一、吴业庆毕设——基于CRH2A牵引变流器的改进分析
1、整流部分的改进
CRH2A:三电平脉冲整流电路，SPWM调制和瞬态电流控制
改进：（1）、五电平脉冲整流电路，载波层叠PWM控制方式
（2）、两重三电平脉冲整流电路，SPWM调制
2、逆变部分的改进
CRH2A:三电平二极管箝位逆变电路，SPWM调制
改进：（1）、基于SVPWM的三电平逆变器
（2）、五电平二极管箝位逆变器，载波层叠PWM控制
3、基于上述改进的牵引主电路
（1）五电平脉冲整流器+三电平逆变器
（2）两重三电平脉冲整流器+三电平逆变器
（3）三电平脉冲整流器+三电平逆变器（SVPWM）
（4）三电平脉冲整流器+五电平逆变器
网侧电流谐波更小、中间直流电压更加稳定、负载侧电流正弦度更好，改进模型的有效性以及对于CRH2A牵引变流器整体性能上的提升。
二、外文文献——A New AC/AC-Multilevel Converter Family Applied to a
Single-phase Converter
（5MW变流器，3.3kV-IGBT，12个子模块）
优点：无需笨重的变压器，变换效率提高，静态和动态性能提高。网侧无需LC滤波器或谐振回路，这是因为M2LC自身可以补偿网侧的电压脉动。可实现四象限运行。
M2LC的结构
单相M2LC由四个相同的变流桥臂组成，每个变流桥臂由N个子模块（通常N是4的倍数），子模块通常是H桥单元和直流储能电容并联而成。这里储能电容代替了H桥的独立电源，所有每个子模块可以看成是受控电压源。
M2LC结构对称，这里v0和v1分别对应着v M2LC和v tr。通过对变流器的合适控制，可以使v0和v1相互独立，它们与变流器桥臂电压v ax的关系如下：
第三式描述了v ax的所要求最大电压幅值和输出电压v0和v1最小幅值之间的关系。
每个变流桥臂中最小子模块数目N SM_p_arm可由下式求得，其中v dmin_av表示所有子模块最小电压的平均值。
N SM_p_arm也可由下式求得：
m0表示电压v0的电平数，m1表示电压v1的电平数。
储能电容的控制
为了实现对储能电容的有效控制，必须先完成以下两点要求：
1、整个变流器所存储的能量必须保持在设定值，也即保持所有子模块的电容电压为相同设定值。
2、所有储能电容的电压必须在很小的公差带内达到平衡。
对于第一点的实现，只要通过调节变流器的输入输出能量，总的储能就可以调节到设定值。将存储的能量作为控制参数，所有的储能电容电压均值作为等效参数。这个参数通过监控电容电压就可以计算出来。平均电压的微小变化可以忽略不计。
完成了第一点并且储能电容实现平衡，电容电压就能达到设定值。储能电容可以通过以下两种方法实现平衡：①4个变流器桥臂储能必须相等。②当变流器桥臂吸收能量时，最低储能电容电压的子模块工作以获得所需的桥臂电压；当变流器桥臂释放能量时，最高储能电容电压的子模块工作以获得所需的桥臂电压。
其他类型的多相AC/AC-M2LC
上述的单相M2LC可以扩展为单相/三相M2LC，如下图所示。该变流器的静态和动态特性与单相M2LC类似。
任意多相M2LC的桥臂数目可以通过下式求得：
m h0表示变流器一次侧的相数，m h1表示变流器二次侧的相数。如单相/三相M2LC就需要6个桥臂。
对半导体器件的要求
为使变流器的功耗最小，必须实现以下目标：
（1）阻断电压的有效利用。
主要是通过每个模块中储能电容的箝位作用来确保阻断电压的有效利用。
（2）开关器件的对称电流分布。
输出负载电流均值和桥臂电流均值的关系式：
通过控制，可以使得每个负载电流总是等分到相关模块，桥臂电流也是等分到每个子模块中的开关器件。
因为对称电流分布，开关管、反并联二极管和储能电容电流均值三者的关系：
前提条件：通过适当控制，使储能电容电流等分到子模块H桥的两相中去。
由基尔霍夫定律，可得桥臂电流均值和开关管与二极管电流均值的关系：
通过上两式，可以得到：
因为每个子模块是不吸收功率的，稳态下储能电容电流均值为零，则：
（3）IGBTs的开关频率最小化。
M2LC的动态特性
M2LC在极端工作状态下非常好的动态性能。假设牵引车辆的受电弓突然中断。这些频繁的中断发生通常不到15ms。在仿真中，受电弓中断发生在最大的线电压18.5kV处。经过几百微秒，变流器控制单元识别到电流中断并且平稳的将变压器侧传递的功率从标称值减小到辅助功率等级。而由于谐振回路得不到充分控制，传统的变流器是不能处理如此极端的瞬变。在这些状况下，它们通常是通过主断路器与电网断开，然后重启。
Prototype of Multiphase Modular-Multilevel-Converter with 2MW power rating and 17- level-output-voltage
每个变流桥臂由8个相同的全桥或者16个相同的半桥串联而成。
三、硕士论文——模块化多电平逆变器的研究
模块化多电平逆变器(Modular Multilevel Inverter, MMI)是一种新型的多电平逆变器，它是以目前常见的多电平逆变器为基础加以改进而来。它的拓扑结构比较简单灵活，是由一个个相同的模块组合搭建而成，由于组成模块结构相同，功能相似，我们把这些模块称为子模块。
从拓扑结构上看,通常模块化多电平逆变器可以分为三类：
(1)双星结构的模块化多电平逆变器；
(2)星形结构的模块化多电平逆变器；
(3)三角形结构的模块化多电平逆变器。
子模块的结构有两种：H桥结构和半H桥结构。与半桥结构的子模块相比，H桥结构的子模块需要2倍数量的开关器件，在电压平衡和控制下，额外的两个IGBT器件可以实现功率流向的控制。在大型的变频器中，这种双向率的控制可以使得其他的变频器连接到同一个直流母线上。在一个多电平的变换器中，使用这种结构的子模块可以对直流母线的不稳定性进行补偿。从半H桥结构的灵活性和系统的简单性出发，在实际中多采用半H桥结构进行变换器的设计。
模块化多电平逆变器的拓扑结构具有如下优点：
(1)灵活的模块化结构。允许高度的模块化设计，具有很好的扩展性，当需要工作在更高电压和功率的情况下，可以通过对三相桥臂并入相同数目的子模块来实现，操作起来简单灵活，便于大规模生产；
(2)降低开关损耗。由于各个子模块共同分压，可以使得开关器件平均分担压降，通过合理的算法，在每个开关周期内最多有一个模块的开关器件动作，大为降低开关器件的开关频率，效率提高；
(3)工作状态的连续性。当有子模块出现故障时，可以通过控制开关器件，使得发生故障的子模块处于旁路状态，其他子模块可以正常工作；
