速度200km/h动车组牵引辅助变流器机箱结构设计研究

速度200km/h动车组牵引辅助变流器进行机箱结构设计时,为了达到变流器箱体轻量化的设计要求,需要对变流器箱体结构进行优化,并对优化后的变流器箱体结构强度进行有限元分析,文中主要是在相关标准要求下,运用ANSYS/hypermesh软件来对牵引辅助变流器箱体结构进行静强度和模态分析,得到静强度和模态结果均满足箱体结构设计的要求。     

高速动车组辅助变流器研制

辅助变流器是高速动车组的重要组成部分之一。北京纵横机电技术开发公司开展了对辅助变流器及关键部件的自主研制。首先介绍自主化辅助变流器技术方案,在搭建设计和实验平台基础上进行箱体设计与强度计算、热设计、控制器和功率模块等关键部件的自主研发、控制算法研究。针对动车组辅助供电系统,自主化的辅助变流器及关键部件通过了型式试验,完成了装车运用考核及中国铁路总公司组织的技术评审。     

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。     

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。     

地铁车辆电传动系统标准化产品平台研制

通过确定地铁车辆电传动系统平台的系统技术性能及系统主电路,探讨对主要器件和部件的平台化设计与选型,并最终确定简统化接口方案以及牵引变流器平台的总体结构与设计要点。最后通过仿真计算,对牵引变流器箱体进行静强度、振动模态和随机振动疲劳分析,结果证明试制的系列化牵引变流器结构强度以及铝合金型材满足设计要求。     

地铁辅助变流器功率损耗与热仿真分析

辅助变流器功率密度的不断提高使密闭箱体内的发热更加严重,因此辅助变流器热设计的重要性随之显现出来。以地铁辅助变流器为例,首先分析计算箱内各主要电气器件功率损耗,利用FloTHERM流体热仿真软件建立仿真模型,设置初始条件并求解计算,得出变流器运行中箱体内部的温度场和流场分布。之后对辅助变流器的样机进行了温升试验并将多测点实测温度与仿真结果对应位置进行了对比,对比的结果证明了热仿真方法对地铁辅助变流器进行发热情况分析的可行性与准确性,对辅助变流器的热设计提供了参考。     

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。     

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.     

牵引变流器电磁干扰优化研究

牵引变流器作为轨道车辆主要的电磁干扰发射源,对电磁干扰机理进行研究并对其进行试验验证,有利于优化整车电磁兼容性能。本文介绍了变流器电磁干扰发射机理,分析了变流器电磁干扰的抑制方法,并通过试验验证了电力电缆屏蔽以及箱体屏蔽对变流器电磁干扰的优化效果,为整车电磁兼容设计提供设计以及整改参考。     

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。     

200km/h交流传动客运电力机车辅助变流柜

详细介绍了200km/h交流传动客运电力机车辅助变流柜的电气原理、技术特点、性能参数和结构组成。该辅助变流柜用于200km/h速度等级电力机车的电传动系统,采用数字控制模式及模块化结构的设计理念,集辅助变流器、充电机、低压控制和网络传输于一体,现已通过型式试验,达到装车运行要求。     

结构仿真在简统化地铁车辆牵引逆变器模块结构中的应用

城市轨道交通牵引装备中的牵引逆变器存在着吊装方式不一致的问题,严重制约了产品研发周期和成本。为实现牵引逆变器的简统化设计,结构仿真对变流器模块结构和柜体结构的刚度、强度和疲劳寿命进行校核,提高了产品设计的可靠性,保证了简统化设计的成功实现。     

基于ProE和ANSYS的变流器柜体结构分析

通过变流器结构分析的计算实例，介绍了简化有限元模型以及建立焊缝和螺栓连接结构的方法。建模过程中实现了ProE和ANSYS的仿真环境相互集成，利用软件的各自优势完成了模型简化和求解分析。分析结果表明，该变疵器柜体的强度和刚度达到了设计要求，该方法可为产品设计提供指导。     

基于有限元仿真的车载柜体优化设计

提出了一种车载柜体的优化集成设计方法,其基本原理是采用结构仿真相同的模型,在Isight中集成Abaqus软件进行静强度和模态仿真,利用Pointer算法寻找最优方案;再利用随机振动疲劳仿真对优化方案进行验证。优化设计的某车载柜体成功减重11．5％,表明该方法可有效实现柜体的轻量化设计。     

碳纤维复合材料轨道车辆电气柜体研制

碳纤维增强复合材料具有高比强度、高比刚度和结构可设计性等优点,已成为轻量化工程应用的首选材料.以铝合金电气柜体为原型,设计了碳纤维复合材料电气柜体,进行了静强度计算和模态对比分析,并通过了冲击振动和防护等级试验验证.有限元分析和试验验证结果表明,碳纤维复合材料电气柜体能满足轨道车辆的运行要求,具有良好的轻量化效果,为今...     

基于DSP的内燃机车辅助变流器控制

介绍了内燃机车辅助变流器硬件平台的原理框架以及基于MODBUS_RTU标准的RS485数据通信和变频控制。针对通信链路干扰和突投电机对供电系统产生冲击等问题给出了优化设计方案,消除了通信链路干扰;应用变频变压供电方案;减小恒频恒压供电时突投电机对供电系统的冲击。实验证明该内燃机车辅助变流器的输出特性良好。     

地面水冷却循环装置的研制

依据CRH3高速动车组牵引变流器冷却循环系统技术指标,研制的地面水冷却循环装置主要由板式换热器、内循环系统、外循环系统和电控柜构成。经选型计算,采用德国萨莫威孚TL90 KCCL型板式换热器,共17片不锈钢板片,板片总面积为4.1 m2,传热功率为209.9 kW;内侧和外侧循环泵分别选用格兰富TP50—190/2型水泵和凯泉KQL65/110—2.2—2型水泵;冷却塔选用GBNL—3/20T型冷却塔;选用西门子SKB62型电动液压阀门执行器,与配置的西门子VVF45.50型调节阀构成冷却液流量调节器;选用可编程的西门子ACX32型控制器;构建了远程监控系统。该装置已应用于CRH3和CRH350牵引变流器机组出厂例行的试验和型式试验。     

100%低地板轻轨车混合动力电源箱冷却方案设计研究

通风冷却技术是100%低地板轻轨车混合动力电源箱的核心关键技术之一。现基于模块化设计原则,进行了混合动力电源箱的结构设计,冷却方案采用强迫风冷方式。通过分析温升试验结果,并结合理论分析和仿真计算,针对原方案进行了优化改进。新方案通风散热能力更佳、防护等级更高,更具安全性和可靠性。     

深圳地铁2号线综合检测车组高压电器柜内铜母线的设计

应用铜母线作为电气连接和安装是电器屏柜结构设计常用的一种方法。文章以深圳地铁2号线综合检测车组高压电器柜为例,对铜母线的设计从选型、电气、结构方面分别进行了分析和论述。     

交流传动内燃机车变流器与牵引电机联合冷却系统研究

随着交流传动内燃机车布局空间条件的日趋恶化,机车上大型零部件及电机的分体式冷却布局方式和传统冷却塔结构型式已显露出很大的局限性,为此,提出了一种新型通风冷却布局方案,即将风冷部件(牵引电机或主发电机)和水冷部件(变流柜的变流模块)的冷却系统进行有机结合,充分利用各环节冷却温度的需求差异,对发热设备进行有效冷却。这种集成布置充分缩减了机车两大部件的通风冷却装置在机车上的布局空间,优化了机车的整体布置,同时还降低了机车辅助功率,提高了机车效率。