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机车的直接传动

人们一直希望简化传动装置,尤其是希望不用传动齿轮,为此对铁道机车动车的直接传动作了许多研究试验。不用传动齿轮,牵引电动机就必须按传动比发挥相应更大的转矩。异步电机(ASM)由于其力密度小而不可能用于直接传动。如今由于开发了高能量密度的永久磁铁,能将安装在现有车轮间的永磁同步电机做成有相当大转矩的、包在轮轴上的牵引电动机。与用传动齿轮的异步电机相比,这种直接传动是一种简单的传动,用永磁同步电机还能实现电机端子的效率以及轮轨接触点之间的效率更高。采用非弹性悬挂时,除了去掉传动齿轮外,还可去掉转矩传递用的其他传动零部件,如联轴节(有磨损的橡胶弹性件一维修和故障)。从而扩大了牵引电动机的安装空间。去掉传动齿轮及可能的联轴节,对投资和寿命周期维修成本(L,CC)产生积极影响。去掉传动齿轮避免了油损耗和噪声扩散,从而保护了环境。1 永磁同步电机的设计 采用永磁同步电机作为牵引电动机,必须采用封闭结构,并是用水套冷却的高利用率的电机。与异步电...  (本文共5页) 阅读全文>>

太原科技大学
太原科技大学

准高速内燃铁路作业车电传动系统研究

内燃机车因其地位特殊,暂时具有不可取代性,而且随着铁路的不断提速,使得准高速内燃机车成为机车发展的必然趋势。论文对内燃机车交流电传动及相关控制进行研究,提出一种用于轨道线路维修中人员、设备快速运输的准高速内燃铁路作业车电传动系统方案。本方案对于提高铁路维修效率和作业车运行可靠性具有重要的现实意义。论文首先结合实际中典型的牵引重量、限制坡道等因素提出期望牵引要求,并依据《列车牵引计算规程》计算内燃作业车功率、牵引力等性能参数指标。然后根据所得性能指标对作业车中间直流环节、牵引发电机、牵引电动机、牵引逆变器进行方案选定和参数计算。同时分析了太原机车厂生产的TY05型内燃作业车存在的问题,并提出解决方案。之后对作业车柴油发电机组控制系统进行研究,分析了柴油机转速控制以及牵引发电机励磁控制的组成及原理。针对作业车柴油机非线性、大惯性的特点,提出一种适用于内燃作业车柴油机转速控制的模糊自整定PID调速器。同时在Matlab软件中建立调速模...  (本文共84页) 本文目录 | 阅读全文>>

太原科技大学
太原科技大学

内燃机车交流传动控制系统的研究

铁路事业的飞速发展需要高性能的机车牵引系统。交流传动技术的成熟,使得交流传动机车成为当今世界机车技术发展的必然趋势。太原机车厂研制的TY05型交-直-交传动内燃机车的主传动控制系统,电源部分采用了传统的联合调节器式的内燃机-发电机组,牵引电机采用了动态性能不是很高的转差频率控制,但由于内燃机-发电机组的容量相对有限及其大惯性的特点,当负载突变或运行环境变化时,机车经常发生卸载现象。针对原有控制系统的缺点,本文采用微机控制的柴油机电子喷射系统作为内燃机-发电机组的控制部分,牵引电机采用直接转矩控制方法,各控制系统按模块化设计,提高了交流传动系统的动态性能和稳态性能,使整个系统协调运行。首先介绍了交流传动内燃机车的发展概况,对内燃机车主传动各部分特点进行了详细的分析。其次介绍了原有TY05型内燃机车各控制部分的原理,并详细的分析了造成机车卸载的原因。柴油机控制部分采用电子喷射技术方法,选择微机控制;对电动机采用了直接转矩控制方法,根...  (本文共60页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

电气化铁路牵引供电系统的仿真及影响研究

随着京津城际高速铁路、武广高速铁路、沪宁城际铁路等相继开通运营,我国高速铁路网的建设正蓬勃发展。高速铁路以其速度快、安全性好、输送能力大、单位能源消耗低、经济效益好、舒适方便等优点而成为我国铁路发展的方向。牵引供电系统是高速铁路的重要子系统之一,而高速列车则是研究牵引供电系统的基础。高速动车组是电力系统的一类特殊负荷,其在运行过程中产生的谐波和负序会通过牵引变电站注入到电力系统,对电能质量产生一定的影响。为了分析高速动车组的负荷特性,有必要建立其详细的数字仿真模型,从而为建立牵引供电系统的负荷模型并分析其对公用电网的影响打下基础。首先,本文介绍了目前我国使用较多的交—直型电力机车传动系统原理,建立了其matlab/simulink仿真模型,包括货运SS4、SS4G型和客运SS8、SS9型电力机车,采用多段半控桥式晶闸管相控整流电路调压控制牵引电机。进而分析了牵引工况下的机车谐波特性。其次,对交—直—交型高速动车组负荷进行详细的建...  (本文共102页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
西南交通大学

电力牵引传动系统直接转矩控制若干关键问题研究

随着高速重载干线铁路网的大规模建设,采用大功率异步电机驱动的电力机车与动车有着广阔的应用前景,而交流传动控制技术直接决定了机车/动车的运行性能,是整个机车/动车的核心所在。采用异步电机直接转矩控制技术的交流传动控制系统,低速启动时的转矩脉动引起空转。较低开关频率限制引起的定子电流低次谐波对牵引供电网的干扰。恶劣运行环境导致转速传感器故障后,引起的机车/动车动力切除。因此,研究异步牵引电机直接转矩控制低速起动时的转矩脉动特性及其脉动抑制方法,了解其高速运行时不同PWM调制方式所对应定子电流的谐波特性,提高其速度闭环动力单元在恶劣运行环境下的的可靠性,具有重要的学术价值和工程意义。以异步牵引电机直接转矩控制低速转矩脉动为对象,研究了定子坐标系下转矩脉动的各组成部分,综合考虑系统采样周期、开关周期以及参考电压矢量对转矩脉动的影响,建立了三者与转矩脉动的量化关系,从参考电压矢量减小转矩脉动的角度,讨论了间接定子量控制与无差拍空间矢量调制...  (本文共183页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
西南交通大学

轮对空心轴架悬机车驱动系统动力学研究

铁路机车的驱动系统将电能转换成机械能并驱动机车运行,是机车结构中的核心和关键部件之一。机车驱动系统的设计及其动力学分析是机车转向架设计及机车动力学研究的重要组成部分;同时,由于机车驱动系统的驱动电机等主要部件都布置在机车底部,工作条件恶劣,在输出动力的同时,将承受轮轨的强大冲击。随着铁路机车运行速度的不断提高,驱动系统的工作条件不断恶化,振动不断加剧,对驱动系统性能及机车运行性能的不利影响也愈加明显。为了保证列车高速运行时的高可靠性和绝对安全,必须对机车驱动系统动力学进行更全面和深入的分析研究。本论文将机车的驱动系统定义为一个包括了牵引电机、轮对和驱动系统悬挂、动力传动等机械结构以及电机电气系统在内,考虑轮轨相互作用的复杂机电耦合动力学系统。论文主要针对采用轮对空心轴传动方式的架悬机车,在简要概述国内外驱动系统的结构发展以及驱动系统动力学研究现状的基础上,提出机车驱动系统中存在自激振动;并从驱动系统内在速度反馈引起的自激振动(驱...  (本文共138页) 本文目录 | 阅读全文>>