电力电子牵引变压器功率平衡控制方法研究 被引量：9

1

作者 刘建强 符里 +2 位作者 杨景熙 杜会谦 裴春兴 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期44-53,共10页

电力电子牵引变压器PETT(Power Electronic Traction Transformer)与传统工频牵引变压器相比具有体积小、质量轻、效率高等优点。针对采用级联H桥和双有源桥式DAB(Dual Active Bridge)变换器的PETT主电路拓扑,首先对级联H桥进行数学建... 电力电子牵引变压器PETT(Power Electronic Traction Transformer)与传统工频牵引变压器相比具有体积小、质量轻、效率高等优点。针对采用级联H桥和双有源桥式DAB(Dual Active Bridge)变换器的PETT主电路拓扑,首先对级联H桥进行数学建模分析,在此基础上,提出一种基于平均电压调节的直流电压平衡控制方法。同时,通过分析并联输出DAB变换器传输功率不平衡的影响因素,得出其功率平衡原理,进而提出一种基于平均输出电流调节的均流控制方法。构建PETT系统仿真模型,对所提出的级联H桥直流电压平衡控制方法以及并联输出DAB变换器均流控制方法进行仿真研究。设计并搭建2个功率单元组成的PETT实验平台,对上述控制方法进行实验研究。仿真和实验结果相符,验证所提出控制方法的有效性和正确性。 展开更多

关键词 电力电子牵引变压器 功率平衡控制 级联H桥 直流电压平衡控制 双有源桥式变换器 输出均流控制

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基于改进CEEMDAN和t-SNE的故障特征提取方法 被引量：5

2

作者 郑惠萍 王卓 +3 位作者 彭立强 秦志英 赵月静 裴春兴 《机床与液压》 北大核心 2023年第19期216-222,共7页

针对非线性、非稳定振动信号难以提取有效故障特征的问题,提出一种基于改进自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)和t-分布随机邻域嵌入(t-SNE)算法相结合的故障特征提取方法。利用三次Hermite插值代替三次样条插值构造包络线,提高传... 针对非线性、非稳定振动信号难以提取有效故障特征的问题,提出一种基于改进自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)和t-分布随机邻域嵌入(t-SNE)算法相结合的故障特征提取方法。利用三次Hermite插值代替三次样条插值构造包络线,提高传统CEEMDAN对非平稳信号的分解精度;利用改进后的CEEMDAN对原始信号分解并通过相关系数筛选出有效固有模态分量(IMF),提取有效IMF分量的时频特征、奇异值和能量值构建高维混合域特征集;最后,通过t-SNE算法挖掘高维混合域特征信息得到低维敏感特征,并将其输入到支持向量机中进行分类,以分类准确率作为特征提取效果评价指标。在齿轮箱故障模拟实验台进行实验验证,结果表明该方法能够准确地提取故障特征,为故障特征提取提供新思路。 展开更多

关键词 Hermite插值法 自适应噪声完备集合经验模态分解 t-分布随机邻域嵌入 故障特征提取

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非接触式供电列车松耦合变压器的仿真研究 被引量：3

3

作者 裴春兴 李娜 王远霏 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第9期74-81,共8页

针对非接触式供电列车松耦合变压器原副边耦合系数低的问题,研究不同的线圈类型、导磁材料等对其自身电感、互感、耦合系数等参数的影响。采用有限元仿真工具分析非接触供电系统松耦合变压器参数,分别搭建副边线圈矩形结构和8字形结构... 针对非接触式供电列车松耦合变压器原副边耦合系数低的问题,研究不同的线圈类型、导磁材料等对其自身电感、互感、耦合系数等参数的影响。采用有限元仿真工具分析非接触供电系统松耦合变压器参数,分别搭建副边线圈矩形结构和8字形结构的模型、副边线圈位置有横向和纵向偏移的模型、不同磁导率的模型以及具有屏蔽层的模型,通过仿真计算得到松耦合变压器的具体参数。仿真结果表明:8字形的线圈耦合系数更高;收发线圈相对位置越偏离中心,其负载功率与耦合系数越低;收发线圈的间隙和偏移量对系统性能的影响近乎线性叠加;导磁材料磁导率的提升对系统的能量传输效率有一定程度的提升,但是并不能无限制提升;屏蔽层的引入会降低耦合性能。 展开更多

关键词 非接触 列车供电 电磁模型 等效参数

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电池健康状态实验与评估方法综述 被引量：15

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作者 王聪聪 叶思成 +1 位作者 裴春兴 戴朝华 《电池》 CAS 北大核心 2021年第2期197-200,共4页

