HXD3电力机车交流传动系统设计研究

发布时间：2016-07-11 09:01

本文关键词：HXD3电力机车交流传动系统设计研究，由笔耕文化传播整理发布。

《大连交通大学》 2008年

HXD3电力机车交流传动系统设计研究

张忠玉

【摘要】： 随着变流技术,微机控制技术的发展,交流调速系统的研究和开发已引起世界各国的高度重视。交流传动系统无论在性能指标,装置体积,设备维护还是节能乃至环保等方面均体现出了巨大优势。HXD3型电力机车的主传动系统和辅助传动系统均采用了交流传动技术和微机网络控制技术,整个电气系统的设计坚持起点高、技术领先的原则,并充分考虑大功率货运电力机车的实际需要,采用先进、成熟、可靠的技术,按照标准化、系列化、模块化、信息化的总体要求,进行全方位设计的。本文首先对HXD3型电力机车电气系统的组成做了简要的阐述,对整车的电路部分按照主电路、辅助电路、控制电路分类做了系统的分析,并对其中的关键电气部件做了说明;本文的重点是结合HXD3电力机车,对交流传动技术以及微机网络控制技术在机车上的应用进行了分析研究,对HXD3电力机车的交流主传动系统、交流辅助传动系统和微机网络控制系统的构成、功能、特点等进行了分类研究和归纳总结;文章最后对电力机车的电磁干扰现象进行了简单的归纳,并对HXD3电力机车在提高电磁兼容方面所采取的屏蔽、接地等措施进行了简单的分析。

【关键词】：
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：U264
【目录】：

摘要5-6

ABSTRACT6-9

第一章绪论9-13

1.1 选题背景9-11

1.1.1 交流传动电力机车的优势9-10

1.1.2 我国交流传动电力机车的现状10-11

1.2 选题意义及主要研究内容11-13

第二章 HXD3 电力机车电气系统的组成及电气线路的设计13-36

2.1 电气系统的设计理念13

2.2 电气系统的组成13-15

2.3 电气线路的设计15-35

2.3.1 主电路及其部件的设计16-19

2.3.2 辅助电路的设计19-23

2.3.3 控制电路的设计23-35

本章小结35-36

第三章 HXD3 电力机车主传动系统的设计研究36-79

3.1 主传动系统的方案设计36-42

3.1.1 HXD3 电力机车的基本技术要求36-39

3.1.2 HXD3 电力机车主传动系统参数及容量的确定39-42

3.2 牵引变流器系统的基本结构及保护策略42-46

3.2.1 四象限整流器43

3.2.2 中间直流电路43-44

3.2.3 牵引逆变器44-45

3.2.4 牵引变流器的保护策略45-46

3.3 牵引变流器的冷却系统46-48

3.3.1 变流器冷却方式的比较46-47

3.3.2 HXD3 电力机车牵引变流器的冷却系统47-48

3.3.3 HXD3 电力机车牵引变流器冷却系统的保护策略48

3.4 牵引变流器主要环节所采用的控制方法及原理说明48-72

3.4.1 PWM 整流器控制48-54

3.4.2 VVVF 逆变器的控制54-66

3.4.3 感应电机的矢量控制66-72

3.5 主变压器系统的设计72-78

3.5.1 概述72-74

3.5.2 结构74-77

3.5.3 部件77-78

本章小结78-79

第四章 HXD3 电力机车辅助变流系统的设计研究79-87

4.1 劈相机供电模式与辅助变流系统供电模式的比较79-80

4.1.1 供电品质提高，工作可靠性加强79

4.1.2 节能降躁效果明显，机车效率提高79-80

4.1.3 简化了控制系统80

4.1.4 辅助系统重量减轻，功率因数提高80

4.2 电力机车对辅助变流系统的总体要求80-81

4.3 辅助变流系统的主要技术参数及构成81-86

4.3.1 辅助变流器的主要技术参数81-82

4.3.2 辅助变流系统的构成82-86

本章小结86-87

第五章 HXD3 电力机车控制监视系统的设计研究87-94

5.1 控制监视系统的硬件构成及对外接口87-90

5.1.1 控制监视系统TCMS 的硬件构成88-90

5.1.2 控制监视系统TCMS 的对外接口如表5.1 所示90

5.2 TCMS 控制监视系统的各类控制90-92

5.2.1 机车的运行控制90-91

5.2.2 机车控制监视系统的计算功能91

5.2.3 机车的空转滑行补偿控制91-92

5.2.4 机车显示单元的控制92

5.3 控制监视系统的信息显示92-93

本章小结93-94

第六章 HXD3 电力机车的电磁兼容研究94-98

6.1 HXD3 电力机车的电磁干扰现象94-95

6.2 HXD3 电力机车的电磁兼容（EMV）设计95-97

6.2.1 屏蔽设计96

6.2.2 系统接地96

6.2.3 机车布线96-97

6.2.4 其他措施97

6.2.5 结束语97

本章小结97-98

第七章结论98-99

参考文献99-100

硕士论文工作期间公开发表的论文100-101

致谢101-102

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