摘要：设计了一种轨道交通用的高频充电机,该充电机采用基于移相控制的全桥零电压开关(zvS)变换器的拓扑结构。对该充电机主要参数进行计算和系统建模,仿真结果满足系统要求。主控芯片采用TMS320F28335,算法采用带有电流前馈的比例积分(PI)控制方式,并设计了针对蓄电池负载的充电逻辑,样机试验结果满足系统要求。

摘要：针对牵引永磁同步电机的最大转矩电流比(MTPA)的控制原理,提出一种基于Newton-Raphson迭代公式的MTPA控制算法,根据转矩指令实时计算最优的d、q轴电流参考值,充分利用了电机的磁阻转矩,以最小的电流输出最大的转矩。Newton-Raphson的迭代次数为10次,最终将迭代误差降到0.01 A以下,对处理器的负担较小。通过MATLAB/Simulink仿真及在中车大连电力牵引研发中心有限公司试验中心进行试验,证明了该MTPA算法的可靠性与有效性,并在系列化标准地铁永磁牵引系统中得以应用。

摘要：主要介绍了地铁列车再生制动储能系统的工作原理,给出了一种基于模块化设计思路的储能变流器结构设计方案;通过建立变流器柜的三维结构仿真模型,对柜内散热系统进行了热场分析;然后通过柜内温升试验及风速测试验证了变流器散热系统结构的合理性,结果表明再生制动储能变流器满足了产品的设计要求,并解决了变流器柜内散热效果不好的问题,在体积、功率等方面也具有较大的优势。

摘要：介绍了地铁列车再生制动能馈系统的工作原理,给出了一种基于模块化设计思路的能馈变流器结构设计方案。通过建立变流器柜的三维结构仿真模型,对柜内散热系统进行了热场分析;通过柜内温升试验及风速测试,验证了变流器散热系统结构的合理性。试验及测试结果表明,再生制动能馈变流器体积小、重量轻,不仅满足了产品的设计要求,还解决了变流器柜内散热效果不好的问题。

摘要：针对国内轨道交通120 kW辅助电源系统输入DC 1 000~2 000 V,输出DC 700 V的实际应用需求,相比于传统的半桥零电流隔离型DC/DC拓扑结构,此设计采用基于1 700 V IGBT的双机Boost和LLC两级串入并出(ISOP)的主电路拓扑结构。单机Boost升压电路调节输入电压至恒定直流母线电压。LLC电路工作于固定谐振频率点作为直流隔离变压器(DCX),获得全功率范围最优的软开关性能和最小电力半导体器件应力,进一步给出详细的闭环控制系统的设计参数。最后实验验证了此设计方案的正确性。

摘要：在牵引电传动系统中,由于高电压、大电流的特点,同时受到开关损耗和散热等条件限制,逆变器的最高开关频率通常较低,只有几百赫兹。在这种情况下,永磁同步电机控制系统中的电流控制性能较差。为此,在复矢量法分析的基础上建立了包含延时影响的离散数学模型(脉冲传递函数),并采用最少拍系统设计方法确定电流调节器,针对数学模型在低速启动时不准确的问题,提出了补偿方案。通过仿真和现场试验结果证明,采用所提电流调节器在低速大电流启动和高速运行时,反馈电流都能很好跟随给定电流,电磁转矩也能完全跟随给定转矩;并且在加、减挡位时,电流和电压具有较好的稳态性能和动态性能。

摘要：主要介绍了地铁车辆用电容储能系统的工作原理,给出了一种基于模块化设计原则的电容储能装置结构设计方案,通过建立储能装置的三维结构仿真模型,对其散热结构进行了热场仿真分析,通过温升试验、风速测试等验证了散热结构的合理性。试验结果表明电容储能装置满足产品的设计要求,解决了装置内散热效果不好的问题,且在体积、功率等方面具有较大的优势。

摘要：以某储能电抗器柜为研究对象,针对柜体内四个电抗器模块采用串并联风道、顶部抽风的冷却方式进行冷却,并使用ICEPAK进行仿真分析。获得了柜体内的流场、温度场并进行了试验验证,揭示了该种结构下工作时流体的分布及规律。研究表明:该种串并联风道通过优化结构设计,并结合电抗器模块的独特散热方式,不仅能满足电抗器的散热需求,还能实现不同高度处的冷却效果相近,解决了柜体有限空间内散热效果不好的难题,在体积、功率等方面均具有较大的优势。

摘要：在地铁永磁牵引系统中,输出电压较高、电流较大,开关损耗和散热等条件受到限制,牵引逆变器的最高开关频率通常只有几百赫兹,而地铁永磁同步电机(PMSM)的调速范围较宽,输出频率可达300 Hz,载波比的变化范围较大。在这种情况下,常规电流比例积分(PI)控制器性能较差,难以满足系统要求。为此,根据复矢量分析方法,建立了包含延时影响的离散数学模型,在此基础上,设计离散电流控制器。通过仿真及在西安地铁2号线装车进行试验,试验结果表明基于复矢量的离散电流控制器在地铁PMSM运行过程中具有较好的动态及稳态性能,转矩(励磁)反馈电流均能较好地跟随转矩(励磁)给定电流,并且在牵引、制动过程中,电压和电流稳定变化,无明显振荡。

摘要：介绍了某城市地铁车辆用蓄电池充电机结构的开发过程,根据主电路原理提出了一种集成度高、维修性好、可靠性高的大功率蓄电池充电机结构设计方案,解决了蓄电池充电机采用自然冷却方式散热困难的问题。建立了蓄电池充电机的仿真模型,采用有限元方法对结构强度和散热进行了仿真分析,通过试验验证该结构满足产品的设计要求。