动车组车网谐波共振研究

牵引变流器网侧电流谐波抑制研究涂晨阳;成庶;肖振鹏【摘要】作为电力机车牵引传动系统核心部件的牵引变流器是牵引供电网的主要谐波来源之一;牵引变流器采用的单相四象限整流器,输出含有二次脉动,且工作开关频率较低,导致变流器网侧电流谐波问题严重;目前单相四象限整流器的控制脉冲产生主要采用SPWM技术;与SPWM相比,SHEPWM(特定谐波消除PWM)可以针对性的消除特定的谐波,谐波含量更小,效率更高,但其无法消除调制波中本身就存在的谐波;针对SHEPWM调制策略进行了分析设计,同时对陷波滤波器技术、PR控制策略和LC回路在降低谐波含量中的作用进行深入分析;经过合理的方案选择,有效的降低了网侧电流谐波含量,并通过MATLAB仿真实验进行了分析验证.%Traction converters,as the core components of electric locomotive traction-drive system,is one of the main sources of traction power supply grid harmonic.Traction converters using single-phase four quadrant rectifier output ripple containing secondary and work with lower operating switching frequency,resulting in the converter side current harmonics problem serious.Currently,control pulses of single-phase four-quadrant rectifier,generated mainly by SPWM pared with SPWM,SHEPWM (Selective Harmonic Elimination PWM) can be targeted to eliminate specific harmonics,harmonic content is smaller,and more efficient,but it can't eliminate the harmonic which the modulation wave contained.In this paper,analysis and design SHEPWM modulation strategy,and analysis the effect of the notch filter,PR strategies,and LC circuit in reducing the harmonic.After choosing the reasonablescheme,reducing the harmonic effectively,and it analyzed and verified by Matlab simulation experiment.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2017(025)007【总页数】5页(P253-256,259)【关键词】牵引变流器;谐波抑制;特定谐波消除;陷波器【作者】涂晨阳;成庶;肖振鹏【作者单位】中南大学信息科学与工程学院,长沙410075;中南大学交通运输工程学院,长沙410075;中南大学信息科学与工程学院,长沙410075【正文语种】中文【中图分类】TM464根据国家铁路局发布的《2015年铁道统计公报》，2015年全国铁路旅客发送量完成25.35亿人，全国铁路货运总发送量完成33.58亿吨。

高速列车运行与轨道共振问题研究高速列车的发展为快速的人员和物品运输提供了便利。

然而，随着时速不断增加，高速列车运行中的一些问题也逐渐凸显出来。

其中最为重要的问题之一就是轨道共振。

本文将探讨高速列车运行中的轨道共振问题，并介绍相关的研究成果和解决方案。

轨道共振是指高速列车通过铁路轨道时，因为车轮和轨道之间的特定频率振动相互作用而产生的现象。

当列车的运行速度达到轨道本身的固有频率时，轨道上的振动会被不断放大，导致不稳定的运行状态。

这种共振效应不仅会对列车的安全和运行稳定性造成威胁，还会给旅客带来不舒适的乘坐体验。

为了研究高速列车运行中的轨道共振问题，许多国家和地区都开展了相关研究。

其中，日本和中国在高速列车技术方面的研究具有世界领先地位。

日本的新干线列车和中国的高速铁路网络都是世界上最先进的高速列车系统之一。

在研究中，学者们发现了一些导致轨道共振的主要因素。

首先，轨道的固有频率是决定是否发生共振的关键因素之一。

轨道的固有频率取决于轨道的材料、结构和铺设方式等因素。

其次，高速列车的车轮和轮轴系统也会影响共振的发生。

车轮和轨道之间的力学相互作用会产生振动信号，进而引发共振。

为了解决轨道共振问题，学者们提出了一系列的解决方案。

其中之一是调整轨道结构和铺设方式，以减小轨道的固有频率。

例如，增加钢轨的厚度和宽度可以改善轨道的刚度，从而降低固有频率。

此外，改进车轮和轮轴系统的设计也可以减小共振的可能性。

例如，采用橡胶减振垫可以降低振动传递的程度。

此外，列车的运行速度和运行稳定性也是解决轨道共振问题的关键因素。

降低运行速度可以减小共振的发生概率，但这会影响列车的运行效率。

因此，提高列车的运行稳定性成为解决问题的关键。

学者们研究了列车的悬挂系统、牵引力控制以及车辆动力学等方面，以提高列车的运行稳定性。

另一方面，监测和检测技术也被广泛应用于轨道共振问题的解决中。

通过及时监测轨道和列车的振动情况，可以提前发现共振的迹象，并采取相应的措施。

考虑车轮谐波磨耗的动车组车轴疲劳寿命随着高速列车运行速度的不断提高,轮轨间各种随机激励引起的轮轨振动加剧。

为保证列车安全平稳运行,作为列车主要承载部件的车轴,它的性能良好与否直接关系到列车的行车安全。

因此,国内外学者关于车轴疲劳寿命做了大量的研究工作,并取得了一定的成果。

田合强等［1］以中国某型高速动车组车轴为研究对象,分别基于日本JIS E 4501 标准和欧洲EN 13104 标准对车轴强度进行计算,并与有限元仿真计算结果进行对比分析。

