地铁列车大功率高频辅助变流器散热系统的设计及优化试验验证

1

作者 易滔 赵清良 +7 位作者 别必龙 刘海涛 饶沛南 周帅 张云瀚 宋森 耿志东 杨浩 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第1期149-155,161,共8页

[目的]地铁列车大功率辅助变流器高度集成化后,散热要求越来越高,为此有必要提出散热系统新设计方案。[方法]通过系统的损耗计算、风机选型、散热风道布局等一系列正向设计,结合仿真来验证热设计的合理性。[结果及结论]仿真表明,在单台... [目的]地铁列车大功率辅助变流器高度集成化后,散热要求越来越高,为此有必要提出散热系统新设计方案。[方法]通过系统的损耗计算、风机选型、散热风道布局等一系列正向设计,结合仿真来验证热设计的合理性。[结果及结论]仿真表明,在单台辅助变流器故障工况下,中间腔室流场分布不均,导致变压器温升较高,存在热失效风险。在此基础上对风道结构进行优化,仿真确认优化后风道的流场分布较均匀,变压器温升显著降低且在器件应用温度范围内,表明优化后散热系统满足应用需求。为验证理论设计的合理性,开展了样机的温升试验,对比仿真和样机试验结果,在单台/两台满载工况下,关键器件的温升和仿真温度差控制在5℃,均在选型的应用范围内,表明风道散热系统设计合理。通过正向优化设计提出了一种新型变流器散热系统及柜体结构,样机试验验证了仿真分析的有效性,大幅缩短了样机的开发周期,提高了市场响应速度,为大功率高频辅助变流器设计及优化提供方法及思路。 展开更多

关键词 地铁列车 大功率辅助变流器 散热系统设计 热仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

标准地铁列车大功率高频辅助变流器热设计 被引量：2

2

作者 杨志浩 曾凡飞 +2 位作者 王旭阳 吴强 初易新 《电力机车与城轨车辆》 2021年第5期31-35,共5页

为了满足标准地铁列车的设计需求,文章提出一种大功率高频辅助变流器,并对其散热性能及核心功率器件的损耗进行分析计算。通过对比热仿真模型和样机温升试验,证明热仿真模型能够比较准确地反映功率器件的温升。

关键词 地铁列车 大功率高频辅助变流器 散热性 热仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

大功率高频辅助电源整流级均压控制技术研究

3

作者 刘芬 徐光辉 《电子器件》 2024年第6期1577-1581,共5页

大功率高频辅助电源分布不平衡会极大影响电网运行电压的稳定性,提出一种大功率高频辅助电源整流级均压控制技术。根据单级性二值逻辑开关函数以及基尔霍夫电压定律,获取电源电压的状态。利用Clarke变换获取大功率高频辅助电源之间的拓... 大功率高频辅助电源分布不平衡会极大影响电网运行电压的稳定性,提出一种大功率高频辅助电源整流级均压控制技术。根据单级性二值逻辑开关函数以及基尔霍夫电压定律,获取电源电压的状态。利用Clarke变换获取大功率高频辅助电源之间的拓扑关系,生成电源整流级别电压控制规律。确定电源离散化直接功率的控制方案,对电源各个模块的功率实时重新分配,获取不平衡电压的补偿结果,实现大功率高频辅助电源整流级均压控制。实验结果表明:所提技术均压控制效果较好且适用范围广。 展开更多

关键词 大功率高频电源 整流级 均压控制 电源拓扑结构 辅助电源

在线阅读 下载PDF 职称材料

高频辅助变流器斩波电路共模谐振分析及抑制方法研究

4

作者 王涛 朱柄全 +3 位作者 袁科亮 杨德勇 陆乔旭 张晨 《机车电传动》 2024年第4期34-40,共7页

文章针对高频辅助变流器共模谐振的分析与抑制方法展开研究,提出了一种高效的共模等效建模方法。首先将“多噪声源”的变流器系统等效成多个“单一噪声源”模型,显著降低了系统的复杂度,便于分析特定噪声源产生的谐振。其次分析了高频... 文章针对高频辅助变流器共模谐振的分析与抑制方法展开研究,提出了一种高效的共模等效建模方法。首先将“多噪声源”的变流器系统等效成多个“单一噪声源”模型,显著降低了系统的复杂度,便于分析特定噪声源产生的谐振。其次分析了高频辅助变流器斩波电路共模电流的时频特征和干扰耦合路径的转移导纳特性,揭示了共模谐振的产生机理。最后提出了一种从源头抑制谐振的方法,并通过仿真与试验验证了抑制方法的有效性。 展开更多