分析影响电池健康状态(SOH)的内部机理和外部环境因素,并从多个SOH定义反映电池老化特征。针对电池SOH评估研究难点,从SOH实验、SOH评估方法、等效模型和成组不一致性等4个方面,综述目前电池SOH的研究进展。对比不同模型、算法及体系的... 分析影响电池健康状态(SOH)的内部机理和外部环境因素,并从多个SOH定义反映电池老化特征。针对电池SOH评估研究难点,从SOH实验、SOH评估方法、等效模型和成组不一致性等4个方面,综述目前电池SOH的研究进展。对比不同模型、算法及体系的优缺点,展望电池SOH评估的研究重点。 展开更多

关键词 健康状态(SOH) 老化影响因素 老化实验 特征参数

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CRH380B系列动车组继电器寿命评估技术研究 被引量：4

5

作者 李佳欣 刘云 +1 位作者 裴春兴 李娜 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第9期82-89,118,共9页

动车组继电器是列车的主要元器件之一,其寿命的评估对动车组的安全正常运行至关重要。利用Fick扩散理论和Larson-Miller分析法建立继电器的接触电阻和吸合时间性能退化模型。利用试验台对动车组未安装使用、已运营1200000 km和故障3种... 动车组继电器是列车的主要元器件之一,其寿命的评估对动车组的安全正常运行至关重要。利用Fick扩散理论和Larson-Miller分析法建立继电器的接触电阻和吸合时间性能退化模型。利用试验台对动车组未安装使用、已运营1200000 km和故障3种类型的继电器进行可靠性寿命试验,根据实验数据并利用Matlab中最小二乘法非线性拟合对退化模型中的未知参数进行估计。根据SSE之和最小原则选取继电器特性参数的最优退化模型,根据特性参数的失效阈值得到不同试验温度下的寿命特征量,并利用该寿命特征量,对阿伦尼斯模型中的未知量进行参数估计,实现继电器在常温下的可靠性寿命评估。最后通过试验验证该方法的正确性。研究结果为CRH380B型动车组继电器的安全运用和维护维修提供依据。 展开更多

关键词 继电器 Fick扩散理论 Larson-Miller分析法 剩余寿命

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动车组充电机直流支撑电容寿命评估方法研究 被引量：2

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作者 白钰 史芸铭 +3 位作者 裴春兴 艾宇 陈少勇 刘建强 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期73-79,共7页

充电机是动车组直流供电系统的核心环节,而直流支撑电容是充电机中的关键元件,如何准确评估直流支撑电容的寿命状态对充电机的故障预测及修程修制的合理安排具有十分重要的意义。针对此问题,对动车组充电机直流支撑电容失效机理进行分析... 充电机是动车组直流供电系统的核心环节,而直流支撑电容是充电机中的关键元件,如何准确评估直流支撑电容的寿命状态对充电机的故障预测及修程修制的合理安排具有十分重要的意义。针对此问题,对动车组充电机直流支撑电容失效机理进行分析,研究不同失效模式对电容退化程度的影响及对应的失效判据;在此基础上,提出一种基于阿伦尼斯模型的电容双应力加速寿命模型;为验证所提模型的正确性,开展基于不同纹波电流和温度的加速寿命实验,通过加速寿命实验确定电容实际失效时间,其与电容双应力寿命模型计算所得的电容理论失效时间相比,误差小于8.7%,验证了所提电容双应力加速寿命模型的正确性。在此基础上,进一步提出动车组充电机直流支撑电容寿命评估方法,实现动车组充电机直流支撑电容在实际运营工况下寿命的准确评估。 展开更多

关键词 动车组 充电机 直流电容 加速寿命模型 寿命评估

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线圈位置及特殊路况对轨道交通非接触供电系统的影响

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作者 裴春兴 李娜 +1 位作者 王远霏 孙海荣 《城市轨道交通研究》 北大核心 2021年第8期69-73,共5页

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Simplorer软件搭建基于串联-... 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Simplorer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。 展开更多

关键词 轨道交通 非接触供电系统 能量传输效率 磁耦合谐振

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基于加权改进D-S证据融合理论的地铁车辆转向架轴承故障诊断方法 被引量：16

8

作者 王远霏 裴春兴 孙海荣 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期75-82,90,共9页