陆超等［2］分别基于欧洲EN 13104 标准和有限元法对出口哈萨克斯坦的动车组动力车轴进行应力计算,并校核各截面处的疲劳强度。

随着对车轴强度研究的不断深入,国内外学者［3-5］认为车轴的疲劳强度不能按无限寿命设计和计算,因为对于车轴这类高周疲劳构件,其疲劳强度会随着应力循环次数的增加而降低,计算应力时应考虑各种随机激励的影响。

于是,国内外学者开始借助于有限元软件和动力学软件,并结合有限寿命理论进行车轴疲劳寿命的估算,其研究成果具有很高的工程应用价值。

如赵利华等［6］运用SIMPACK 软件建立多刚体车辆动力学模型,结合ANSYS 软件计算车轴危险点的应力时间历程,基于线性累积损伤理论计算车轴的疲劳寿命。

曹建国等［7］运用SIMPACK 软件建立动车组整车动力学模型,并计算车轴的载荷时间历程,结合ANSYS 和FE-SAFE 软件计算车轴的疲劳寿命。

POKORNÝ P 等［8］对实测载荷时间历程下车轴的残余疲劳寿命进行了研究。

随着高速列车车轮多边形问题的日益凸显,尤其是德国ICE高速列车脱轨,研究表明事故的原因是由于多边形橡胶弹性车轮的接触载荷过大、导致车轮轮辋疲劳断裂造成的［9］,引起了众学者的高度关注。

之后,对车轮多边形最主要表现形式的车轮谐波磨耗的研究众多,但大部分皆为车辆—轨道耦合动力系统下的振动特性研究,鲜有车轮谐波磨耗下车轴疲劳寿命的研究。

城市轨道交通牵引供电系统谐波分析随着城市轨道交通的发展，牵引供电系统在保障列车运行安全和稳定性方面起着至关重要的作用。

随之而来的问题也日益显现，其中之一便是谐波问题。

谐波是指在交流电网中产生的频率是基波频率的整数倍的电压和电流成分，由于牵引供电系统中存在大量的电机、变频器等非线性负载，谐波在其工作中难免会产生，并且会对系统的稳定性和设备的寿命造成影响，因此对于牵引供电系统中的谐波进行分析和控制显得尤为重要。

对于牵引供电系统中谐波的来源需要进行详细的了解。

在城市轨道交通中，列车牵引系统是整个系统中耗电最大的部分，其主要由牵引变流器、牵引电机等组成，其中变频器是主要的谐波源。

当列车从静止状态加速至工作速度时，会导致变频器系统的工作频率从极低的频率变化至很高的频率，这种频率的变化带来的是非常复杂的谐波波形。

除变频器外，城市轨道交通的供电系统中还包括变电站、接触网、牵引线路等多个环节，这些环节中的负载也会产生谐波。

城市轨道交通牵引供电系统中谐波的产生是多方面的，需要全面的分析。

对于牵引供电系统中谐波的影响进行详细的研究。

谐波会对系统中的设备和设施产生一系列的负面影响，包括设备的损坏、系统的稳定性下降、电磁干扰等。

谐波会对变频器等非线性负载本身产生影响，导致设备的性能下降，甚至烧坏。

谐波会加大供电系统的损耗，进一步减短设备的使用寿命，增加了维护和更换的成本。

谐波还会在系统中引起电压、电流等参数的波动，对系统的稳定性和功率因数造成影响，甚至对其他设备产生电磁干扰，影响系统的正常运行。

针对城市轨道交通牵引供电系统中谐波的分析，需要采取一系列有效的控制措施。

首先是从源头上控制谐波的产生。

通过选择合适的牵引电机和变频器，减小非线性负载对系统中谐波的产生，从而减小对供电系统的影响。

其次是在系统中加入谐波滤波器，对系统中的谐波进行衰减。

谐波滤波器可以将谐波电压和电流滤除，减小对其他设备的影响，提高系统的稳定性和安全性。

高速铁路动车组车体抖动问题分析与整治刘永乾（中铁物总运维科技有限公司，北京100036）摘要：针对某高速铁路动车组车体抖动问题，采集不同线路工况下车体振动加速度及平稳性数据、不同磨耗车轮踏面及打磨前后钢轨廓形，研究不同线路工况、车轮踏面和钢轨廓形对动车组车体振动特征影响，研究镟轮后不同时期车轮踏面和打磨前后钢轨廓形匹配下轮轨几何接触关系。

同时，采用实际线路及动车组车辆参数，基于多体动力学软件Simpack建立包含实测车轮踏面和钢轨廓形的车辆-轨道耦合系统动力学模型，计算车轮镟修和钢轨打磨对车辆关键动力学指标的影响。

研究结果表明：该高速铁路动车组车体抖动主要发生在隧道工况内，体现为垂向和横向的综合异常振动；随车轮踏面磨耗增加，实测车体振动加速度逐渐增大，轮轨接触关系逐渐恶化，与未廓形打磨钢轨匹配时尤为明显；钢轨打磨可以有效抑制等效锥度随车轮踏面磨耗增加的不断增大，有效改善轮轨接触关系。

