HXD3电力机车交流传动系统设计研究

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.1.1 交流传动电力机车的优势
• 1.1.2 我国交流传动电力机车的现状
• 1.2 选题意义及主要研究内容
• 第二章 HXD3 电力机车电气系统的组成及电气线路的设计
• 2.1 电气系统的设计理念
• 2.2 电气系统的组成
• 2.3 电气线路的设计
• 2.3.1 主电路及其部件的设计
• 2.3.2 辅助电路的设计
• 2.3.3 控制电路的设计
• 本章小结
• 第三章 HXD3 电力机车主传动系统的设计研究
• 3.1 主传动系统的方案设计
• 3.1.1 HXD3 电力机车的基本技术要求
• 3.1.2 HXD3 电力机车主传动系统参数及容量的确定
• 3.2 牵引变流器系统的基本结构及保护策略
• 3.2.1 四象限整流器
• 3.2.2 中间直流电路
• 3.2.3 牵引逆变器
• 3.2.4 牵引变流器的保护策略
• 3.3 牵引变流器的冷却系统
• 3.3.1 变流器冷却方式的比较
• 3.3.2 HXD3 电力机车牵引变流器的冷却系统
• 3.3.3 HXD3 电力机车牵引变流器冷却系统的保护策略
• 3.4 牵引变流器主要环节所采用的控制方法及原理说明
• 3.4.1 PWM 整流器控制
• 3.4.2 VVVF 逆变器的控制
• 3.4.3 感应电机的矢量控制
• 3.5 主变压器系统的设计
• 3.5.1 概述
• 3.5.2 结构
• 3.5.3 部件
• 本章小结
• 第四章 HXD3 电力机车辅助变流系统的设计研究
• 4.1 劈相机供电模式与辅助变流系统供电模式的比较
• 4.1.1 供电品质提高，工作可靠性加强
• 4.1.2 节能降躁效果明显，机车效率提高
• 4.1.3 简化了控制系统
• 4.1.4 辅助系统重量减轻，功率因数提高
• 4.2 电力机车对辅助变流系统的总体要求
• 4.3 辅助变流系统的主要技术参数及构成
• 4.3.1 辅助变流器的主要技术参数
• 4.3.2 辅助变流系统的构成
• 本章小结
• 第五章 HXD3 电力机车控制监视系统的设计研究
• 5.1 控制监视系统的硬件构成及对外接口
• 5.1.1 控制监视系统TCMS 的硬件构成
• 5.1.2 控制监视系统TCMS 的对外接口如表5.1 所示
• 5.2 TCMS 控制监视系统的各类控制
• 5.2.1 机车的运行控制
• 5.2.2 机车控制监视系统的计算功能
• 5.2.3 机车的空转滑行补偿控制
• 5.2.4 机车显示单元的控制
• 5.3 控制监视系统的信息显示
• 本章小结
• 第六章 HXD3 电力机车的电磁兼容研究
• 6.1 HXD3 电力机车的电磁干扰现象
• 6.2 HXD3 电力机车的电磁兼容（EMV）设计
• 6.2.1 屏蔽设计
• 6.2.2 系统接地
• 6.2.3 机车布线
• 6.2.4 其他措施
• 6.2.5 结束语
• 本章小结
• 第七章 结论
• 参考文献
• 硕士论文工作期间公开发表的论文
• 致谢