固定能量存储系统控制方法的改进

采用一种新开发的控制方法,利用双电层电容器作储能单元,制作出一种样机能量存储系统。铁路试验线和电动车辆试验结果表明,该系统可根据电动车辆的供电/再生来充电或放电。     

蓄电池电车快速充电条件下接触线的维修周期

由于近年来引进的蓄电池电车是由接触线与受电弓接触进行大电流快速充电,所以通电部分会产生大幅度的温升。为此,在设计阶段就要研究增大通电部件断面积等。但是,依据充电场所,无滑动接触线及滑板上流经大电流,时间久了会在接触面上产生被膜,这种被膜对接触线温升的影响是不容忽视的。因此,在蓄电池电车供电方面,需要弄清被膜的影响及维修保养周期。对接触线进行了暴露试验和温升模拟,在考虑被膜影响的基础上给出了维修保养周期。     

城轨供电双线圈接入式中压能馈系统研究

城市轨道交通车辆再生制动能量的有效吸收利用是牵引供电技术发展的一个重要课题。本文提出了一种新型城轨供电双线圈接入式中压能馈系统,逆变回馈装置从整流变压器1 180 V侧双线圈接入供电系统,制动能量通过整流变压器回馈到35 k V中压电网,从而实现节能效果。本文主要从能馈型再生制动装置方案设计出发,着重介绍了系统的数学模型、控制策略及控制逻辑等内容。为验证方案可靠有效,利用Matlab/Simulink仿真平台搭建仿真模型,重点对共用整流变压器方案时1.8 MW间歇循环峰值时直流母线电压波形,整流支路电流波形,能馈系统回馈效率,交流侧AC 35 k V相电压、相电流、功率因数及谐波这几个方面进行分析。仿真结果表明:该方案能可靠稳定的实现能量回馈功能,能馈过程中各性能指标良好,对整流机组的正常运行没有影响。     

可提高能量再生效率的锂离子充电电池

近30多年来,再生制动系统已为电动车组降低能耗做出了极大贡献.然而,这种系统还存在许多问题,如再生能被车轮滑行和拖车电压抵消,在高速范围电制动力降低,供电电路阻抗限定了再生功率.为了利用和循环利用制动能,确保稳定的再生荷载,我们选用锂离子电池来储能,开发出锂离子充电电池(600V系统),作为重要的替换方法之一用于电动车组.阐述了使用锂离子充电电池、能量再利用的无接触导线电车,展示了电车性能和电池特性.并表明,开发中的电池在能量和功率密度、效率、500A充电和放电电流、内部电阻和维护等各方面都有极好的性能.     

针对电动减速器工程设计中所遇问题的解决方案

通过对电动车辆减速器进行简要介绍,从供电方式、电力容量计算、蓄能装置、电缆选择、电力监测等角度出发,提出有针对性的工程设计解决方案,以便电动车辆减速器能够更好地运用到实践中。     

DC01型电动列车辅助逆变器控制器及应急起动功能的改善

上海轨道交通1号线DC01型直流传动车辆在运行中因蓄电池应急供电后电压跌落,造成辅助逆变器起动失效,从而导致车辆丧失运营能力。在分析DC01型电动列车辅助逆变器控制器构成和功能的基础上,讨论了产生该故障的原因。通过提高动作保护电流的限界值、实施智能式分级起动控制方案等措施可改善控制器的性能。     

储能式现代有轨电车受电系统的研究与设计

随着储能式轨道交通车辆的研究与应用,受电系统作为储能式车辆的重要组成部分,其合理设计非常重要。文章对受电系统进行了介绍,轨道车辆重点对受电器与供电轨及受电器与回流轨的匹配分析过程进行了详细论述,为储能式轨道车辆交通的受电系统设计提供参考。     

受电弓与接触网系统电接触特性

依据电接触理论对弓网系统电接触特点、接触电阻、稳态热效应及电弧的产生进行分析研究。结果表明：弓网系统具备固定、滑动及可分离等方面的电接触特性;弓网系统电火花现象与滑板和接触线材料的导电性能密切相关,铜镁接触线与碳滑板2种较高电阻率的材料组合决定了两者的接触电阻比较大,使得滑动接触过程中的电火花现象剧烈。取流量较大的电动列车在起步或低速运行时,由接触电阻引起的热能有可能导致滑板和接触线局部过热,必要时应采取措施减小弓网接触电阻。弓网系统电弧对周围环境虽产生电磁干扰,但却能保证电动列车正常取流的连续性。     

线圈位置及特殊路况对轨道交通非接触供电系统的影响

在轨道交通非接触供电系统中,当车辆上接收线圈与轨道上发射线圈相对位置发射变化时,其能量传输效率会发射变化.利用Maxwell软件建立发射线圈与接收线圈的三维模型,仿真得到线圈自电感与互感等参数,并通过Sim-plorer软件搭建基于串联-串联拓扑结构的系统仿真模型,得到不同工况下的供电系统能量传输效率,并深入分析了不同路况对非接触供电系统的影响.     