车轮镟修和钢轨廓形打磨均可降低等效锥度，有效整治高速铁路动车组车体抖动。

关键词：高速铁路；车体抖动；车轮磨耗；钢轨廓形打磨；车体振动加速度；等效锥度中图分类号：U211.5文献标识码：A文章编号：1001-683X（2020）03-0088-09 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2020.03.0880引言随着我国高速铁路的快速发展、动车组列车运营速度的不断提高，轮轨间作用力随之增大，车体振动也随之加剧，严重者表现为动车组失稳（车体抖动、横向晃车、构架横加报警等）、扣件弹条大面积折断等现象，严重影响了乘坐舒适度、增加线路养护成本，甚至危及行车安全。

针对此问题，Orlova等［1］就严重车轮轮缘磨耗及车辆装载工况下出现的振动加速度偏大等现象，通过优化车辆计算模型提出较优的车辆悬挂参数。

乔红刚等［2］通过抗蛇行减振器台架性能测试及动力学仿真分析，对动车组车辆异常抖动原因进行研究。

许自强［3］、基金项目：中国铁路总公司科技研究开发计划项目（2017G003-A）作者简介：刘永乾（1990—），男，工程师。

新能源汽车电机谐波机理分析（谐波初识）一、基本概念理解1、谐波概念谐波主要是对一个波形进行频域分析，基波为需求波形，其余为谐波。

2、空间谐波研究意义空间谐波是空间波形分布的频域分析结果，分析波形沿着空间角度变化的谐波组成。

对于正弦波电机而言，任何转矩、反电势均是空间谐波（相带谐波、齿谐波、转子谐波）相互作用的结果。

3、时间谐波研究意义时间谐波为时间运动的频域分析，分解出来的谐波以电机时间采样长度为基本周期，体现电机各个波形的运动规律。

比如转矩脉动、反电动势、损耗以及损耗脉动均表明电机中存在很多时间谐波。

时间谐波体现了电机各个性能参数在电机运转中的变化规律。

4、电机时间空间谐波研究意义但从空间谐波或者时间谐波不足以表示电机转矩、损耗、反电势等参数的变化。

其次，某一个时刻的空间谐波由很多不同的时间谐波叠加而成。

以下为不同时刻ANSOFT软件FFT分析结果：谐波幅值的变化验证了时间谐波的存在以及无法用简单的FFT研究电机谐波的真实原因。

二、谐波简单分类1、相带谐波，个人也叫做组分布谐波相带谐波主要受极槽配合和槽口影响，主要特征：所有谐波产生的反电动势均为基波；所有谐波质点振动周期相等，波形运动速度为谐波次数分之一；谐波受极槽配合变化明显，可以产生分数次谐波；理想模型谐波中不含3的被数次谐波。

2、转子谐波转子谐波主要受转子几乎系数和转子结构影响。

主要特征：是反电动势谐波的主要来源之一；质点振动周期为基波乘以谐波次数，波形运动速度相等；谐波主要受极弧系数影响。

3、齿槽谐波定子开槽引入的电机谐波。

主要特征：谐波次数为齿数±1；对反电势谐波影响小；是转矩脉动主要来源之一；4、转子结构引入磁阻谐波转子结构以及转子磁钢槽导致。

主要特征：负载反电动势谐波源之一；负载纹波脉动源之一。

三、谐波分析工具与方法磁密谐波随着空间角度变化成分布变化，随着时间点变化成运动变化，即一个周期的磁密谐波既是空间函数，又是时间函数。

城市轨道交通牵引供电系统谐波分析轨道交通系统已经成为现代城市交通运输的重要组成部分，其牵引供电系统作为轨道交通载体的重要组成部分，也成为了城市轨道交通运输的核心技术之一。

谐波分析是牵引供电系统设计和运行中的重要技术之一，对于提高牵引供电系统的稳定性和可靠性具有重要意义。

城市轨道交通的牵引供电系统是通过供电轨来为列车提供电力，供电轨通常由钢轨和额外的导线组成。

当列车运行时，供电轨上会出现交流电压，由于列车的牵引电机和其他设备的特性，会导致谐波电流和谐波电压的产生。

比如列车电机的非线性特性、整流装置的谐波过滤等都会导致牵引供电系统中的谐波。

1. 对设备的影响供电系统中的谐波会对设备产生一定的影响，如电机、变压器、电容器等设备都会受到谐波的影响，可能导致电磁噪音、热损耗增加、设备寿命缩短等问题。

谐波会导致系统中电能的损耗增加，进而导致能耗增加，从而提高了牵引供电系统的运行成本。

由于谐波的存在，可能会对其他系统产生影响，如控制系统、通信系统等，可能会导致设备的故障或不稳定。

谐波分析是针对牵引供电系统中的谐波进行的一种技术手段，通过对牵引供电系统中的谐波进行分析，可以得到系统中谐波的分布情况、谐波谐振点等重要信息。

具体的谐波分析方法主要包括以下几种：1. 理论分析通过对牵引供电系统的结构和工作原理进行分析，从而得到系统中谐波产生的机理和规律。

2. 实验测试通过在实际的牵引供电系统中进行测试，获取牵引供电系统中的谐波特性数据，如谐波电流、谐波电压等。

3. 数值模拟通过建立牵引供电系统的数学模型，利用计算机软件进行仿真，得到系统中谐波的分布情况和谐波谐振点等重要信息。

谐波分析仪可以用于测量牵引供电系统中的谐波电流和谐波电压，从而了解系统中谐波的分布情况和特性。

2. 谐波滤波器谐波滤波器可以用于对牵引供电系统中的谐波进行滤波，从而减小系统中谐波的影响，提高系统的稳定性和可靠性。

3. 谐波仿真软件通过对城市轨道交通牵引供电系统进行谐波分析，可以了解系统中谐波的分布情况和特性，从而采取相应的技术手段对谐波进行控制和消除，提高供电系统的稳定性和可靠性，减少系统中谐波对设备和其他系统的影响，降低系统的运行成本，提高能源利用率和运行效率，保障城市轨道交通的安全运行。

