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列车电力牵引系统控制与状态监测综述及展望 被引量:3
1
作者 丁荣军 宋文胜 麻宸伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第17期6973-6990,I0020,共19页
电力牵引系统作为高速列车/电力机车的“心脏”,其持续创新是推动列车技术进步的关键。文中针对列车电力牵引系统的拓扑结构、控制技术、状态监测与故障诊断等方面展开综述。概述两电平电力牵引系统拓扑在我国高速列车的应用现状,分析... 电力牵引系统作为高速列车/电力机车的“心脏”,其持续创新是推动列车技术进步的关键。文中针对列车电力牵引系统的拓扑结构、控制技术、状态监测与故障诊断等方面展开综述。概述两电平电力牵引系统拓扑在我国高速列车的应用现状,分析三电平拓扑的优势及碳化硅器件在牵引变流器的应用前景;回顾单相脉冲整流器传统控制方法,总结大功率牵引电机优化控制与全速域多模式调制策略,并探讨新一代模型预测控制技术的发展趋势;梳理牵引变流器关键部件老化与失效机理,总结牵引电机典型故障模式,并分析牵引系统状态监测与故障诊断技术研究现状。最后,对列车牵引系统拓扑、控制与监测关键技术的发展趋势进行展望。 展开更多
关键词 电力牵引系统 控制技术 状态监测
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高扭矩上升速率电力牵引力控制系统研究
2
作者 刘元治 周泽慧 +1 位作者 崔金龙 陈恩勇 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2024年第11期40-45,共6页
针对车辆电机扭矩上升速率过快,导致整车拖拽感加剧、差速器烧蚀等问题,提出基于电机转速闭环控制的电力牵引力控制系统(ETCS),利用电机转速快速识别滑转状态。实车测试结果表明:该系统能够在传统驱动防滑功能激活前主动降低驱动扭矩,... 针对车辆电机扭矩上升速率过快,导致整车拖拽感加剧、差速器烧蚀等问题,提出基于电机转速闭环控制的电力牵引力控制系统(ETCS),利用电机转速快速识别滑转状态。实车测试结果表明:该系统能够在传统驱动防滑功能激活前主动降低驱动扭矩,抑制车轮滑转率,从而有效消除整车拖拽感,保护差速器。 展开更多
关键词 电力牵引力控制系统 动力性 电机 差速器
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转子电阻变化对电力牵引感应电机起动转矩的影响 被引量:16
3
作者 陈振锋 钟彦儒 +3 位作者 李洁 孙建平 曾礼 荆跃鹏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期12-17,共6页
列车运行范围广、路况复杂,在最困难的区段也要能够快速平稳起动,这就要求电力牵引感应电机能够提供足够大的起动转矩。影响起动转矩的因素主要是转子电阻的变化,而影响转子电阻变化的关键因素则是电机的温升。本文首先从转差频率和磁... 列车运行范围广、路况复杂,在最困难的区段也要能够快速平稳起动,这就要求电力牵引感应电机能够提供足够大的起动转矩。影响起动转矩的因素主要是转子电阻的变化,而影响转子电阻变化的关键因素则是电机的温升。本文首先从转差频率和磁场定向两个方面分析了电力牵引感应电机的牵引特性,证明了转差频率和磁场定向的本质统一。在此基础上,分析了转子电阻变化对电力牵引感应电机转差频率和磁场定向的影响,以及对起动转矩的影响。利用TMS320F2812构成的控制系统,采用矢量控制技术,对电力牵引感应电机进行了起动转矩的理论验证实验。实验结果表明,转子电阻对电力牵引感应电机的起动转矩影响很大,温升是影响转子电阻变化的主要因素。 展开更多
关键词 电力牵引 感应电机 转子电阻 起动转矩
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电力牵引系统的预测型谐波电流检测方法研究 被引量:10
4
作者 赵成勇 李庚银 +2 位作者 李海生 李广凯 陈志业 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期85-88,共4页
