变频调速交流牵引电机绝缘电老化机理的研究

在变频电机绝缘技术研究成果基础上，以动车组变频牵引电机为研究对象，建立电缆和定子绕组高频等效电路模型，研究电机端过电压以及匝间电压分布特性；研制一套基于高压方波脉冲的绝缘老化试验系统，进行牵引电机绕组的绝缘寿命实验，依据介质损耗、局部放电等参量的变化，分析绝缘材料的破坏机理。     

脉冲电压在JD116型变频牵引电机绕组中分布的仿真研究

建立了变频电机单相绕组的等效电路模型,通过MATLAB/Simulink平台进行等效电路模拟仿真,研究了上升沿时间、电感和电容等参数对JD116型牵引电机定子绕组电压分布的影响。     

和谐型机车牵引电机绕组检修技术研究

以和谐型机车C6修牵引电机定子绕组为研究对象,通过对C6修牵引电机定子绕组浸漆前后绝缘电阻、耐电压、极化指数、局部放电、介质损耗角正切、湿热试验、温升试验等绝缘性能测试数据分析,确定了和谐型机车C6修牵引电机定子绕组检修方式。     

基于阶跃激励响应的牵引电机定子早期匝间短路故障诊断方法

为了实现对牵引电机定子绕组匝间短路早期故障的可靠诊断,文章提出了一种基于阶跃激励稳态响应电流的故障诊断方法。首先根据牵引电机三相定子绕组匝间短路模型,对定子绕组任意两相施加阶跃激励,推导出3种情况下的响应电流表达式,并依据响应电流稳态值的变化特征提出新的故障特征分量;然后,搭建故障电机仿真模型,分析短路电阻和短路故障严重程度对响应电流的影响,研究故障特征分量对早期匝间短路故障诊断的有效性与可靠性;最后搭建试验平台,分析当电机固有不对称时,匝间短路故障对故障特征分量的影响。仿真与试验结果表明,该故障特征分量可以表示早期的匝间短路故障及其严重程度,并且能滤除电机固有不对称的影响。基于阶跃激励稳态响应电流的诊断方法操作便捷,结果可靠性高,对保护牵引系统的安全具有极大意义,且具备极大的工程应用价值。     

变频交流牵引电机绝缘系统新构想

简要介绍了国内外变频牵引电动机绝缘系统的现状,讨论了变频电机的绝缘破坏机理,并从无机填料效用的角度研究了纳米TiO2在绝缘破坏过程中的电、光及热效应。根据变频交流牵引电动机的制造工艺特性和纳米填料作用机理,提出了用纳米无机填料填充改性定子绕组绝缘,将“漆包绝缘”的概念通过合理途径引入到变频牵引电机中,用以提高变频牵引电机耐高频脉冲和电晕性能的新思路。     

变频交流牵引电机绝缘系统新构想

简要介绍了国内外变频牵引电动机绝缘系统的现状，讨论了变频电机的绝缘破坏机理，并从无机填料效用的角度研究了纳米TiO2在绝缘破坏过程中的电，光及热效应，根据变频交流牵引电动机的制造工艺特性和纳米填料作用机理，提出了用纳米无机填料填充改性定子绕组绝缘，将“漆包绝缘”的概念通过合理途径引入到变频牵引电机中，用以提高变频牵引电机耐高频脉冲和电晕性能的新思路。     

基于卷积神经网络的牵引电机定子绕组匝间短路故障诊断

为实现牵引电机定子绕组匝间短路故障诊断,提出一种基于一维卷积神经网络(one-dimensional convolutional neural network, 1D-CNN)的故障诊断方法。首先对电机健康状态、不同相发生匝间短路故障及不同故障严重程度下的定子电流进行三层小波分解,得到小波分解高频系数和低频系数;求取小波分解系数的二范数,作为电机电流的特征;设计并训练1D-CNN,将训练好的1D-CNN作为分类器,实现牵引电机定子绕组匝间短路故障“端到端”的智能诊断。设计并搭建异步电机定子绕组匝间短路故障诊断实验平台。实验结果表明：所提方法可以准确有效诊断出轻微的匝间短路故障。在闭环控制下,电机发生1匝短路故障时,诊断正确率达到90.5%,并能够有效区分故障相。     

庞巴迪220 kW牵引电机的修复方案与验证分析

BOMBARDIER 220 kW牵引电机已应用于国内多条地铁线路,自引进投入使用以来,广州地铁已出现了5台次的牵引电机扫膛烧损故障.为修复电机,节约成本,现提出了定子绕组主绝缘与匝间绝缘替代方案以及定子铁芯的修复方案,并对整体修复方案进行了地面空载与负载试验;同时结合列车DCU term调试软件,对修复后的牵引电机实际装车运行性能进行了监控,地面试验与装车试验表明,修复方案效果良好,满足列车实际运行要求.     