(4)系统可靠性高。由于可以使用工业标准器件，有充足的后备器件供应，系统的可靠性大大提高；
(5)设备的轻型化。子模块体积轻巧，容易拆卸或安装,体积相对较小；
(6)模块化设计能有效缩短工程从研发、建设到投入运行的时间。
MMI的多电平输出过程实质上是通过合理的投入或切除相应的子模块来实现的，通过合理的触发IGBT脉冲信号，来实现对电容的充电放电以及切除功能，从而在不同时刻输出不同的电平。（子模块处于投入状态，输出电压为电容电压；子模块处在切除状态，输出电压为0。）
动车组牵引变流器冷却系统冷却方式研究 文章介绍了动车组牵引变流器冷却系统构成和原理，对影响功率器件IGBT 的散热特性进行了分析，对自然冷却、强迫风冷、液体冷却、相变冷却几种冷却方式特点做了一一分析，说明采用相变冷却方式的优点，即高效率，均匀热表面温度，无局部过热点，可靠安全，适用于动车组牵引变流器的冷却。 标签：牵引变流器；冷却系统；冷却方式；相变冷却 1 概述 随着功率器件小型化、紧凑型发展要求，其功率密度不断增加，散热问题已就成为影响功率器可靠運行的主要因素。在动车中，牵引变流器是牵引系统关键部件，主要实现电能与机械能转换。而牵引变流器主要功率元件是IGBT。IGBT 是高频的开、关功率元件，工作时要消耗电能，把电能转化为热能的形式。通常流过IGBT的电流较大，IGBT的开、关频率也较高，故器件的发热量较大。若产生的热量不能及时有效散掉，IGBT器件内部的结温将会超过允许值，IGBT 就可能损坏。有关资料表明，电子元器件温度每升高2℃，可靠性下降10%，温升50℃时的寿命只有温升为25℃时的1/6，因此只有快速、及时的将产生的热量散走，才能保证IGBT的正常运行。实践经验表明，牵引变流器冷却系统散热能力的好坏，直接影响到变流器性能和牵引系统安全稳定的工作。 由牛顿冷却公式[1]有： tw=+tf 其中，Q-IGBT的热量；h-表面传热系数；S-IGBT与冷却散热基板接触的表面积；tw-IGBT与冷却散热基板接触的壁温；tf-冷却液体的温度。 当热量Q的下降时会引起tw的下降，但在IGBT产生的热量不会下降太多，所以使tw下降的方法在应用上有限。 表面积S的增加可以引起tw的下降，但是由于实际产品的重量和体积要求等限制，以及动车牵引系统自身需求使得表面积的S增大有限，使tw下降的空间被限制。 冷却液体的温度tf的降低可以引起tw的下降，但是冷却液体的温度tf的降低也受外界一些因素的影响。 表面传热系数h的提高可以引起tw的下降，一般不受其他条件的限制，可以有效的降低tw。因此，解决问题的关键是如何获得冷却散热基板最大的表面传热系数h，这也是研究的目的。
牵引变流器变流器工作原理 1，概述 交流异步电动机的同步转速与电源频率的关系: ⑴ 变频调速就是利用电动机的同步转速随电机电源频率变化的特性，通过改变电动机的供电频率进行调速的方法。利用半导体功率开关器件如IGBT等变频装置构成变频电源对异步电动机进行调速。 同步转速随电源频率线性地变化，改变频率时的机械特性是一组平行的曲线，类似于直流电机电枢调压调速特性。因此，从性能上来讲，变频调速是交流电机最理想的调速方法。 与磁通Φ的关系： 异步电机电压U 1 ⑵ 有⑵式知，若不变，与成反比，如果下降，则增加，使磁路过饱和，励磁电流迅速上升，导致铁损增加，电机发热及效率下降，功率因数降低。如果上升，则减小，电磁转矩也就跟着减小，电机负载能力下降。由此可见，在调节的同时，还要协调地控制，即给电机提供变压变频电源，才可以获得较好的调速性能。 由变压变频装置给笼型异步电机供电所组成的调速系统叫做变压变频调 速系统，它可以分为转速开环恒压频比控制、转速闭环转差频率控制系统，可以满足一般要求的交流调速系统。若调速系统对调速系统静、动态性能要求不高的场合，比如风机、水泵等节能调速系统，可以采用转速开环恒压频比带低频电压补偿的控制方案，其控制系统结构简单，成本也比较低。若要提高静、动态性能，可以采用转速反馈的闭环控制系统。若调速系统对静、动态性能的要求很高，则需要采用模拟直流电机控制的矢量控制系统。矢量控制系统是高动态性能的交流调速控制系统，但是需要进行大量复杂的坐标变换运算，而且控制对象参数的变化将直接影响控制精度。直接转矩控制系统是近十几年来继矢量控制系统之后发展起来的另一种高动态性能的交流调速系统。它避开了矢量控制的旋转坐标变换，而是直接进行转矩“砰—砰”控制。 地铁列车和电动车组的调速系统，对静、动态性能的要求很高，采用矢量控制系统或直接转矩控制系统。地铁列车的牵引系统为直-交变频器，电动车组的牵引系统为交-直-交变频器。 随着电力半导体器件的发展，变频器的发展也经历了几个阶段。电力电子器件的可控性、模块化、控制手段的全数字化，利用了微机的强大信息处理能力，使软件功能不断强化，变频器的灵活性和适用性不断增强。随着网络时代的到来，变频器的网络功能和通信不断增强，它不仅可以与设备网的现场总线直接相连，还可以与信息交换实时数据。 2，牵引变流器工作原理
I C S29.280 S35 中华人民共和国国家标准 G B/T25122.5 2018 轨道交通机车车辆用电力变流器 第5部分:城轨车辆牵引变流器 R a i l w a y a p p l i c a t i o n s P o w e r c o n v e r t e r s i n s t a l l e do nb o a r d r o l l i n g s t o c k P a r t5:T r a c t i o n c o n v e r t e r f o r u r b a n r a i l v e h i c l e 2018-12-28发布2019-07-01实施 国家市场监督管理总局
目 次 前言Ⅰ 1 范围1 2 规范性引用文件1 3 术语和定义1 4 使用条件1 5 系统构成2 6 技术要求2 7 检验方法4 8 检验规则5 9 标志二包装二运输和贮存6 G B /T 25122.5 2018
前言 G B/T25122‘轨道交通机车车辆用电力变流器“分为5个部分: 第1部分:特性和试验方法; 第2部分:补充技术资料; 第3部分:机车牵引变流器; 第4部分:电动车组牵引变流器; 第5部分:城轨车辆牵引变流器三 本部分为G B/T25122的第5部分三 本部分按照G B/T1.1 2009给出的规则起草三 请注意本文件的某些内容可能涉及专利三本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任三 本部分由国家铁路局提出三 本部分由全国牵引电气设备与系统标准化技术委员会(S A C/T C278)归口三 本部分负责起草单位:中车株洲电力机车研究所有限公司三 本部分参加起草单位:中车青岛四方车辆研究所有限公司二中国铁道科学研究院机车车辆研究所二中车青岛四方机车车辆股份有限公司二湘潭电机股份有限公司三 本部分主要起草人:冯江华二万伟伟三 本部分参加起草人:刘海涛二夏猛二宋术全二吴冬华二陈鸿蔚三