关键词 高频辅助变流器 共模干扰 干扰建模 耦合路径 谐振抑制

在线阅读 下载PDF 职称材料

HX_D1C型大功率交流传动电力机车辅助电路 被引量：2

5

作者 刘华 蓝正升 《电力机车与城轨车辆》 2011年第3期9-11,共3页

详细介绍大功率交流传动HXD1C型电力机车辅助电路的结构组成、原理和特点,阐述了AC 440 V电路、AC 220 V电路和DC 110 V电路的结构构成、工作原理、保护模式、设计理念等。

关键词 大功率机车 交流传动电力机车 辅助电路 辅助变流器

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种新型低地板车用轻量化高频辅助变流器的研制 被引量：8

6

作者 饶沛南 谢伟 +1 位作者 杨奎 忻力 《机车电传动》 北大核心 2017年第1期25-30,共6页

研制了一种轻量化高频辅助变流器,该变流器主要由Buck三电平电路、LLC谐振变换器、三相逆变器以及半桥DC/DC变换器组成。阐述各组成电路的主电路结构,分析其工作机制和模态,并研究关键元器件参数的设计方法。仿真和样机试验结果表明:该... 研制了一种轻量化高频辅助变流器,该变流器主要由Buck三电平电路、LLC谐振变换器、三相逆变器以及半桥DC/DC变换器组成。阐述各组成电路的主电路结构,分析其工作机制和模态,并研究关键元器件参数的设计方法。仿真和样机试验结果表明:该辅助变流器系统性能良好,显著提高了产品的功率密度。 展开更多

关键词 高频辅助变流器 BuckTL LLC 轻量化

在线阅读 下载PDF 职称材料

多制式高频辅助变流器模块设计 被引量：3

7

作者 李雪荣 许浩 +1 位作者 范伟 罗剑波 《机车电传动》 北大核心 2020年第2期31-36,共6页

提出了一种应用于400 km/h高速永磁动车组辅助变流器系统的高频辅变模块,模块内部集成TLbuck变换、LLC谐振变换及三相逆变功能,涉及多种不同电压等级的IGBT器件,解决了低压器件在高压工况下应用的耐压问题,适用于交流与直流两种制式供... 提出了一种应用于400 km/h高速永磁动车组辅助变流器系统的高频辅变模块,模块内部集成TLbuck变换、LLC谐振变换及三相逆变功能,涉及多种不同电压等级的IGBT器件,解决了低压器件在高压工况下应用的耐压问题,适用于交流与直流两种制式供电。文章主要阐述了绝缘设计、总体结构设计、散热设计、驱动控制方案,并通过仿真和试验进行了验证。 展开更多

关键词 高频辅助变流器 TLBuck LLC 逆变 IGBT 模块 仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

城轨高频辅助变流器LLC谐振变换器优化设计研究 被引量：2

8

作者 饶沛南 谢伟 +1 位作者 唐娟 杨奎 《机车电传动》 北大核心 2020年第4期142-145,151,共5页

研究了DC 750 V供电系统的高频辅助变流器LLC谐振变换器的工作情况,找出了该功率等级下LLC难以实现软开关的关键问题,并提出了如何优化该系统参数的建议。最后,通过仿真和试验结果验证了结论的准确性。

关键词 城市轨道车辆 高频辅助变流器 LLC 软开关 仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

下一代地铁列车节能型牵引及辅助变流系统 被引量：7

9

作者 于青松 《都市快轨交通》 北大核心 2019年第5期128-132,共5页

牵引和辅助变流器系统作为地铁列车牵引传动以及车载负载供电的核心设备之一,直接决定地铁列车的性能、效率以及运行的可靠性。介绍我国下一代地铁列车的节能型牵引及辅助变流器系统。针对牵引变流器系统,介绍其基本功能,并就永磁同步... 牵引和辅助变流器系统作为地铁列车牵引传动以及车载负载供电的核心设备之一,直接决定地铁列车的性能、效率以及运行的可靠性。介绍我国下一代地铁列车的节能型牵引及辅助变流器系统。针对牵引变流器系统,介绍其基本功能,并就永磁同步电机在地铁列车上的应用和自牵引系统设计的实现展开研究;针对辅助变流器系统,介绍其拓扑结构和基本功能,针对新型的高频辅助逆变器的结构和功能展开讨论。通过牵引和辅助系统的综合优化设计,实现地铁列车的高性能、高效率以及可靠运行。 展开更多