准确、快速地检测系统电流中的谐波成分,是保证有源电力滤波器(APF)具备良好工作性能的关键。针对电力牵引负荷的经常性和剧烈变化的特点,提出了一种预测型谐波电流实时检测方法,能够在任一时刻正确预测出未来时刻的谐波电流值。理... 准确、快速地检测系统电流中的谐波成分,是保证有源电力滤波器(APF)具备良好工作性能的关键。针对电力牵引负荷的经常性和剧烈变化的特点,提出了一种预测型谐波电流实时检测方法,能够在任一时刻正确预测出未来时刻的谐波电流值。理论分析和仿真研究表明,该方法检测误差小,并能克服低通滤波器造成的延时,使APF的控制时滞大大减少。该方法也可用于一般非线性负载的谐波电流检测。 展开更多
关键词 电力牵引系统 有源电力滤波器 谐波电流检测 电气化铁路
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电力牵引网故障测距与录波微机综合系统 被引量:7
5
作者 陈小川 贺威俊 +1 位作者 王牣 高仕斌 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 1996年第4期5-8,15,共5页
介绍一种故障测距与录波新型微机综合系统的硬件结构、数学模型、算法和主要功能、技术指标,并对其原理作了分析。该系统在实际应用中已取得预期成效。
关键词 故障测距 铁路 录波 微机综合系统 电力牵引
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电力牵引传动系统微秒级硬件在环实时仿真 被引量:13
6
作者 郝琦 葛兴来 +1 位作者 宋文胜 冯晓云 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期189-198,共10页
为满足电力牵引传动系统高速实时仿真的需求,分析了交直交牵引传动系统的结构及其原理,建立了现场可编程门阵列硬件在环(HIL)仿真模型,其中包含单相脉冲整流器、中间直流回路、三相两电平逆变器以及异步电机四部分。对于含有开关器件的... 为满足电力牵引传动系统高速实时仿真的需求,分析了交直交牵引传动系统的结构及其原理,建立了现场可编程门阵列硬件在环(HIL)仿真模型,其中包含单相脉冲整流器、中间直流回路、三相两电平逆变器以及异步电机四部分。对于含有开关器件的结构——逆变器和整流器,分别推导出它们不同状态下各自开关函数的逻辑表达式,考虑了变流器电流过零点时的换流情况。采用状态方程及矩阵方程分别对变流器以及异步电机进行建模,并将数学模型集成在FPGA中加以实现,在RT-LAB实时仿真器上进行HIL仿真,验证了仿真平台的正确性。由于采用FPGA模拟牵引传动系统,充分发挥了其善于并行计算的特性,大幅缩短了仿真的步长,突破了中央处理器速度限制,实现了微秒级系统模型实时仿真,提高了HIL仿真系统的响应速度以及准确度。 展开更多
关键词 现场可编程逻辑阵列 微秒级 硬件在环 电力牵引传动系统 实时仿真 交直交
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大功率电力牵引控制系统硬件在回路实时仿真 被引量:24
7
作者 郭希铮 游小杰 +1 位作者 徐从谦 车向中 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期65-70,共6页
硬件在回路仿真可以有效地对电力牵引驱动控制器进行各种条件特别是极限、故障条件下的测试。本文采用dSPACE实时仿真器对大功率电力牵引驱动控制系统进行硬件在回路仿真,建立了电力牵引驱动系统的实时模型,采用双线性插值方法解决了由... 硬件在回路仿真可以有效地对电力牵引驱动控制器进行各种条件特别是极限、故障条件下的测试。本文采用dSPACE实时仿真器对大功率电力牵引驱动控制系统进行硬件在回路仿真,建立了电力牵引驱动系统的实时模型,采用双线性插值方法解决了由于固定仿真步长内发生的离散开关事件引起的误差。实时仿真与系统实验对比结果验证了实时仿真系统的有效性和可信度,在开发和测试阶段可以代替实际逆变器和电机进行实时闭环测试。 展开更多
关键词 电力牵引驱动系统 硬件在回路 梯形法 双线性插值 仿真
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电力牵引异步电动机无速度传感器间接定子量控制 被引量:20
8
作者 尚敬 刘可安 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期22-27,共6页