牵引变流器行业实施方案 20xx年
牵引变流器是列车关键部件之一，安装在列车动车底部，其主要 功能是转换直流制和交流制间的电能量，把来自接触网上的1500V直 流电转换为0～1150V的三相交流电，通过调压调频控制实现对交流牵 引电动机起动、制动、调速控制。轨道交通牵引变流器作为列车关键 部件之一，主要功能是转换直流制和交流制间的电能量。 以转型升级、提质增效为主线，以技术创新和管理创新为支撑点，加快推进供给侧结构性改革，扩大新型产品生产和应用，积极开展产 能合作，有效提高区域产业的质量和效益。 为促进产业转型升级、由大变强、可持续发展，特制定改规划方案，请结合实际认真贯彻实施。 一、发展思路 深入贯彻落实科学发展观，加快转变产业发展方式，优化产业结构，加快技术进步，发展循环经济，提升发展质量和效益，进一步加 大联合重组、淘汰落后力度，走高效的可持续发展道路，促进产业长 期平稳较快发展。 二、原则 1、组织引导，市场推动。坚持组织引导，以政策、规划、标准等 手段规范市场主体行为，综合运用价格、财税、金融等经济手段，发
挥市场配置资源的决定性作用，营造有利于产业发展的市场环境，实现市场由被动向主动的转化。 2、开放融合。树立全球视野，对标国际先进，把握“一带一路”重大战略契机，聚焦产业重点领域，探索发展合作新模式，在全球范围配置产业链、创新链和价值链，更大范围、更高层次上参与产业竞争合作，走开放式创新和国际化发展的道路。 3、区域协同，部门联动。深入推进区域产业发展协同发展，在更大区域范围内打造产业发展链条，形成错位发展、共同发展格局；加强部门间的统筹协调，建立联动机制，形成合力。 三、背景分析 牵引变流器是列车关键部件之一，安装在列车动车底部，其主要功能是转换直流制和交流制间的电能量，把来自接触网上的1500V直流电转换为0～1150V的三相交流电，通过调压调频控制实现对交流牵引电动机起动、制动、调速控制。轨道交通牵引变流器作为列车关键部件之一，主要功能是转换直流制和交流制间的电能量。 轨道交通牵引变流器产业链上游行业为各类配件行业，主要包括电子元器件和金属材料件，其中电子元器件主要包括普通电子元器件（如电解电容）和核心功率器件IGBT。相对其他原材料供应商来说，
西电公司机电学院 毕业生实训报告 系别：工业自动化系 专业：电气维修 班级：电维一班 学生姓名：董鹏 学生学号：11GDW154 指导老师: 刘刚,夏莹
目录 内容提要 (3) 一实习单位介绍 (3) 二实习目的 (4) 三实习要求 (4) 四实习内容 (4) 1 实习情况 (4) 2 实习概况 (4) (1)进厂了解过程 (4) (2)摸索过程 (5) (3)实际操作 (5) 3，主要内容 (9) （1）制品所用的几种大型原料名称牌号时介及制品的主要性能 (9) （2）制品的生产工艺流程 (11) 五实习体会 (12)
内容提要 自实习开始,通过近两个月的下厂实践,让我不仅把学校学到的东西充分的运用到了实践中,而且还使我得到了锻炼,在为人处事以及平日工作中养成了良好的习惯,和较高的素养.本次实习报告主要包括了我所在单位的一些企业文化,以及实习目的,实习过程,实习中遇到的一些问题,还包括了工作中的一些具体的工艺流程,以及主要的一些部件及其性能的介绍.另外提到的每个部件都有具体的彩图一一对照,,使报告更详细明了. －，实习单位介绍： 日立永济电气设备（西安）有限公司是由永济新时速电机电器有限责任公司、株式会社日立制作所和日立（中国）有限公司三方共同出资设立，于２００３年８月２９日正式成立。合资公司注册资金１０４６万美元，投资总额１８９２万美元。永济新时速电机电器有限责任公司是中国最大的铁路机车电传动装置专业化研制生产基地。始建于1969年，经过35年的发展，永济电机厂已成为“中国电气工业100强”、“全国行业50家最大工业企业”。2001年由国家人事部批准设立博士后科研工作站，2003年被认定为国家级企业技术中心，先后四次被评为全国质量效益型先进企业，2004年获得“全国五一劳动奖状”。 永济电机厂主要生产铁路内燃﹑电力机车﹑城市轨道车辆、风力发电及油田、矿山用牵引电机、电控装置和电力、电子产品。 1995年永济电机厂在全国同行业和山西省首家通过北京新世纪和法国BVQI认证机构的 ISO9001质量管理体系双重认证。 1999年通过了法国BVQI和中国环境管理科学研究院认证中心的ISO14001环境管理体系审 核认证。 2000年通过了职业安全卫生管理体系审核认证。 工厂注册资金4亿元人民币，目前员工6000多名，总资产13亿元人民币，2003年销售收入10.6亿元人民币，2004年销售收入11.3亿元人民币。 永济电机厂在2004年被确定为中国北车集团公司内燃、电力机车、动车组交流电传动系统（包括主传动系统和辅助系统）技术引进及国产化的产业化制造基地。承担200KM及以上动车组、大功率交流传动电力机车和内燃机车电气牵引系统的技术引进和国产化工作。 从二十世纪九十年代，永济电机厂就致力于城轨车辆电传动系统产品的开发，为北京地铁配套的电机电器产品已安全运行100多万公里，并主要承担中国首列自主知识产权地铁列车牵引电机的研制工作。2002年永济电机厂引进了日立公司城轨车辆交流传动技术，近年来先后向北京城铁13号线、重庆高架单轨等项目提供电气产品。 永济电机厂生产的电机、电控装置分别装备了全国铁路内燃机车总量的64.4%和35.8%，是中国国内唯一能成套提供DF4～DF12各型内燃机车电机、电控装置的厂家，能为SS3～SS9 各型电力机车成套提供牵引电机及电控装置。为中国铁路五次大提速提供了96.4%的电机和77%的电控装置。并为“新曙光号”、“神州号”、“金轮号”、“天池号”、“先锋号”等动车组配套提供了电机及电控装置。永济电机厂的产品还远销美国、瑞士、加拿大、伊朗等十几个国家和地区。 公司主要面向城市轨道交通车辆和铁路机车车辆市场，采用日立公司具有世界一流水平的技术和工艺，从事城市铁道交通车辆及铁道车辆的电气系统（驱动、辅助电源、车辆信息控制设备、空调装置、换气装置）的设计、生产、销售、售后服务及其有关附带业务。
