摘要：围绕基于永磁电机牵引系统的特性,阐明了高速动车组的设计原则,论述了牵引变流器、牵引电机等技术的设计特点,介绍了动车组研制及关键部件型式试验及能耗对比试验情况。30万km运用考核表明,采用永磁电机牵引系统的高速动车组牵引能耗得到显著降低。

摘要：动车组处于不同运行工况时将产生谐波电流频谱变化,会对牵引供电系统谐波畸变特性产生影响,还可能干扰沿线通信线路。以某高铁线路为例,采用专业电能质量监测设备,对典型牵引变电所和在线运行的动车组开展同步谐波特性测试。基于测试数据分析,研究计及动车组运行工况的牵引供电系统谐波特性变化规律,采用等效干扰电流定量评估各次谐波对通信线路的干扰程度。此外给出C型高通滤波器设计方案,仿真结果验证了良好的滤波效果,为高速铁路高次谐波综合治理提供了重要途径。

摘要：由于高速列车的不断提速,接地系统迎来了全新的挑战。当列车与轨道之间发生相对运动时会产生加剧接地回流现象,导致列车车体电位升高,造成轴承和接地碳刷、绝缘节、车载传感器等异常甚至损坏等问题。针对目前高速列车存在的接地回流和车体电位的问题以及高速列车接地系统二维模型无法基于径向参数的基础上对同一车轴左右两侧电位进行仿真分析等存在的不足,当前有必要对高速列车综合接地系统进行更为完善的三维建模,并对接地系统的接地方式和接地参数等进行优化分析,以达到抑制接地电流和降低车体电位的目的。首先,基于RCL测试仪对车体的阻抗和感抗参数以及车体尺寸实际参数等实测数据及理论分析,在充分考虑各方面影响因素的前提下,分别从牵引变压器、接触网以及高速列车车载变压器、高压电缆、车体等方面,完成了高速列车综合接地系统三维电路模型的构建;同时,结合列车经过吸上线工况下的动态接地回流试验与高速列车升弓和闭合VCB的静态过电压测试试验,将仿真结果同实测结果进行对比,验证了三维模型的可靠性;最后,基于三维仿真模型,对接地系统的径向参数及保护接地和工作接地的三维分布进行优化设计,优化后,流过列车各保护接地的接地电流均有不同程度的降低,分布更加均匀,同时车体电位也在安全限值内。

摘要：基于碳化硅(SiC)半导体器件的高频特性,详细研究了LLC变换器的原理和特性。首先分析了LLC变换器的主电路结构以及发生谐振的条件,之后详细分析了LLC变换器发生谐振时,开关管的电压电流波形以及输入阻抗,通过对输入阻抗进行分析得到了LLC变换器工作在软开关工况下的条件。最后,对LLC变换器的谐振参数进行选型设计,以此搭建了全SiC LLC变换器充电机实验样机平台,并完成了相关验证性实验。

摘要：为了追求更高的牵引速度及更强的运载能力,高铁车载牵引供电系统功率容量不断提升,现有牵引供电系统及关键设备需要应对更高频次、更大幅值的过电压冲击,如何保障列车在高速运行状态下牵引系统安全、可靠地运行是如今高速列车设计面临的重要技术挑战。详细调研了过电压导致牵引供电系统出现的典型故障,归纳了高速列车中过电压的种类及相关特性,目前主流的牵引供电方式包括采用带回流线的直接供电方式与自耦变压器(automatic transformer,AT)供电方式,均是单相交流供电制式。为了保障三相负荷平衡,防止系统中负序电流的产生,传输异相电流的相邻供电臂间通过绝缘分相区进行隔离。列车在驶过分相区时需要操作车载真空断路器(vacuum circuit breaker,VCB),分合闸过程中会产生剧烈的过电压冲击;此外,“弓-网”离线电弧及“轮-轨”滚动电弧频发,也伴随着过电压。通过调研目前已构建的牵引供电系统过电压特性仿真模型,探究了过电压的产生机理及传播规律;梳理了影响过电压特性的关键因素及抑制措施;明确了未来的研究重点,即“弓-网”及“轮-轨”燃弧过电压产生的机理和影响;“多车共臂”及“多车重联”工况下过电压的传播规律;展望了“源头-路径-终端”三位一体的过电压抑制方法。