第43卷第1期2021年1月Vol.43No.1January2021铁道学报journal of the china railway society文章编号：1001-8360(2021)01-0064-13我国电气化铁路高次谐波谐振问题研究综述宋可荐打吴命利1,杨少兵1,潘朝霞2,马春莲3(1.北京交通大学电气工程学院，北京100044； 2.中国铁路太原局集团有限公司供电部，山西太原030013；3.大秦铁路股份有限公司大同西供电段，山西大同037005)摘要：自2007年京哈线第一次发生牵引供电系统高次谐波谐振以来，已有超过15条电气化铁路发生过谐振事故，严重影响铁路运输系统的安全稳定运行°通过案例分析和统计，总结谐振规律及其危害°根据电路结构阐明车网电气耦合关系，分别介绍交流机车谐波源特性和牵引供电系统阻抗频率特性的建模方法，并提供一种简化谐振机理分析来解释主要谐振规律°探讨地面和车上的多种谐振抑制措施，提岀解决谐振问题的基本思路°对谐振的研究工作将车、网在电气上看作一个耦合整体，同时考虑理论分析的准确性和工程应用的简明性需求，希望对牵引供电系统谐振及其预防和治理工作提供一个全面的参考°关键词：电气化铁道；牵引供电系统；牵引传动系统；车网电气耦合系统；谐波谐振；谐振抑制中图分类号：TM922；U233.6文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.l001-8360.2021.01.008Review of High-order Harmonic Resonances of Electric Railways in ChinaSONG Kejian1,WU Mingli1,YANG Shaobing1,PAN Zhaoxia2,MA Chunlian3(1.School of Electrical Engineering,Beijing Jiaotong University,Beijing100044,China；2.Power Supply Department,China Railway Taiyuan Group Co.,Ltd.,Taiyuan030013,China；3.Datong West Power Supply Section,Daqin Railway Co.,Ltd.,Datong037005,China)Abstract:Since the first occurrence of a high-frequency harmonic resonance in traction power supply system(TPSS)in the Beijing-Harbin railway line in2007,more than15Chinese electric railway lines have experienced similar incidents, some with serious impact on the safe and stable operation of the railway transportation system.In this paper,following the analysis and statistics of the cases of resonance incidents,the features and impacts of harmonic resonance in traction power supply system(TPSS)were summarized.The electrical interaction between the TPSS and AC drive locomotives was illustrated based on their corresponding circuit models.The modelling methods of both AC locomotive harmonic char­acteristics and TPSS impedance-frequency characteristics were discussed.Moreover,a simplified resonance mechanism analysis was provided to explain the key resonance features.Several wayside and on-board methods for resonance elimi­nation were presented,followed by the proposal of a principle for resonance elimination.By addressing the complete set of interactions between the TPSS and the locomotives,and considering both the validity of theoretical analysis and sim­plicity of engineering implementation,this research work aims to serve as a single comprehensive reference on TPSS res­onances,their prevention and elimination.Key words:electric railway；traction power supply system；traction drive system；network-train interaction system；har­monic resonance；resonance elimination收稿日期：2018-12-24;修回日期：2019-06-16基金项目：中国国家铁路集团有限公司科技研究开发课题(P2018X011)；国家科技部“十三五”重点研发计划(2017YFB1200802)；博士后创新人才支持计划(BX201700026)第一作者：宋可荐(1988—),男，湖南株洲人,副教授，博士°E-mail-songkj@通信作者：吴命利(1971—),男，河北藁城人，教授，博士°E-mail:mlwu@铁路作为国家综合交通运输体系的骨干,是国民经济大动脉和关键基础设施,在我国经济社会发展中的地位和作用至关重要。

《高速铁路列车—线路—桥梁耦合振动理论及应用研究》篇一摘要：随着高速铁路的飞速发展，列车、线路、桥梁三者之间的耦合振动问题成为亟待解决的重大问题。

本文旨在深入探讨高速铁路列车—线路—桥梁耦合振动的基本理论，分析其影响因素，并探讨其在实际工程中的应用。

本文首先概述了国内外研究现状，接着详细介绍了耦合振动的基本理论，并通过实例分析验证了理论的正确性，最后总结了该理论的应用价值与前景。

一、引言随着科技的进步和国民经济的持续发展，高速铁路已经成为我国交通运输的重要方式之一。

高速铁路的运行不仅需要高效的列车技术，还要求有良好的线路和桥梁设施作为支撑。

然而，随着列车运行速度的不断提高，列车、线路、桥梁三者之间的耦合振动问题日益凸显，这不仅影响着列车运行的安全性和平稳性，也对线路和桥梁的使用寿命造成了威胁。

因此，对高速铁路列车—线路—桥梁耦合振动的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。

二、国内外研究现状近年来，国内外学者对高速铁路列车—线路—桥梁耦合振动问题进行了大量的研究。

国内研究主要侧重于通过实验研究和数值模拟分析的方法来探索三者之间的耦合规律；国外研究则更注重理论建模和工程实际应用的研究。

随着计算机技术的发展和大型计算模拟软件的出现，这一领域的研究取得了显著的进展。

三、高速铁路列车—线路—桥梁耦合振动基本理论（一）基本原理高速铁路列车—线路—桥梁耦合振动是一个复杂的动力学问题，涉及到列车动力学、线路动力学和桥梁动力学等多个方面。