高速动车组牵引变流器关键数据记录及分析孙宝坤 发表时间：2019-11-11T13:55:13.203Z 来源：《基层建设》2019年第23期作者：孙宝坤郭林[导读] 摘要：随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，我国的高速铁路建设在不断的完善，为保障高速动车组安全运行和满足牵引变流器研发及维护的需要，设计开发了高速动车组牵引变流器关键数据记录及解析系统。 中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛 266111 摘要：随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，我国的高速铁路建设在不断的完善，为保障高速动车组安全运行和满足牵引变流器研发及维护的需要，设计开发了高速动车组牵引变流器关键数据记录及解析系统。本系统以标准CPCI-6U结构数据采集板卡为基础，实现了对模拟信号、高低速数字信号的采集、记录工作，并能通过以太网接口与上位机进行数据传输，完成数据解析。该系统已在多 款动车组牵引变流器中得到应用，在实际故障分析中提供了准确的现场数据，为牵引变流器的研发、调试及维护提供了依据。 关键词：高速动车组；牵引变流器；数据记录；数据解析；CPCI-6U结构数据引言 牵引变流器作为高速动车组交流传动系统的关键设备，直接决定了动车组的使用性能、安全运行和运营能力。高速动车组的原型车从国外引进，无论从技术或价格上都严重影响高速动车组的长期稳定运营和维护，因此研制具有自主知识产权的高速动车组牵引变流器是提升自身设计能力、确保动车组正常运营的基础和保障，同时也是实现自主知识产权高速动车组研制的必经之路。中国铁道科学研究院机车车辆研究所已建成牵引变流器研发与试验平台，具备自主设计能力与条件，如牵引计算平台、电气性能仿真平台、软件开发平台、半实物仿真平台、变流器热仿真计算平台、箱体强度仿真平台、IGBT试验台、功率模块试验台和牵引传动系统综合试验平台，设计能力覆盖不同速度等级、不同功率等级的动车、机车、城际、地铁的牵引变流器。 1系统轻量化 牵引变流器作为整个牵引系统的核心部件之一，其功能是转换直流制和交流制间的电能量，并对各种牵引电机起控制和调节作用，从而控制车辆的运行。系统轻量化主要是从主电路结构上进行优化，在满足牵引性能和实现自我保护的前提下，尽量选用最少的电子元器件，其他功能通过控制软件实现。 2系统工作流程 数据记录解析系统主要实现外部模拟信号、数字信号的高速采集、触发记录工作，同时具备上位机网络授时、网路数据下载等功能。系统工作流程如图2所示。①系统上电后，主控芯片初始化并启动，完成工作参数的初始化工作，以及完成GPMC接口（FPGA和ARM的数据交互接口）的配置工作。②系统初始化完成后，启动1个1min定时器，如果在1min内高速数据采集板收到外部网络的授时指令，则配置本地时间，结束1min定时，如果没有收到授时指令，则等待定时器结束。③定时结束后，高速数据采集板启动数据采集工作。④在采集过程中，FPGA循环采样外部IO信号以及模拟量输入信号，并将采集到的数据通过GPMC总线传输给ARM处理器。⑤ARM处理器内建2个大容量的数据缓冲区，一个采用FIFO原理，实时刷新保存0.5s的采样数据，作为数据记录信号到来前0.5s的数据；另一个用来保存数据记录信号到来后0.5s的数据。⑥在采集过程中，FPGA不断检测外部数据记录信号，当监测到数据记录信号后，FPGA通过ARM中断通知ARM 处理器数据记录信号到来。⑦ARM处理器响应数据记录信号，停止对前0.5s数据缓冲区的实时刷新，将数据存储位置换为第2个数据缓冲区，并且持续采样工作0.5s。⑧0.5s后ARM处理器将整个1s的采集数据作为1个数据记录存储到NANDFLASH中。⑨高速数据采集板内部建立防误触发机制，如果2次数据记录信号间隔小于0.5s，高速数据采集板将以最后一次的数据记录信号作为数据记录点。另外，在采集过程中，外部计算机可以通过ftp登陆到高速数据采集板并下载高速数据采集板中记录的数据文件。 3高速动车组牵引变流器关键数据记录及分析 3.1变压器轻量化设计 变流器通过安装固定支座安装变流器柜中，通过四个M16螺栓固定在柜体支撑梁上，其作用是实现电压变换，同时具备滤波的功能，其使用电路图如图3所示，电路中使用代号为T1。该变压器的工况为IEC60310：2004中规定的1类工况（正常工作制）。其空载变压比为1512Vrms：420Vrms，其输入电压为幅值3600V的PWM波。其轻量化从产品的线圈、磁芯、骨架入手，如线圈采用铝制，磁芯选择合适的大小，骨架在满足强度要求的基础上，采用合适的柜架结构，本变压器经过优化后从原来的820KG，减小到750KG，为整个变流器的轻量化提供支持。 3.2牵引仿真计算平台 针对高速列车牵引系统及其关键部件，建立了包括牵引变压器、牵引变流器、牵引控制装置等关键部件的仿真设计平台，可以完成牵引系统各部件的特性分析与设计优化，以支撑牵引系统和牵引变流器研发能力的提升。利用牵引仿真计算平台开展牵引系统方案设计，包括计算列车牵引功率、设计列车牵引制动特性及优化设计牵引变压器、牵引变流器、牵引电机等方案。 3.3有限元模型 考虑到变压器振动主要是影响靠近变压器端的柜体，建模时忽略远离变流器端柜体，并对内部一些的结构和部件进行简化处理，这样在不影响计算可靠性的前提下减少了工作量和计算成本。模型中板梁结构采用面单元，部分设备采用体单元，隔振器用三个方向的弹簧阻尼单元模拟，橡胶材料阻尼比假定为0．08，柜体顶部螺栓连接处采用刚性约束。 3.4牵引控制单元软件设计 （1）软件开发平台。牵引变流器的核心控制设备是TCU，而变流器的可靠性、可用性、可维护性和安全性（RAMS）指标很大程度上也受到软件设计影响。国外各大牵引系统供应商都具有成熟的、支持实时操作系统的软件开发平台。牵引控制单元除具备自主知识产权的控制单元硬件外，还自主开发了基于硬件的软件开发平台TKDET，支持图形化的编程，并具有自主知识产权的底层库。该开发平台使得软件编程分工明确，模块化、形式化/半形式化语言开发相结合，与国际标准相接轨。牵引控制单元软件设计完全基于自主研发的TKDET软件平台，软件层次清晰，逻辑分明，具有较好的可读性与可移植性。（2）半实物仿真平台。为了对控制单元的控制逻辑与控制策略进行分析，搭建了硬件在回路的DSPACE半实物仿真平台，该平台可实现实时快速在线仿真和离线仿真。在设计初期可以在该仿真平台进行控制软件的测试与验证。 3.5基于Labview的数据解析软件
