机车车辆检验站电磁兼容实验室简介

铁道部产品质量监督检验中心机车车辆检验站电磁兼容实验室始建于2005年，占地面积500余m^2．主要包括3m法半波暗室、屏蔽室、测试设备、专用电源及配套设施等。实验室主要以铁路电子电器和通信信号产品试验为主，同时面向社会，为其他领域提供试验与检测服务，如城市轨道交通、民用产品、汽车、电子等。     

地铁车辆试验用可输出不同电压等级的电源装置

开展地铁车辆车门系统和乘客信息系统等静态试验时，需使用输出不同电压等级的电源装置。为此，选用WD12-110S12B1型电源模块、7805电源转换芯片、电容、二极管和LED等电子元件，研发可输出DC 5 V,DC 12 V和DC 110 V的电源装置，并对电源装置进行验证试验。试验结果表明：电源装置在额定输出功率条件下，输出电压和纹波电压满足设计要求。     

单端反激10W DC/DC模块电源的设计

介绍12V输入、15V／0．67A输出的DC／DC模块电源的原理、设计。该电源主电路采用了反激电路,控制电路采用了电流型集成控制芯片UCC2803。测试表明,本电源具有良好的性能。     

弧流电源及其控制系统的设计

针对弧流电源的低纹波指标及快速电流转移性能要求,设计了弧流电源的系统主电路,采用了以DSP＋CPLD为核心的微机控制系统,提高了弧流电源的性能。简述了弧流电源的系统主电路设计及其工作原理,重点介绍了基于DSP＋CPLD的微机控制系统的硬件架构和软件设计。试验结果表明,该弧流电源稳流精度高、纹波低、负载端电流转移快速且电流转移深度可调。     

低温参比试验测量不确定度的评定分析

通过参加实验室问比对来判定实验室能力的能力验证活动,进行低温参比试验的测量不确定度评定。结合CNAS低温试验能力验证计划,分析影响低温参比试验的因素,给出低温参比试验测量结果不确定度评定过程和结果。     

一种智能电源综合监测单元设计

提出一种智能电源综合监测单元的硬件设计,可对电源的交流输入电压、电流;直流输出电压、电流;电源环境参数等信息进行监测。监测数据与运行状态通过LED屏显示,并通过以太网与监测机进行通信。     

第三轨/集电靴试验台电源系统设计

城轨列车第三轨/集电靴试验台的建设对研究两者之间的受流和磨耗特性具有重要意义。根据城轨列车的取流特点,在实验室建立试验台直流电源系统。电源系统配备输入电源柜提供直流电流和电压;采用柱式调压器以伺服电机驱动无级调压方式调节输出侧负载的电流,实现电流无级可调;整个电源系统的控制、参数设定、设备故障报警、超限报警等通过远端操作台实现。电源系统的建立,解决了在实验室研究集电靴与第三轨受流特性的取流问题。     

内燃动车组拖车空调机组防沙尘设计与试验

以出口伊拉克的内燃动车组为例,在分析空调机组易受沙尘影响部位的基础上,提出在蒸发腔、冷凝腔、新风口和新风道等处有针对性的进行防沙尘设计。并且参照GJB 150.12A—2009《军用装备实验室环境试验方法第12部分:砂尘试验》,对空调机组进行吹尘—吹沙—降尘的验证试验,验证空调机组在多沙尘环境中的运用可靠性。     

交流传动电力机车牵引和制动工况下谐波特性对比分析

通过对交流传动电力机车的四象限变流器工作方式介绍,分析机车牵引工况和制动工况下输入电流的谐波分布,最后通过仿真及试验验证2种工况下输入电流的谐波分布情况一致.     

铁路新型接触网取电电源净化装置的研究

对比接触网供电质量与铁路站点常用用电设备供电要求,借鉴国内外已有的从接触网取电的做法,提出一种新型接触网取电电源净化装置。装置采用直流环节作为中间环节,实现输入电压与输出电压的解耦,有效解决输入电压波动范围大和品质差的问题;采用一种带有输出电压有效值反馈控制及负载电流前馈控制的多闭环反馈控制器方案,使接触网电源净化装置具有自动的限流保护功能,可以提高电源驱动冲击负载的能力;负载电流前馈控制的引入,可使接触网电源净化装置对负载的变化有及时的调节能力,同时使动态响应特性大大提高。新型接触网取电电源净化装置在铁路站点进行实际测试证实,可在输入电压谐波较大、电源波动范围较大、电压波峰系数较高的条件下可靠运行,输出稳态和动态指标满足用电设备要求。新型接触网电源净化装置技术先进,具备在国内和国际上推广的实力和前景。     

基于电流型控制的矿用列车车载通信电源的设计

详细介绍48V输入、13．6V/10A输出的开关电源的设计过程。主电路采用推挽电路拓扑,驱动简单,变压器磁通可以双向复位;控制电路采用电流型控制芯片UC3846,可以有效地解决推挽拓扑易出现的直流偏磁问题。仿真和试验结果表明,该电源具有很快的响应速度和良好的电流保护功能。     

城市轨道交通车辆制动能量回收系统的储能装置与辅助电源控制研究

针对城市轨道交通车辆制动能量回收系统,设计了能量储存装置与辅助电源对用电器供电的切换系统.以实验室现有的城市轨道交通车辆制动能量回收系统为基础,提出了一种由单片机控制的供电控制系统.从硬件和软件两个方面详细介绍了供电控制器的设计过程,通过试验验证了其具有较高的控制精度和较好的稳定性能.     

