机车牵引变流器输入侧接地故障诊断策略研究

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作者 沈培富 杨璐 +2 位作者 柴媛 肖轲远 姚大顺 《铁道机车车辆》 北大核心 2024年第4期151-158,共8页

机车运用过程中,为区分不同点接地故障,一般通过判断接地电压传感器的接地电压波形变化特征进行区分。为精确判断出有运用风险的输入侧接地故障点,对牵引变流器输入回路进行了研究,针对目前机车牵引变流器发生输入侧接地故障时未对不同... 机车运用过程中,为区分不同点接地故障,一般通过判断接地电压传感器的接地电压波形变化特征进行区分。为精确判断出有运用风险的输入侧接地故障点,对牵引变流器输入回路进行了研究,针对目前机车牵引变流器发生输入侧接地故障时未对不同接地点接地电压波形进行区分的故障判断逻辑,通过分析输入回路不同点发生接地时,接地电压的变化特征,提出针对输入回路不同点发生接地故障后的优化检测判断逻辑。通过半实物仿真和地面试验验证,表明采用通过区分接地电压变化特征,优化输入侧接地判断逻辑,对输入回路接地点的接地故障判断更加精准,极大地降低因发生输入侧接地故障导致的停车机破事故,提升机车运用的可靠性。 展开更多

关键词 牵引变流器 故障诊断 输入侧接地 逻辑优化 试验验证

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电力机车牵引变流器接地检测电路优化 被引量：1

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作者 姜宋阳 任宝珠 +1 位作者 周鹏 李韵楠 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1786-1793,共8页

针对现有电力机车接地检测回路,当出现牵引变压器二次侧同名端接地的故障工况时,在主断路器闭合及牵引变流器启动前,电力机车的牵引变流器直流母线会出现异常充电现象,形成严重的安全隐患。为解决该故障工况下的直流母线异常充电问题,... 针对现有电力机车接地检测回路,当出现牵引变压器二次侧同名端接地的故障工况时,在主断路器闭合及牵引变流器启动前,电力机车的牵引变流器直流母线会出现异常充电现象,形成严重的安全隐患。为解决该故障工况下的直流母线异常充电问题,在牵引控制单元发脉冲前,通过对该故障工况下的接地检测回路进行电路原理分析,查找直流母线异常充电的原因。针对直流母线异常充电的原因,对现有牵引变流器的接地检测回路进行电路优化。搭建半实物仿真平台,将优化后的接地检测回路通过半实物仿真平台进行验证,监控直流母线在该故障工况下是否出现异常充电现象。经过半实物仿真验证,优化后的电力机车接地检测回路在该故障工况下不会出现直流母线异常充电的现象,且使用该接地检测优化电路,牵引控制单元的接地检测算法无需更改。接地检测回路的优化改造,能够有效地解决电力机车直流母线异常充电问题,有效地提高牵引变流器的安全性和稳定性,并且该优化电路结构简单、易于实现,具备较高的推广应用价值。 展开更多

关键词 牵引变流器 接地检测回路 异常充电 半实物仿真

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动车组静调试验中直流母线电压振荡分析与抑制 被引量：1

3

作者 周雪松 胡一凡 +2 位作者 马幼捷 曲诗健 宋关羽 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第14期3701-3712,共12页

为解决厂内静调试验中高速动车组牵引变流器模拟牵引工况下,其中间直流环节发生电压大幅振荡的问题,该文针对源侧整流器提出引入补偿环节的虚拟电阻控制方法。在单相PWM整流器dq坐标系数学模型的基础上,建立源侧整流器与二次谐振电路并... 为解决厂内静调试验中高速动车组牵引变流器模拟牵引工况下,其中间直流环节发生电压大幅振荡的问题,该文针对源侧整流器提出引入补偿环节的虚拟电阻控制方法。在单相PWM整流器dq坐标系数学模型的基础上,建立源侧整流器与二次谐振电路并联的等效输出阻抗模型以及牵引逆变单元和辅助变流器的等效输入阻抗模型,并基于上述模型,结合Bode图和Nyquist曲线分析直流环节电压出现振荡的主要原因,即二次谐振电路与恒功率负载间的交互作用会引发中间直流环节电压振荡。所提振荡抑制方法利用虚拟电阻等效增加了负载侧输入阻抗,使得系统开环增益满足禁区稳定判据,可提升系统的稳定裕度。最后,通过仿真和实验验证了该文分析的正确性和所提控制方法的有效性。 展开更多