其基本原理是通过建立数学模型来描述列车在运行过程中与线路和桥梁之间的相互作用关系，从而揭示其耦合振动的规律。

（二）理论模型为了研究这一耦合振动问题，需要建立相应的理论模型。

目前常用的模型包括多刚体动力学模型、连续弹性体模型以及多刚体与连续弹性体相结合的混合模型等。

这些模型可以根据实际需求和研究目的进行选择和调整。

四、影响因素分析（一）列车因素列车的运行速度、轴重、编组等因素都会对耦合振动产生影响。

高速铁路共振问题相关标准研究周勇政【摘要】为保证高速铁路的安全优质运营,标准规定中应防止共振现象的发生.高速铁路共振按结构质量、作用位置等可分为车桥系统、弓网系统、轮轨系统和其他部件等4个类别,梳理高速铁路共振研究现状及相关标准规定,分析我国铁路工程标准设计执行标准的情况.通过国内外高速铁路相关标准对比发现,国内外主要共振标准的规定大体相当.现场试验数据表明:我国高速铁路车桥系统和弓网系统均不会产生共振现象,轮轨系统和其他部件在采取相关措施以后也不会出现共振现象.提出我国高速铁路有关标准仍需完善、基础理论研究尚需深化、系统配套研究需进一步加强等下一步工作建议.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2018(062)009【总页数】5页(P182-186)【关键词】高速铁路;共振;对比分析;标准;标准设计;车桥;轮轨;弓网【作者】周勇政【作者单位】中国铁路经济规划研究院,北京 100038【正文语种】中文【中图分类】U238目前，我国已初步建成世界范围内路网覆盖面积最大、科技攻关难题最多、地质条件最为复杂的高速铁路路网，通车里程达到2.2万km，建成了较为系统完善的高速铁路技术标准体系。

高速列车运行时，当激振频率与其作用的结构固有频率接近或相同时，相互间产生的振动即为共振。

在持续的共振频率作用，而结构的阻力又不足以消耗相互激励的能量时，结构的振动是不稳定的，振动幅度将越来越大，直至损坏。

1 我国高速铁路共振分类及研究现状高速铁路共振按结构质量、作用位置等可分为车桥系统、轮轨系统、弓网系统及其他部件等几个相对独立的系统，多年来原铁道部及铁路总公司立项开展了多项科研课题，较为全面地研究了高速铁路系统共振相关问题。

1.1 车桥系统列车移动荷载对桥梁的竖向激振频率fl主要取决于车速v(m/s)和车长Lv(m)[1]。

即：激振频率=速度/车长。

轴距、定距、两车相邻转向架的中心距由于重复作用不连续，相对处于次要地位。

新能源电网中的间谐波问题研究与探讨新能源电网中的间谐波问题研究与探讨回顾谐波的物理特征与数学定义电力谐波(electrical harmonics)是一个数学或物理学概念都很清楚并已有确切技术定义的电气量。

