基于锂离子电池的双动力动车组电池系统设计

针对锂离子电池在动车组上的应用特点,结合双动力动车组的牵引制动特性,对双动力动车组牵引动力电池系统进行需求分析.通过仿真计算,确定在电池系统供电运行下动车组对牵引动力电池系统的能量和功率需求.在充分考虑动车组功率和能量需求、轴重限制和安装尺寸限制等条件后,选取磷酸铁锂电池确定电池系统配置.最后对双动力动车组牵引动力电池系统构成和工作模式进行阐述.     

地铁牵引功率模块测试系统设计

地铁牵引系统主要由牵引逆变器提供动力,牵引功率模块是其中的核心主电路部分。介绍了一种地铁牵引系统功率模块测试系统设计思路及参数计算,给出了测试系统的硬件和软件设计方法。通过静态脉冲测试和动态脉冲测试可以看出,设计的测试系统可较为精确地测量到地铁牵引逆变器功率模块每个桥的桥臂IGBT(绝缘栅双极晶体管),且其实测值与理论计算值接近。该测试系统较为适合现场测试和验证功率模块的整体性能。     

纯电动轨道工程车锂离子动力电池温升研究

为了探究轨道工程车动力电池温升特性,对电池在充放电倍率为0.5C和1.0C时实测的生热功率数据进行二次函数拟合,得到了动力电池在不同荷电状态和充放电倍率时的生热功率。根据电池包传热特性和电池生热功率,对动力电池温度进行了计算。研究表明,在环境温度40℃条件下完成所选严苛线路的牵引时,电池温度为45℃;磷酸铁锂动力电池通过自然冷却能够满足轨道工程车低倍率放电、短时间运行和长时间停留使用的冷却需求。     

地铁再生能量回馈系统优化配置方案研究

以徐州地铁1号线为例介绍了一种包含中压型能量回馈装置的城轨牵引供电系统仿真方法,对全线直流牵引网进行了潮流计算分析,对直流牵引网的实际影响和再生能量回馈在全线中的容量、位置、数量等进行分析研究,给出再生能量回馈系统的最优配置方案。     

系列化中国标准地铁列车牵引系统设计

随着中国城市轨道交通的快速发展，地铁车辆制式繁多、备品备件数量大、国产化水平偏低等问题日益凸显，使得行业亟待建立地铁列车的中国标准和关键系统体系，这对地铁列车牵引系统设计提出更高的要求，也带来新的挑战。文章首先明确牵引系统设计的研究目标与简统原则，提出了4种标准地铁车型牵引系统的牵引/电制动特性，可覆盖95%以上地铁行业的需求；通过行业主流产品的比选，提出一种有利于整车设备布局的列车高压电路拓扑，简统了永磁同步牵引系统的主电路，并分析计算确定主电路的关键参数、电机和斩波电阻的功率；通过分析轴承电腐蚀产生的原理，简统了一种可以有效抑制牵引电机轴承电压的列车接地电路结构，并分析确定了其对应接地电阻阻值。仿真验证结果表明，通过系列化、简统化设计的牵引系统能够满足标准地铁列车的应用需求，可实现不同厂家牵引系统产品的兼容安装和主要备品备件的通用化，有效降低运营商的维护成本。     

中国北车两家企业获得地铁牵引系统准入资质

9月17日,中国北车大连电牵研发中心自主化牵引系统通过了中国交通运输协会城市轨道交通专业委员会组织的评审,获得了城轨车辆市场的准入资质。至此,中国北车拥有四方所公司和大连电牵研发中心两家可以生产城市轨道车辆(地铁车辆)牵引系统的企业,占据国内城轨牵引系统生产企业2/3的席位,中国与国际轨道交通巨头在地铁核     

城轨交流牵引供电系统接触网标称电压探讨

介绍城轨交流牵引供电系统的研究现状及设计条件,确定接触网标称电压的论证范围。从牵引供电系统电压损失计算方法适用性、接触网组成、钢轨电位、牵引网电压水平和最长供电距离5个方面对不同标称电压进行分析和对比,得出城轨交流牵引供电系统接触网标称电压宜选择6.0 k V。     