关键词 牵引变流器 级联系统 电压振荡 虚拟电阻控制

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基于智能模糊控制在机车黏着优化策略中的研究 被引量：1

4

作者 曾桂珍 曾润忠 +1 位作者 曲强 张广远 《铁道机车车辆》 北大核心 2023年第1期88-94,共7页

在机车运行过程中,轮轨间的黏着条件受天气、车辆结构等影响复杂多变。黏着性能好坏直接决定机车牵引力能否正常发挥。传统的黏着优化一般采用组合矫正等方法,该类方法结构简单,存在自适应能力弱、黏着利用率偏低等问题。文中提出一种... 在机车运行过程中,轮轨间的黏着条件受天气、车辆结构等影响复杂多变。黏着性能好坏直接决定机车牵引力能否正常发挥。传统的黏着优化一般采用组合矫正等方法,该类方法结构简单,存在自适应能力弱、黏着利用率偏低等问题。文中提出一种新型的黏着优化控制方法,它是将专家知识和试验数据采集的样本通过训练学习,建立一种具有自适应能力的T-S模糊神经网络控制器,来寻找最优黏着控制点提高黏着的利用率。该方法无需建立精确数学模型、能够自适应各种复杂多变的黏着条件,具有很强的鲁棒性。最后通过仿真试验验证,文中采用智能模糊控制技术在机车黏着优化策略中,能够明显提高机车牵引力的发挥,改善车辆的控制性能。 展开更多

关键词 智能模糊 T-S模糊神经网络 黏着利用率

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低载波比牵引系统的感应电机特征根离散化模型研究 被引量：2

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作者 张钦培 李健 +3 位作者 卢阳 吴凌豪 杨凯 孙佳伟 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期434-444,454,共12页

在大功率和高速电机驱动领域,电机控制系统将运行于低载波比工况。传统的一阶欧拉、二阶双线性等降阶离散化模型在低载波比下由于离散化误差过大,对应的状态观测将出现幅值和相位的稳态误差,严重时甚至出现发散不收敛现象。针对上述问题... 在大功率和高速电机驱动领域,电机控制系统将运行于低载波比工况。传统的一阶欧拉、二阶双线性等降阶离散化模型在低载波比下由于离散化误差过大,对应的状态观测将出现幅值和相位的稳态误差,严重时甚至出现发散不收敛现象。针对上述问题,该文提出了感应电机特征根离散化模型。通过构建感应电机的复矢量模型状态空间方程,将满秩的状态转移矩阵进行对角化,得到状态转移矩阵的精确离散化结果,该模型在低载波比时仍具有较高的离散化精度。同时,提出了一种基于伯德图的离散化误差定量分析方法,通过定量对比不同离散化模型和连续域模型之间观测变量的幅值和相位误差,从理论上证明了提出方法的优越性。最后,通过仿真和实验验证了上述感应电机特征根离散化模型在低载波比下均具有良好的稳态精度与暂态跟随性能。 展开更多

关键词 感应电机 离散化模型 传递函数 伯德图 低载波比

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铁路车辆牵引主回路接地故障诊断与处理半实物仿真系统设计 被引量：4

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作者 任宝珠 徐从谦 +2 位作者 姜宋阳 李金池 周鹏 《铁道机车车辆》 北大核心 2023年第3期32-38,共7页