牵引变流器项目 合作方案 规划设计/投资分析/产业运营
报告说明— 该牵引变流器项目计划总投资8552.61万元，其中：固定资产投资6516.82万元，占项目总投资的76.20%；流动资金2035.79万元，占项目 总投资的23.80%。 达产年营业收入14435.00万元，总成本费用10968.27万元，税金及 附加147.93万元，利润总额3466.73万元，利税总额4092.83万元，税后 净利润2600.05万元，达产年纳税总额1492.78万元；达产年投资利润率40.53%，投资利税率47.85%，投资回报率30.40%，全部投资回收期4.79年，提供就业职位223个。 牵引变流器是列车关键部件之一，安装在列车动车底部，其主要功能 是转换直流制和交流制间的电能量，把来自接触网上的1500V直流电转换 为0～1150V的三相交流电，通过调压调频控制实现对交流牵引电动机起动、制动、调速控制。轨道交通牵引变流器作为列车关键部件之一，主要功能 是转换直流制和交流制间的电能量。
目录 第一章项目概论 第二章项目建设单位基本情况第三章项目建设必要性分析第四章建设规划分析 第五章选址分析 第六章工程设计说明 第七章项目工艺及设备分析第八章环境保护概述 第九章安全规范管理 第十章风险应对评估 第十一章项目节能方案分析 第十二章进度说明 第十三章投资可行性分析 第十四章项目盈利能力分析 第十五章总结说明 第十六章项目招投标方案
第一章项目概论 一、项目提出的理由 牵引变流器是列车关键部件之一，安装在列车动车底部，其主要功能 是转换直流制和交流制间的电能量，把来自接触网上的1500V直流电转换 为0～1150V的三相交流电，通过调压调频控制实现对交流牵引电动机起动、制动、调速控制。轨道交通牵引变流器作为列车关键部件之一，主要功能 是转换直流制和交流制间的电能量。 二、项目概况 （一）项目名称 牵引变流器项目 （二）项目选址 xx经济开发区 项目选址应符合城乡建设总体规划和项目占地使用规划的要求，同时 具备便捷的陆路交通和方便的施工场址，并且与大气污染防治、水资源和 自然生态资源保护相一致。所选场址应避开自然保护区、风景名胜区、生 活饮用水源地和其他特别需要保护的环境敏感性目标。项目建设区域地理 条件较好，基础设施等配套较为完善，并且具有足够的发展潜力。 （三）项目用地规模
模块化多电平换流器型高压直流输电综述 0引言： 现代电力电子技术的发展，使直流输电又一次登上历史舞台，与交流输电并驾齐驱。1954年，世界上第一条工业性的高压直流输电系统投入运营，从此，直流输电技术在海底电缆送电、远距离大功率输电、不同频率或相同频率交流系统之间的联结等场合得到了广泛地应用。IGBT、GTO 的出现，促使了VSC-HVDC和MMC-HVDC的产生，成为直流输电技术的一次重大变革。 MMC-HVDC（modular multilevel converter-high voltage DC transmission）是新一代直流输电技术，发展非常迅速。它具有高度模块化、易于扩展、输出电压波形好等特点，尤其适用于中高压大功率系统应用。本文首先介绍MMC的电路拓扑和工作原理，总结MMC的主要技术特点；然后分别回顾MMC在电容电压平衡、环流、控制策略、故障保护等关键问题的最新研究进展，最后指出MMC今后亟待研究的关键问题。相关研究结果表明，MMC在电力系统中有广泛的应用前景,是未来中高压大功率系统,尤其是高压输电技术的重要发展方向。 1正文： 传统两电平电压源型变换器，在电机传动、新能源并网、开关电源等工业生产领域的应用十分广泛。但在高压大功率领域的应用中，为解决功率开关器件的耐压问题，通常通过工频变压器接入高压电网，笨重的工频变压器大大增加了电力电子变换装置的体积和成本，限制了系统效率。鉴于现有传统多电平变换器在较高应用电压等级、有功功率传输场合等方面存在的不足，德国学者 Marquardt R.及其合作者提出了基于级联结构的模块组合多电平变换器(modular multilevel converter，MMC)的拓扑。 现将传统直流输电、电压源换流器型直流输电(VSC-HVDC)和MMC-HVDC三种直流输电方式的特点列表如下。
高压多电平双向DC-DC变换器文献综述 一、前言 本次文献调研的主题为高压多电平双向DC-DC变换器。下载到的文献中与该主题相关的有10篇，完全符合该主题的文献有参考文献[1][2][3][4]，其它6篇文献则侧重于高压和双向这两个关键词。以下是文献调研的主要内容。 二、主要内容 文献[1] [2]介绍了一种电容箝位的模块化多电平双向DC-DC变换器。该变换器由5个独立的模块级联而成，每个模块由三个MOS管和一个箝位电容组成，如下图所示。通过控制每个模块中MOS管的通断可以使每个模块运行在正常工作和旁路状态，选定不同模块的工作状态可以实现不同电平的输出，并且可以使输入输出电压的比值不同。从每个模块的电路结构可以看出，能量可以实现双向流动。从下图1可以看出整个电路中没有像常规的DC-DC变换器那样使用电感作为储能装置，这种无感设计的原则提高了装置的效率和可靠性。 本文中作者的实验装置功率为5kW，电平数为6。当输入电压为250V，负载为1.76Ω时，装置效率达到了95.1%。 图1. 电容箝位的模块化多电平双向DC-DC变换器 文献[3]介绍的电容箝位的模块化多电平双向DC-DC变换器与上文介绍的拓扑结构一样。文中详细分析了该电路的不同工作状态和等效电路图，该拓扑相比传统的飞跨电容型多电平变换器可以减少开关管的数量和电容耐压等级。 文献[4]介绍的模块化多电平双向DC-DC变换器的拓扑结构类似于测井变频电源的拓扑结构，它的每个模块拓扑为移相全桥电路，整个变换器由模块的输入并联输出串联组合而成，如下图2所示。之所以采用这样的拓扑是与作者研究的方向——波浪能发电有关。 在文中，作者着重叙述了梯形载波的控制方法与三角载波控制方法的不同，提出了梯形载波控制方法能够提高装置的效率。梯形载波控制方法中的开关频率是通过迭代的算法计算得到的。该方法最大的优点是根据实际的功率需求情况，依据装置的效率曲线来决定每个模块是处于并联工作状态还是旁路工作状态。在文中作者通过两模块的实验来证明梯形载波控制方法能够使装置运行在最大效率点处。