谐波的数学基础与定义满足Dirichlet条件的时间周期函数f(t T)，可以分解为用常数和与原函数的最小正周期相同的正弦函数和余弦函数的线性组合。

即对于周期性函数的傅里叶级数分解与离散频谱表示方法。

让我们把一个在时域周期性变化的波形转换到频域去观察，从已知的正弦函数波形的整数倍频率及其幅值的离散组合去计算求解。

电能形式传输抓住了事物内在物理特征，简化了计算分析过程。

谐波的物理意义“谐波-harmonic”一词起源于声学，其涉及的音频即是物理学上空气的谐频振动。

并定义为基准频率2倍的音频称之为一次泛音，并以此类推。

在交流电力系统中，本应以单一正弦标称频率（纯净完美）电能形式传输分配和使用，但却存在有其他频率分量的电气（污染）现象。

畸变波形的分解与正弦波形的叠加作用线性系统具备一个特点，多个正弦波叠加后输入至一个系统，输出是所有正弦波独立输入时对应输出的叠加。

也就是说，我们只要研究正弦波的输入输出关系，就可以知道常见的线性系统对任意输入信号的响应。

过程谐波不稳定与不确定性问题1）准稳态谐波：在工程实际中，一定时间范围内，可以简化认为谐波处于稳定状态，其周期性是确定的（可辅助采用与系统频率的锁相技术）。

2）谐波的不确定性：快速变化谐波的特殊处理（辅助以统计学方法与计算）。

3）谐波不稳定：在提及由三相不平衡或故障引起的基频整数倍的周期分量时，用到了“Abnormal harmonics（非正常谐波）”一词。

确实，现实情况在满足数学的严格定义和条件方面存在困难。

于是，在电力谐波标准中也用到了准稳态谐波和快速变化谐波的定义。

严格讲，这与谐波的数学定义是不相符的。

这些过程现象和工程问题的存在是事实，但并不表示其物理概念和数学定义可以不遵守和随意发挥了。

《高速铁路列车—线路—桥梁耦合振动理论及应用研究》篇一摘要：本文旨在探讨高速铁路列车、线路和桥梁之间的耦合振动理论及其应用研究。

首先，概述了高速铁路系统中的耦合振动现象及其重要性。

接着，详细介绍了耦合振动理论的基本原理和数学模型，并探讨了其在工程实践中的应用。

最后，通过实例分析，验证了耦合振动理论在高速铁路设计和运营中的实际效果。

一、引言随着高速铁路的快速发展，列车—线路—桥梁的耦合振动问题逐渐成为研究的热点。

这种耦合振动不仅影响列车运行的平稳性和安全性，还对线路和桥梁的耐久性产生重要影响。

因此，研究高速铁路列车—线路—桥梁的耦合振动理论及其应用，对于提高高速铁路系统的运行品质和安全性具有重要意义。

二、耦合振动理论的基本原理1. 列车动力学模型列车的动力学模型是研究耦合振动的基础。

该模型需考虑列车的质量、阻尼、刚度以及轮轨相互作用等因素。

通过建立列车动力学方程，可以描述列车在运行过程中的振动特性。

2. 线路动力学模型线路是高速铁路系统的重要组成部分，其动力学模型需考虑轨道几何形状、轨道不平顺、轨道结构等因素。

通过建立线路动力学模型，可以分析线路对列车振动的影响。

3. 桥梁动力学模型桥梁作为支撑线路的结构，其动力学模型需考虑桥梁的刚度、阻尼、自振频率等因素。

通过建立桥梁动力学模型，可以分析桥梁对列车和线路振动的影响。

4. 耦合振动数学模型将列车、线路和桥梁的动力学模型进行耦合，建立耦合振动数学模型。

该模型可以描述列车在运行过程中与线路、桥梁之间的相互作用，以及由此产生的振动传递和响应。

三、耦合振动理论的应用研究1. 高速铁路设计阶段的应用在高速铁路设计阶段，通过应用耦合振动理论，可以优化列车、线路和桥梁的设计参数，提高系统的运行品质和安全性。

例如，通过调整轨道几何形状和轨道不平顺，可以减小列车的振动；通过优化桥梁结构，可以提高桥梁的耐久性和抗振性能。

2. 高速铁路运营阶段的应用在高速铁路运营阶段，通过实时监测列车的振动数据和线路、桥梁的响应数据，可以评估系统的运行状态和安全性。

高速铁路牵引供电系统高次谐振分析及抑制高速铁路牵引供电系统高次谐振分析及抑制引言：随着现代化交通工具的发展和城市化进程的推进，高速铁路作为高效、环保的交通方式，正变得越来越受人们的青睐。

然而，高速铁路在使用中也面临一些技术问题，其中之一便是牵引供电系统中的高次谐振问题。

高次谐振给系统带来的干扰和损耗不容忽视，因此对高次谐振进行分析和抑制具有重要的工程意义。

一、高速铁路牵引供电系统概述高速铁路牵引供电系统主要由变电所、接触网和牵引变流器等组成。

其中，接触网通过接触线将电能传输给列车，接触网的稳定性直接影响到列车的牵引性能。

然而，高速铁路运行中的电力负载非常大，且变化频繁，容易引起高次谐振。

二、高次谐振的危害高次谐振会导致列车接触网电压波动，对列车的牵引性能产生负面影响。

一方面，高次谐振导致列车电压波动幅度加大，容易使列车牵引系统无法正常工作，影响乘客的乘坐体验。

另一方面，高次谐振引起的电压波动还会对接触网产生不利的影响，降低系统的稳定性和安全性。

三、高次谐振分析方法为了有效分析高次谐振的发生原因和规律，科研人员开展了一系列研究工作，提出了多种高次谐振分析方法。

常用的分析方法包括频率扫描法、谱分析法和时域仿真法等。

这些方法各有优劣，选择适合的方法进行高次谐振分析是关键。

四、高次谐振抑制技术为了抑制高次谐振，科研人员提出了许多有效的技术手段。

一种常见的抑制方法是采用无源滤波器，通过选择合适的参数来降低高次谐振的干扰。

另外，调整牵引变流器的工作方式和控制策略也是一种有效的高次谐振抑制手段。

五、实例分析以某高速铁路牵引供电系统为例，本文进行了高次谐振的实例分析。

根据查阅相关资料和测量数据，针对该系统的特点进行了系统建模和仿真计算。

通过对系统电压的分析，发现了系统中存在的频率较高的高次谐振，为进一步的抑制提供了依据。

六、结论高速铁路牵引供电系统中的高次谐振问题对于系统的稳定运行和列车牵引性能具有重要影响。

通过合理选择高次谐振分析方法和抑制技术，可以有效地预测和降低高次谐振带来的干扰。

城市轨道交通牵引供电系统谐波分析1. 引言1.1 城市轨道交通背景城市轨道交通作为城市公共交通系统的重要组成部分，其功能不仅在于缓解城市交通拥堵，提高出行效率，更重要的是对城市的发展起到了重要推动作用。

