基于全局ANFIS模型和基于线性多模型的控制对比试验表明:基于多工况ANFIS模型的高速动车组运行控制具有更高的精度和控制效果,保障了动车组在各种工况下的安全运行。     

国内首列永磁高速动车组最高运行速度达到385km/h

<正>金秋十月,广袤的三晋大地一望无垠、晴空万里,一列银白色高速动车组在大西高铁客运专线上飞速前进,这是我国首列基于永磁电机的高速动车组。该动车组搭载中车株洲电力机车研究所有限公司研制并具有完全自主知识产权的牵引变流器、网络控制系统、辅助变流器、永磁同步牵引电机等关键核心部件。     

新一代CRH380CL型高速动车组牵引系统参数设计

介绍了CRH380CL型高速动车组牵引系统的性能指标及基本组成,阐述了牵引系统各部件主要参数的设计方法,最后通过线路仿真、地面联调试验和线路试验对牵引系统进行了验证.     

基于小波包熵及双重优化神经网络的牵引逆变器开路故障诊断

功率模块器件作为高速动车组电力牵引传动系统的核心组成部分,大多应用于多场域耦合且承受主要的电热应力,故障率较高.通过提取其故障特征并准确定位故障点,实时在线诊断故障对于牵引传动系统的安全可靠运行具有重要意义.以CRH2型动车组牵引传动系统为例,三电平牵引逆变器存在12个功率管,故障发生频繁且种类繁多,故对于三电平牵引逆...     

CRH1型动车组牵引系统的仿真研究

CRH1型动车组是中国高速动车组的重要组成部分。对CRH1型动车组牵引系统进行仿真研究,对我国高速铁路的发展有着及其重要的意义。介绍了CRH1动车组牵引系统的基本概况,重点介绍了网侧变流器和矢量控制系统的数学模型。利用仿真软件MATLAB/SIMULINK中的电气系统模块,构建了CRH1型动车组牵引系统的仿真模型,并对其牵引特性进行仿真试验。仿真结果基本符合CRH1型动车组真车试验结果。