针对铁路车辆牵引主回路接地故障诊断与处理功能测试需求,设计了一套半实物仿真系统。通过分析动力集中动车组牵引主回路正常情况及发生接地故障时的电压电流关系,建立牵引主回路模型和故障注入模型,并利用该动车组牵引控制单元对设计... 针对铁路车辆牵引主回路接地故障诊断与处理功能测试需求,设计了一套半实物仿真系统。通过分析动力集中动车组牵引主回路正常情况及发生接地故障时的电压电流关系,建立牵引主回路模型和故障注入模型,并利用该动车组牵引控制单元对设计的仿真系统进行了实时测试与验证。测试结果证明了该半实物仿真系统及模型的有效性,既可以用于正常工况下牵引回路控制性能仿真,也可以用作故障诊断与处理功能的仿真测试,具有较高的应用价值。 展开更多

关键词 牵引主回路 接地故障诊断 半实物仿真 故障注入建模

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以太网络拓扑在轨道交通车辆中的应用分析 被引量：3

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作者 张福景 张立斌 刘佳 《铁道机车车辆》 北大核心 2021年第2期77-80,共4页

目前以太网在轨道交通车辆中的应用已经普及,从在某个子设备内部使用到整车网络均采用以太网,从以太网单纯的维护使用到整车以太网控车,从不同设备以太网各自独立到整车各设备以太网的融合。从应用的角度阐述以太网在轨道交通车辆网络... 目前以太网在轨道交通车辆中的应用已经普及,从在某个子设备内部使用到整车网络均采用以太网,从以太网单纯的维护使用到整车以太网控车,从不同设备以太网各自独立到整车各设备以太网的融合。从应用的角度阐述以太网在轨道交通车辆网络中的拓扑类型及发展趋势。 展开更多

关键词 以太网 网络拓扑 轨道交通 多网融合

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工业以太网在城轨车辆中的应用研究 被引量：3

8

作者 刘佳 任宝兵 马悦 《铁道机车车辆》 北大核心 2022年第6期139-144,共6页

基于以太网技术的列车通信网络为研究对象,从列车通信网络架构设计及功能集成设计2方面进行了应用性研究。首先,对基于以太网的列车通信网络构建形式进行了探讨,并从不同维度对各种网络拓扑形式进行了可靠性分析;在此基础上,进一步讨论... 基于以太网技术的列车通信网络为研究对象,从列车通信网络架构设计及功能集成设计2方面进行了应用性研究。首先,对基于以太网的列车通信网络构建形式进行了探讨,并从不同维度对各种网络拓扑形式进行了可靠性分析;在此基础上,进一步讨论了多业务融合网络技术在城市轨道交通车辆中的实现形式;最后,通过具体的应用实例验证了文中所设计的适应多业务融合的列车以太网网络拓扑的可行性。实测表明,该网络系统模型稳定可靠,具有较强的网络兼容性以及良好的通信性能,能够有效提升网络控制系统应用效率。 展开更多

关键词 以太网 城轨车辆 网络拓扑 多业务融合

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一种交流传动内燃机车牵引系统试验平台

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作者 曲强 张广远 吴志友 《铁道机车车辆》 北大核心 2019年第3期25-29,共5页

介绍了一种交流传动内燃机车牵引传动系统试验平台,给出了系统的结构框图、控制原理以及试验平台相关的一些技术特点和性能描述。该试验平台在极大程度上模拟了交流传动内燃机车牵引系统的工作过程,可以有效地帮助研究人员进行交流传动... 介绍了一种交流传动内燃机车牵引传动系统试验平台,给出了系统的结构框图、控制原理以及试验平台相关的一些技术特点和性能描述。该试验平台在极大程度上模拟了交流传动内燃机车牵引系统的工作过程,可以有效地帮助研究人员进行交流传动内燃机车牵引系统相关的软硬件开发和研究工作。 展开更多

关键词 交流传动 内燃机车 牵引系统 试验平台

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长春轻轨改造车辆牵引逆变器设计方案研究

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作者 曲强 张广远 +2 位作者 李岩 姜涛 吴志友 《铁道机车车辆》 北大核心 2021年第6期129-137,共9页