在异步电动机等效电路模型基础上阐述间接定子量控制的数学关系,论述全速度区域的间接定子量控制方案及恒功弱磁区的动态弱磁方法。采用一种基于Luenberge观测器的转速自适应估计算法,构建无速度传感器间接定子量控制系统。针对在电力... 在异步电动机等效电路模型基础上阐述间接定子量控制的数学关系,论述全速度区域的间接定子量控制方案及恒功弱磁区的动态弱磁方法。采用一种基于Luenberge观测器的转速自适应估计算法,构建无速度传感器间接定子量控制系统。针对在电力牵引中无速度传感器控制系统必须能在异步电动机任何未知转速时重新投入工作,给出了一种初始转速自优化搜索算法。利用TMS320C31和TMS320F240构成的双微机控制系统,对所提出的方案实施了全数字化控制。试验结果表明,该无速度传感器间接定子量控制系统具有优异的动、静态性能。 展开更多
关键词 间接定子量控制 无速度传感器 异步电动机 电力牵引传动
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香港地区电气化铁路直流电力牵引系统电力电缆的雷电过电压分析 被引量:7
9
作者 周歧斌 边晓燕 傅正财 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期91-95,共5页
针对香港地区的电气化铁路直流电力牵引系统,采用电力系统仿真计算软件EMTP研究直流电力牵引系统中电力电缆上的雷电过电压。在分析直流电力牵引系统结构的基础上,分别构建接触网、支柱与其他竖直导体、绝缘子、避雷器和接地电极的电路... 针对香港地区的电气化铁路直流电力牵引系统,采用电力系统仿真计算软件EMTP研究直流电力牵引系统中电力电缆上的雷电过电压。在分析直流电力牵引系统结构的基础上,分别构建接触网、支柱与其他竖直导体、绝缘子、避雷器和接地电极的电路仿真模型,搭建了1个完整的直流电力牵引系统EMTP仿真模型。在建模过程中考虑了土壤的非线性离子化特性和绝缘子的闪络特性。以香港地区某电气化铁路的牵引系统为例,计算不同雷击位置下电缆槽中电力电缆上的雷电过电压,分析发生绝缘闪络的风险和支柱接地电阻对电力电缆上雷电过电压的影响,建议降低支柱接地电阻以有效减小电力电缆上的雷电过电压。 展开更多
关键词 雷电过电压 电力电缆 直流电力牵引系统 电气化铁路
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电力牵引负荷串联混合型滤波系统分析 被引量:4
10
作者 李广凯 赵成勇 +1 位作者 李庚银 陈强 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2001年第3期18-21,共4页
分析了单相串联混合型滤波系统(series hybrid powerfilter system, SHPFS)的原理。在电力系统分析软件平台PSCAD/EMTDC下建立了牵引供电系统、电力机车负荷和SHPFS的仿真模型... 分析了单相串联混合型滤波系统(series hybrid powerfilter system, SHPFS)的原理。在电力系统分析软件平台PSCAD/EMTDC下建立了牵引供电系统、电力机车负荷和SHPFS的仿真模型,得到了应用SHPFS对电力牵引负荷进行谐波补偿的特性。 展开更多
关键词 电气化铁路 牵引变电站 电力牵引负荷 串联混合型滤波系统
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信号轨道电路与电力牵引系统间的电磁兼容研究 被引量:10
11
作者 吴运熙 任惠华 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 1994年第2期233-241,共9页
首先分析电力牵引系统对信号系统干扰的三种耦合途径,指出轨道电路受到的传导性干扰是我们目前面临的最大问题。其次,指出只要两个系统各自采取措施,电磁兼容是可能的.最后,在指出相敏轨道电路和移频自动闭塞抗电化干扰具有优点的... 首先分析电力牵引系统对信号系统干扰的三种耦合途径,指出轨道电路受到的传导性干扰是我们目前面临的最大问题。其次,指出只要两个系统各自采取措施,电磁兼容是可能的.最后,在指出相敏轨道电路和移频自动闭塞抗电化干扰具有优点的同时,提出应进行技术改进的几点参考意见。 展开更多
关键词 轨道电路 电磁干扰 电力牵引系统
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中国电力牵引用接触线(电车线)的发展 被引量:26
12
作者 黄崇祺 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期61-65,共5页
