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高速列车牵引传动系统振动特性分析
| 论文题名： | 高速列车牵引传动系统振动特性分析 |
| 关键词： | 高速列车;传动系统;直接转矩控制;振动特性;仿真模型 |
| 摘要： | 传动系统作为车辆主要的动力源和牵引力的主要传递部件，其动力学特性在一定程度上能够影响车辆系统的动力学性能。在早期传统的车辆系统动力学分析中，由于车辆运行速度不高，传动系统对于车辆动力学的影响不是很明显，因此在动力学仿真分析中很少将传动系统作为独立的单元进行建模，一般的处理方法都是根据传动系统的悬挂方式将其等效到轮对、构架或者车体中，并没有针对传动系统振动对于车辆系统的影响进行研究分析。但是随着车辆运行速度的提高，列车在高速运行状态下的动力学响应与低速运行状态下的动力学响应相比发生了很大的变化，传动系统的振动特性对于车辆系统动力学的影响已经不可忽略。 本文针对车辆传动系统分别建立包括牵引电机、转子、齿轮箱体以及齿轮传动系统在内的动力转向架模型和不考虑传动系统的动力转向架模型。同时根据直接转矩控制理论，建立异步牵引电机的控制模型，并综合考虑传动系统的机械特性和电气特性，采用Simpack和Matlab/Simulink联合仿真的方法建立机电一体化控制仿真模型。利用所建立的模型，仿真分析了车辆在牵引和制动工况下轮轨垂向载荷以及轮轨蠕滑的变化，通过对比分析在车辆高速运行条件下传动系统的振动特性对于车辆纵向、横向以及垂向动力学的影响，同时还分析了传动系统对于车辆临界速度以及安全性和平稳性的影响。 此外，针对牵引电机常见的转子故障问题，分别建立转子碰摩故障和转子-滚动轴承系统偏心故障两种动力学模型。对比分析转子在无故障和有故障时的振动特性，并研究其故障工况下的振动特性对于传动系统以及整个车辆系统纵向和垂向动力学的影响。 |
| 作者： | 崔利通 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 池茂儒 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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