文中主要根据长春轻轨三期车辆原有牵引逆变器的技术特点以及存在的问题,针对性提出了改造后轻轨车辆牵引逆变器自主化研制方案,并开展了装车后的线路型式试验工作。该改造方案在保障车辆运行安全、可靠的基础上,采用模块化设计理念,全... 文中主要根据长春轻轨三期车辆原有牵引逆变器的技术特点以及存在的问题,针对性提出了改造后轻轨车辆牵引逆变器自主化研制方案,并开展了装车后的线路型式试验工作。该改造方案在保障车辆运行安全、可靠的基础上,采用模块化设计理念,全面提升检修效率,为促进公司在牵引逆变器检修技术、检修手段等方面发展搭建了新平台。目前,装有改造方案牵引逆变器的车辆已完成全部型式试验工作,并于长春轨道交通3号线路开始载客运营,性能稳定,满足车辆检修设计需求。 展开更多

关键词 长春轻轨 牵引逆变器 模块化 型式试验

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基于SaCE-ELM的地铁牵引控制单元快速故障诊断 被引量：4

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作者 岳忠奇 吴涛 顾宏 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期270-278,共9页

地铁牵引控制单元(TCU)在地铁运行过程中有重要的作用,及时有效地对其进行故障诊断,是保证地铁正常运行的重要环节.针对传统故障诊断方法的学习速度慢、易陷入局部最优、预测精度较差等缺点,提出一种使用自适应差分进化算法(SaCE)进行... 地铁牵引控制单元(TCU)在地铁运行过程中有重要的作用,及时有效地对其进行故障诊断,是保证地铁正常运行的重要环节.针对传统故障诊断方法的学习速度慢、易陷入局部最优、预测精度较差等缺点,提出一种使用自适应差分进化算法(SaCE)进行优化的极限学习机(SaCE-ELM),即通过自适应差分进化算法对极限学习机的输入权重、隐含层参数和输出权重进行优化.其中,差分进化算法的变异策略通过基于混沌序列的自适应机制产生,其他参数使用正态分布随机生成;网络的输出权重使用Moore-Penrose广义逆矩阵计算得出.SaCE-ELM不需要人工选择变异策略和参数,自适应策略比SaE-ELM更加简单.实验结果表明,与E-ELM、SaE-ELM、LM-NN、SVM相比,SaCE-ELM具有更好的预测精度.此外,SaCE-ELM在所有数据集上训练时间比SaE-ELM和SVM更少,有效地改善了生成模型的效率. 展开更多

关键词 牵引控制单元 故障诊断 极限学习机 差分进化算法

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一种改进SVPWM算法在三相逆变器中的应用 被引量：6

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作者 姜涛 许明夏 车向中 《机电工程》 CAS 北大核心 2018年第3期288-292,共5页

为解决传统空间矢量调制(SVPWM)算法带来繁琐坐标变换和复杂计算量的问题,从理论上推导和分析了传统SVPWM算法的控制机理,研究了三相空间矢量调制的内在规律,提出了一种改进的基于abc坐标系的无扇区SVPWM算法。该算法采用更加快速简便... 为解决传统空间矢量调制(SVPWM)算法带来繁琐坐标变换和复杂计算量的问题,从理论上推导和分析了传统SVPWM算法的控制机理,研究了三相空间矢量调制的内在规律,提出了一种改进的基于abc坐标系的无扇区SVPWM算法。该算法采用更加快速简便的方式实现了传统SVPWM功能,利用三相电压的内在关系,推导出了各相SVPWM算法的调制时间函数,无需进行复杂坐标变换和扇区判断,降低了SVPWM算法计算量;接着将改进SVPWM算法运用于245 k VA地铁辅助逆变器中,实现了三相电压的精确闭环控制。理论和实验结果表明:该算法无需复杂运算,具有快速、简洁等优点,应用在三相逆变器中具有实用性和可行性。 展开更多

关键词 SVPWM 脉宽调制 坐标变换 空间矢量 导通角

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某地铁牵引变流器的电磁兼容性试验方案设计 被引量：5

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作者 孙佳伟 尹国龙 +1 位作者 高占威 赵云松 《机电工程》 CAS 北大核心 2018年第11期1232-1236,共5页