分析铜银接触线的成分均匀性和强度分布、平直度(小波浪)与工厂制线和架线、脆断与制造方法和内部缺陷、晶粒度与制造方法以及双沟形接触线的"沟角"精度与线夹等问题,通过与国外同类产品对比、大量实验和现场检验指出,连铸—... 分析铜银接触线的成分均匀性和强度分布、平直度(小波浪)与工厂制线和架线、脆断与制造方法和内部缺陷、晶粒度与制造方法以及双沟形接触线的"沟角"精度与线夹等问题,通过与国外同类产品对比、大量实验和现场检验指出,连铸—冷轧—拉制或连铸连轧—拉制法两种生产方法在国内外都适于生产铜银接触线,而且国产化的铜银接触线已达到了国外同类产品的水平。随着电气化铁路进一步的提速,探讨了接触线的发展方向,其中有铜镁、铜锆铬和铜(或铜合金)包钢接触线。 展开更多
关键词 电力牵引 接触线 接触网 电车线 生产与检验
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重载电力牵引系统馈线保护及故障点测距苦干问题与对策 被引量:2
13
作者 高仕斌 贺威俊 陈小川 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 1996年第11期53-58,共6页
本文分析了重载电力牵引供电系统在机车再生制动、机车过电分相等运行工况及接触线/正馈线断线接地故障时,馈线保护的动作行为,提出了一种自适应距离继电器。同时分析了目前AT供电系统采用的“AT中性点吸上电流比”原理的故障测... 本文分析了重载电力牵引供电系统在机车再生制动、机车过电分相等运行工况及接触线/正馈线断线接地故障时,馈线保护的动作行为,提出了一种自适应距离继电器。同时分析了目前AT供电系统采用的“AT中性点吸上电流比”原理的故障测距装置在经济性、可靠性、适用性和精确性等方面的不足,介绍了一种新型的故障点测距装置。 展开更多
关键词 重载 电力牵引系统 馈线保护 继电器 电气化铁路
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能量反馈式电力牵引试验系统研究 被引量:2
14
作者 卢西伟 刘志刚 +1 位作者 周鑫 张辉 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 2003年第2期62-65,共4页
提出一种能量反馈型的电力牵引试验系统,本系统可以测试各种类型和功率等级的电力牵引设备,并可以对试验系统中的其它部分进行考核.在分析时,将系统分为四个部分,介绍了系统的组成、功能及具体实现方法.最后,重点分析了能馈逆变部分的... 提出一种能量反馈型的电力牵引试验系统,本系统可以测试各种类型和功率等级的电力牵引设备,并可以对试验系统中的其它部分进行考核.在分析时,将系统分为四个部分,介绍了系统的组成、功能及具体实现方法.最后,重点分析了能馈逆变部分的工作原理和实现方法. 展开更多
关键词 能量反馈型 电力牵引 试验系统 TMS320F240
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基于间接磁场定向的电力牵引系统的研究 被引量:1
15
作者 王跃 董强 +3 位作者 王绛波 王汝锡 杨君 王兆安 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2006年第1期9-12,72,共5页
本文依据矢量控制的基本原理,针对电力牵引系统对电机控制性能的要求,设计了基于转子磁场定向的矢量控制交流调速系统。以双DSP为核心,研制开发了相应的全数字化控制系统。文中对该系统的矢量控制原理、主电路构成、控制系统的设计都作... 本文依据矢量控制的基本原理,针对电力牵引系统对电机控制性能的要求,设计了基于转子磁场定向的矢量控制交流调速系统。以双DSP为核心,研制开发了相应的全数字化控制系统。文中对该系统的矢量控制原理、主电路构成、控制系统的设计都作了介绍。在理论分析的基础上,对该系统进行了建模,并完成了实验系统设计和相应的实验研究。实验结果验证了该电力牵引矢量控制系统具有良好的稳态与动态性能。 展开更多
关键词 电力牵引 交流调速系统 矢量控制
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城市轨道车辆电力牵引实验台测控系统设计 被引量:1
16
作者 宋瑞刚 杨俭 方宇 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第9期90-92,95,共4页
