地铁车辆牵引变流器自主化研制

介绍了ITC52-H-02型自主化牵引变流器的主要技术参数、主电路原理、总体结构及其变流器模块的技术特点,简述系统通风散热设计、低次谐波抑制性能。该牵引变流器完全自主化研制,并已在广州地铁车辆上完成各项型式试验,满足牵引系统应用需求。     

城轨列车牵引变流器箱体热仿真设计方法

箱体热设计是变流器结构设计的重点和难点。以热仿真设计方法作为箱体设计的指导思想,根据热仿真设计需要,重点分析计算箱体内主要发热器件损耗,并给出计算公式。以北京地铁13号线牵引变流器为例,计算得到主要发热器件的损耗,并采用计算机辅助求解软件FLOTHERM,在满载工况下,对设计变流器模型进行了整个机组的稳态工况热仿真计算,电气与电子器件仿真结果满足温升设计预期。并依据此研究成果试制样机,机组实测参数与仿真结果一致,验证了箱体热仿真设计方法的科学性和实用性。     

一种城轨车辆牵引变流器控制单元的硬件设计

为满足城轨车辆部件轻量化、小型化、集成化的要求,通过对城轨车辆牵引变流器的功能进行分析,明确了牵引变流器控制单元应具备系统级和逆变器级控制、通讯、信号处理和故障诊断等功能,从而提出以控制系统模块、数据处理和监控模块、信号处理模块组成的紧凑型牵引控制单元架构。在硬件设计中,采用微控制单元(MCU)完成系统级控制;采用数字信号处理器(DSP)完成逆变器级控制;采用可编程逻辑器件(FPGA)作为MCU和DSP的协处理器,并负责所有对外部电路的接口;采用开关量处理电路、模拟量采集和处理电路、脉冲输出及反馈处理电路,对牵引变流器的各类型信号进行处理,完成控制系统模块指令的输出和系统状态的采集。通过型式试验和牵引系统地面联调试验,验证了牵引变流器控制单元的性能符合设计要求,适用于集成度较高、空间相对紧张的场合。     

高速动车组牵引变流器研制

牵引变流器是高速动车组的核心部件,牵引变流器的自主研制具有重要而深远的意义。对高速动车组牵引变流器研制成果进行梳理和总结,以牵引变流器设计平台为基础实现变流器的可靠设计。从技术方案、箱体强度研究、热仿真分析、电气性能仿真、关键部件研制、控制单元软件设计、牵引系统综合试验等方面进行平台到设计的详细介绍。自主研制的牵引变流器顺利完成型式试验并已通过正线运营考核,验证了可靠性和可用性,提高了我国设计生产牵引变流器的能力,对推动我国高速铁路发展发挥着重要的作用,同时也突显出其服务价值、经济价值与社会价值。     

双向变流器在城轨牵引供电系统中应用研究

将大功率双向变流器（又称PWM整流器）应用到城轨牵引供电系统,可实现列车再生制动能量回馈、牵引供电、稳定直流网压,以及对交流系统无功补偿的功能,受到业界广泛关注。本文对双向变流器的功能特点、系统构成及工作原理进行了介绍,并给出了在北京地铁10号线的现场试验数据,证明了其显著的节能效果。     

城轨辅助变流器热设计方法研究

针对辅助变流器热设计的需求,建立有限体积法的迭代方程,并结合城轨辅助变流器的热设计,提出热仿真的设计步骤与方法。依照此方法建立北京城轨13号线辅助变流器箱体与内部主要电气部件的数学模型,采用仿真与公式计算结合的IGBT热损耗计算方法,使用六面体网格离散时间与空间域的模型,借助流体力学软件迭代有限体积法方程进行热仿真的计算,计算结果满足温升要求。依据此热设计结果试制成样机,完成稳态温升试验,并将主要电气部件试验结果与仿真结果进行对比。结果满足设计初衷,验证了有限体积法的热仿真分析方法的可行性。     

地铁A型车牵引变流器研制

介绍了依托"十一五"国家科技支撑项目研制的地铁A型车牵引变流器的电路结构、主要技术参数、牵引/电制动特性、牵引电机控制策略、防滑/防空转特性、电机侧低次谐波抑制性能、在线监控与故障诊断软件等。该系统完全自主研发,可替代国外进口系统。     

高度集成化永磁牵引变流器的研制

文章按照标准地铁列车研制及试验项目的统型设计思路,提供了一种高度集成化的永磁牵引变流器,从主电路、箱体结构和布局等方面对该永磁牵引变流器进行了分析和研究,并进行了强度计算和热仿真计算,证明该永磁牵引变流器满足标准地铁列车永磁牵引系统的应用需求。     