交流牵引供电系统双边供电均衡电流的预估方法

交流牵引供电系统双边供电方案的可行性取决于均衡电流。文章提出一种均衡电流的预估方法,即在分区所测量两侧牵引网的电压,均衡电流应该等于两侧牵引网均为空载时两侧牵引母线的电压差除以折算至牵引侧的系统总阻抗。首先,对带回流线的直供方式和AT供电方式进行研究;其次,基于IEEE 14节点系统对均衡电流预估方法进行验证;最后,将该方法应用于巴准铁路双边供电方案的可行性研究中。试验表明,均衡电流的误差与牵引网空载电流相当,可用于双边供电和贯通式同相供电的研究。     

电动车控制技术的变迁及动向

电动车作为日本铁道车辆的代表之一,通过外部集电获取的电能来驱动电动机实现走行。1990年以后制造的电动车以制动时的电力再生功能为标准装备。为了控制车辆的速度,调整电动机上的电压和电流,使作用在车轮上的驱动力产生变化,进行加速减速。随着时代的发展,根据电动机的种类和性质,控制力和速度的方法以及电动车控制技术的装备均发生了一些变化。     

无供电接触轨的单轨交通系统可行性分析

接触轨供电方式存在全线接触轨视觉污染、暴雨季节漏电等缺陷,且系统投入运营后还需投入大量的人力、物力进行设备维护。在理论计算和现场调研的基础上,提出取消单轨沿线接触轨的建议,采用无化学反应的物理性大容量超级电容+车站接触网充电供电方式。在该方式下,车辆运行时采用车载超级电容供电,每个车站之间无接触轨,仅在车站站台设置充电装置和充电用接触网。     

储能式轨道列车非接触牵引供电系统设计与效率优化

[目的]非接触供电方式凭借其原副边线圈无直接电气接触的优点,目前在轨道交通行业内有探索性的应用。大功率、高频化的应用场景给非接触供电系统的设计、器件选型及耦合机构的设计带来了一定的难度,需要对其设计方案及效率进行优化。[方法]针对轨道交通应用场景,介绍了基于LCC-S型补偿拓扑的非接触牵引供电系统的系统结构,设计了250 kW非接触供电系统,原边线圈与副边接收线圈均采用双D形线圈。研究了耦合线圈的互感及磁性材料的损耗等因素对系统效率的影响,建立了系统的电路模型及耦合线圈模型。基于模型对系统进行了仿真,对副边线圈不同区域的磁芯厚度进行了参数优化。搭建了非接触牵引供电系统试验平台,并进行了250 kW功率等级的试验,以验证本优化方法的有效性。[结果及结论]仿真与试验结果验证了该优化方法的有效性与可行性,磁芯布局的优化措施可有效保证线圈互感并降低磁芯损耗。系统具备了额定工况250 kW大功率输出的能力。在气隙高度为70 mm、80 mm下,系统的静态工作效率及动态工作效率均大于90%。     

电力机车过分相区时牵引变压器辅助绕组不间断供电技术方案研究

电力机车和动车组的辅助系统供电电源有两种途径:一种是从牵引变压器的辅助绕组获得交流电,另一种是从牵引变流器的中间直流环节获得直流电。本文提出一种解决方案,使得机车在过分相区接触网无电期间,牵引变压器的辅助绕组仍能不间断给辅助系统供电,还能确保受电弓进出分相区时不产生过电压和过电流。该解决方案使得辅助系统由牵引变压器辅助绕组供电的机车或动车,经过适当改变控制策略就可以实现过分相区时变压器辅助绕组不间断供电,从而维持辅助系统正常工作。仿真和实验结果验证了所提技术方案的正确性和有效性。     