IGBT PWM逆变器供电异步电动机定子绕组中电压应力的分析

使用IGBT PWM逆变器供电时,逆变器和电动机之间阻抗不匹配和高频开关而引起的高电压上升率(dv/dt)会造成定子绕组绝缘击穿和电压分布不均匀.本文研究了IGBT PWM逆变器驱动的异步电动机定子绕组中电压分布.为了分析定子绕组的不均匀电压,使用有限元法(FEM)计算高频参数.从这些参数得到了由分布电容、电感和电阻构成的等效电路.然后使用该等效电路仿真以预测线匝和线圈中的电压分布.还介绍了逆变器上升时间和电缆长度变化对电压分布的影响.为了试验,制造了一台带有一相分接头的37 kW异步电动机和开关浪涌发生器来分析电压分布.     

TD型电机电气质量检测仪

一、概述与用途牵引电机电气质量检测仪是用于对牵引电机电枢电气质量进行自动检测的一种装置。所谓电枢电气质量主要是指电枢主绝缘、片间或匝间绝缘及片间连接状况是否良好。本装置对电枢主绝缘的检测采用直流高压泄漏电流法,仪器使用时安全方便,读数不受电网电压波动的影响,且可对电机进行无损检测。片间或匝问绝缘检测是利用脉冲放电原理在匝间产生20～800V脉冲高压,以实现对匝间短路和匝间耐压的检测。仪器内装有峰值电压表和匝间短路故障指示灯,可迅速、准确地测定匝间绝缘状态和匝间短路故障的部位。当     

PWM变频调速系统中的过电压及其抑制对策

介绍了PWM变频调速系统中产生的过电压及其与电缆参数的关系，并分别通过测量和仿真手段研究了电动机绕组上的电流和电压分布特性，提出了改善变频电动机绕组上电压分布特性和提高其绕组绝缘耐电晕寿命的对策。     

SS5型客运电力机车(5)——ZD107型电枢空心轴全悬挂牵引电动机的结构特点

本文着重介绍了ZD107型牵引电动机的主要技术参数和结构特点,阐明了半叠片机座、具有两个减轻孔的新型换向器、电枢H级配套绝缘材料、1150二苯醚无溶剂漆以及定子绕组白胚定装真空压力整体浸渍等一系列改善电机性能的措施,最后指出该型电机刷架系统随动性和刷杆耐湿热性能需作进一步改进。     

多相交流变频调速电机的研制

基于多相交流绕组理论,文章阐述了多相交流变频调速电机的构成原理和特点,进一步从企业自身产业发展的需求出发,着重开发多相交流变频调速电机电磁计算程序和相应的定子绕组设计方法。在研制成功的200 kW六相8极移30°交流变频调速电机的基础上,通过大量试验论证,证明采用本设计程序和铁路三相异步牵引电机的结构设计方法可系统地解决多相大功率交流变频调速电机的关键技术。     

绝缘缺陷对变频牵引电机电场分布的影响

影响变频交流牵引电机可靠性的关键部位是其绝缘系统。本文以JD117型变频交流牵引电机为研究对象,详细计算了在PWM方波作用下含有金属屑、气隙、砂粒等各种绝缘缺陷时的电场分布。     

动车组牵引电机矢量控制系统几项关键技术

基于高电压、大电流IGBT功率器件的牵引逆变器及异步牵引电机已成为高速动车组牵引传动系统的主流电路结构,矢量控制技术作为一种高性能的异步牵引电机控制策略得到广泛应用。现从实用性角度出发,介绍了动车组牵引电机矢量控制系统的几项关键技术,包括电压电流测量、电压解耦算法、转子磁链观测模型、定子频率校正、多模式PWM调制。     

直接磁场定向控制在主变流器中的应用

由于直接磁场定向控制是通过对电机的反馈测量而计算出用于控制算法的定子或转子磁链,具有对电机参数变化的自适应作用,因而更加适合于对控制性能要求较高的主变流器的应用.结合电机的电流模型对转子磁链进行辨识,在控制策略中设计了转速、电流、磁链等多个闭环,采用了简单实用的偏差电压解耦方式,构建了完整的控制方案.通过在150 kVA机组上的各种试验,结果表明该控制系统运行稳定、动态性能好,满足实际运用的要求.     

JQFP-7050/25型牵引变压器结构优化设计

文章以JQFP-7050/25型牵引变压器为研究对象,对其主绝缘进行了有限元计算分析,并利用ElecNet模块下静电场计算得出了各部位的电势和电场强度分布。比较不同绝缘尺寸下电势和电场强度分布的变化,得出绝缘裕度,给出了结构优化的方案建议。     

脉宽调制逆变器—异步电动机系统电压,电流的计算机模拟

交—直—交电压型脉宽调制逆变器是牵引领域中很有发展前途的一种逆变器。本文对该种逆变器—异步电动机系统建立了一个通用的数学模型,它具有运算速度快、精度高及对计算机内存容量要求低的特点。从原则上来说可在系统的整个调频范围内,在微型计算机上对任何稳态工况时的逆变器输出电压、电机定、转子电流的基波及谐波分量进行分析,从而为该种系统的研制和改进提供了一个有力的工具。     

牵引电机定子少胶绝缘系统应用分析

通过对少胶绝缘系统所用的主要绝缘材料——少胶云母带及浸渍树脂性能试验的分析,论证牵引电机采用少胶绝缘系统的可行性和优越性。