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文 目录 摘要 .......................................................................................................................... I ABSTRACT ................................................................................................................ II 第1章绪论 .. (1) 1.1课题研究背景及意义 (1) 1.2模块化多电平换流器的国内外研究现状 (3) 1.2.1 环流控制技术的研究现状 (5) 1.2.2 电容电压波动抑制技术的研究现状 (6) 1.3本文的主要研究内容 (8) 第2章模块化多电平换流器的数学模型及控制策略 (10) 2.1子模块的工作原理 (10) 2.2模块化多电平换流器的数学模型 (11) 2.3模块化多电平换流器的调制策略 (12) 2.4MMC的控制策略 (14) 2.4.1 总体控制 (14) 2.4.2 均衡控制 (15) 2.4本章小结 (16) 第3章基于比例重复控制器的环流谐波抑制方法 (18) 3.1本文提出的环流控制方法 (18) 3.2比例重复控制器的离散化数字设计 (20) 3.3基于比例重复控制器的MMC整体控制结构 (22) 3.4仿真分析 (22) 3.5本章小结 (23) 第4章电容电压波动分析及抑制方法 (25) 4.1电容电压波动的形成机理及波动成分 (25) 4.2基于比例谐振控制器的共模波动抑制方法 (27) 4.3基于高频环流注入的差模波动抑制方法 (28) 4.3.1 正弦波高频环流注入及MMC低频运行控制策略 (28) 4.3.2 优化的高频环流注入法 (30) 4.3.3 针对高频环流注入法的子模块电容参数设计 (32) 4.3.4 梯形波高频环流注入 (33) 4.4仿真分析 (34)
模块化多电平换流器型直流输电 【摘要】电网规模不断扩大，清洁能源的开发利用越来越受到关注，智能电网让太阳能、风能等新能源并入电网并能对其介入过程自行控制，对清洁能源的投入并网和补偿机制的研究势在必行。本文结合南汇风电场柔性直流输电工程，简单分析柔性直流输电的控制原理及基础理论。 【关键词】柔性直流控制方式换流阀 1引言 上海南汇柔性直流输电技术示范工程是国内首例柔性直流输电工程，将上海南汇风电场发出的风电能源并入上海电网之内。 柔性直流输电技术通过对两端电压源换流器的有效控制可以实现两个交流有源网络之间有功的相互传送，在有功传送的同时，各端电压源换流器还可以调节各自所吸收或发出的无功，对所联两端交流系统予以无功支持，是一种具有快速调节能力、多控制变量的新型直流输电系统。 2一次系统结构 柔性直流换流站的一次系统结构为35KV交流系统通过开关连接至换流变，将交流侧的电压变换为换流阀输入所需要的电压（31KV）然后进行交/直流变换（直流电压为±30KV），通过直流线路输送至对侧换流站再进行直/交流变换。每个桥臂每相分别安装一个阀电抗器。阀电抗器是VSC与交流系统之间传输功率的纽带，它决定换流阀的功率输送能力、有功功率与无功功率的控制；同时阀电抗器能抑制换流阀输出的电流和电压中的开关频率谐波量，以获得期望的基波电流和基波电压。另外，换流电抗器还能抑制短路电流。 3柔性直流运行模式和控制方式 MMC可以通过调节换流器出口电压的幅值和与系统电压之间的功角差，独立地控制输出的有功功率和无功功率。 有功功率的传输主要取决于δ，无功功率的传输主要取决于Uc。因此通过对δ的控制就可以控制直流电流的方向及输送有功功率的大小，通过控制Uc就可以控制VSC发出或者吸收的无功功率。从系统角度来看，VSC可视为一无转动惯量的电动机或发电机，可以实现有功和无功功率的瞬时独立调节，进行四象限运行。 4柔性直流换流阀原理 模块化多电平换流器阀是由多个IGBT子模块进行级联而成的，单个子模块
模块化多电平变换器(MMC)的脉冲宽度调制的实验和控制 摘要：模块化多电平变换器(MMC)是新一代不需要变压器而实现高、中压电力转换的多级转换器中的一种。MMC的每相是基于多个双向斩波单元的串级连接。因此需要对每个浮动的直流电容器进行电压平衡控制。然而，目前还没有文章涉及到通过理论和实验验证来实现电压平衡控制的明确讨论。本文涉及两种类型的脉冲宽度调制模块化多电平转换器(PWMMMCs)来解决他们的电路配置和电压平衡控制。平均控制和平衡控制的结合使脉冲宽度调制模块化多电平转换器(PWMMMCs)在没有任何外部电路的情况下实现电压平衡。脉冲宽度调制模块化多电平转换器(PWMMMCs)的可行性,以及电压平衡控制的有效性,通过仿真和实验已经被证实。 关键词：电压电力转换，多级转换器，电压平衡控制 一、介绍： 大功率的转换器的应用需要线性频率变压器来达到加强电压或电流的额定值的目的（见参考文献【1】——【4】）。2004年投入使用的80MW的静态同步补偿器的转换侧由18个中点箝位(NPC)式转换器组成（文献【4】），每个系列的交流双方串联相应的变压器。线性变压器的使用不仅使转换器笨重,而且也导致当单线接地故障发生时出现直流磁通偏差（文献【5】）。 最近，许多关于电力系统和电力电子的多级转换的科学家和工程师，参与到多电平变换器为了实现无需变压器而实现中压电力转】换（文献【6】-【8】）。两种典型的方法有： （1）多级多电平转换(DCMC) （文献【6】, 【7】）; （2）飞跨电容型多电平变换器(FCMC)（文献【8】）。 三电平多级多电平转换器（DCMC）或者NPC转换器已经被投入实际使用，如果在DCMC中电平的数量超过三个，容易导致串联的直流电容内在电压的不平衡，因此两个直流电容需要一个外部电路（例如buck—boost斩波电路）（文献【11】），此外，一个箝位二极管耐压值的增长是非常有意义的，而且这种增长需要每相串联多个模块，这就造成一些困难。因此合理的电平数量应该根据实际需要考虑但至多不能超过五个。至于FCMC,四级的脉冲宽度调制（PWM）换流器目前已经被一个制造中压驱动器的企业大量生产。然而，较低的载波频率（低于1KHz）的