随着城市化进程的加速，城市人口快速增长，城市道路交通压力不断加大，城市轨道交通成为了疏解交通压力的重要方式。

城市轨道交通涉及地铁、轻轨、有轨电车等多种运输方式，覆盖了城市不同区域和不同出行需求。

这些轨道交通系统在运行过程中需要高效可靠的供电系统来为列车提供动力，确保运行的正常开展。

牵引供电系统作为城市轨道交通中不可或缺的一部分，直接关系到列车的牵引动力和运行效率。

在城市轨道交通发展过程中，牵引供电系统的质量和稳定性对于确保列车运行安全、提高运行效率至关重要。

对于牵引供电系统的研究和分析显得尤为重要。

通过谐波分析，可以更好地了解牵引供电系统中谐波的特性、来源以及对系统的影响，为提升供电系统的性能和稳定性提供重要参考。

【字数: 240】1.2 轨道交通牵引供电系统简介轨道交通牵引供电系统是城市轨道交通系统中的重要组成部分，其主要功能是为牵引车辆提供电力供应。

这种系统通常由接触网、配电装置、牵引变流器和牵引电机等组成。

接触网是将电能传输到牵引车辆的主要设备，配电装置则用于控制电能的分配和保护，而牵引变流器则是将接触网提供的交流电转换为适合牵引电机使用的直流电。

牵引电机则是将电能转化为机械能，从而驱动列车运行。

牵引供电系统的运行状态对城市轨道交通的安全和运行效率具有重要影响。

对该系统进行谐波分析是至关重要的。

谐波是指在电力系统中引起电压或电流非正弦波形的一种电磁现象。

当牵引供电系统中存在谐波时，会导致设备过热、电能浪费、电磁干扰等问题，甚至影响列车的正常运行。

对牵引供电系统中的谐波进行深入分析和研究，有助于提高系统的稳定性和可靠性，减少能耗和电磁干扰，保障城市轨道交通系统的安全运行。

1.3 谐波分析的重要性在城市轨道交通运行中，牵引供电系统是一个至关重要的部分，它直接影响着轨道交通的安全、稳定和高效运行。

轨道交通供电系统电力谐波的分析和治理通过对当前轨道交通供电系统电力谐波产生的原因危害以及相应措施进行分析，揭示了在不同情况下供电系统的谐波的产生和解决措施，表明降低谐波对当前社会供电系统发展的必须性，同时这也是提高我国轨道交通供电系统安全的必然保障。

标签：轨道供电系统；电力谐波；谐波分析；措施1 轨道交通供电系统电力谐波分析轨道交通成为伴随现代化经济发展的交通工具，具有运量大、舒适安全、速度快和绿色环保等迎合可持续发展要求的优点，有效的缓解了现代化城市交通拥挤状况，改善了居民出行条件。

目前城市交通供电系统网对轨道交通系统采用了分散供电方式、集中供电方式和混合供电方式三种，但由于我国的供电系统起步晚、供电方式不完善，随之也出现了许多问题。

轨道交通牵引供电系统采用整流设备向电动车组提供其所需直流电源，形成了主要的谐波源，但是当谐波含量超过一定范围时，就会对电力供电系统、城市轨道交通的照明系统等一系供电系统产生严重危害。

2 电力谐波的发生原因及危害由于牵引整流装置、整流逆变装置和照明装置的广泛使用，导致轨道交通供电系统产生大量谐波。

另外，在轨道交通供电系统中，也有很大部分的非线性负荷投入使用，不仅吸收大量基波，还把一部分功率转化为谐波功率注入系统，从而成为系统的谐波源，成为产生谐波的最根本原因。

2.1 整流装置的脉动数有限在轨道交通供电系统中，牵引变电所里面的整流装置在工作过程中产生的谐波是供电系统产生谐波的主要原因。

整流装置的换相不能瞬间完成以及脉动数带来的局限性，谐波的产生可能有连续不断的幅值频谱，不能准确的把握由于整流装置脉动数的不足等都能引起轨道交通供电系统电力谐波的产生，从而影响供电系统的输出质量和交通供电安全。

2.2 干扰通信系统以及其他设备谐波通过电气传导、电磁感应等多种途径对通信系统产生干扰，降低通话的清晰度，引起危害过电压等。

除通信系统外，谐波也会对其他设备产生影响，比如，降低断路器的开断能力，增大断弧的难度；延迟甚至阻碍消弧线圈的灭弧功能；电压互感器也会因为谐振而受到不同程度的损害。

T技术交流ECHNOLOGICAL EXCHANGE关于CR300BF动车组BTM天线周围谐波干扰问题的研究刘 骄，夏朋亮（中国铁路西安局集团有限公司西安高铁基础设施段，西安 710000）摘要：B T M系统干扰问题的原因是发生故障过程中B T M系统受到外界环境、车体工况影响大，故障发生后查找困难，手段有限，无法制定有效整改措施。

通过分析新造C R300B F动车组B T M系统故障现象，从排查方案、确定、处理、再总结，经过多次处理和研究，最终查明其故障原因，并制定有效应对措施，为今后同类车型列控车载设备的验收、维护、故障处理提供思路和方法。

