原文传递
受电弓主动控制实验装置的实现及其控制策略的研究
| 论文题名： | 受电弓主动控制实验装置的实现及其控制策略的研究 |
| 关键词： | 受电弓;接触网;实验装置;接触压力;PID控制;主动控制;控制策略;高速铁路 |
| 摘要： | 我国现处于铁路高速化电气化的建设浪潮之中，高速电力列车成为发展主流。车载受电弓从接触网上滑动取流来获取列车运行的动力，良好的弓网关系是列车稳定运行的重要条件。然而，随着电力列车运行速度的不断提高，弓网之间的机械振动越来越剧烈。如果振动幅度过大则会出现弓网离线现象。离线会中断对列车的供电而造成列车运行不稳定，同时往往伴随着弓网离线电弧产生，电弧会对受电弓滑板和接触线产生严重烧蚀，进而加速接触网和受电弓滑板的磨耗。电弧也是强电磁场干扰源会对电弧周围通信设备产生无线电信号干扰，严重时还会造成弓网故障引起列车停运，造成巨大的经济损失更甚者会产生安全事故。如何提高弓网受流质量成为了国内外高速铁路弓网关系的研究热点之一。 本文从受电弓主动控制的角度出发，对抑制弓网电弧的产生、改善弓网接触压力、进而提高弓网受流质量进行了深入的研究。希望能对我国高速铁路的发展提供参考。 本文分析研究的主要内容有: 首先，分析了接触网、受电弓的动力学特性及国内外一些主动控制式受电弓的实验室模拟平台，设计并制作了新的弓网关系实验平台。该接触网模拟装置可以实现受电弓与接触网直线柔性滑动接触。 其次，基于DSP及PID控制原理设计主动控制系统来实现对弓网间的接触力进行主动控制。该控制系统包括数据采集部分、DSP控制器以及受电弓模拟装置电气驱动装置。数据采集部分包含传感器采集原始信号和调理电路;DSP控制器部分包括DSP芯片的外围硬件电路、AD转换电路、数字滤波算法、PID控制软件算法以及控制信号的输出转换电路。受电弓模拟装置电气驱动装置主要是步进电机的驱动器以及电机过流保护电路的设计。 最后，对本套设备进行了调试，实验室结果表明，采用主动控制受电弓大大改善了弓网间的受流质量，降低了弓网间接触压力的波动幅值。本套实验平台及控制算法为进一步研究电力列车的主动控制式受电弓打下了良好的基础。 |
| 作者： | 任朋彪 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 李华伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