CRH1A动车组牵引系统参数计算与分析

介绍了CRH1A动车组牵引系统的基本结构,根据整车性能的基本指标对牵引系统的参数匹配进行分析和计算;通过对整车进行牵引计算确定牵引电机的轮周牵引功率,进而对牵引变流器、牵引变压器、网侧变流器的参数进行计算。验证了CRH1A型动车组牵引系统满足总体技术指标。     

城市轨道交通车辆电池应急牵引功能的实现

列车通过车载电池实现应急自牵引,将迫停于区间的列车自行牵引至就近车站,能有效解决因列车不能受电引起的应急处置问题,提高处置效率。分析了锂离子电池作为电池载体实现城市轨道交通车辆在AW3(超载)载荷条件下,在30‰坡道上爬坡500 m,再在平直道上运行1 000 m的电池系统的能量和功率需求,给出了既有列车实现车载电池自牵引功能的改造方案和相关改造要点。介绍了对既有列车(试验列车)的改造,以及为验证自牵引功能进行的试验。试验结果显示,列车应急牵引电池满足设计需求,并有一定的余量,改造方案可行。     

永磁同步电机牵引系统在成都地铁上的应用优化方案研究

介绍了城市轨道交通行业的节能需求和成都地铁的发展概况,以成都地铁10号线为例阐述了永磁同步电机牵引系统在地铁领域应用的优化设计方案,并分析了永磁同步电机牵引系统在成都地铁的节能经济效益预期。根据仿真计算得出:再生能量充分回馈条件下,永磁牵引列车节能率可达25%～28%。     

城轨列车牵引系统热容量试验方案研究

结合沙特麦加城轨列车型式试验,在分析城轨列车牵引系统的组成及其热源分布和冷却设备布置的基础上,研究测点布置,设计城轨牵引系统热容量试验方案.牵引系统热容量试验主要对牵引电机、牵引逆变器的散热片和箱体内部空气、制动电阻及其出风口、轴箱轴承以及环境等的温度进行监测,另外还要对供电电压、牵引逆变器的输入和输出电流以及制动电阻的电压等电参数进行监测,据此确认城轨列车牵引系统各设备的工作状态.温度测试利用造车时预埋的和试验时设置的温度传感器进行;电参数的测试则通过布设的电压、电流传感器进行;选择站站停行车模式和启动加速—恒速运行—调速停车的试验工作周期进行城轨列车牵引系统热容量试验.按照设计的试验方案成功实施了沙特麦加城轨列车牵引系统热容量试验.     

基于250～350km/h可变编组动车组牵引系统研究

介绍了250～350 km/h可变编组动车组牵引系统的性能指标。参照大西高铁综合试验数据和中国标准动车组互联互通阻力测试结果确定动车组运行总基本阻力计算公式,依据列车运行速度和编组数得出阻力调整因子,对可变编组动车组运行总基本阻力加以修正。根据动车组加速度和牵引力要求,计算出不同速度等级的4～18编组整车功率,并依次计算出牵引电机和变流器的功率。为提升牵引系统的轻量化和集成化技术,主变流器选定3 300 V/500 A SiC混合功率模块器件。根据3个速度等级4～18编组整车的功率比,考虑牵引电机极限值,计算出相应速度列车的动拖比和齿轮箱变速比。在不同的速度等级和编组情况下,分别对3种故障状态下的牵引性能进行验证。计算结果表明:所设计的牵引系统具有可行性,列车牵引、启动和电制动性能良好。     

城轨车辆牵引系统电磁干扰分析及优化

基于城轨车辆牵引系统工作接地和保护接地耦合影响,分析了系统电磁干扰机理;建立了系统干扰简化计算模型,该模型具有结构简单、物理意义明确、同时适用于时域和频域分析等特点,可用于预估系统高频干扰特性。通过对实际城轨牵引逆变系统等效建模,并对系统高频干扰电流进行计算,结合实测验证了理论模型的准确性;最后,提出一种简单、高效的系统电磁干扰优化方法,试验结果验证了抑制方法的有效性。     

