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高速列车牵引电机-转向架轴系扭振研究
| 论文题名： | 高速列车牵引电机-转向架轴系扭振研究 |
| 关键词： | 高速列车;牵引电机;转向架;振动特性 |
| 摘要： | 高速列车牵引传动系统是一个典型的机电耦合系统，电机输出转矩中的谐波成分会导致机械结构振动加剧，严重影响各机械部件的使用寿命，进而影响到列车运行的安全。本文主要针对高速列车牵引传动系统的机电耦合振动现象进行了分析，深入研究了传动系统机电耦合振动的机理与成因，并提出了合理可行的振动抑制策略。首先，本文针对传动系统电气部分，详细分析了考虑逆变器死区非线性时的电机电流与转矩谐波特性，发现电机低频谐波转矩中主要含有定子电流6倍频的成分，该成分谐波转矩含量与死区时间成正比，并基于实际列车参数完成了仿真验证;其次，针对传动系统机械结构，在结构特性分析的基础上，建立了实际系统的集中质量模型，进行扭转振动和扭转-弯曲振动的自由振动特性分析，并根据实际列车参数在SimMechanics中搭建仿真模型，完成仿真验证;再次，分析了传动系统机械结构在电机谐波转矩作用下的受迫振动特性，并依据实际列车牵引特性曲线进行了机电耦合振动仿真，仿真结果表明，当电机转矩中含有与机械结构固有频率相近的成分时，会导致机械结构的振动加剧，振动加剧程度与系统本身结构和逆变器开关管的死区时间相关;随后，根据耦合振动的分析结果，从电气角度出发，采用了基于误差电压的死区补偿方式，实现了对电机6倍频的谐波转矩抑制，进而达到机电耦合振动抑制的效果;最后在西南交通大学滚振实验台上，完成了高速列车传动系统机械结构振动固有特性的测试，测试结果与仿真结果基本一致，同时在实验室搭建了1.1kW实验平台，模拟并再现了机电耦合振动现象，完成了振动抑制的实验验证。 |
| 作者： | 李翔飞 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 杨中平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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