一体式整流斩波充电装置在智能轨道快运系统的应用

目的：为满足智能轨道快运系统大功率充电需求，提出一种智能轨道快运系统充电装置的新型结构，其能满足在一体化智能箱式充电站内的安装，避免在乘客站台安装带来的噪声和接口等问题。方法：智能轨道快运系统快速充电装置结构包括输入侧交流断路器、预充电回路、网侧滤波回路、PWM(脉冲宽度调制)整流回路、Buck直流变换回路和直流侧滤波回路；PWM整流实现交流到直流功率变换；直流Buck变换实现直流电压输出满足智能轨道快运系统车载储能元件充电的恒压、恒流及恒功率的充电模式；预充电路减少系统工作时的合闸冲击；网侧滤波减少了注入电网的谐波电流；直流侧滤波采用电感L和电容C组成低通滤波器来滤除高频分量输出，减少纹波电流输出到储能介质。结果及结论：通过仿真、选型计算的充电装置采用双环控制提高了系统的动态性能，有源阻尼技术有效抑制了谐振，正反转双序锁相环实现了网侧适应性控制、系统控制及保护对Buck和PWM整流进行控制，实现输出的恒压及限流控制。充电装置已经成功应用于株洲智轨一期工程项目，项目通车验证了充电装置能够安全、高效地给智能轨道快运系统车辆充电。     

受电弓滑板用材料的开发与应用

受电弓是跟踪接触导线，给电动车辆稳定供电，确保良好集电性能的车辆部件。本文介绍既有线电动车辆用烧结合金、铸造合金、金属浸渗型碳系、混合烧结型碳系等滑板的开发和应用，并介绍了新干线电车用铜系烧结合金，铁系烧结合金、铅分散铜系铸造合金、碳系（C／C复合材）等材料滑板的开发和应用，以及固态润滑剂的开发和应用。     

现代有轨电车受电靴储能系统研发及应用

近年来,地面供电是一项新技术,出现一些新问题.为解决问题,提出了研发有轨电车受电靴储能电容系统技术解决方案.有轨电车受电靴储能电容系统由受电靴电容、充放电控制器、控制微机、显示屏、双向DC变换器、牵引超级电容模块等部件组成,系统并联于有轨电车的网侧供电电路,可以作为地面供电状态的检测装置,改善有轨电车运行中由供电引起的...     

城市轨道交通接触轨受流方式应用分析

城市轨道交通在近几年的发展中迎来了良好契机,而城市轨道交通车辆供电方式的好坏决定了城市轨道交通运行效率的高低.本文从接触轨的组成、电压等级、接触轨材料和接触轨的布置等方面阐述了城市轨道交通接触轨的供电方式,对比分析了接触轨供电的上部、下部、侧面三种受流方式的特点,基于应用对比研究表明:在受流性能和安全性方面,下部受流方...     

基于ZigBee接触线接头状态在线监测的研究

结合ZigBee无线通讯技术研究对接触线接头连接处温度状态的在线监测。首先通过电接触理论分析接触线与线夹连接处接触电阻产生的原理和接触电阻的主要影响因素,计算在不同接触力作用下电流通过接触点处产生的压降得出了不同的接触温升,当电流一定时,接触温升随接触力的减小而增大,因此通过对接触部件温度的监测可以判断连接处线夹的松动情况。然后从软件和硬件方面设计了ZigBee无线监测系统。软件部分包括ZigBee网络中各节点软件的编写和上位机软件的编写,硬件部分在CC2530基本工作电路的基础上采用太阳能充电,RS232-USB转换等技术,设计具有良好人机界面的在线监测系统,并进行实验。     

APM300系统靴轨冲突影响因素分析

APM300系统车辆采用第三轨受流,受流器通过供电轨轨缝处时会产生较大的冲击。采用UM软件建立了受流器动力学模型,根据供电轨和受流块的接触特性提出了受流器靴轨冲突评价指标,并仿真分析了供电轨轨缝位置偏差和受流器弹簧刚度对受流器靴轨冲突的影响。仿真结果表明：轨缝前后绝缘轨接的前凹后凸和前高后低情况恶化了受流器通过轨缝的安全性;增大复原拉簧刚度有利于减小靴轨最大间隙、减小受电靴横向加速度的最大值。为确保受流器平稳通过供电轨轨缝处,要将供电轨轨缝的横向安装位置偏差和纵向高差严格控制在1.5 mm以内,或将横向安装间隙控制在1 mm以内、将纵向高差控制在2 mm以内;当复原拉簧刚度低于3 000 N/m时要及时更换。