地铁车辆转向架轴承的故障诊断方法大多采用振动、温度、声信号等单一物理量作为信息来源,存在智能诊断准确率低、可靠性差等问题.提出基于D-S证据融合理论的智能故障诊断方法.该方法以轴承运行中的振动加速度信号和温度信号为基本信息... 地铁车辆转向架轴承的故障诊断方法大多采用振动、温度、声信号等单一物理量作为信息来源,存在智能诊断准确率低、可靠性差等问题.提出基于D-S证据融合理论的智能故障诊断方法.该方法以轴承运行中的振动加速度信号和温度信号为基本信息来源,采用加权改进D-S证据理论融合算法,诊断轴承健康状态,并在发生故障时判断故障类型.为了验证该诊断方法的可行性和有效性,以硬件装置为载体,基于轴承故障试验平台,对某型号地铁列车转向架故障轴承进行测试.试验结果表明:该轴承故障诊断方法能有效地诊断轴承的故障状态和故障类型. 展开更多

关键词 转向架 轴承 故障诊断 D-S证据理论 融合算法

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CRH380动车组轴箱轴承故障预警系统 被引量：5

9

作者 王远霏 孙海荣 +2 位作者 裴春兴 陈永春 刘先升 《铁道机车车辆》 北大核心 2019年第3期43-48,63,共7页

高速动车组在高速运行过程中会发生多种设备故障,使行驶安全面临风险,威胁高速动车的正常运行。其中,属于转向架及其辅助系统的轴箱轴承一旦发生故障,很可能造成车轴热切甚至是脱轨,因此研究轴箱轴承数据挖掘模型和监控预警技术对于保... 高速动车组在高速运行过程中会发生多种设备故障,使行驶安全面临风险,威胁高速动车的正常运行。其中,属于转向架及其辅助系统的轴箱轴承一旦发生故障,很可能造成车轴热切甚至是脱轨,因此研究轴箱轴承数据挖掘模型和监控预警技术对于保证列车安全运行具有重要意义。通过研究动车组实时轴承温度与外温、速度、轮对里程、轴承位置等特征之间的关系,分析产生轴温过高的原因,并基于RBF神经网络对轴箱轴承的温度建立预测模型,进而设计故障预警系统,为日后的检修维护工作提供指导。 展开更多

关键词 动车组 轴箱轴承 故障预警 RBF神经网络

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基于MMR算法的动车组轴承温度故障预测模型研究 被引量：1

10

作者 张绍东 裴春兴 李娜 《中国测试》 CAS 北大核心 2021年第S01期42-48,共7页

该文统计与分析某动车组一段时间的轴承故障分布规律,介绍3种轴承的温度测点方案。按单辆车、单列车及列车群3个维度分析轴温数据的分布规律及其关联关系,提出一种采用多自变量多因变量线性回归(MMR)算法的轴温故障预测模型;在模型训练... 该文统计与分析某动车组一段时间的轴承故障分布规律,介绍3种轴承的温度测点方案。按单辆车、单列车及列车群3个维度分析轴温数据的分布规律及其关联关系,提出一种采用多自变量多因变量线性回归(MMR)算法的轴温故障预测模型;在模型训练阶段,以时间序列为坐标,通过数据均值插补法进行数据清洗、归一化法进行数据无量纲处理;基于多元正态与数据协方差分析,设置合理的置信区间,进行最小二乘法估计,搭建轴承温度故障预测模型;基于历史数据完成模型仿真及离线数据测试,模型预测平均误差率7.29%;基于动车组健康管理平台,开展模型在线验证,预测准确率为88.9%。 展开更多

关键词 MMR算法 置信区间 健康管理 故障预测

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基于FPGA软件的非接触供电列车运行模拟分析

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作者 李娜 裴春兴 +1 位作者 王远霏 孙海荣 《城市轨道交通研究》 北大核心 2021年第9期46-50,54,共6页

非接触式供电是轨道交通未来重点发展的新型牵引供电技术之一。以掌握非接触供电列车的核心控制技术及其与电源基站的匹配关系为目标,搭建实时仿真平台对非接触供电列车进行运行模拟分析。针对非接触供电系统供电电源的高频特性,提出基... 非接触式供电是轨道交通未来重点发展的新型牵引供电技术之一。以掌握非接触供电列车的核心控制技术及其与电源基站的匹配关系为目标,搭建实时仿真平台对非接触供电列车进行运行模拟分析。针对非接触供电系统供电电源的高频特性,提出基于FPGA(现场可编程门阵列)软件的高速仿真方案,分析基于特定线路条件下,列车在牵引、制动、惰行等不同工况下的运行控制策略,并考虑在列车设计中加入储能单元,进行节能优化方案设计。仿真分析结果可为非接触供电系统的电源基站设计和系统配置提供参考依据。 展开更多

关键词 轨道交通 FPGA软件 非接触供电

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