牵引变流器 电力机车以及安装电传动装置的其他机车上设置在牵引主电路中的变流器。牵引变流器的功能是转换直流制和交流制间的电能量，并对各种牵引电动机起控制和调节作用，从而控制机车的运行。 电力机车以及安装电传动装置的其他机车上设置在牵引主电路中的变流器。牵引变流器的功能是转换直流制和交流制间的电能量，并对各种牵引电动机起控制和调节作用，从而控制机车的运行。 牵引整流器可分为下述四类 交流-直流整流器 将交流电整成直流电,主要有两种形式：采用桥式整流线路的桥式整流器和采用中抽整流线路的中抽整流器。图1a为应用在电力机车上的单相桥式线路，交流电压u正半周经二级管1和二极管3、负半周经二极管2和二极管4接到直流侧，从而在直流侧得到不变方向的脉动电压Ud,经过平波电抗器Ld滤去脉动成分后用于驱动直流牵引电动机，其电压波形图如图1a上部所示。图1b为单相中抽整流线路图和电压波形图。图1c为柴油机车采用的三相桥式整流线路图和电压波形图。若用适当数量的二极管串联（以增加电压）和并联（以增加电流）代替原理图中的一个元件，则可构成所需功率的交-直整流器。 在上述整流器中换用控制元件就可得到可控整流器。以晶闸管代替图1中的二极管,就成为全控桥式整流器，又称相控整流器。控制晶闸管每周期中的开始导通时刻（ɑ角），从而控制直流侧电压。图2为单相全控桥式整流电路图和相应的电压电流波形图。如果控制ɑ＞π／2并人为地使牵引电动机电势反向，则变流器进入再生制动工况,此时全控桥式整流器就处于有源逆变的工况,将机车的动能反馈给电网。如果晶闸管和二极管混合接成图3的方式，则构成单相半控桥式整流器，二极管在晶闸管未开通前起负载续流作用。半控桥式整流器只能调压，不能再生制动。全控桥和半控桥是桥式整流器的两大类，应用较广。 直流-直流变流器 又称斩波器,用以改变直流电压平均值的一种装置。用晶闸管强迫关断方法，周期性地控制直流电源和负载间的通断，使斩波器输出端得一脉动电压，用平波电抗器Ld滤去脉动成分，则在负载上得到一由周期导通角ɑ控制的直流电压Ud。图4为其原理图，其中F为强迫关断器件，D为续流二极管，M为负载。电压Ud实为由ɑ角控制的斩波器出端电压U2的平均值。斩波器经适当的改接可有再生制动性能。直流斩波器多用在直流电力机车、动车组和地铁车辆上。 直流-交流变流器 又称逆变器,将直流电变成交流电的变流器，有电压型和电流型两种。 ①电压型逆变器：单相作用原理如图5a所示，由于换向要求直流侧电压Ud需保持恒定而得名。如果控制电路触发脉冲使器件F1、F2的通断次序如图5b，则交流侧可得一矩形波电压如图。5c该交流电压幅值为Ud,而频率可由控制回路进行调节。图5a中c为支撑直流电压用的支撑电容，D1、D2为当负载电流和电压不同相时做续流用的续流二极管。 异步牵引电动机起动时要求逆变器供出幅值可变的、接近正弦的低频电压,这可用分谐波调制法控制F1、F2的通断顺序来达到。电压型逆变器在控制电路作用下能顺利地转入再生制动。利用这一可逆性又可制成交-直-交电力机车电源侧变流器，它能提供恒定的中间环节直流电压，又可调节交流电网侧的功率因数和改善电流波形，这就是电压型四象限变流器。 ②电流型逆变器：电路原理如图6a,它要求直流侧是一电流源，即Id要相对稳定,这可以采用串联电抗器Ld来达到。如果控制各强迫关断器件的导通顺序(图6b)，则在电机每相
有轨电车牵引变流器主要系统功能设计 发表时间：2019-07-22T16:04:25.913Z 来源：《基层建设》2019年第13期作者：刘森 [导读] 摘要：介绍了江苏经纬轨道交通设备有限公司研制的应用于有轨电车的牵引变流器主要系统功能。 江苏经纬轨道交通设备有限公司江苏苏州 215104 摘要：介绍了江苏经纬轨道交通设备有限公司研制的应用于有轨电车的牵引变流器主要系统功能。随着近年有轨电车行业的不断的发展，更加突显有轨电车牵引系统功能繁多，设计灵活的特点，通过牵引系统的完全自主化设计，能够为有轨电车行业的发展助力。 关键词：有轨电车；牵引系统；系统功能；自主设计 引言 随着交通运输对绿色环保公共交通工具的需求，100%低地板有轨电车在国内的得到了快速发展，在北京、上海、广州、深圳、成都、南京、苏州、沈阳、青岛、佛山、珠海、武汉等多个城市及地区实现了商业化运营，取得了良好的经济及社会效益。牵引系统也实现了自主化和国产化，本文以使用交流异步电机传动系统的五模块有轨电车为例，概要介绍牵引变流器的主要系统功能，对有轨电车的牵引系统配置选择、技术咨询上能够提供相关帮助。 一、车辆主要信息 图 1 列车配置 车辆包含5个模块，Mc1及Mc2为带司机室动车，设置1台动力转向架，每台转向架配置两台牵引电机；F1及F2车位浮车，Np车为带受电弓的拖车，配置有拖车转向架。Mc车安装有牵引变流器，按照不同需求，电机控制方式可选取1C1M或1C2M，既轴控或架控。 二、牵引系统主要功能 牵引系统作为列车的重要系统，为列车提供牵引及电制动力的同时，也与制动系统、TCMS系统等有密切的关联。本章节对牵引系统的主要功能做简要介绍及描述。 2.1牵引、电制动功能 按照车辆载荷及司控器手柄级位的不同，牵引变流器可提供不同的牵引及电制动力，同时根据接触网电压的不同，变流器控制单元对牵引及电制动的功率会做出相应的限制。根据EN50388，在不同网压下提供不同的牵引及电制动功率。 2.2冲击控制功能 为确保旅客乘车的舒适性，在牵引及电制动力施加及取消的过程中，需牵引变流器按照一定的“速率”控制牵引及电制动力施加及取消。 2.3轮径校验功能 牵引电机在不同轮径下需输出不同的转矩，以确保在不同轮径下车辆的轮周力的一致性，使车辆的牵引及电制动性能保持一致。在列车速度高于一定值时，牵引变流器接收到轮径校验指令后，车辆进入惰行模式一定时间，在没有空转情况发生时，牵引变流器根据标准轮对其他轮的轮径进行校验，并在牵引变流器的程序中更新，以实现轮径校验的功能。 三、方向识别及限速功能 根据占用不同司机室信号及方向信号，牵引变流器能够区分列车运行方向的“向前”及“向后”，为确保安全，一般车辆“向后”的最高限速为10km/h。在不同的运行模式中，对于车辆的最高运行限速也不同。 3.1超速保护功能 为确保车辆的运行速度不高于当前工况下规定的最高限速值，牵引系统提供超速保护功能。在车辆处于不同的速度范围内，由不同的牵引及电制动逻辑施加，确保车辆速度不会超过最高限制速度。 3.2定速巡航功能 列车在运行时，牵引变流器可提供定速巡航功能。对于巡航功能的目标速度及巡航指令，可由两种方式给定： ? 司控器手柄处于牵引位，TCMS给定目标速度值，通过网络总线将巡航指令及目标速度值发送至牵引变流器，牵引变流器进入巡航模式。 ? 以当前速度作为目标速度，在一定时间内将司控器手柄由牵引位转换至惰行位再转换至牵引位，在无制动指令的情况下牵引变流器以当前速度作为目标速度进入巡航模式。 