地铁高频辅助变流器热设计及试验验证

随着地铁辅助变流器的开关频率不断提高,合理的热设计是保证辅助变流器正常工作的前提。针对地铁高频辅助变流器,对产品热设计进行研究。利用PLECS软件计算关键模块的损耗,并设计多并联风道散热系统;采用Icepak软件建立该散热系统仿真模型,仿真得到高频辅助变流器关键模块的温升;最后对高频辅助变流器样机进行温升试验。仿真结果与试验测试结果对比表明,温升吻合性较好,验证了仿真分析的有效性,且关键模块温升小于45 K,满足该系统的散热需求,并为高频辅助变流器热设计及优化提供了方法。     

一种无互联线并联的辅助变流器新启机方法

在高速动车组和城市轨道车辆实际运用中,多台辅助变流器的启机并网是一个关键技术问题,主要涉及到列控系统启机逻辑、启机时序和辅助变流器启机方法。为解决当前工程应用中多台辅助变流器的启机冲突问题,缩短辅助系统启机时间,降低列控系统对辅助变流器启机控制的难度,提出一种辅助变流器新启机方法。通过合理设计启机逻辑和优化控制策略,可以改进传统辅助变流器启机控制方法的不足,最后进行了试验验证,证明该启机方法可行有效。     

一种新型低地板车用轻量化高频辅助变流器的研制

研制了一种轻量化高频辅助变流器,该变流器主要由Buck三电平电路、LLC谐振变换器、三相逆变器以及半桥DC/DC变换器组成。阐述各组成电路的主电路结构,分析其工作机制和模态,并研究关键元器件参数的设计方法。仿真和样机试验结果表明:该辅助变流器系统性能良好,显著提高了产品的功率密度。     

地铁车辆辅助变流器平台设计

介绍了地铁车辆辅助变流器平台化产品的技术参数、主电路、总体结构及特点,并阐述了提升辅助变流器性能的设计方法。     

辅助变流器调试诊断设计

为提升辅助变流器的软件开发、调试效率,快速诊断分析辅助变流器故障,方便快捷更新程序及参数,在辅助变流器控制平台基础上开发了辅助变流器调试诊断软件。系统介绍了辅助变流器调试诊断软件的开发背景、设计思路及功能要点。通过试验验证,证明调试诊断软件设计功能可靠,能够满足目前的应用需求。     

350km/h中国标准动车组辅助变流器并网控制研究

350 km/h中国标准动车组辅助变流器采用无互联线并网技术,提升辅助供电冗余能力。辅助变流器采用PQ下垂控制,以三相同步坐标变换的方式实现对供电母线电压的锁相,以有功功率实现对辅助变流器输出频率控制、无功功率实现对辅助变流器输出电压幅值控制的方式实现并网均流控制。该控制策略在350 km/h中国标准动车组上进行了实车试验,试验结果表明:350 km/h中国标准动车组辅助变流器并网控制效果良好,在动车组辅助变流器启动、投切、负载变化过程中,动态响应快,均流效果好,满足动车组运行的要求。     

HXD1C型电力机车辅助变流器的设计

介绍了HXD1C型6轴7200kW电力机车用辅助变流器的主电路、技术参数及总体结构,重点分析了该辅助变流器的控制单元及技术特点。实际运行情况表明,该辅助变流器运行稳定,满足电力机车的运用要求。     

地面控制自动过分相系统技术的应用研究与测试分析——实施于青藏铁路西宁至格尔木电气化工程

概要介绍青藏铁路西宁至格尔木段电气化工程采用的地面控制自动过分相技术及创新特点;重点进行了该系统电气暂态过程影响的理论研究,并且运用PSCAD和MATLAB软件建模,分别进行了地面控制装置、机车逻辑控制、主变流器、辅助变流器等应用的模拟仿真研究;对现场试验测试获取的波形、数据进行科学分析,得出相应的符合实际的结论.该系统技术、装置及HXD1C交流传动机车兼容技术,满足青藏铁路高海拔环境的应用条件,保障了列车的安全可靠运行.     

电力机车四象限辅助变流器的研制

介绍了以四象限辅助变流器为核心的电力机车辅助系统,阐述了该四象限辅助变流器的主电路结构、技术参数和控制系统的设计,通过实验和装车运行证明此系统运行稳定符合设计要求。     

中频辅助变流器半实物仿真研究

轨道交通车辆使用的中频辅助变流器采用LLC谐振变换器和中频变压器替代传统工频变压器,可提高变流器的开关频率和减小磁性元件的体积与重量.为提高辅助控制单元(ACU)的设计和验证手段,对中频辅助变流器半实物仿真进行研究,建立了中频辅助变流器的电路模型;通过实时仿真系统、信号处理系统、数据采集系统、ACU和上位机搭建了半实物...     

