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高速动车组牵引传动系统的研究与仿真
| 论文题名： | 高速动车组牵引传动系统的研究与仿真 |
| 关键词： | 高速动车组;牵引传动系统;PWM整流器;三电平逆变器;矢量控制;齿轮传动比 |
| 摘要： | 电力牵引传动系统是高速动车组和大功率电力机车的原动力，其发展方向是功率大、重量轻、体积小、可靠性高和低成本，所以电力牵引传动系统采用先进的交流传动系统。电力牵引传动系统主要分为3个主要环节：网侧单相PWM整流器实现功率调节，电动机侧三电平逆变器实现频率变换，异步牵引电动机和机械传动部分实现机电能量转换。 本论文主要研究牵引变流器工作原理、异步电动机的矢量控制技术、动车组牵引和制动控制策略等。通过搭建牵引传动系统各部分的Matlab仿真模型，模拟高速动车组在各种控制条件（牵引、制动）下的运行情况，观测各种性能指标，包括动车组速度，网侧的电压、电流、功率因数，牵引电动机转矩、转速、电流等，这对于动车组的设计和运行有一定的指导意义。 单相PWM整流器仿真系统实现了中间回路直流电压在允许的偏差范围之内，且交流侧的功率因数接近于1.0或-1.0。牵引电机矢量控制仿真系统很好地实现了牵引电机励磁电流和转矩电流的动态解藕，取得了理想的矢量控制效果。动车组恒速控制系统实现了牵引、恒速、再生制动之间的平滑切换，避免了在不同控制方式之间切换时引起较大的转矩和电流波动。 通过改变齿轮传动比和动车组牵引特性控制曲线，可以改变牵引电机转速，从而解决CRH3-350动车组运行过程中出现的齿轮箱渗油问题。Matlab/Simulink仿真结果表明，齿轮传动比的减小可以降低牵引电机转速，而牵引电机输出转矩和电流也能满足动车组运行要求。 |
| 作者： | 张川宝 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 汤钰鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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