介绍了一种城市轨道车辆电力牵引实验台,针对其多参数采集和实时控制的特点,设计了基于虚拟仪器的测控系统。系统以工业计算机为核心,采用LabVIEW语言编程,对牵引电机进行转速闭环控制,并采集转速量,实时计算相应的车辆运行速度和路段,... 介绍了一种城市轨道车辆电力牵引实验台,针对其多参数采集和实时控制的特点,设计了基于虚拟仪器的测控系统。系统以工业计算机为核心,采用LabVIEW语言编程,对牵引电机进行转速闭环控制,并采集转速量,实时计算相应的车辆运行速度和路段,从而使负载电机进行动态阻力加载。系统实验结果与实车测试数据的对比分析显示,该测控系统使牵引电机的启动阶段加速度保持1.03 m/s2,在电制动过程中,当直流母线电压达到设定阀值670 V时,再生制动向电阻制动实时切换,工作特性与实车测试数据基本一致。系统对于城市轨道车辆牵引和电制动特性方面的研究具有重要意义。 展开更多
关键词 城市轨道车辆 电力牵引 测控系统 虚拟仪器
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论电力牵引轨道交通的技术发展 被引量:9
17
作者 刘友梅 《中国工程科学》 2000年第10期44-55,62,共13页
交通是社会经济运行的大动脉 ,轨道交通又一直是我国交通运输业的主体 ,而电力牵引已经成为轨道交通牵引动力的发展方向。文章从电力牵引轨道交通的技术优势出发 ,综述了国外电力牵引轨道交通的发展趋势和我国电力牵引轨道交通的发展历... 交通是社会经济运行的大动脉 ,轨道交通又一直是我国交通运输业的主体 ,而电力牵引已经成为轨道交通牵引动力的发展方向。文章从电力牵引轨道交通的技术优势出发 ,综述了国外电力牵引轨道交通的发展趋势和我国电力牵引轨道交通的发展历程 。 展开更多
关键词 电力牵引 轨道交通 电力机车 中国 技术发展 牵引动力
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电力牵引负荷对电能质量的影响 被引量:5
18
作者 周勇 王绪雄 邱永庆 《郑州工业大学学报》 2001年第3期48-50,共3页
以Y/Δ -1 1接线的牵引变压器为例 ,分析了电力牵引负荷产生负序电流和高次谐波的规律 ,并给出了实测数据 ,最后提出了对应的治理措施 ,其中包括合理分配两供电臂的无功补偿容量 ,利用斯坦美兹 (Steinmetz)原理对无功和负序进行综合补... 以Y/Δ -1 1接线的牵引变压器为例 ,分析了电力牵引负荷产生负序电流和高次谐波的规律 ,并给出了实测数据 ,最后提出了对应的治理措施 ,其中包括合理分配两供电臂的无功补偿容量 ,利用斯坦美兹 (Steinmetz)原理对无功和负序进行综合补偿 ,在牵引变电所的低压侧安装滤波器或静止无功补偿装置 . 展开更多
关键词 电力牵引负荷 电能质量 电力机车 电气化铁路 负序电流 高次谐波 牵引变压器
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电力牵引系统单元组合式微机线路保护
19
作者 陈小川 贺威俊 王牣 《电力自动化设备》 EI CSCD 1994年第2期45-48,共4页
国内现有电力牵引网微机保护都是单CPU执行多条线路保护功能,可靠性和功能方面存在某些不足。而一套装置保护一条线路又导致成本过高,难于推广。本文介绍的单元组合式微机保护较好地解决了这个矛盾,并在算法和人机对话方面作了进... 国内现有电力牵引网微机保护都是单CPU执行多条线路保护功能,可靠性和功能方面存在某些不足。而一套装置保护一条线路又导致成本过高,难于推广。本文介绍的单元组合式微机保护较好地解决了这个矛盾,并在算法和人机对话方面作了进一步改进与提高,从而增强了装置的可靠性、可用性和整体功能,提高了故障测距精度。 展开更多
关键词 单元组合 微机保护 电力牵引系统
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“绿色智能”理念引领轨道交通发展方向——储能式电力牵引轻轨车辆在株洲下线
20
作者 张勇 《城市轨道交通研究》 北大核心 2012年第9期I0013-I0013,共1页
2012年8月10日,世界首台采用超级电容储存电能作为主动力能源的“储能式电力牵引轻轨车辆”原型车在中国南车株洲电力机车有限公司下线。湖南省委书记、省人大常委会主任周强,中国工程院院长周济,湖南省委副书记、省长徐守盛,国务... 2012年8月10日,世界首台采用超级电容储存电能作为主动力能源的“储能式电力牵引轻轨车辆”原型车在中国南车株洲电力机车有限公司下线。湖南省委书记、省人大常委会主任周强,中国工程院院长周济,湖南省委副书记、省长徐守盛,国务院国资委副主任黄丹华,湖南省委常委、省委秘书长易炼红,湖南省副省长韩永文和中国南车董事长赵小刚等共同为车辆下线剪彩。 展开更多
关键词 轻轨车辆 电力牵引 储能式 下线 交通发展 株洲 中国工程院 轨道
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