中国铁道科学研究院2013年度科技成果简介(续二)

<正>9 CRH3型动车组自主化牵引变流器及辅助变流器在保证CRH3型动车组技术体系和牵引变流器及辅助变流器质量标准不变的前提下,以完全自主化、接口一致性、性能一致性、功能一致性为原则,采用仿真计算和试验相结合的方法,开展牵引变流器和辅助变流器的自主设计、研制,实现对原型车牵引变流器和辅助变流器的自主替代。自主研制的CRH3型动车组牵引变流器和辅助变流器通过了铁道部产品     

250km/h货运动车组牵引变流器

为适应快速货运的发展要求,通过对现有变流器整流、牵引逆变和辅助逆变部分的控制进行优化,设计了250 km/h货运动车组牵引变流器。通过仿真验证,改进后的算法能提高网侧电流信号品质,可减小辅助变流器输出电压谐波含量,并且能改善辅助变流器输出各相电压之间的不平衡度。功能和研究性试验表明温升结果满足实际要求,型式试验验证了250 km/h货运动车组电气系统设计的合理性。     

高速动车组辅助变流器的并联控制

以高速动车组项目为背景,研究和实现了辅助变流器并联系统的控制策略。利用PQ下垂法,通过计算各辅助变流器的输出有功功率和无功功率,对其输出电压和频率进行下垂特性控制,以实现无互联线的辅助变流器并联。从高速动车组辅助变流器并联满功率地面组合试验结果来看,该并联系统运行稳定,动态响应快,均流效果良好。     

辅助变流器故障诊断技术

介绍了一种应用于辅助变流器的故障诊断技术,重点分析了辅助变流器主电路及该故障诊断技术的硬件及软件构成。该技术已应用于多种辅助变流器上,实际运用表明该技术可有效帮助分析辅助变流器故障,实用、可靠。     

基于TCMS的列车辅助变流器启动及复位方法研究

为了解决在中压电源并网启动控制过程中,因辅助变流器启动逻辑误判而出现的启动失效和正常设备被列车控制管理系统隔离的问题,设计一种先期前置清零和后期备份的故障排除方法,该控制策略可有效地避免不必要的中压减载,显著提高列车中压供电系统的可靠性及旅客乘车的舒适度,保证辅助变流器启动逻辑循环的流畅性。该方法经地面联调平台仿真验证和车辆现场试验验证,效果良好。     

标准地铁列车辅助供电系统与产品平台

文章介绍了标准地铁列车辅助供电系统的组成、主电路与技术性能,以及辅助变流器的主电路及平台化统型方案,总结了统型方案的技术特点,并对设计的某型统型方案辅助变流器进行了仿真和试验验证。结果表明,该辅助变流器满足标准地铁列车技术规格书要求及简统方案技术要求。     

高速动车组辅助变流器箱体的热仿真设计方法

基于热传递基本原理的高速动车组辅助变流器箱体热仿真设计流程主要包括建立几何模型、设置仿真初始条件、网格划分及稳态求解计算3个环节.根据辅助变流器的基本技术参数,并结合模拟及混合信号仿真软件Saber对辅助变流器主电路的仿真结果,给出辅助变流器中变压器、电抗器和绝缘栅双极型晶体管等主要发热器件功率损耗的计算公式.以某高速动车组辅助变流器为例,采用计算流体力学软件Flotherm,按照辅助变流器箱体热仿真设计流程,得到额定工况下辅助变流器箱体的温度场和流场分布结果,并制成辅助变流器样机.对比变压器线包和铁芯及功率模块散热片样机实测结果与仿真结果,验证了辅助变流器箱体热仿真设计方法的可行性.     

用于三相交流传动牵引动力车的大功率GTO变流器

ＡＢＢ运输系统推出了一系列先进的、用于干线牵引动力车的大功率变流器。这些变流器以ＧＴＯ晶闸管和油浸冷却为特征，采用模块化为设计，为各式各样的牵引应用提供了最高程度的灵活性和高投资效率，专门为这些变流器设计的电子控制装置和诊断装置保证了高运营可靠性和最少的设备维护。     

高原型HXD1C机车辅助变流器预加热系统

阐述了高原型HXD1C机车辅助变流器预加热系统及逻辑控制过程,分析了选择加热电阻的方法、设计加热风道的方法以及安装传感器的方法,可为进一步确保辅助变流器在极低温环境下正常稳定运行提供参考。     

CRH3型动车组辅助变流器半实物仿真系统

基于对CRH3型动车组辅助变流器电路结构、控制器K1及其接口的分析,采用的模拟方案有:使用电磁继电器模拟接触器的闭合和关断;使用常闭按钮开关模拟熔断器、主风扇M30和变压器超温保护的反馈触点;采用反相器将IGBT的控制信号取反,以模拟IGBT的反馈信号;设置2个可调电阻用以模拟功率模块进风口和出风口的PT100温度传感器,并通过调节电流实现对主风扇M30的控制。采用Matlab软件的Simulink工具箱建立辅助变流器半实物仿真系统主电路的仿真模型,在Matlab软件的实时开发环境(Real-Time Win-dows Target,RTW)模块中经过模型分析、代码转换、程序生成并运行联编文件等步骤,获取该模型的可执行文件。运行该可执行文件,通过选择外部模式、构造、连接目标机、运行等步骤,再打开控制器K1,实现半实物仿真系统和控制器的协同工作。使用Visual Basic软件开发该仿真模型的人机界面。实践证明,这一方式完全能满足设计需求,同时又具有较高的性价比。该辅助变流器半实物仿真系统已经成为辅助变流器国产化设计的重要工具。