巴西里约地铁牵引系统回流与轨道电路信号系统电磁兼容性测试

在对巴西里约地铁1A线牵引系统及地面信号系统工作原理进行详细分析的基础上,确定了牵引系统回流与信号系统电磁兼容性影响的测试方法,并且通过现场动态及试验室静态测试验证了巴西地铁交流牵引不平衡电流在单列车运行时所产生的谐波成分对地面信号系统的影响在允许范围内。     

北京13号线地铁列车牵引系统部件选型简析

牵引系统集成是城市轨道交通车辆的核心技术,牵引系统部件的合理选型关系到列车性能是否满足要求。以北京13号线地铁车辆牵引系统设计为讨论内容,对列车牵引系统的主要技术参数进行分析。结合现有列车牵引、电制动特性和实际线路对北京13号线地铁列车进行了牵引仿真计算,选取牵引系统主要部件电气容量及关键参数。为后续牵引系统集成及地面试验提供理论基础。     

网压上限值对地铁列车再生制动能量利用影响

以南京地铁2号线为例进行直流牵引供电仿真,计算出不同发车间隔下网压上限值为1 750 V和1 800 V时地铁牵引供电系统各部分能量消耗,得出系统总再生能量制动利用率和节电率的变化。仿真结果表明,提高网压上限值能够提高再生制动能量利用比例,达到一定节能的效果。     

一种新型城轨用牵引电机牵引制动性能的试验方法

在对新型城轨用牵引电机的数学模型进行分析的基础上研究了电机运行过程,分析了该电机的牵引性能、制动性能,推导了城轨用牵引电机的运行控制方法,得到了影响牵引电机运行特性的典型参数。根据其运行控制方法,通过试验完成了该新型牵引电机的牵引、制动性能测试,得到了190 kW城轨用交流变频牵引电机的牵引、制动性能测试参数及性能测试曲线,与文献的理论曲线吻合。测试结果也验证了城轨用牵引电机牵引制动性能的正确性和有效性。     

地铁列车牵引系统状态评估方法研究

充分挖掘现场故障统计数据,提出一种地铁列车牵引系统状态评估方法。首先基于牵引系统故障树建立层次分析模型,构建各层级评判矩阵并确定权重,然后计算牵引系统各模块基本事件的灰色聚类系数,完成对系统模块层的状态评估,最后利用各模块聚类系数构建牵引系统模糊综合评判矩阵,采用模糊综合评判法对牵引系统整体的健康状态进行评估。结果表明,牵引逆变模块和牵引控制单元板卡是该车型地铁列车牵引系统的薄弱环节,应作为检修与维护中的重点对象。该评估方法综合利用故障树—层次分析法确定权重,降低了人为因素的影响,其评估结果可为地铁列车牵引系统主动维护和检修提供有效依据。     

地铁电动车组交流牵引计算与仿真分析

提出了一种地铁电动车组交流牵引计算模型，介绍了基于Windows环境下所开发的相应的系统仿真程序，并用实例进行了分析和计算，其结果达到了国外设计公司提供的可行性分析报告的要求，也与上海地铁2号线工程的实际运行情况基本一致。该软件通过模拟地铁电动车组的实际运行，计算出电动车组的运行距离、运行速度、从接触网受取功率(或电流)以及能耗等随时间的变化量。然后，再将这些数据经过功能性处理，以满足不同的实际要求。     

城市轨道车辆牵引动态特性建模与实验系统研究

在建立和分析城市轨道车辆牵引动态特性计算模型的基础上,提出一种基于虚拟仪器技术的牵引动态特性测试实验系统,并具体阐述低功率条件下牵引负载模拟系统实现的方法。实验结果与上海地铁二号线的实车测试数据进行了对比分析,表明该实验平台对于城市轨道车辆牵引动态特性及电制动特性的测试与实车测试结果较吻合,对牵引运行控制策略及制动方面的研究具有重要价值。