当牵引变流器接收到制动指令时，退出巡航模式。 3.3防溜车保护功能 为防止车辆在坡道上启动时产生倒溜现象影响行车安全，牵引系统提供倒溜保护功能。列车启动过程中，当牵引变流器收到牵引指令后开始建立牵引力，当整车牵引力建立到一定值时，车辆的保持制动开始缓解，牵引变流器收到制动缓解状态信号有效后，持续建立牵引力直至目标值。 牵引系统会对车辆请求的方向及车辆实际的运行方向做检测并判断列车是否溜车。牵引系统检测到溜车现象超过一定时间或溜车现象发生一定距离后，将向车辆发送制动请求指令，以确保能够及时停车处置。 3.4制动未缓解运行保护功能 车辆启动后，牵引变流器如在一定时间内未收到制动缓解状态信号有效，将执行牵引封锁，防止“抱闸行车”的现象。在特殊情况下，变流器未收到制动缓解信号，但车辆需动车，此时变流器可按一定的操作逻辑进行此功能的复位，如司控器手柄的惰行复位，既：行车后
湖南铁路科技职业技术学院毕业设计任务书 课题：IGBT在地铁车辆牵引变流器中的应用及 维护检修 专业： 班级： 学生姓名： 所属院系： 指导教师： 湖南铁路科技职业技术学院教务处监制
设计目标 通过本课题的设计，使学生对IGBT技术在地铁车辆牵引变流器上的工作原理与故障处理方面理论专业知识形成更进一步的认知，同时理论联系实际，归纳总结IGBT技术在地铁车辆牵引变流器上的工作特点及其故障处理中的知识要点，为就业后的工作岗位奠定基础。 1）进行地铁车辆牵引变流器中IGBT检修工艺设计时，掌握真实的检修工具、检修设备、检修仪表和检修技术等内容，具备初步进行工艺设计的能力； 2）通过分析解决地铁车辆牵引变流器中IGBT常见故障处理的实际问题，使学生建立正确的分析方法，达到具备基本检修技能的目的。 任务描述与要求 1、分析目前IGBT的应用发展与现状； 2、以目前正式运营的某一实际地铁线路为例来分析牵引变流器中IGBT部分的电路拓扑结构及其工作原理； 3、设计该项目线路牵引变流器中IGBT部分电路的日检、月检和架修工艺流程； 4、绘制该项目线路牵引变流器中IGBT部分电路日检、月检和架修的工艺流程图； 5、根据实际情况对该项目线路牵引变流器中IGBT部分电路的检修流程工艺进行优化，并对牵引变流器中IGBT部分电路的常见故障进行分析总结。
实施进程安排 1、2016年2月20日—2016年3月10日，完成毕业设计和论文初稿； 2、2016年3月11日—2016年3月17日，毕业设计论文定稿； 3、2016年3月18日—2016年3月23日，毕业设计评阅； 4、2016年3月24日—2016年3月30日，毕业设计答辩； 5、2016年4月7日，相关资料上传空间； 毕业设计论文代做平台《580毕业设计网》是专业代做团队也有大量毕业设计成品提供参考 参 考资料《城市轨道交通车辆检修》耿幸福人民交通出版社 《城市轨道交通车辆检修》阳东卢桂云机械工业出版社另：网络、知网、教材和图书馆都有相应资料可查询
轨道交通车辆牵引控制发展现状与趋势分析 摘要：轨道交通车辆牵引控制技术在两个世纪前就已经产生了，随着社会的不 断发展，科学技术的不断进步，轨道交通车辆牵引控制技术也在不断发展个变革，该技术的发展经历了一系列的变革，从牵引装置为中心发展为现代的以平台化技 术为中心的高性能控制技术，在很大程度上推动了其标准化和个性化。本研究针 对轨道交通车辆牵引控制的发展现状以及趋势展开了详细的探究，首先就铁路电 力牵引技术的发展历程进行了分析，然后分析了现代列车牵引传动系统控制特点 以及现代列车牵引控制系统技术体系，最后分析了轨道交通车辆牵引控制技术的 发展趋势。 关键词：轨道交通；车辆；牵引控制；发展现状；趋势 1 我国铁路电力牵引技术发展历程 我国坚持走自主研发与技术引进相结合的方式，不断发展进步，电力牵引控 制技术发展路径与国际上技术发展路径相类似，经历了交直电传动到交流电传动 的发展历程。基于交直传动系统形成“韶山”系列电力机车和东风系列内燃机车， 基于交流传动系统形成目前的HX系列机车、CRH系列动车组和高速列车以及系 列城市轨道交通车辆。我国于1958年仿制出第1台参照前苏联H60型的单相引 燃管整流器6Y1型电力机车，1968年改名为SS1并小批量生产；1968~1985期间，SS1型机车的速度控制技术发展为变压器极间调压加可控硅整流方式，并批量生产；自主研制成功采用以运算放大器为核心器件的闭环控制SS2型原型车；1979 年株洲电力机车工厂和株洲电力机车研究所吸收了SS1和SS2的成熟经验，研制 成功采用相控整流和模拟电子控制技术的SS3型机车，并大批量生产；1985年， 试制成功我国第1台相控整流8轴货运电力机车SS4，并发展形成了较为完整采 用相控整流及调速控制直流传动的4、6、8轴货运、客运系列机车，包括SS3B、SS5（原型车）、SS6、SS4G、SS7等车型。1985/1986年在进口8K和6K机车的同时，同步引进了这些机车的先进技术，在消化吸收与结合中国国情的基础上，自 主研制成功了基于计算机（网络）检测控制电力机车，包括SS8、SS9、SS4B、 SS4C、SS6B、SS7B、SS7C等机车，故障诊断技术得到应用。 2 现代列车牵引传动系统控制特点 列车牵引电传动系统的基本任务是通过机电能量转换，达到速度、位置和转 矩控制的目的。其本质是电机和变流系统的性能。现代牵引系统采用交-直-交 （城轨系统为直-交）电传动形式。牵引设备主要有高压电器（主变压器）、牵引 变流器和牵引电机及相关控制系统等。牵引主电路包括网侧电路、（四象限整流 电路）直流环节电路和三相逆变电路等。列车的牵引力来源于动轮与钢轨之间的 粘着力。轮重、轮轨材料的弹性及在车轮上施加的转矩构成了粘着力的三要素。 列车是以基本动力单元为基础构成的，并可以灵活组合形成不同的编组，以满足 不同的运输需求。按照列车动力的动力需求及用途，多动力单元的组合形式有动 力集中的机车或固定重联机车、动力分散的动车组或城轨列车以及重载组合列车等。根据模块化、平台化与结构化思想，列车牵引控制功能可以划分为3个层次，即列车控制级、车辆控制级和传动控制级，如图1所示。牵引控制系统的列车控 制级负责整列车的上层控制、状态监测与故障诊断等，主要功能包括：操作端选 择与确定逻辑、运行方向及左右侧，牵引和制动指令以及列车速度特性控制、牵 引和制动力协同、列车级故障诊断与安全导向、辅助系统控制及记录和信息交互等；车辆级控制实现动力单元内控制、状态监测与故障诊断等；传动控制级实现