高速铁路弓网拉弧致使行车电气量波动研究

发布时间：2021-03-13 12:28

　　随着高速铁路运输向高速化、重载化方向发展,重联动车组大量投入运营以满足铁路运输经济指标及乘客对运输时效性的迫切需求。重联动车组运行速度的不断提升,使受电弓的运行速度与接触网的波动速度基本趋于相同,弓网耦合振动加剧,引起重联动车组前、后弓与接触网易分离造成弓网间隙击穿产生弓网电弧。弓网电弧不仅会灼伤受电弓滑板、接触网,还会引起列车相关设备的电气量波动。此外,弓网电弧电压和电流中存在丰富的直流分量和谐波分量,严重影响列车相关电气设备的使用寿命,进而影响列车的运行安全,因此研究高速铁路弓网拉弧对行车电气量的影响具有重要的理论意义和应用价值。建立了双弓网耦合系统数学模型,以接触压力为零作为离线边界条件,结合京津城际铁路重联动车组运行中引起双弓网耦合系统离线的原因,分析得到双弓间距、速度是影响双弓网耦合系统发生离线的重要因素,以此确定双弓网电弧建模条件。根据电弧构成、弓网电弧产生原因及其电气特性,引起双弓网耦合系统离线因素,对Habedank电弧模型的电弧电压梯度、耗散功率分别进行了基于车速和双弓间距的改进,分析了两种工况下的电弧特性。结果表明:所选双弓间距越大,前弓拉弧时的电弧电压及电流越大,... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
    1.3 主要研究内容
2 双弓网耦合系统及电弧建模条件
    2.1 接触网模型建立
        2.1.1 接触网类型
        2.1.2 接触网数学模型
    2.2 受电弓模型建立
        2.2.1 受电弓类型
        2.2.2 前、后受电弓数学模型
    2.3 双弓网耦合动力学模型
    2.4 接触压力及电弧建模条件
    2.5 本章小结
3 高速铁路双弓网Habedank电弧模型
    3.1 电弧理论基础
        3.1.1 电弧的构成部分
        3.1.2 弓网电弧的产生及其原因
        3.1.3 弓网电弧电气特性
    3.2 黑盒电弧数学模型
        3.2.1 Cassie模型数学方程
        3.2.2 Mayr模型数学方程
    3.3 双弓网黑盒电弧数学模型
C及P_loss">        3.3.1 修正电弧参数u_C及Ploss

        3.3.2 基于双弓间距的Habedank电弧模型
        3.3.3 基于车速的Habedank电弧模型
    3.4 双弓网电弧仿真分析
        3.4.1 简化的弓网离线等值电路及其参数
        3.4.2 不同双弓间距下的电弧电气特性
        3.4.3 不同速度下的电弧电气特性
    3.5 本章小结
4 双弓网电弧对行车电气量的影响
    4.1 CRH3型动车组牵引传动系统
    4.2 CRH3型动车组负载建模
        4.2.1 CRH3型动车组数学模型
        4.2.2 脉冲整流器瞬态电流控制策略
    4.3 双弓网电弧对整流器的影响分析
        4.3.1 双弓网电弧对整流器直流侧电压的影响分析
        4.3.2 双弓网电弧对整流器交流侧电流的影响分析
    4.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3080217

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