针对目前轨道交通行业内设备级的磁兼容性试验方案不规范所带来的试验结果准确度、可重复性低的问题,以某型号牵引变流器为例,对变流器内部潜在的干扰源、敏感信号以及干扰信号耦合路径等电磁兼容性要素进行了分析和归纳,并以此为基础,... 针对目前轨道交通行业内设备级的磁兼容性试验方案不规范所带来的试验结果准确度、可重复性低的问题,以某型号牵引变流器为例,对变流器内部潜在的干扰源、敏感信号以及干扰信号耦合路径等电磁兼容性要素进行了分析和归纳,并以此为基础,对基于EN 50121轨道标准的各项电磁兼容性试验方案进行了描述,设计了一种用于模拟牵引变流器实车电磁边界环境的电磁兼容性试验台架。研究结果表明:通过分析某型牵引变流器的电磁兼容性要素,明确各项电磁兼容性试验的实施对象以及操作细节,可以保证产品电磁兼容性试验的有效性和可重复性。 展开更多

关键词 轨道交通 牵引变流器 电磁兼容 电磁兼容要素 试验台架

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城轨车辆段车地无线传输系统设计与应用 被引量：7

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作者 矫德余 石勇 张增一 《都市快轨交通》 北大核心 2021年第4期29-33,共5页

介绍城轨车辆网络控制系统和某城轨车辆段现有建筑及布局情况,进而分析车地无线传输系统的数据传输及应用需求;在此基础上进行方案设计,选择无线基站的安装位置,详细阐述车地无线传输系统的拓扑结构、设备选型和参数设计方案;完成现场... 介绍城轨车辆网络控制系统和某城轨车辆段现有建筑及布局情况,进而分析车地无线传输系统的数据传输及应用需求;在此基础上进行方案设计,选择无线基站的安装位置,详细阐述车地无线传输系统的拓扑结构、设备选型和参数设计方案;完成现场设备安装、布线和调试,并进行信号强度和数据通信测试,验证和确认所设计的车地无线传输系统的有效性;应用结果表明所设计的系统满足数据传输需求,项目的实施对老旧车辆段车地无线传输系统增改建具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 轨道交通 车地无线传输系统 设计与应用 车辆段

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基于时间敏感网络的列车通信网络时间同步与流量整形技术研究 被引量：5

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作者 王欣立 于泽人 +1 位作者 周钧 张立斌 《城市轨道交通研究》 北大核心 2023年第3期51-55,61,共6页

目前城市轨道交通列车多网融合通信系统无法保证关键性数据传输的确定性。分析了该系统对TSN(时间敏感网络)技术的需求,构建了流量整形网络试验平台,开展了基于TSN技术的时间同步与流量整形的相关测试。试验结果表明:在没有其他外界条... 目前城市轨道交通列车多网融合通信系统无法保证关键性数据传输的确定性。分析了该系统对TSN(时间敏感网络)技术的需求,构建了流量整形网络试验平台,开展了基于TSN技术的时间同步与流量整形的相关测试。试验结果表明:在没有其他外界条件干扰的情况下,可以实现预期的列车通信网络时间同步功能;流量整形技术在网络带宽达到上限的极端情况下,仍可以保证关键性数据传输的确定性。 展开更多

关键词 城市轨道交通 列车多网融合通信系统 时间敏感网络 时间同步 流量整形 传输确定性

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无接触网有轨电车车地无线传输系统研究 被引量：6

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作者 刘佳 张福景 杜晓明 《城市轨道交通研究》 北大核心 2020年第5期140-143,148,共5页

针对无接触网有轨电车设计了一套基于大数据分析技术及物联网技术的车地无线传输系统。介绍了该系统的系统架构、系统功能及设计要点。该系统能够显著提升列车车地数据传输的安全性、高效性及便捷性,提高了无接触网有轨电车车地传输技... 针对无接触网有轨电车设计了一套基于大数据分析技术及物联网技术的车地无线传输系统。介绍了该系统的系统架构、系统功能及设计要点。该系统能够显著提升列车车地数据传输的安全性、高效性及便捷性,提高了无接触网有轨电车车地传输技术和智能化应用水平。同时,该系统具有良好的可扩展性,可满足各类城市轨道交通车辆车载设备调试、维护以及数据传输的应用需求。 展开更多