高压牵引蓄电池充电机拓扑选型分析及控制策略研究

DC/DC变流器在高输入电压的场合可以采用输入串联输出并联(ISOP)的拓扑结构,通过分析该拓扑输入均压与输出均流之间的关系,得出保证输入均压是保证该拓扑可靠运行的关键;针对负载为蓄电池特性的电源装置,研究了一种双电压环控制策略,并且已经在实际产品上得到了验证.     

CAN总线技术在轨道交通杂散电流监测中的应用

分析了轨道交通杂散电流对埋地金属的电化学腐蚀后果。根据轨道交通杂散电流的分布规律,分析了CAN(控制器局域网)总线技术应用于杂散电流监测的合理性。设计了基于CAN总线技术的杂散电流在线监测系统,并通过实验室的模拟实验装置进行验证试验。     

应用于城轨车辆辅助电源的交错控制Boost变换器电路研究

随着城市轨道交通车辆装备的轻量化、高效化和智能化发展,高频 DC/DC 变换器被广泛应用于城市轨道交通车辆装备电源系统中,Boost 变换器由于结构简单、易于控制等优点,通常作为稳压器件被运用于 DC/DC 变换器前级变换电路中。针对传统 Boost 变换器存在开关功率器件电压应力高、输入电流纹波大等问题,文章介绍一种交错控制的 Boost 变换器,并分析该变换器工作原理和电路性能,推导出在占空比 0D0.5和 0.5≤D1 两种工作模态下的状态平均模型,并通过试验验证理论分析的正确性和可行性,为车辆辅助电源优化提供借鉴。     

铁路客车DC/DC电源主电路的设计与分析

利用一种新型ZVZCS拓扑对铁路客车DC/DC电源主电路进行设计与分析。仿真及样机试验结果表明,所设计的DC/DC电源能够实现零电压零电流开关功能,完全能满足铁路客车DC/DC电源的技术要求。     

抗侧滚扭杆的轻量化设计方法及实例

针对轨道车辆用抗侧滚扭杆装置核心部件直扭杆,给出了空心结构的轻量化设计方法。采用等体积法,基于最大扭转角12°的弹性试验约束条件,对空心直扭杆的内外径之比进行了解析,得出了空心直扭杆内径取值条件公式。采用等刚度法,将空心直扭杆内径取值变化对其几何参数的影响进行了推演,发现在等刚度条件下,随着空心直扭杆内径的增大,其横截面面积迅速减小,而横截面的抗扭截面系数减小得很缓慢。得出了当扭杆刚度设计确定后,选用空心直扭杆结构可以大幅节约产品材料,而其抗扭能力减小得很少,即相同工况载荷下其强度减小得很少的规律,为扭杆装置的轻量化、低碳设计提供参考。以某轨道车辆用抗侧滚扭杆的技术要求为输入依据,对空心直扭杆装置进行计算模拟、产品制造、试验验证,结果表明空心直扭杆装置满足设计要求,并通过了200万次疲劳试验验证。     

一体化电源TU1模块故障分析及处理

针对一体化信号电源系统不间断供电TU1模块故障,从一体化信号电源系统供电原理和外电网采用单相输入电源入手,对现场实际运用情况及电源设计进行细致分析排查,通过制定、落实优化方案,以减少电源故障对行车运输造成的影响。     

客车充电电源ZVZCS变换器的数字移相控制研究

通过对全桥直流变换器的几种软开关拓扑结构进行对比分析,研究适合铁路客车DC110V充电电源的变换器主电路拓扑结构及其数字控制方式。针对传统移相控制芯片电路复杂、可控性较差的问题,设计出基于零电压零电流开关(ZVZCS)变换器的数字移相控制电路设计方案,给出闭环控制的原理,并对调节器进行离散的抑制饱和设计。采用模拟及混合信号仿真软件Saber对设计方案进行仿真,然后将按照设计方案研制的数字信号处理器控制板安装在客车DC110V充电电源样机上进行试验,结果验证了设计方案的有效性和可行性,也可在高速动车组上推广运用。     

关于列车车载辅助电源质量评价术语及限值的探讨

鉴于列车车载辅助电源质量对铁路旅客的旅行安全及舒适度影响日益增加,针对车载电源质量评价术语及限值,通过梳理相关国家标准、行业标准,总结车载电源交流端口和直流端口的电源质量评价术语及限值,为车载电源产品的设计及相关产品检测提供标准依据。