关键词 地铁列车 牵引变流器 辅助变流器 高频化

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种适用于动车组高频辅变的电容自均压直流变换器

10

作者 张捷频 马颖涛 刘伟志 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期48-55,共8页

高频辅助变流器具有高功率密度、高变换效率的优势,是节省车底空间、优化乘车环境、降低能量消耗的重要手段。提出一种适用于动车组高频辅变的电容自均压直流变换器,其拓扑能够实现输入侧直流电压的降压和均分,降低开关管电压应力并减... 高频辅助变流器具有高功率密度、高变换效率的优势,是节省车底空间、优化乘车环境、降低能量消耗的重要手段。提出一种适用于动车组高频辅变的电容自均压直流变换器,其拓扑能够实现输入侧直流电压的降压和均分,降低开关管电压应力并减少后级隔离DC/DC变换器的数量;同时,电容自均压拓扑中的开关器件均能实现零电流开关,降低了变流器的开关损耗;此外,电容自均压变换器具有输入电压自平衡特性,无需采用额外的电压平衡控制策略以维持输入侧串联电容的电压均衡。相比于现有的高频辅助变流器方案,本文提出的拓扑能够有效减少开关器件和变压器数量,降低器件损耗和控制复杂性,为车载辅助变流器体积、质量和效率的进一步优化提供了空间。分析该拓扑的工作原理、控制方法以及自均压特性,并提出相应的电路参数优化设计方法。最后,搭建功率等级6 kW的实验样机,通过开展均压特性、动态切换性能以及软开关特性实验,验证了所提出拓扑的可行性。 展开更多

关键词 高频辅助变流器 电容自均压变换器 零电流开关 控制策略 参数设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

400km/h多流制高速动车组牵引系统研制 被引量：2

11

作者 祁善军 荣智林 +1 位作者 邹档兵 孙亚运 《机车电传动》 北大核心 2020年第2期7-11,22,共6页

围绕400 km/h高速动车组多制式、轻量化及节能降耗的牵引系统设计需求,阐明了牵引系统的设计原则,论述了牵引辅助变流器、永磁电机等关键部件的技术方向和设计特点,介绍了牵引系统及关键部件试验验证情况。试验结果表明,该牵引系统及关... 围绕400 km/h高速动车组多制式、轻量化及节能降耗的牵引系统设计需求,阐明了牵引系统的设计原则,论述了牵引辅助变流器、永磁电机等关键部件的技术方向和设计特点,介绍了牵引系统及关键部件试验验证情况。试验结果表明,该牵引系统及关键部件性能良好,满足动车组牵引系统各项指标要求。 展开更多

关键词 高速动车组 多流制 高频辅助变流器 永磁同步电机 高速列车

在线阅读 下载PDF 职称材料

节能技术在城市轨道交通车辆牵引传动系统中的应用 被引量：12

12

作者 曹虎 董凯 +4 位作者 孙丛君 白旭峰 李华 郝帅 何俊鹏 《现代城市轨道交通》 2019年第9期36-42,共7页

牵引传动系统是城市轨道交通车辆的重要耗能系统,节能技术在牵引传动系统中的应用对于城市轨道交通未来的发展意义重大。通过结合城市轨道交通列车能耗仿真软件对车辆能耗构成进行分析,提出牵引传动系统的主要节能措施,并重点介绍碳化... 牵引传动系统是城市轨道交通车辆的重要耗能系统,节能技术在牵引传动系统中的应用对于城市轨道交通未来的发展意义重大。通过结合城市轨道交通列车能耗仿真软件对车辆能耗构成进行分析,提出牵引传动系统的主要节能措施,并重点介绍碳化硅功率器件、永磁同步牵引传动、中高频大功率DC-DC辅助变流和DC600V直流供电等节能技术的现状和应用特点,以期为节能技术在城市轨道交通牵引传动系统中的应用提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 城市轨道交通 牵引传动系统 节能技术 碳化硅功率器件 永磁同步牵引电机 中高频大功率辅助变流 DC600V直流供电

在线阅读 下载PDF 职称材料