关键词 有轨电车 车地无线传输系统 数据分析

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基于双总线的城市轨道交通列车网络主控设备冗余控制设计 被引量：4

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作者 张增一 宋扬 鲁振山 《城市轨道交通研究》 北大核心 2021年第1期79-83,共5页

以某在研的新型城市轨道交通车辆的列车控制与管理系统的设计研发工作为依托,从提高列车运行安全的角度出发,提出了在配置两种控制总线的列车上网络主控设备同时实现总线级和设备级热备冗余控制的设计思路,并在软件实现后进行了实验室模... 以某在研的新型城市轨道交通车辆的列车控制与管理系统的设计研发工作为依托,从提高列车运行安全的角度出发,提出了在配置两种控制总线的列车上网络主控设备同时实现总线级和设备级热备冗余控制的设计思路,并在软件实现后进行了实验室模拟,验证了该设计在保证控制系统运行稳定性的同时,使热备冗余功能得到了优化。研究成果为未来轨道交通车辆的列车控制与管理系统设计提供了借鉴。 展开更多

关键词 城市轨道交通 列车控制与管理系统 中央处理单元 热备冗余

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列车网络控制系统半实物仿真平台设计及应用 被引量：8

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作者 李美华 矫德余 孙昊雯 《铁道机车车辆》 北大核心 2018年第1期23-25,共3页

针对列车网络控制系统的功能测试需求,设计半实物仿真平台,描述了该网络半实物仿真平台的方案设计、具体实现方法以及应用过程。应用表明,所设计的仿真测试平台能够很好地解决现有测试方法存在的诸多问题,具有较强的技术性和创新性。

关键词 半实物仿真 网络控制系统 建模 功能测试

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城轨车辆永磁同步电机转子位置角度校正研究 被引量：3

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作者 赵立洋 李鹤群 +1 位作者 王智鹏 高宏洋 《铁道机车车辆》 北大核心 2022年第4期138-143,共6页

针对城轨车辆永磁同步电机转子位置角度采集过程中叠加误差的问题,阐述了引起误差的原因,并通对叠加误差后的电流变换结果分析了转子位置角度误差对控制系统产生的影响,提出了转子位置角度误差校正的2种方法,并对比分析了2种方法的特点... 针对城轨车辆永磁同步电机转子位置角度采集过程中叠加误差的问题,阐述了引起误差的原因,并通对叠加误差后的电流变换结果分析了转子位置角度误差对控制系统产生的影响,提出了转子位置角度误差校正的2种方法,并对比分析了2种方法的特点。最后选取基于中点均值的分段补偿计算方法,通过仿真与试验,验证了此方法的有效性。试验表明,基于中点值的分段补偿方法可以有效地削减转子位置角度采集过程中叠加的外部误差,提升电机运行稳定性,且实现简单,符合工程应用要求。 展开更多

关键词 永磁同步电机 旋转变压器 转子位置误差 中点均值

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动车组WTBC编解码器设计 被引量：3

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作者 刘晨曦 杜振环 王锋 《铁道机车车辆》 北大核心 2019年第5期65-69,共5页

重联网关是国内某型动车组的关键部件,而WTBC编解码器是重联网关的重要组成部分。基于FPGA的WTBC编解码器,是对WTB数据的编解码,数据格式符合IEC 61375的要求,并已经在该型动车组成功应用。运营结果表明,带有该WTBC编解码器的重联网关... 重联网关是国内某型动车组的关键部件,而WTBC编解码器是重联网关的重要组成部分。基于FPGA的WTBC编解码器,是对WTB数据的编解码,数据格式符合IEC 61375的要求,并已经在该型动车组成功应用。运营结果表明,带有该WTBC编解码器的重联网关性能稳定能够和其他厂家网关互联互通,可靠性高。 展开更多

关键词 WTBC FPGA

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