关键词：动车组；应答器传输模块；干扰；整改措施中图分类号：U284.48 文献标志码：A 文章编号：1673-4440(2023)11-0102-04Research on Harmonic Interference Around BTM Antenna ofCR300BF EMULiu Jiao, Xia Pengliang(Xi’an High-speed Railway Infrastructure Depot, China Railway Xi’an Group Co., Ltd., Xi’an 710000, China) Abstract: The reason of the interference problem of BTM system is that it is greatly affected by the external environment and car body working conditions in the process of failure, and it is difficult to find after the fault occurs, and the means are limited, so it is impossible to formulate effective rectification measures. Through analyzing the new CR300BF EMU BTM system fault phenomenon, this paper mainly studies the fault investigation, determination, treatment and summary, finally finds out the cause of the fault after many processing and research, and formulates effective measures, which provides ideas and methods for the acceptance, maintenance and fault treatment of the onboard train control equipment of similar models in the future.Keywords: EMU; BTM; interference; rectification measuresDOI: 10.3969/j.issn.1673-4440.2023.11.018收稿日期：2022-07-11；修回日期：2023-08-09第一作者：刘骄（1978—），男，高级工程师，硕士，主要研究方向：高铁信号地面、列控车载设备维护、联锁数据等管理，邮箱：********************。

关于高速动车组车辆振动原因的探究关于高速动车组车辆振动原因的探究【摘要】在动车组的高速运行过程中，机车要不可避免的产生机械振动。

振动一方面对于所行走的铁轨和机车本身的零部件的强度有较大损耗，易造成疲劳破损，另一方面对于车辆运行的平稳性和稳定性有着决定性的影响，是决定动车组运行安全性的关键因素。

在现实情况中，深入且准确地分析掌握振动原因是了解动车组振动规律并提出可行性解决方案的最直接有效的方法。

因此对于动车组振动原因的探究具有重要的参考价值。

[1]【关键词】动车组；振动；原因1.振动机理在动车组的高速运行中，由于受到各种因素的激扰，车辆与铁路之间，动车组的各个车辆之间必然会产生相互作用，通过相互作用产生横向和纵向的不平衡力。

另外在制造工艺中，铁轨不可能绝对平直，绝对刚性，机车的车轮也不可能是理想的几何圆形。

正是由于这种不平衡力与制造误差，动车组在沿钢轨运行时会呈现复杂的运动规律，因此振动便不可避免的产生，对动车组运行的安全性产生重要影响。

2.外部条件引起的激振因素2.1轨道接缝处形状变化如果列车行驶在无缝线路上，由于无缝线路的轨道是整体焊接而成的，钢轨的各个部分的刚度和强度几乎一致，在一定的范围内，对于列车来说，可认为平稳运行。

这种情况是理想状态。

而对于一般线路，通常是通过鱼尾板将两个12.5m 或25m的钢轨连接起来形成。

这样就导致了一个由于接缝处形状变化引起的轮轨之间的冲击，进而使车体产生跳跃振动。

对于高速运行的列车而言，由于同一轮对的左右两车轮的冲击作用，轮对上实际所受的冲量为左右两轮的冲量之和。

2.2轨道垂向变形一般线路中，钢制材料的轨道，具有一定的刚度和强度，在列车运行时，由于列车以及乘客的质量，使钢轨受到接触压力。

轨道具有一定的弹性，在轮重的作用下，产生垂向的弹性变形。

基于在接缝处的钢轨的强度较中部相比较低，同时如前述轮对在接缝处的轮轨跳跃冲击作用，随着时间的推移，甚至会导致两端钢轨的永久变形状态。

1 内容要求1.1题目网侧变流器谐波分析1.2摘要与关键词1.2.1摘要：研究了网侧变流器谐波的产生的原因，谐波特点，谐波抑制方法。

分析了两电平及三电平4象限变流器的主电路拓扑及控制策略。

利用双边傅立叶级数法，给出了两种4象限变流器网侧电流的谐波公式，总结了谐波分布规律。

编制了CRH2和CRH5型动车组4象限变流器的仿真软件，研究了不同牵引和制动功率下，网侧电流的THD及各次谐波电流大小，验证了理论分析的正确性。

Summary：Research network converter harmonic generation of reason, characteristic harmonic, harmonics suppression methods. Analysis of two-level and three-level 4 quadrant converter main circuit topology and control strategies. Using bilateral Fourier series method, gives two side current harmonics 4 quadrant converter network formula, summed up the harmonic distribution. Preparation of CRH2 and CRH5 EMU 4 quadrant converter simulation software, studied under different traction and braking power, net current THD and harmonics of current size, and verifies the correctness of the theoretical analysis.1.2.2关键词：谐波分析；脉宽调制；电感设计；交流传动；4象限变流器；双边傅立叶变换；仿真；Key words: harmonic analysis, pulse-width modulation; inductor design AC drives; 4 quadrant converter bilateral Fourier transform; simulation;1.3正文1.3.1绪论交流传动课程设计是交流传动课程重要的实践性教学环节，是对我们学生学习交流传动技术的综合性训练，这种训练是通过我们独立进行某一个课题的分析、设计和仿真来完成的通过交流课程传动的课程设计要求我们：根据给定的题目，自己搜集相关资料，并运用所学过的关于电力电子和交流传动的知识内容，对网侧变流器谐波的产生的原因，谐波特点，谐波抑制方法进行分析，并做出相关的仿真。