大功率牵引变流器输入回路设计

大功率变流器输入回路在控制系统逻辑命令下控制充电短接回路的换接,并将其工作情况反馈给传动控制单元,同时还具有电路保护作用。本文对大功率牵引变流器输入回路基本原理、控制方法以及各部件选型进行研究,并进行了优化设计。     

牵引-焊接双工况变流器的研制

提出了一种焊轨车用的牵引．焊接双工况变流器，该变流器用一套主电路和控制单元来满足焊轨车的牵引与焊接两种工况需求，可为焊轨车提供走行动力与焊接作业电源，解决了焊接工况下柴油发电机组三相负载不平衡与容量浪费的问题。详细介绍了该变流器的工作原理、主要技术参数、研究与开发过程。     

城轨车辆牵引系统的安全性设计与评估

分析了系统安全性设计目标,介绍了城轨车辆牵引系统安全性设计的标准依据,提出了安全性的总体设计、硬件设计、软件设计方法,阐述安全性评估的基本步骤等。     

北京地铁八通线列车牵引系统自主化改造设计

北京地铁八通线原有列车牵引系统设备为日本东洋公司制造,设备日常检修维护过程中存在检修费用高、周期长的缺点,在对信号系统进行ATO(列车自动运行)改造时,牵引核心设备需进行相关接口的修改,这使得进口设备成本与用户需求的矛盾突出。对北京地铁八通线既有东洋牵引系统进行自主化改造设计,在兼容原有牵引设备机械接口与电气接口的基础上提出了优化改造方案,并在实际产品中进行了功能验证,实现了对北京地铁八通线原列车牵引系统的替换和功能优化。     

城轨交通自主化CBTC技术与工程管理创新

介绍了北京轨道交通亦庄线信号示范工程关于自由波天线+波导管组合传输与基于最小系统仿真2项技术创新成果和示范工程管理理念的创新实践经验,通过对其技术和管理创新点进行分析和总结,期望为其他轨道交通高端和核心技术自主化、工程化进展提供借鉴。     

新一代动力集中型动车组牵引变流器设计

动力集中动车组由于其在维修性、安全性和编组灵活性等方面具备显著优点,成为了当前该领域的研究热点。为满足新一代动力集中型动车组的系统顶层技术指标要求,设计了一种高集成的轻量化牵引变流器,介绍了动力集中动车组牵引变流器的主电路拓扑、工作原理、性能参数和关键技术等,重点研究大功率牵引变流器发生故障时的系统可用性和冷却系统设计要点。通过地面满负荷运行考核试验,表明该牵引变流器控制性能良好、运行可靠,满足总体设计及应用的要求。     

基于高温环境的内燃动车组牵引变流器研制

基于高温环境特点,对某型号内燃动车组的牵引变流器进行研究设计,详细介绍牵引变流器的主电路、主要技术参数和冷却系统,并通过试验验证该型号内燃动车组牵引变流器设计的合理性和可靠性,能够满足高温环境应用要求。     

城轨车辆辅助变流器试验台研发

介绍了城轨车辆辅助变流器试验台的工作原理、系统组成和部分功能。该试验台可以对过压电压、欠压电压、正弦畸变率、三相不平衡度和效率等参数进行测量。     

基于Icepak的机车牵引变流器热设计

以某机车牵引变流器散热系统为研究对象,对其功率模块和其他热敏感度高的关键部件热损耗进行分析。针对该变流器的整体布局特征,提出各功率模块采用独立风道的方式进行冷却,并在风机的入口前设计导流装置,将各模块的冷却风量按功耗的比例进行分配,均衡冷却效果。采用Icepak软件计算变流器内部的流场分布和功率模块的温度分布,结果表明:各关键部件的散热都能满足设计要求,各功率模块的冷却效果也较为均衡。通过温升试验验证,试验结果与仿真结果基本吻合,验证了方案的可行性。     

内燃动车组牵引变流器设计及控制策略研究

针对非电气化铁路线路,内燃动车组的适应性和舒适性特点使其具有广阔的发展空间。文章从主电路设计、工作原理、硬件结构等方面介绍内燃动车组牵引逆变器的设计方案,通过采用现代电气传动控制,结合特有控制器架构,实现对列车电机的牵引控制。最后,通过仿真与装车实验验证该设计方案的有效性。     

城轨列控系统完全自主化关键要素分析

基于国内外形势和国内需求,首先分析城市轨道交通实现自主化的可行性和必要性;然后分析城市轨道交通列车运行控制系统完成自主化的关键要素,包括工程设计、产品设计、安全与质量管理、项目管理等,并提出完全自主化亟待突破点及建议;最后展望可以利用人工智能、大数据、云计算、物联网、5G等技术做好全生命周期的智能化建设,以推动城市轨道交通由高速发展向高质量发展转变。