摘要：时速400 km高速铁路技术的研发是我国加快建设交通强国的重要环节。国内尚未有适用于400 km下弓网参数评判标准,且现有弓网结构参数无法满足该速度下列车的稳定受流。在建立弓网动力学模型的基础上,基于高速铁路设计规范,尝试建立适用于时速400 km下弓网接触力和离线率的评判标准,并提出400 km/h下弓网各结构参数优化设计方案。结果表明,选用接触线张力35 kN、承力索张力21 kN、接触网弛度0.2‰、弓头悬挂刚度9000 N/m、弓头悬挂质量6.0 kg、弓头悬挂阻尼80 N·s/m的参数值时,可将弓网接触力最大值、平均值、标准偏差分别由318.04,241.34,58.91 N减小到280.51,220.59,50.87 N,减小了11.80%、8.60%、13.65%,将离线率由4.33%减小到0.94%。优化后的弓网结构参数可以优化接触网弹性均匀程度、增强受电弓与接触网间的跟随性,从而改善弓网匹配效果,提高列车受流质量。研究成果可对400 km/h弓网参数评判标准的制定提供理论支撑。

摘要：车辆的人性化设计是轿车发展的重要方向。该文利用VB程序,通过实验人对汽车的油门开度、速度、加速度的分析,判断出挡位,从而获取换挡规律。基于人工神经网络控制理论,提出使用神经网络中的BP建立车辆自动变速三参数神经网络控制模型,并利用Matlab进行了测试分析和仿真模拟,仿真结果表明采用BP对车辆自动换挡判别的正确性和可行性。

摘要：高速列车车载真空断路器(VCB)性能是列车安全稳定运行的重要保证之一。近年来,国外某型号动车在过分相时出现VCB延时断开故障,导致只能通过降弓方式来预防带电过分相引发的安全隐患。针对以上问题,推测其原因是VCB触头间电弧烧蚀或牵引变压器合闸时刻励磁涌流导致的VCB过载造成。主要针对牵引变压器合闸励磁涌流进行研究,通过现场测试和PSCAD仿真探究励磁涌流的影响因素和实际可达到的最大值。结果表明,列车过分相VCB完成合闸后实测最大电流达到756.67 A,不会对VCB触头造成实质性损伤。牵引变压器励磁涌流大小主要受VCB合闸电压相角和变压器铁芯剩磁影响,且励磁涌流并非导致VCB触头熔焊的主要因素,VCB合断时触头间的电弧烧蚀才是造成VCB触头熔焊的主要原因。

摘要：高铁用全封闭永磁风冷电机具有大容量、高功率密度的特性,电机的冷却结构设计和电机内关键部件温升预估成为电机设计中的关键环节。为了保证电机可靠安全运行,基于流体力学与传热学的基本原理,采用有限体积法对电机内的三维流体场与温度场进行数值模拟计算与分析。结合计算数据与试验数据,表明电机冷却结构设计合理,电机各部分温升满足设计要求;流体场与温度场的计算相对误差均控制在10%以内,满足实际工程需要。

摘要：电缆主绝缘与附件绝缘之间的界面击穿是电力电缆绝缘破坏的主要形式,为此有必要对固体复合界面击穿机理、放电特性进行研究。以XLPE-EPDM复合界面为研究对象,基于表面接触理论及界面放电试验,通过显微镜观测界面微观形貌并提取界面形态特征,研究了界面接触形态对复合界面放电特性的影响规律。结果表明,复合界面绝缘强度与界面形态特征之间有较好的关联性。随着表面粗糙度的减小,界面实际接触面积比例增大,接触点密度增大,气隙尺寸减小,界面形态改善;而局部放电起始电压、界面击穿电压均有所上升,放电重复率及放电功率均下降,局部放电强度降低。本研究为改进电缆附件材料与结构设计、选型、指导电缆附件安装工艺及电缆故障检测提供了理论基础。